BI-RADS BERT and Using Section Segmentation to Understand Radiology Reports
Notice bibliographique
Résumé
Radiology reports are one of the main forms of communication between radiologists and other clinicians, and contain important information for patient care. In order to use this information for research and automated patient care programs, it is necessary to convert the raw text into structured data suitable for analysis. State-of-the-art natural language processing (NLP) domain-specific contextual word embeddings have been shown to achieve impressive accuracy for these tasks in medicine, but have yet to be utilized for section structure segmentation. In this work, we pre-trained a contextual embedding BERT model using breast radiology reports and developed a classifier that incorporated the embedding with auxiliary global textual features in order to perform section segmentation. This model achieved 98% accuracy in segregating free-text reports, sentence by sentence, into sections of information outlined in the Breast Imaging Reporting and Data System (BI-RADS) lexicon, which is a significant improvement over the classic BERT model without auxiliary information. We then evaluated whether using section segmentation improved the downstream extraction of clinically relevant information such as modality/procedure, previous cancer, menopausal status, purpose of exam, breast density, and breast MRI background parenchymal enhancement. Using the BERT model pre-trained on breast radiology reports, combined with section segmentation, resulted in an overall accuracy of 95.9% in the field extraction tasks. This is a 17% improvement, compared to an overall accuracy of 78.9% for field extraction with models using classic BERT embeddings and not using section segmentation. Our work shows the strength of using BERT in the analysis of radiology reports and the advantages of section segmentation by identifying the key features of patient factors recorded in breast radiology reports.
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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 | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,004 |
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 ».