Natural Language Processing and Graph Theory: Making Sense of Imaging Records in a Novel Representation Frame
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: A concise visualization framework of related reports would increase readability and improve patient management. To this end, temporal referrals to prior comparative exams are an essential connection to previous exams in written reports. Due to unstructured narrative texts' variable structure and content, their extraction is hampered by poor computer readability. Natural language processing (NLP) permits the extraction of structured information from unstructured texts automatically and can serve as an essential input for such a novel visualization framework. OBJECTIVE: This study proposes and evaluates an NLP-based algorithm capable of extracting the temporal referrals in written radiology reports, applies it to all the radiology reports generated for 10 years, introduces a graphical representation of imaging reports, and investigates its benefits for clinical and research purposes. METHODS: In this single-center, university hospital, retrospective study, we developed a convolutional neural network capable of extracting the date of referrals from imaging reports. The model's performance was assessed by calculating precision, recall, and F1-score using an independent test set of 149 reports. Next, the algorithm was applied to our department's radiology reports generated from 2011 to 2021. Finally, the reports and their metadata were represented in a modulable graph. RESULTS: For extracting the date of referrals, the named-entity recognition (NER) model had a high precision of 0.93, a recall of 0.95, and an F1-score of 0.94. A total of 1,684,635 reports were included in the analysis. Temporal reference was mentioned in 53.3% (656,852/1,684,635), explicitly stated as not available in 21.0% (258,386/1,684,635), and omitted in 25.7% (317,059/1,684,635) of the reports. Imaging records can be visualized in a directed and modulable graph, in which the referring links represent the connecting arrows. CONCLUSIONS: Automatically extracting the date of referrals from unstructured radiology reports using deep learning NLP algorithms is feasible. Graphs refined the selection of distinct pathology pathways, facilitated the revelation of missing comparisons, and enabled the query of specific referring exam sequences. Further work is needed to evaluate its benefits in clinics, research, and resource planning.
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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 | 0,002 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,003 | 0,006 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».