[论文解读] Resolving Conflicts in Clinical Guidelines using Argumentation

Kristijonas Čyras, Tiago Oliveira|arXiv (Cornell University)|Feb 20, 2019

Multi-Agent Systems and Negotiation参考文献 36被引用 6

一句话总结

本文提出 ABA+G，一种结构化论证框架，通过整合患者特定的状况、目标和偏好，解决临床指南之间的冲突。以过渡型医疗推荐（TMR）模型为基础，ABA+G 采用假设推理和目标驱动的选择，生成无冲突、尊重偏好且最大化目标的推荐，确保符合以患者为中心的护理的 Ariadne 原则。

ABSTRACT

Automatically reasoning with conflicting generic clinical guidelines is a burning issue in patient-centric medical reasoning where patient-specific conditions and goals need to be taken into account. It is even more challenging in the presence of preferences such as patient's wishes and clinician's priorities over goals. We advance a structured argumentation formalism for reasoning with conflicting clinical guidelines, patient-specific information and preferences. Our formalism integrates assumption-based reasoning and goal-driven selection among reasoning outcomes. Specifically, we assume applicability of guideline recommendations concerning the generic goal of patient well-being, resolve conflicts among recommendations using patient's conditions and preferences, and then consider prioritised patient-centered goals to yield non-conflicting, goal-maximising and preference-respecting recommendations. We rely on the state-of-the-art Transition-based Medical Recommendation model for representing guideline recommendations and augment it with context given by the patient's conditions, goals, as well as preferences over recommendations and goals. We establish desirable properties of our approach in terms of sensitivity to recommendation conflicts and patient context.

研究动机与目标

• 解决多重共病环境下通用临床指南之间冲突的挑战。
• 将患者特定状况、个体化目标和偏好整合到指南推理中。
• 确保推荐无冲突、最大化目标，并尊重患者和临床医生的偏好。
• 形式化一个符合 Ariadne 原则的推理系统，以实现以患者为中心的多重共病管理。
• 提供一种可扩展、可解释的框架，用于自动化、上下文敏感的医疗决策支持。

提出的方法

• 将 TMR 模型中的临床指南推荐映射到 ABA+ 框架中，实现结构化论证。
• 通过假设推理，将患者特定状况、目标和偏好增强到 TMR 模型中。
• 在 ABA+ 中使用扩展语义，推导出一致且无冲突的推荐集合。
• 提出 ABA+G，作为 ABA+ 的扩展，根据优先级排序的患者中心目标对推荐进行排序。
• 在 ABA+ 中应用偏好反转，以在尊重推荐和目标偏好顺序的同时保持无冲突性。
• 采用从目标到论据的逆向推理，实现基于目标的选择，以获得最优且无冲突的结果。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在尊重患者特定状况和偏好的前提下，解决临床指南推荐之间的冲突？
• RQ2 如何利用结构化论证确保在多重共病情境下生成无冲突、最大化目标的推荐？
• RQ3 将以患者为中心的目标和偏好整合进来，如何改善临床决策支持？
• RQ4 ABA+G 如何确保符合 Ariadne 原则中关于患者管理的要求？
• RQ5 该框架在冲突敏感性和上下文感知性方面表现出哪些形式化特性？

主要发现

• ABA+G 通过在 ABA+ 中利用基于扩展的论证语义，生成无矛盾的推荐。
• 该框架确保最重要的以患者为中心的目标得以实现，如定义 4.3 和定理 4.5 所形式化。
• 最优先的无冲突推荐被选出，这由定理 4.6 保证，确保了偏好合规性。
• 该方法满足 Ariadne 原则的全部三项：交互评估、优先级排序和个体化管理。
• 将患者背景整合到 ABA+G 中，实现了反映现实临床复杂性的上下文敏感推理。
• 该框架通过支持从假设到结论的可追溯论证路径，实现了可解释性。