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Enregistrement W3156931326 · doi:10.2196/22461

Neural Machine Translation–Based Automated Current Procedural Terminology Classification System Using Procedure Text: Development and Validation Study

2021· article· en· W3156931326 sur OpenAlexvenueno aff
Hyeon Joo, Michael Burns, Sai Saradha Kalidaikurichi Lakshmanan, Yaokun Hu, V. G. Vinod Vydiswaran

Notice bibliographique

RevueJMIR Formative Research · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineHealth Professions
ThématiqueMedical Coding and Health Information
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Institute of General Medical SciencesMedical School, University of MichiganNational Institutes of Health
Mots-clésComputer scienceArtificial intelligenceMachine learningMedical diagnosisSupport vector machinePreprocessorMachine translationData miningData pre-processingTerminologyMedical classificationMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Administrative costs for billing and insurance-related activities in the United States are substantial. One critical cause of the high overhead of administrative costs is medical billing errors. With advanced deep learning techniques, developing advanced models to predict hospital and professional billing codes has become feasible. These models can be used for administrative cost reduction and billing process improvements. OBJECTIVE: In this study, we aim to develop an automated anesthesiology current procedural terminology (CPT) prediction system that translates manually entered surgical procedure text into standard forms using neural machine translation (NMT) techniques. The standard forms are calculated using similarity scores to predict the most appropriate CPT codes. Although this system aims to enhance medical billing coding accuracy to reduce administrative costs, we compare its performance with that of previously developed machine learning algorithms. METHODS: We collected and analyzed all operative procedures performed at Michigan Medicine between January 2017 and June 2019 (2.5 years). The first 2 years of data were used to train and validate the existing models and compare the results from the NMT-based model. Data from 2019 (6-month follow-up period) were then used to measure the accuracy of the CPT code prediction. Three experimental settings were designed with different data types to evaluate the models. Experiment 1 used the surgical procedure text entered manually in the electronic health record. Experiment 2 used preprocessing of the procedure text. Experiment 3 used preprocessing of the combined procedure text and preoperative diagnoses. The NMT-based model was compared with the support vector machine (SVM) and long short-term memory (LSTM) models. RESULTS: The NMT model yielded the highest top-1 accuracy in experiments 1 and 2 at 81.64% and 81.71% compared with the SVM model (81.19% and 81.27%, respectively) and the LSTM model (80.96% and 81.07%, respectively). The SVM model yielded the highest top-1 accuracy of 84.30% in experiment 3, followed by the LSTM model (83.70%) and the NMT model (82.80%). In experiment 3, the addition of preoperative diagnoses showed 3.7%, 3.2%, and 1.3% increases in the SVM, LSTM, and NMT models in top-1 accuracy over those in experiment 2, respectively. For top-3 accuracy, the SVM, LSTM, and NMT models achieved 95.64%, 95.72%, and 95.60% for experiment 1, 95.75%, 95.67%, and 95.69% for experiment 2, and 95.88%, 95.93%, and 95.06% for experiment 3, respectively. CONCLUSIONS: This study demonstrates the feasibility of creating an automated anesthesiology CPT classification system based on NMT techniques using surgical procedure text and preoperative diagnosis. Our results show that the performance of the NMT-based CPT prediction system is equivalent to that of the SVM and LSTM prediction models. Importantly, we found that including preoperative diagnoses improved the accuracy of using the procedure text alone.

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)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,006
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: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,010
Score d'incertitude au seuil0,020

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,006
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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 Opus0,500
Tête enseignante GPT0,573
Écart entre enseignants0,074 · 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

Citations16
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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