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Enregistrement W4313424566 · doi:10.2196/38922

A Privacy-Preserving Distributed Medical Data Integration Security System for Accuracy Assessment of Cancer Screening: Development Study of Novel Data Integration System

2022· article· en· W4313424566 sur OpenAlexvenueno aff
Atsuko Miyaji, Kaname Watanabe, Yuuki Takano, Kazuhisa Nakasho, Sho Nakamura, Yuntao Wang, Hiroto Narimatsu

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineDecision Sciences
ThématiqueData Quality and Management
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesJapan Society for the Promotion of ScienceMinistry of Education, Culture, Sports, Science and Technology
Mots-clésComputer scienceSystem integrationCancerInformation privacyData integrationData miningComputer securityMedicineDatabase

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Big data useful for epidemiological research can be obtained by integrating data corresponding to individuals between databases managed by different institutions. Privacy information must be protected while performing efficient, high-level data matching. OBJECTIVE: Privacy-preserving distributed data integration (PDDI) enables data matching between multiple databases without moving privacy information; however, its actual implementation requires matching security, accuracy, and performance. Moreover, identifying the optimal data item in the absence of a unique matching key is necessary. We aimed to conduct a basic matching experiment using a model to assess the accuracy of cancer screening. METHODS: To experiment with actual data, we created a data set mimicking the cancer screening and registration data in Japan and conducted a matching experiment using a PDDI system between geographically distant institutions. Errors similar to those found empirically in data sets recorded in Japanese were artificially introduced into the data set. The matching-key error rate of the data common to both data sets was set sufficiently higher than expected in the actual database: 85.0% and 59.0% for the data simulating colorectal and breast cancers, respectively. Various combinations of name, gender, date of birth, and address were used for the matching key. To evaluate the matching accuracy, the matching sensitivity and specificity were calculated based on the number of cancer-screening data points, and the effect of matching accuracy on the sensitivity and specificity of cancer screening was estimated based on the obtained values. To evaluate the performance, we measured central processing unit use, memory use, and network traffic. RESULTS: For combinations with a specificity ≥99% and high sensitivity, the date of birth and first name were used in the data simulating colorectal cancer, and the matching sensitivity and specificity were 55.00% and 99.85%, respectively. In the data simulating breast cancer, the date of birth and family name were used, and the matching sensitivity and specificity were 88.71% and 99.98%, respectively. Assuming the sensitivity and specificity of cancer screening at 90%, the apparent values decreased to 74.90% and 89.93%, respectively. A trial calculation was performed using a combination with the same data set and 100% specificity. When the matching sensitivity was 82.26%, the apparent screening sensitivity was maintained at 90%, and the screening specificity decreased to 89.89%. For 214 data points, the execution time was 82 minutes and 26 seconds without parallelization and 11 minutes and 38 seconds with parallelization; 19.33% of the calculation time was for the data-holding institutions. Memory use was 3.4 GB for the PDDI server and 2.7 GB for the data-holding institutions. CONCLUSIONS: We demonstrated the rudimentary feasibility of introducing a PDDI system for cancer-screening accuracy assessment. We plan to conduct matching experiments based on actual data and compare them with the existing methods.

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)0,023
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,011
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMétarecherche, Science ouverte
Catégories consensuellesScience ouverte
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,870
Score d'incertitude au seuil0,998

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0230,011
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,002
Science ouverte0,0100,015
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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 Opus0,316
Tête enseignante GPT0,505
Écart entre enseignants0,190 · 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; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.

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

Citations3
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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