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Enregistrement W4323544013 · doi:10.2196/41264

Developing an Inpatient Electronic Medical Record Phenotype for Hospital-Acquired Pressure Injuries: Case Study Using Natural Language Processing Models

2023· article· en· W4323544013 sur OpenAlexaffabout
Elvira Nurmambetova, Jie Pan, Zilong Zhang, Guosong Wu, Seungwon Lee, Danielle A. Southern, Elliot A. Martin, Chester Ho, Yuan Xu, Cathy A. Eastwood

Notice bibliographique

RevueJMIR AI · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineHealth Professions
ThématiquePressure Ulcer Prevention and Management
Établissements canadiensFoothills Medical CentreAlberta Health ServicesUniversity of AlbertaUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMedicineMedical recordArtificial intelligenceRandom forestElectronic health recordMachine learningGradient boostingComputer scienceNatural language processingHealth careEmergency medicineInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background Surveillance of hospital-acquired pressure injuries (HAPI) is often suboptimal when relying on administrative health data, as International Classification of Diseases (ICD) codes are known to have long delays and are undercoded. We leveraged natural language processing (NLP) applications on free-text notes, particularly the inpatient nursing notes, from electronic medical records (EMRs), to more accurately and timely identify HAPIs. Objective This study aimed to show that EMR-based phenotyping algorithms are more fitted to detect HAPIs than ICD-10-CA algorithms alone, while the clinical logs are recorded with higher accuracy via NLP using nursing notes. Methods Patients with HAPIs were identified from head-to-toe skin assessments in a local tertiary acute care hospital during a clinical trial that took place from 2015 to 2018 in Calgary, Alberta, Canada. Clinical notes documented during the trial were extracted from the EMR database after the linkage with the discharge abstract database. Different combinations of several types of clinical notes were processed by sequential forward selection during the model development. Text classification algorithms for HAPI detection were developed using random forest (RF), extreme gradient boosting (XGBoost), and deep learning models. The classification threshold was tuned to enable the model to achieve similar specificity to an ICD-based phenotyping study. Each model’s performance was assessed, and comparisons were made between the metrics, including sensitivity, positive predictive value, negative predictive value, and F1-score. Results Data from 280 eligible patients were used in this study, among whom 97 patients had HAPIs during the trial. RF was the optimal performing model with a sensitivity of 0.464 (95% CI 0.365-0.563), specificity of 0.984 (95% CI 0.965-1.000), and F1-score of 0.612 (95% CI of 0.473-0.751). The machine learning (ML) model reached higher sensitivity without sacrificing much specificity compared to the previously reported performance of ICD-based algorithms. Conclusions The EMR-based NLP phenotyping algorithms demonstrated improved performance in HAPI case detection over ICD-10-CA codes alone. Daily generated nursing notes in EMRs are a valuable data resource for ML models to accurately detect adverse events. The study contributes to enhancing automated health care quality and safety surveillance.

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)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,012
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 enseignants0,016
Score d'incertitude au seuil0,032

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,012
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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 Opus0,065
Tête enseignante GPT0,467
Écart entre enseignants0,402 · 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

Citations6
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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