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Enregistrement W4223597069 · doi:10.2196/37771

Predicting COVID-19 Symptoms From Free Text in Medical Records Using Artificial Intelligence: Feasibility Study

2022· article· en· W4223597069 sur OpenAlexvenueno aff
Josefien van Olmen, Jens Van Nooten, Hilde Philips, Annet Sollie, Walter Daelemans

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning in Healthcare
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesUniversiteit Antwerpen
Mots-clésComputer scienceArtificial intelligenceCategorizationUSableMachine learningClassifier (UML)Relevance (law)Coding (social sciences)Binary classificationMedical recordNatural language processingInformation retrievalData scienceMedicineWorld Wide WebSupport vector machine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Electronic medical records have opened opportunities to analyze clinical practice at large scale. Structured registries and coding procedures such as the International Classification of Primary Care further improved these procedures. However, a large part of the information about the state of patient and the doctors' observations is still entered in free text fields. The main function of those fields is to report the doctor's line of thought, to remind oneself and his or her colleagues on follow-up actions, and to be accountable for clinical decisions. These fields contain rich information that can be complementary to that in coded fields, and until now, they have been hardly used for analysis. OBJECTIVE: This study aims to develop a prediction model to convert the free text information on COVID-19-related symptoms from out of hours care electronic medical records into usable symptom-based data that can be analyzed at large scale. METHODS: The design was a feasibility study in which we examined the content of the raw data, steps and methods for modelling, as well as the precision and accuracy of the models. A data prediction model for 27 preidentified COVID-19-relevant symptoms was developed for a data set derived from the database of primary-care out-of-hours consultations in Flanders. A multiclass, multilabel categorization classifier was developed. We tested two approaches, which were (1) a classical machine learning-based text categorization approach, Binary Relevance, and (2) a deep neural network learning approach with BERTje, including a domain-adapted version. Ethical approval was acquired through the Institutional Review Board of the Institute of Tropical Medicine and the ethics committee of the University Hospital of Antwerpen (ref 20/50/693). RESULTS: The sample set comprised 3957 fields. After cleaning, 2313 could be used for the experiments. Of the 2313 fields, 85% (n=1966) were used to train the model, and 15% (n=347) for testing. The normal BERTje model performed the best on the data. It reached a weighted F1 score of 0.70 and an exact match ratio or accuracy score of 0.38, indicating the instances for which the model has identified all correct codes. The other models achieved respectable results as well, ranging from 0.59 to 0.70 weighted F1. The Binary Relevance method performed the best on the data without a frequency threshold. As for the individual codes, the domain-adapted version of BERTje performs better on several of the less common objective codes, while BERTje reaches higher F1 scores for the least common labels especially, and for most other codes in general. CONCLUSIONS: The artificial intelligence model BERTje can reliably predict COVID-19-related information from medical records using text mining from the free text fields generated in primary care settings. This feasibility study invites researchers to examine further possibilities to use primary care routine 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 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)0,007
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,010
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMétarecherche, Méta-épidémiologie (sens strict), Intégrité de la recherche, Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,964
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0070,010
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0040,004
Intégrité de la recherche0,0000,003
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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 Opus0,077
Tête enseignante GPT0,405
Écart entre enseignants0,328 · 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 tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations5
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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