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Enregistrement W4320065330 · doi:10.2196/43014

Extracting Medical Information From Free-Text and Unstructured Patient-Generated Health Data Using Natural Language Processing Methods: Feasibility Study With Real-world Data

2023· article· en· W4320065330 sur OpenAlexvenueno aff
Emre Sezgın, Syed-Amad Hussain, Steve Rust, Yungui Huang

Notice bibliographique

RevueJMIR Formative Research · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning in Healthcare
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Center for Advancing Translational SciencesNational Institutes of Health
Mots-clésComputer scienceNatural language processingPipeline (software)Artificial intelligenceNamed-entity recognitionUnstructured dataSentenceSNOMED CTParsingSet (abstract data type)Unified Medical Language SystemInformation retrievalBig dataTerminologyData miningLinguistics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background Patient-generated health data (PGHD) captured via smart devices or digital health technologies can reflect an individual health journey. PGHD enables tracking and monitoring of personal health conditions, symptoms, and medications out of the clinic, which is crucial for self-care and shared clinical decisions. In addition to self-reported measures and structured PGHD (eg, self-screening, sensor-based biometric data), free-text and unstructured PGHD (eg, patient care note, medical diary) can provide a broader view of a patient’s journey and health condition. Natural language processing (NLP) is used to process and analyze unstructured data to create meaningful summaries and insights, showing promise to improve the utilization of PGHD. Objective Our aim is to understand and demonstrate the feasibility of an NLP pipeline to extract medication and symptom information from real-world patient and caregiver data. Methods We report a secondary data analysis, using a data set collected from 24 parents of children with special health care needs (CSHCN) who were recruited via a nonrandom sampling approach. Participants used a voice-interactive app for 2 weeks, generating free-text patient notes (audio transcription or text entry). We built an NLP pipeline using a zero-shot approach (adaptive to low-resource settings). We used named entity recognition (NER) and medical ontologies (RXNorm and SNOMED CT [Systematized Nomenclature of Medicine Clinical Terms]) to identify medication and symptoms. Sentence-level dependency parse trees and part-of-speech tags were used to extract additional entity information using the syntactic properties of a note. We assessed the data; evaluated the pipeline with the patient notes; and reported the precision, recall, and F1 scores. Results In total, 87 patient notes are included (audio transcriptions n=78 and text entries n=9) from 24 parents who have at least one CSHCN. The participants were between the ages of 26 and 59 years. The majority were White (n=22, 92%), had more than one child (n=16, 67%), lived in Ohio (n=22, 92%), had mid- or upper-mid household income (n=15, 62.5%), and had higher level education (n=24, 58%). Out of 87 notes, 30 were drug and medication related, and 46 were symptom related. We captured medication instances (medication, unit, quantity, and date) and symptoms satisfactorily (precision >0.65, recall >0.77, F1>0.72). These results indicate the potential when using NER and dependency parsing through an NLP pipeline on information extraction from unstructured PGHD. Conclusions The proposed NLP pipeline was found to be feasible for use with real-world unstructured PGHD to accomplish medication and symptom extraction. Unstructured PGHD can be leveraged to inform clinical decision-making, remote monitoring, and self-care including medical adherence and chronic disease management. With customizable information extraction methods using NER and medical ontologies, NLP models can feasibly extract a broad range of clinical information from unstructured PGHD in low-resource settings (eg, a limited number of patient notes or training 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 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)0,012
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,036
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,012
Score d'incertitude au seuil0,062

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0120,036
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,003
Science ouverte0,0010,002
Intégrité de la recherche0,0010,001
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 Opus0,239
Tête enseignante GPT0,558
Écart entre enseignants0,319 · 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'étudeExpérimental (laboratoire)
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

Citations59
Publié2023
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Résumé présentoui

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