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Enregistrement W4291012446 · doi:10.2196/37770

Identifying the Perceived Severity of Patient-Generated Telemedical Queries Regarding COVID: Developing and Evaluating a Transfer Learning–Based Solution

2022· article· en· W4291012446 sur OpenAlexvenueno aff
Joseph Gatto, Parker Seegmiller, Garrett Johnston, Sarah Masud Preum

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning in Healthcare
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceTriageTransfer of learningWord2vecArtificial intelligenceWord embeddingSentenceDeep learningTask (project management)AutoencoderNatural language processingMachine learningContext (archaeology)EncoderInformation retrievalEmbeddingMedicineMedical emergency

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Triage of textual telemedical queries is a safety-critical task for medical service providers with limited remote health resources. The prioritization of patient queries containing medically severe text is necessary to optimize resource usage and provide care to those with time-sensitive needs. OBJECTIVE: We aim to evaluate the effectiveness of transfer learning solutions on the task of telemedical triage and provide a thorough error analysis, identifying telemedical queries that challenge state-of-the-art natural language processing (NLP) systems. Additionally, we aim to provide a publicly available telemedical query data set with labels for severity classification for telemedical triage of respiratory issues. METHODS: We annotated 573 medical queries from 3 online health platforms: HealthTap, HealthcareMagic, and iCliniq. We then evaluated 6 transfer learning solutions utilizing various text-embedding strategies. Specifically, we first established a baseline using a lexical classification model with term frequency-inverse document frequency (TF-IDF) features. Next, we investigated the effectiveness of global vectors for text representation (GloVe), a pretrained word-embedding method. We evaluated the performance of GloVe embeddings in the context of support vector machines (SVMs), bidirectional long short-term memory (bi-LSTM) networks, and hierarchical attention networks (HANs). Finally, we evaluated the performance of contextual text embeddings using transformer-based architectures. Specifically, we evaluated bidirectional encoder representation from transformers (BERT), Bio+Clinical-BERT, and Sentence-BERT (SBERT) on the telemedical triage task. RESULTS: We found that a simple lexical model achieved a mean F1 score of 0.865 (SD 0.048) on the telemedical triage task. GloVe-based models using SVMs, HANs, and bi-LSTMs achieved a 0.8-, 1.5-, and 2.1-point increase in the F1 score, respectively. Transformer-based models, such as BERT, Bio+Clinical-BERT, and SBERT, achieved a mean F1 score of 0.914 (SD 0.034), 0.904 (SD 0.041), and 0.917 (SD 0.037), respectively. The highest-performing model, SBERT, provided a statistically significant improvement compared to all GloVe-based and lexical baselines. However, no statistical significance was found when comparing transformer-based models. Furthermore, our error analysis revealed highly challenging query types, including those with complex negations, temporal relationships, and patient intents. CONCLUSIONS: We showed that state-of-the-art transfer learning techniques work well on the telemedical triage task, providing significant performance increase over lexical models. Additionally, we released a public telemedical triage data set using labeled questions from online medical question-and-answer (Q&A) platforms. Our analysis highlights various avenues for future works that explicitly model such query challenges.

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,007
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
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 enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,015

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,007
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0020,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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 Opus0,044
Tête enseignante GPT0,344
Écart entre enseignants0,300 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
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

Citations10
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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