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Enregistrement W2979284462 · doi:10.2196/15980

Cohort Selection for Clinical Trials From Longitudinal Patient Records: Text Mining Approach

2019· article· en· W2979284462 sur OpenAlexvenueno aff
‪Irena Spasić, Dominik Krzemiński, Padraig Corcoran, Alexander Balinsky

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2019
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning in Healthcare
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesEngineering and Physical Sciences Research Council
Mots-clésComputer scienceContext (archaeology)Clinical trialTask (project management)Medical recordExecutableNatural language processingArtificial intelligenceSelection (genetic algorithm)Psychological interventionMedicineInformation retrievalData miningNursing

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Clinical trials are an important step in introducing new interventions into clinical practice by generating data on their safety and efficacy. Clinical trials need to ensure that participants are similar so that the findings can be attributed to the interventions studied and not to some other factors. Therefore, each clinical trial defines eligibility criteria, which describe characteristics that must be shared by the participants. Unfortunately, the complexities of eligibility criteria may not allow them to be translated directly into readily executable database queries. Instead, they may require careful analysis of the narrative sections of medical records. Manual screening of medical records is time consuming, thus negatively affecting the timeliness of the recruitment process. OBJECTIVE: Track 1 of the 2018 National Natural Language Processing Clinical Challenge focused on the task of cohort selection for clinical trials, aiming to answer the following question: Can natural language processing be applied to narrative medical records to identify patients who meet eligibility criteria for clinical trials? The task required the participating systems to analyze longitudinal patient records to determine if the corresponding patients met the given eligibility criteria. We aimed to describe a system developed to address this task. METHODS: Our system consisted of 13 classifiers, one for each eligibility criterion. All classifiers used a bag-of-words document representation model. To prevent the loss of relevant contextual information associated with such representation, a pattern-matching approach was used to extract context-sensitive features. They were embedded back into the text as lexically distinguishable tokens, which were consequently featured in the bag-of-words representation. Supervised machine learning was chosen wherever a sufficient number of both positive and negative instances was available to learn from. A rule-based approach focusing on a small set of relevant features was chosen for the remaining criteria. RESULTS: The system was evaluated using microaveraged F measure. Overall, 4 machine algorithms, including support vector machine, logistic regression, naïve Bayesian classifier, and gradient tree boosting (GTB), were evaluated on the training data using 10-fold cross-validation. Overall, GTB demonstrated the most consistent performance. Its performance peaked when oversampling was used to balance the training data. The final evaluation was performed on previously unseen test data. On average, the F measure of 89.04% was comparable to 3 of the top ranked performances in the shared task (91.11%, 90.28%, and 90.21%). With an F measure of 88.14%, we significantly outperformed these systems (81.03%, 78.50%, and 70.81%) in identifying patients with advanced coronary artery disease. CONCLUSIONS: The holdout evaluation provides evidence that our system was able to identify eligible patients for the given clinical trial with high accuracy. Our approach demonstrates how rule-based knowledge infusion can improve the performance of machine learning algorithms even when trained on a relatively small dataset.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,035
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,090
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,035
Score d'incertitude au seuil0,188

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0350,090
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0030,003
Bibliométrie0,0150,009
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0040,004
Science ouverte0,0040,003
Intégrité de la recherche0,0020,003
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,002

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.

Tête enseignante Opus0,113
Tête enseignante GPT0,432
Écart entre enseignants0,319 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations18
Publié2019
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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