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Enregistrement W4323529087 · doi:10.2196/45246

Using Natural Language Processing to Predict Fatal Drug Overdose From Autopsy Narrative Text: Algorithm Development and Validation Study

2023· article· en· W4323529087 sur OpenAlexvenueno aff
Leigh Anne Tang, Jessica Korona-Bailey, Dimitrios Zaras, Allison Roberts, Sutapa Mukhopadhyay, Stephen Espy, Colin G. Walsh

Notice bibliographique

RevueJMIR Public Health and Surveillance · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueAutopsy Techniques and Outcomes
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Human Genome Research InstituteNational Institute of Mental HealthCenters for Disease Control and PreventionU.S. National Library of MedicineWellcome Trust
Mots-clésLogistic regressionRandom forestArtificial intelligenceMedicineComputer scienceNatural language processingPoison controlMachine learningMedical emergency

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background Fatal drug overdose surveillance informs prevention but is often delayed because of autopsy report processing and death certificate coding. Autopsy reports contain narrative text describing scene evidence and medical history (similar to preliminary death scene investigation reports) and may serve as early data sources for identifying fatal drug overdoses. To facilitate timely fatal overdose reporting, natural language processing was applied to narrative texts from autopsies. Objective This study aimed to develop a natural language processing–based model that predicts the likelihood that an autopsy report narrative describes an accidental or undetermined fatal drug overdose. Methods Autopsy reports of all manners of death (2019-2021) were obtained from the Tennessee Office of the State Chief Medical Examiner. The text was extracted from autopsy reports (PDFs) using optical character recognition. Three common narrative text sections were identified, concatenated, and preprocessed (bag-of-words) using term frequency–inverse document frequency scoring. Logistic regression, support vector machine (SVM), random forest, and gradient boosted tree classifiers were developed and validated. Models were trained and calibrated using autopsies from 2019 to 2020 and tested using those from 2021. Model discrimination was evaluated using the area under the receiver operating characteristic, precision, recall, F1-score, and F2-score (prioritizes recall over precision). Calibration was performed using logistic regression (Platt scaling) and evaluated using the Spiegelhalter z test. Shapley additive explanations values were generated for models compatible with this method. In a post hoc subgroup analysis of the random forest classifier, model discrimination was evaluated by forensic center, race, age, sex, and education level. Results A total of 17,342 autopsies (n=5934, 34.22% cases) were used for model development and validation. The training set included 10,215 autopsies (n=3342, 32.72% cases), the calibration set included 538 autopsies (n=183, 34.01% cases), and the test set included 6589 autopsies (n=2409, 36.56% cases). The vocabulary set contained 4002 terms. All models showed excellent performance (area under the receiver operating characteristic ≥0.95, precision ≥0.94, recall ≥0.92, F1-score ≥0.94, and F2-score ≥0.92). The SVM and random forest classifiers achieved the highest F2-scores (0.948 and 0.947, respectively). The logistic regression and random forest were calibrated (P=.95 and P=.85, respectively), whereas the SVM and gradient boosted tree classifiers were miscalibrated (P=.03 and P<.001, respectively). “Fentanyl” and “accident” had the highest Shapley additive explanations values. Post hoc subgroup analyses revealed lower F2-scores for autopsies from forensic centers D and E. Lower F2-score were observed for the American Indian, Asian, ≤14 years, and ≥65 years subgroups, but larger sample sizes are needed to validate these findings. Conclusions The random forest classifier may be suitable for identifying potential accidental and undetermined fatal overdose autopsies. Further validation studies should be conducted to ensure early detection of accidental and undetermined fatal drug overdoses across all subgroups.

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,577
Score d'incertitude au seuil0,594

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
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 Opus0,035
Tête enseignante GPT0,365
Écart entre enseignants0,330 · 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 tête enseignante, pas un consensus.

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

Citations8
Publié2023
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Résumé présentoui

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