Assessment of Natural Language Processing Methods for Ascertaining the Expanded Disability Status Scale Score From the Electronic Health Records of Patients With Multiple Sclerosis: Algorithm Development and Validation Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The Expanded Disability Status Scale (EDSS) score is a widely used measure to monitor disability progression in people with multiple sclerosis (MS). However, extracting and deriving the EDSS score from unstructured electronic health records can be time-consuming. OBJECTIVE: We aimed to compare rule-based and deep learning natural language processing algorithms for detecting and predicting the total EDSS score and EDSS functional system subscores from the electronic health records of patients with MS. METHODS: We studied 17,452 electronic health records of 4906 MS patients followed at one of Canada's largest MS clinics between June 2015 and July 2019. We randomly divided the records into training (80%) and test (20%) data sets, and compared the performance characteristics of 3 natural language processing models. First, we applied a rule-based approach, extracting the EDSS score from sentences containing the keyword "EDSS." Next, we trained a convolutional neural network (CNN) model to predict the 19 half-step increments of the EDSS score. Finally, we used a combined rule-based-CNN model. For each approach, we determined the accuracy, precision, recall, and F-score compared with the reference standard, which was manually labeled EDSS scores in the clinic database. RESULTS: Overall, the combined keyword-CNN model demonstrated the best performance, with accuracy, precision, recall, and an F-score of 0.90, 0.83, 0.83, and 0.83 respectively. Respective figures for the rule-based and CNN models individually were 0.57, 0.91, 0.65, and 0.70, and 0.86, 0.70, 0.70, and 0.70. Because of missing data, the model performance for EDSS subscores was lower than that for the total EDSS score. Performance improved when considering notes with known values of the EDSS subscores. CONCLUSIONS: A combined keyword-CNN natural language processing model can extract and accurately predict EDSS scores from patient records. This approach can be automated for efficient information extraction in clinical and research settings.
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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 | 0,016 | 0,041 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 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 ».