A Prompt Engineering Framework for Large Language Model–Based Mental Health Chatbots: Conceptual Framework
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Artificial intelligence (AI), particularly large language models (LLMs), presents a significant opportunity to transform mental healthcare through scalable, on-demand support. While LLM-powered chatbots may help reduce barriers to care, their integration into clinical settings raises critical concerns regarding safety, reliability, and ethical oversight. A structured framework is needed to capture their benefits while addressing inherent risks. This paper introduces a conceptual model for prompt engineering, outlining core design principles for the responsible development of LLM-based mental health chatbots. OBJECTIVE: This paper proposes a comprehensive, layered framework for prompt engineering that integrates evidence-based therapeutic models, adaptive technology, and ethical safeguards. The objective is to propose and outline a practical foundation for developing AI-driven mental health interventions that are safe, effective, and clinically relevant. METHODS: We outline a layered architecture for an LLM-based mental health chatbot. The design incorporates: (1) an input layer with proactive risk detection; (2) a dialogue engine featuring a user state database for personalization and Retrieval-Augmented Generation (RAG) to ground responses in evidence-based therapies such as Cognitive Behavioral Therapy (CBT), Acceptance and Commitment Therapy (ACT), and Dialectical Behavior Therapy (DBT); and (3) a multi-tiered safety system, including a post-generation ethical filter and a continuous learning loop with therapist oversight. RESULTS: The primary contribution is the framework itself, which systematically embeds clinical principles and ethical safeguards into system design. We also propose a comparative validation strategy to evaluate the framework's added value against a baseline model. Its components are explicitly mapped to the FAITA-MH and READI frameworks, ensuring alignment with current scholarly standards for responsible AI development. CONCLUSIONS: The framework offers a practical foundation for the responsible development of LLM-based mental health support. By outlining a layered architecture and aligning it with established evaluation standards, this work offers guidance for developing AI tools that are technically capable, safe, effective, and ethically sound. Future research should prioritize empirical validation of the framework through the phased, comparative approach introduced in this paper.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,011 | 0,016 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,005 |
| Communication savante | 0,007 | 0,006 |
| Science ouverte | 0,005 | 0,007 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».