Comparison of rule-based and neural network models for negation detection in radiology reports
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Using natural language processing, it is possible to extract structured information from raw text in the electronic health record (EHR) at reasonably high accuracy. However, the accurate distinction between negated and non-negated mentions of clinical terms remains a challenge. EHR text includes cases where diseases are stated not to be present or only hypothesised, meaning a disease can be mentioned in a report when it is not being reported as present. This makes tasks such as document classification and summarisation more difficult. We have developed the rule-based EdIE-R-Neg, part of an existing text mining pipeline called EdIE-R (Edinburgh Information Extraction for Radiology reports), developed to process brain imaging reports, ( https://www.ltg.ed.ac.uk/software/edie-r/ ) and two machine learning approaches; one using a bidirectional long short-term memory network and another using a feedforward neural network. These were developed on data from the Edinburgh Stroke Study (ESS) and tested on data from routine reports from NHS Tayside (Tayside). Both datasets consist of written reports from medical scans. These models are compared with two existing rule-based models: pyConText (Harkema et al. 2009. Journal of Biomedical Informatics42(5), 839–851), a python implementation of a generalisation of NegEx, and NegBio (Peng et al. 2017. NegBio: A high-performance tool for negation and uncertainty detection in radiology reports. arXiv e-prints, p. arXiv:1712.05898 ), which identifies negation scopes through patterns applied to a syntactic representation of the sentence. On both the test set of the dataset from which our models were developed, as well as the largely similar Tayside test set, the neural network models and our custom-built rule-based system outperformed the existing methods. EdIE-R-Neg scored highest on F1 score, particularly on the test set of the Tayside dataset, from which no development data were used in these experiments, showing the power of custom-built rule-based systems for negation detection on datasets of this size. The performance gap of the machine learning models to EdIE-R-Neg on the Tayside test set was reduced through adding development Tayside data into the ESS training set, demonstrating the adaptability of the neural network models.
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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 | 0,005 | 0,015 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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.
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 ».