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Enregistrement W3094194910 · doi:10.2196/23930

Machine Learning Electronic Health Record Identification of Patients with Rheumatoid Arthritis: Algorithm Pipeline Development and Validation Study

2020· article· en· W3094194910 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

venuePublié dans une revue dont le pays d'attache est le Canada.
no affAucune affiliation canadienne : ce travail est invisible pour une base fondée sur la seule affiliation.
Aucune affiliation canadienne. Une base fondée sur la seule affiliation (le devis habituel) n'aurait jamais vu ce travail. C'est l'un des travaux qui justifient l'inversion de la base.

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning in Healthcare
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesDutch Arthritis Association
Mots-clésComputer scienceReceiver operating characteristicArtificial intelligenceAlgorithmMachine learningPrecision and recallIdentification (biology)WorkflowData miningF1 scoreMedical diagnosisData setGold standard (test)Natural language processingMedicineMathematicsStatisticsDatabase

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Financial codes are often used to extract diagnoses from electronic health records. This approach is prone to false positives. Alternatively, queries are constructed, but these are highly center and language specific. A tantalizing alternative is the automatic identification of patients by employing machine learning on format-free text entries. OBJECTIVE: The aim of this study was to develop an easily implementable workflow that builds a machine learning algorithm capable of accurately identifying patients with rheumatoid arthritis from format-free text fields in electronic health records. METHODS: Two electronic health record data sets were employed: Leiden (n=3000) and Erlangen (n=4771). Using a portion of the Leiden data (n=2000), we compared 6 different machine learning methods and a naïve word-matching algorithm using 10-fold cross-validation. Performances were compared using the area under the receiver operating characteristic curve (AUROC) and the area under the precision recall curve (AUPRC), and F1 score was used as the primary criterion for selecting the best method to build a classifying algorithm. We selected the optimal threshold of positive predictive value for case identification based on the output of the best method in the training data. This validation workflow was subsequently applied to a portion of the Erlangen data (n=4293). For testing, the best performing methods were applied to remaining data (Leiden n=1000; Erlangen n=478) for an unbiased evaluation. RESULTS: For the Leiden data set, the word-matching algorithm demonstrated mixed performance (AUROC 0.90; AUPRC 0.33; F1 score 0.55), and 4 methods significantly outperformed word-matching, with support vector machines performing best (AUROC 0.98; AUPRC 0.88; F1 score 0.83). Applying this support vector machine classifier to the test data resulted in a similarly high performance (F1 score 0.81; positive predictive value [PPV] 0.94), and with this method, we could identify 2873 patients with rheumatoid arthritis in less than 7 seconds out of the complete collection of 23,300 patients in the Leiden electronic health record system. For the Erlangen data set, gradient boosting performed best (AUROC 0.94; AUPRC 0.85; F1 score 0.82) in the training set, and applied to the test data, resulted once again in good results (F1 score 0.67; PPV 0.97). CONCLUSIONS: We demonstrate that machine learning methods can extract the records of patients with rheumatoid arthritis from electronic health record data with high precision, allowing research on very large populations for limited costs. Our approach is language and center independent and could be applied to any type of diagnosis. We have developed our pipeline into a universally applicable and easy-to-implement workflow to equip centers with their own high-performing algorithm. This allows the creation of observational studies of unprecedented size covering different countries for low cost from already available data in electronic health record systems.

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.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut 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: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,943
Score d'incertitude au seuil0,512

Scores Codex et Gemma par catégorie

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

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 Opus0,012
Tête enseignante GPT0,279
Écart entre enseignants0,267 · 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