Effect of Large Language Model-Powered Virtual Standardized Patients on History-Taking Among Undergraduate Medical Students: Propensity-Matched Cohort Study.
پخش حرفهای فارسی و انگلیسی
در حال بررسی نسخههای صوتی ذخیرهشده…
تنظیم صدای طبیعی و سرعت
صداهایی که در نامشان «Natural»، «Neural» یا «Online» دیده میشود معمولاً طبیعیترند. انتخاب صدا به صداهای نصبشده در ویندوز و مرورگر شما بستگی دارد.
چکیده اصلی
BACKGROUND: Medical history taking (MHT) is a foundational clinical competency for medical students; however, traditional training models using standardized patients face challenges such as resource constraints. Large language model-powered virtual standardized patients (LLM-VSPs) offer a safe, repeatable platform for self-directed practice with AI-automated feedback. Nevertheless, their effectiveness in authentic teaching environments and underlying learning mechanisms require further investigation. OBJECTIVE: This study aims to evaluate the impact of an LLM-VSP system as an extracurricular self-practice tool on undergraduate medical students' MHT performance in an authentic educational setting without disrupting routine instruction, and to further explore potential associations among practice behaviors, baseline proficiency, and intervention effects. METHODS: This prospective cohort study enrolled 168 third-year medical students. Based on voluntary participation, students were assigned to an intervention group (n=120, using LLM-VSP) or a control group (n=48, receiving routine instruction). Propensity score matching (PSM) balanced confounding factors, yielding 40 matched pairs. Baseline MHT performance was assessed via virtual patient examination after didactic instruction but before clinical practicum. The primary outcome was end-of-term MHT performance assessed at an Objective Structured Clinical Examination station with real standardized patients. The differences between groups were compared using independent samples t test, with robustness validated through multiple linear regression, sensitivity analyses, and Rosenbaum bounds analyses. Exploratory analyses investigated the association between practice behaviors and scores, and observed benefit differences across baseline levels. RESULTS: After PSM, baseline characteristics were balanced (standardized mean difference <0.1). The intervention group exhibited higher total MHT scores than controls (mean 87.71, SD 7.29 vs mean 83.74, SD 8.06; mean difference 3.98, 95% CI 0.55-7.40 points; P=.02; with a medium effect size of Cohen d=0.52). Advantages were observed in content (P=.03) and communication skills (P=.04) subscores. Regression analysis confirmed robust intervention effects (B=3.924, 95% CI 1.90-5.94; P<.001; R2=0.708), with sensitivity analyses supporting reliability. Exploratory analysis suggested that mere practice behavior metrics were not independent predictors of final scores, potentially being constrained by baseline proficiency, implying a "cognitive threshold" for effective AI-assisted training. Subgroup analysis indicated a trend of differential benefits: high baseline students appeared to show larger gains (matched sample: mean difference 5.93, 95% CI 2.17-9.70; overall sample: mean difference 7.04, 95% CI 3.84-10.25), whereas improvements in medium and low baseline students were relatively limited (matched sample: mean difference 2.94-2.99; overall sample: mean difference 1.29-1.64). CONCLUSIONS: Introducing LLM-VSPs as a self-practice tool in diagnostics education may help improve undergraduate medical students' MHT performance. Preliminary evidence suggests a potential "cognitive threshold," implying students with solid theoretical foundations and higher baseline proficiency may better achieve skill transformation through AI-assisted autonomous practice. This provides a basis for future stratified teaching strategies and differentiated guidance for students of varying baseline levels.
نتیجه فارسی
این مطالعه نشان داد که استفاده از پرستاران استاندارد مجازی مبتنی بر مدلهای زبانی بزرگ (LLM-VSP) به عنوان ابزار تمرین خودگردان، نمرات تاریخیبرداری دانشجویان پزشکی را به طور معناداری بهبود میدهد. این اثر در مهارتهای ارتباطی و محتوایی مشاهده شد. نتایج همچنین نشان داد که دانشجویان با مهارت پایه بالاتر ممکن است بیشترین بهره را از این روش ببرند.
- LLM-VSP به عنوان ابزار تمرین خودگردان، نمرات MHT را بهبود بخشید.
- بهبود در مهارتهای ارتباطی و محتوایی مشاهده شد.
- اثر مداخله با رگرسیون خطی تأیید شد.
- دانشجویان با مهارت پایه بالاتر ممکن است بیشترین بهره را ببرند.
- محدودیتهای منابع آموزش سنتی با LLM-VSP جبران میشود.
ترجمه فارسی چکیده
تاریخیبرداری (MHT) مهارت پایهای برای دانشجویان پزشکی است، اما آموزش سنتی با پرستاران استاندارد با محدودیت منابع مواجه است. مدلهای زبانی بزرگ (LLM) میتوانند به عنوان پلتفرمی ایمن و قابل تکرار برای تمرین خودگردان با بازخورد خودکار عمل کنند. این مطالعه هدف دارد تا اثربخشی استفاده از این سیستم در محیط آموزش واقعی را ارزیابی کند و به بررسی ارتباط بین رفتار تمرینی، مهارت پایه و اثرات مداخله بپردازد. این مطالعه آیندهنگرانه شامل ۱۶۸ دانشجوی پزشکی سال سوم بود که به دو گروه مداخله (n=120) و کنترل (n=48) تقسیم شدند. پس از همگنسازی با امتیاز ترجیح (PSM)، ۴۰ جفت همگن تشکیل شد. نمره پایه MHT قبل از تمرین بالینی ارزیابی شد. نمره نهایی MHT در ایستگاه آزمون بالینی ساختاریافته (OSCE) با پرستاران استاندارد واقعی اندازهگیری شد. تفاوتها با آزمون t مستقل و تحلیل رگرسیون خطی بررسی شد.
روش پژوهش
این مطالعه آیندهنگرانه، همگنشده بر اساس امتیاز ترجیح (PSM) بود. ۱۶۸ دانشجوی پزشکی سال سوم شامل شدند. نمره پایه MHT قبل از تمرین بالینی ارزیابی شد. نمره نهایی MHT در ایستگاه OSCE با پرستاران استاندارد واقعی اندازهگیری شد.
محدودیتها
محدودیتهای منابع آموزش سنتی با LLM-VSP جبران میشود. این مطالعه ممکن است نتایج را به سایر محیطها تعمیم ندهد. اثرات بلندمدت LLM-VSP بررسی نشده است.
نمای PICO و پیامدها
- جمعیت
- ۱۶۸ دانشجوی پزشکی سال سوم
- مداخله/مواجهه
- پرستاران استاندارد مجازی مبتنی بر مدلهای زبانی بزرگ (LLM-VSP)
- مقایسه
- آموزش روتین (کنترل)
- حجم نمونه
- ۱۶۸ دانشجو (۴۰ جفت همگن)
متن کامل اصلی
برای بررسی دسترسی کتابخانهای یا خرید، رکورد اصلی را باز کنید.
رفتن به منبع اصلی