Automated SNOMED CT concept and attribute relationship detection through a web-based implementation of cTAKES
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Information in Electronic Health Records is largely stored as unstructured free text. Natural language processing (NLP), or Medical Language Processing (MLP) in medicine, aims at extracting structured information from free text, and is less expensive and time-consuming than manual extraction. However, most algorithms in MLP are institution-specific or address only one clinical need, and thus cannot be broadly applied. In addition, most MLP systems do not detect concepts in misspelled text and cannot detect attribute relationships between concepts. The objective of this study was to develop and evaluate an MLP application that includes generic algorithms for the detection of (misspelled) concepts and of attribute relationships between them. Methods An implementation of the MLP system cTAKES, called DIRECT, was developed with generic SNOMED CT concept filter, concept relationship detection, and attribute relationship detection algorithms and a custom dictionary. Four implementations of cTAKES were evaluated by comparing 98 manually annotated oncology charts with the output of DIRECT. The F1-score was determined for named-entity recognition and attribute relationship detection for the concepts ‘lung cancer’, ‘non-small cell lung cancer’, and ‘recurrence’. The performance of the four implementations was compared with a two-tailed permutation test. Results DIRECT detected lung cancer and non-small cell lung cancer concepts with F1-scores between 0.828 and 0.947 and between 0.862 and 0.933, respectively. The concept recurrence was detected with a significantly higher F1-score of 0.921, compared to the other implementations, and the relationship between recurrence and lung cancer with an F1-score of 0.857. The precision of the detection of lung cancer, non-small cell lung cancer, and recurrence concepts were 1.000, 0.966, and 0.879, compared to precisions of 0.943, 0.967, and 0.000 in the original implementation, respectively. Conclusion DIRECT can detect oncology concepts and attribute relationships with high precision and can detect recurrence with significant increase in F1-score, compared to the original implementation of cTAKES, due to the usage of a custom dictionary and a generic concept relationship detection algorithm. These concepts and relationships can be used to encode clinical narratives, and can thus substantially reduce manual chart abstraction efforts, saving time for clinicians and researchers.
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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 | 0,003 | 0,011 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,002 |
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 ».