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Enregistrement W3211439143 · doi:10.2196/27210

A Question-and-Answer System to Extract Data From Free-Text Oncological Pathology Reports (CancerBERT Network): Development Study

2021· article· en· W3211439143 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.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueJournal of Medical Internet Research · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueTopic Modeling
Établissements canadiensUniversity of AlbertaAlberta Health Services
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceNatural language processingArtificial intelligenceTerminologySNOMED CTNamed-entity recognitionPathologyDeep learningInformation retrievalMedicineLinguistics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Information in pathology reports is critical for cancer care. Natural language processing (NLP) systems used to extract information from pathology reports are often narrow in scope or require extensive tuning. Consequently, there is growing interest in automated deep learning approaches. A powerful new NLP algorithm, bidirectional encoder representations from transformers (BERT), was published in late 2018. BERT set new performance standards on tasks as diverse as question answering, named entity recognition, speech recognition, and more. OBJECTIVE: The aim of this study is to develop a BERT-based system to automatically extract detailed tumor site and histology information from free-text oncological pathology reports. METHODS: We pursued three specific aims: extract accurate tumor site and histology descriptions from free-text pathology reports, accommodate the diverse terminology used to indicate the same pathology, and provide accurate standardized tumor site and histology codes for use by downstream applications. We first trained a base language model to comprehend the technical language in pathology reports. This involved unsupervised learning on a training corpus of 275,605 electronic pathology reports from 164,531 unique patients that included 121 million words. Next, we trained a question-and-answer (Q&A) model that connects a Q&A layer to the base pathology language model to answer pathology questions. Our Q&A system was designed to search for the answers to two predefined questions in each pathology report: What organ contains the tumor? and What is the kind of tumor or carcinoma? This involved supervised training on 8197 pathology reports, each with ground truth answers to these 2 questions determined by certified tumor registrars. The data set included 214 tumor sites and 193 histologies. The tumor site and histology phrases extracted by the Q&A model were used to predict International Classification of Diseases for Oncology, Third Edition (ICD-O-3), site and histology codes. This involved fine-tuning two additional BERT models: one to predict site codes and another to predict histology codes. Our final system includes a network of 3 BERT-based models. We call this CancerBERT network (caBERTnet). We evaluated caBERTnet using a sequestered test data set of 2050 pathology reports with ground truth answers determined by certified tumor registrars. RESULTS: caBERTnet's accuracies for predicting group-level site and histology codes were 93.53% (1895/2026) and 97.6% (1993/2042), respectively. The top 5 accuracies for predicting fine-grained ICD-O-3 site and histology codes with 5 or more samples each in the training data set were 92.95% (1794/1930) and 96.01% (1853/1930), respectively. CONCLUSIONS: We have developed an NLP system that outperforms existing algorithms at predicting ICD-O-3 codes across an extensive range of tumor sites and histologies. Our new system could help reduce treatment delays, increase enrollment in clinical trials of new therapies, and improve patient outcomes.

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)0,017
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,005
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Autre devis · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,535
Score d'incertitude au seuil0,741

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0170,005
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 ouverte0,0030,006
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 Opus0,165
Tête enseignante GPT0,449
Écart entre enseignants0,285 · 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