Tämä sivu käännettiin automaattisesti, eikä käännösten tarkkuutta voida taata. Katso englanninkielinen versio lähdetekstiä varten.

Designing a Large Language Model Architecture for Shared Decision Making and Informed Intentions (DEONCAI3-1)

tiistai 15. syyskuuta 2026 päivittänyt: Felix G. Rebitschek, Harding Center for Risk Literacy

DEONCAi 3-1: Can Large Language Models Support Shared Decision-Making and Informed Intentions in the Field: An Online Experiment Comparing Them to a Standard Model and to an Evidence-Based Decision Aid

This study investigates a novel, agentic Large Language Model (LLM) architecture designed to facilitate Shared Decision-Making (SDM) in healthcare. While patients increasingly use standard LLMs for health information, these models often struggle with multi-turn conversations and fail to adapt to varying reading levels, disadvantaging vulnerable groups. By utilizing an agentic state-machine, this project aims to overcome common LLM deficits-such as context loss and uncritical agreement-to ensure clinically accurate, participatory patient conversations. The study evaluates whether this architecture improves informed decision-making compared to standard LLMs, particularly for patients with low health literacy.

Tutkimuksen yleiskatsaus

Yksityiskohtainen kuvaus

Background & Current State of Research Shared Decision-Making is widely recognized as the gold standard of patient-centered care. However, its successful implementation in clinical practice is frequently hindered by systemic time and budget constraints. Consequently, patients are increasingly turning to Large Language Models to independently access health information and navigate their medical options.

The Problem: Limitations of Standard LLMs Recent studies indicate that using standard LLMs can digitally reproduce existing health inequalities and participation gaps. These models struggle to adapt to different reading levels without a significant loss in quality. While highly developed prompting techniques can enhance clinical accuracy, the results remain highly variable depending on the specific model and technique used.

A central deficit becomes apparent in multi-turn interactions, which are essential for a natural SDM workflow. In these prolonged conversations, standard LLMs tend to exhibit "context rot," leading to a sharp decline in accuracy as the dialogue progresses. This issue is further exacerbated by model sycophancy (an uncritical tendency to agree with the user) and completion eagerness (a tendency to prematurely conclude the conversation). Because current LLMs often fail to meet evidence-based reporting standards and lack systematic validation of user comprehension, the burden of fact-checking remains entirely on the user. This dynamic significantly disadvantages vulnerable groups, particularly those with lower health literacy.

Project Objectives and Research Questions

This project proposes a technical and clinical solution to these challenges through the following core research questions:

Technical-Conceptual Framework: How can we develop a transparent and replicable workflow that formalizes the SDM process through an agentic state-machine, thereby eliminating structural deficits of LLMs (e.g., context rot and sycophancy) in prolonged interactions?

Clinical Evaluation (Primary Objective): Does this newly developed agentic LLM architecture achieve higher scores in participatory conversation management and demonstrate a significantly greater objective increase in informed decision-making among users during multi-turn interactions, compared to a standard baseline LLM?

Health Equity (Secondary Objective): To what extent can this agentic LLM architecture guarantee effective participatory conversation management for vulnerable patient groups with low health literacy?

Opintotyyppi

Interventio

Ilmoittautuminen (Arvioitu)

330

Vaihe

  • Ei sovellettavissa

Yhteystiedot ja paikat

Tässä osiossa on tutkimuksen suorittajien yhteystiedot ja tiedot siitä, missä tämä tutkimus suoritetaan.

Opiskeluyhteys

Tutki yhteystietojen varmuuskopiointi

Osallistumiskriteerit

Tutkijat etsivät ihmisiä, jotka sopivat tiettyyn kuvaukseen, jota kutsutaan kelpoisuuskriteereiksi. Joitakin esimerkkejä näistä kriteereistä ovat henkilön yleinen terveydentila tai aiemmat hoidot.

Kelpoisuusvaatimukset

Opintokelpoiset iät

  • Aikuinen
  • Vanhempi Aikuinen

Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia

Joo

Kuvaus

Inclusion Criteria:

  • Biological sex: Female.
  • Age: 40 to 70 years old.
  • Country of residence: United States (US) or United Kingdom (UK).
  • Language: Native English speaker (English as first language).
  • Registered and verified user on the academic research platform Prolific.
  • Able to read, understand, and provide informed consent digitally.

Exclusion Criteria:

  • Individuals who do not meet the automated pre-screening criteria on the Prolific platform.
  • Inability to use or access a computer, smartphone, or internet browser required to complete the digital study.

Note: Quotas will be enforced during recruitment to ensure a 50/50 stratified split between participants with and without university entrance qualifications to guarantee variance in educational backgrounds. Once a quota is filled, further participants matching that educational profile will be excluded.

-

Opintosuunnitelma

Tässä osiossa on tietoja tutkimussuunnitelmasta, mukaan lukien kuinka tutkimus on suunniteltu ja mitä tutkimuksella mitataan.

Miten tutkimus on suunniteltu?

Suunnittelun yksityiskohdat

  • Ensisijainen käyttötarkoitus: Terveyspalvelututkimus
  • Jako: Satunnaistettu
  • Inventiomalli: Rinnakkaistehtävä
  • Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)

Aseet ja interventiot

Osallistujaryhmä / Arm
Interventio / Hoito
Kokeellinen: Shared Decision Making Chatbot
Participants will engage in a multi-turn, AI-assisted consultation about mammography screening. They will interact with a newly developed agentic Large Language Model architecture that uses an integrated state-machine designed to actively guide the Shared Decision-Making process, adapt to the user's reading level, and prevent context loss.
An interactive AI chatbot built with an agentic state-machine architecture designed to systematically guide users through the Shared Decision-Making process regarding mammography screening, with built-in ethical guardrails to prevent hallucination and sycophancy.
Active Comparator: Standard Chatbot
Participants will engage in a conversation about mammography screening using a standard, usual care Large Language Model (Mistral Large). This model represents the current consumer standard for AI health queries and lacks the specialized agentic state-machine and SDM workflow guidance.
An unmodified, standard generative Large Language Model chatbot acting as a baseline control, used by participants to discuss mammography screening.
Active Comparator: Information brochure
Participants will receive and read the standard informational patient brochure on mammography screening published by the German Institute for Quality and Efficiency in Health Care (IQWiG). This represents the current standard of care for patient information.
The standard digital informational brochure on mammography screening provided by the german Institute for Quality and Efficiency in Health Care (IQWiG), used as a usual care baseline for patient education.

Mitä tutkimuksessa mitataan?

Ensisijaiset tulostoimenpiteet

Tulosmittaus
Toimenpiteen kuvaus
Aikaikkuna
Patient-Reported Quality of Shared Decision-Making
Aikaikkuna: Day 1
Assessed using the 9-item Shared Decision Making Questionnaire (SDM-Q-9). This validated instrument measures the patient's perceived involvement in the medical decision-making process. The questionnaire consists of 9 items, each rated on a 6-point scale ranging from 0 ("completely disagree") to 5 ("completely agree"). The raw scores are summed and multiplied by 20/9 to yield a total score ranging from 0 to 100. Higher scores indicate a higher perceived quality and greater patient involvement in shared decision-making.
Day 1

Toissijaiset tulostoimenpiteet

Tulosmittaus
Toimenpiteen kuvaus
Aikaikkuna
Multidimensional Informed Decision-Making
Aikaikkuna: Day 1
Based on Marteau's conceptualization of informed decision-making. An informed decision is achieved when a participant has sufficient objective knowledge about mammography screening and their behavioral intention (to screen or not to screen) is congruent with their personal attitudes toward the screening. This is calculated as a composite measure integrating an objective knowledge test, an attitude assessment, and a screening intention question. Higher objective knowledge scores and higher attitude-intention congruence indicate a better-informed decision.
Day 1
Subjective Decisional Conflict
Aikaikkuna: Day 1
Assessed using a standardized Decisional Conflict Scale. This measures the participant's perceived uncertainty in choosing a screening option, their clarity of personal values, and their feeling of being supported in decision-making. Scores are transformed to a 0 to 100 scale. Lower scores indicate less decisional conflict and greater decision certainty.
Day 1
Medical Accuracy and Safety of Generated Information
Aikaikkuna: Day 1
A quantitative and qualitative assessment of the medical accuracy of the AI-generated texts. This is operationalized by counting the frequency (number of occurrences) and categorizing the severity of deviations from established medical evidence (i.e., misinformation or "hallucinations"). These deviations are identified via an integrated ethics module and/or expert review. Lower frequencies and lower severity ratings indicate higher medical accuracy.
Day 1

Yhteistyökumppanit ja tutkijat

Täältä löydät tähän tutkimukseen osallistuvat ihmiset ja organisaatiot.

Tutkijat

  • Päätutkija: Felix G Rebitschek, PhD, Harding Center for Risk Literacy

Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä

Tutkimusta koskevien tietojen syöttämisestä vastaava henkilö toimittaa nämä julkaisut vapaaehtoisesti. Nämä voivat koskea mitä tahansa tutkimukseen liittyvää.

Opintojen ennätyspäivät

Nämä päivämäärät seuraavat ClinicalTrials.gov-sivustolle lähetettyjen tutkimustietueiden ja yhteenvetojen edistymistä. National Library of Medicine (NLM) tarkistaa tutkimustiedot ja raportoidut tulokset varmistaakseen, että ne täyttävät tietyt laadunvalvontastandardit, ennen kuin ne julkaistaan ​​julkisella verkkosivustolla.

Opi tärkeimmät päivämäärät

Opiskelun aloitus (Arvioitu)

Tiistai 15. syyskuuta 2026

Ensisijainen valmistuminen (Arvioitu)

Keskiviikko 30. syyskuuta 2026

Opintojen valmistuminen (Arvioitu)

Keskiviikko 30. syyskuuta 2026

Opintoihin ilmoittautumispäivät

Ensimmäinen lähetetty

Keskiviikko 9. syyskuuta 2026

Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit

Tiistai 15. syyskuuta 2026

Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)

Perjantai 18. syyskuuta 2026

Tutkimustietojen päivitykset

Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)

Perjantai 18. syyskuuta 2026

Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit

Tiistai 15. syyskuuta 2026

Viimeksi vahvistettu

Tiistai 1. syyskuuta 2026

Lisää tietoa

Tähän tutkimukseen liittyvät termit

Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)

Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?

JOO

IPD-suunnitelman kuvaus

De-identified individual participant data (IPD) underlying the results reported in the published article, including survey data (SDM-Q-9, decisional conflict, knowledge scores) and anonymized dialog transcripts, will be shared.

IPD-jaon aikakehys

Data will become available immediately following publication of the primary results and will be accessible indefinitely.

IPD-jaon käyttöoikeuskriteerit

Data will be made publicly available as supplement material on the publishers website to any researcher or individual for non-commercial research purposes.

Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat

Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta

Ei

Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta

Ei

Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .

Tilaa