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Enregistrement W3024228313 · doi:10.2196/18417

Extraction of Information Related to Drug Safety Surveillance From Electronic Health Record Notes: Joint Modeling of Entities and Relations Using Knowledge-Aware Neural Attentive Models

2020· article· en· W3024228313 sur OpenAlexvenueno aff
Bharath Dandala, Venkata Joopudi, Ching-Huei Tsou, Jennifer J. Liang, Parthasarathy Suryanarayanan

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueTopic Modeling
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésDocumentationComputer scienceMedical prescriptionInformation extractionSentenceMedical recordArtificial intelligenceMedicineMedical emergencyInformation retrievalData miningNatural language processing

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: An adverse drug event (ADE) is commonly defined as "an injury resulting from medical intervention related to a drug." Providing information related to ADEs and alerting caregivers at the point of care can reduce the risk of prescription and diagnostic errors and improve health outcomes. ADEs captured in structured data in electronic health records (EHRs) as either coded problems or allergies are often incomplete, leading to underreporting. Therefore, it is important to develop capabilities to process unstructured EHR data in the form of clinical notes, which contain a richer documentation of a patient's ADE. Several natural language processing (NLP) systems have been proposed to automatically extract information related to ADEs. However, the results from these systems showed that significant improvement is still required for the automatic extraction of ADEs from clinical notes. OBJECTIVE: This study aims to improve the automatic extraction of ADEs and related information such as drugs, their attributes, and reason for administration from the clinical notes of patients. METHODS: This research was conducted using discharge summaries from the Medical Information Mart for Intensive Care III (MIMIC-III) database obtained through the 2018 National NLP Clinical Challenges (n2c2) annotated with drugs, drug attributes (ie, strength, form, frequency, route, dosage, duration), ADEs, reasons, and relations between drugs and other entities. We developed a deep learning-based system for extracting these drug-centric concepts and relations simultaneously using a joint method enhanced with contextualized embeddings, a position-attention mechanism, and knowledge representations. The joint method generated different sentence representations for each drug, which were then used to extract related concepts and relations simultaneously. Contextualized representations trained on the MIMIC-III database were used to capture context-sensitive meanings of words. The position-attention mechanism amplified the benefits of the joint method by generating sentence representations that capture long-distance relations. Knowledge representations were obtained from graph embeddings created using the US Food and Drug Administration Adverse Event Reporting System database to improve relation extraction, especially when contextual clues were insufficient. RESULTS: Our system achieved new state-of-the-art results on the n2c2 data set, with significant improvements in recognizing crucial drug-reason (F1=0.650 versus F1=0.579) and drug-ADE (F1=0.490 versus F1=0.476) relations. CONCLUSIONS: This study presents a system for extracting drug-centric concepts and relations that outperformed current state-of-the-art results and shows that contextualized embeddings, position-attention mechanisms, and knowledge graph embeddings effectively improve deep learning-based concepts and relation extraction. This study demonstrates the potential for deep learning-based methods to help extract real-world evidence from unstructured patient data for drug safety surveillance.

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,005
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: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,031
Score d'incertitude au seuil0,061

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,002
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

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 Opus0,038
Tête enseignante GPT0,297
Écart entre enseignants0,259 · 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
GenreEmpirique

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

En bref

Citations30
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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