Patient Representation From Structured Electronic Medical Records Based on Embedding Technique: Development and Validation Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The secondary use of structured electronic medical record (sEMR) data has become a challenge due to the diversity, sparsity, and high dimensionality of the data representation. Constructing an effective representation for sEMR data is becoming more and more crucial for subsequent data applications. OBJECTIVE: We aimed to apply the embedding technique used in the natural language processing domain for the sEMR data representation and to explore the feasibility and superiority of the embedding-based feature and patient representations in clinical application. METHODS: The entire training corpus consisted of records of 104,752 hospitalized patients with 13,757 medical concepts of disease diagnoses, physical examinations and procedures, laboratory tests, medications, etc. Each medical concept was embedded into a 200-dimensional real number vector using the Skip-gram algorithm with some adaptive changes from shuffling the medical concepts in a record 20 times. The average of vectors for all medical concepts in a patient record represented the patient. For embedding-based feature representation evaluation, we used the cosine similarities among the medical concept vectors to capture the latent clinical associations among the medical concepts. We further conducted a clustering analysis on stroke patients to evaluate and compare the embedding-based patient representations. The Hopkins statistic, Silhouette index (SI), and Davies-Bouldin index were used for the unsupervised evaluation, and the precision, recall, and F1 score were used for the supervised evaluation. RESULTS: The dimension of patient representation was reduced from 13,757 to 200 using the embedding-based representation. The average cosine similarity of the selected disease (subarachnoid hemorrhage) and its 15 clinically relevant medical concepts was 0.973. Stroke patients were clustered into two clusters with the highest SI (0.852). Clustering analyses conducted on patients with the embedding representations showed higher applicability (Hopkins statistic 0.931), higher aggregation (SI 0.862), and lower dispersion (Davies-Bouldin index 0.551) than those conducted on patients with reference representation methods. The clustering solutions for patients with the embedding-based representation achieved the highest F1 scores of 0.944 and 0.717 for two clusters. CONCLUSIONS: The feature-level embedding-based representations can reflect the potential clinical associations among medical concepts effectively. The patient-level embedding-based representation is easy to use as continuous input to standard machine learning algorithms and can bring performance improvements. It is expected that the embedding-based representation will be helpful in a wide range of secondary uses of sEMR data.
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 distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
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 tête enseignante, 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 ».