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Enregistrement W4387914853 · doi:10.2196/49886

A Large Language Model Screening Tool to Target Patients for Best Practice Alerts: Development and Validation

2023· article· en· W4387914853 sur OpenAlexvenueno aff
Thomas Savage, John Wang, Lisa Shieh

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning in Healthcare
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMedicineBest practiceMedical prescriptionDeep veinHealth careMedical emergencyPopulationDiagnosis codeIntensive care medicineEmergency departmentEmergency medicineThrombosisSurgeryNursing

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Best Practice Alerts (BPAs) are alert messages to physicians in the electronic health record that are used to encourage appropriate use of health care resources. While these alerts are helpful in both improving care and reducing costs, BPAs are often broadly applied nonselectively across entire patient populations. The development of large language models (LLMs) provides an opportunity to selectively identify patients for BPAs. OBJECTIVE: In this paper, we present an example case where an LLM screening tool is used to select patients appropriate for a BPA encouraging the prescription of deep vein thrombosis (DVT) anticoagulation prophylaxis. The artificial intelligence (AI) screening tool was developed to identify patients experiencing acute bleeding and exclude them from receiving a DVT prophylaxis BPA. METHODS: Our AI screening tool used a BioMed-RoBERTa (Robustly Optimized Bidirectional Encoder Representations from Transformers Pretraining Approach; AllenAI) model to perform classification of physician notes, identifying patients without active bleeding and thus appropriate for a thromboembolism prophylaxis BPA. The BioMed-RoBERTa model was fine-tuned using 500 history and physical notes of patients from the MIMIC-III (Medical Information Mart for Intensive Care) database who were not prescribed anticoagulation. A development set of 300 MIMIC patient notes was used to determine the model's hyperparameters, and a separate test set of 300 patient notes was used to evaluate the screening tool. RESULTS: Our MIMIC-III test set population of 300 patients included 72 patients with bleeding (ie, were not appropriate for a DVT prophylaxis BPA) and 228 without bleeding who were appropriate for a DVT prophylaxis BPA. The AI screening tool achieved impressive accuracy with a precision-recall area under the curve of 0.82 (95% CI 0.75-0.89) and a receiver operator curve area under the curve of 0.89 (95% CI 0.84-0.94). The screening tool reduced the number of patients who would trigger an alert by 20% (240 instead of 300 alerts) and increased alert applicability by 14.8% (218 [90.8%] positive alerts from 240 total alerts instead of 228 [76%] positive alerts from 300 total alerts), compared to nonselectively sending alerts for all patients. CONCLUSIONS: These results show a proof of concept on how language models can be used as a screening tool for BPAs. We provide an example AI screening tool that uses a HIPAA (Health Insurance Portability and Accountability Act)-compliant BioMed-RoBERTa model deployed with minimal computing power. Larger models (eg, Generative Pre-trained Transformers-3, Generative Pre-trained Transformers-4, and Pathways Language Model) will exhibit superior performance but require data use agreements to be HIPAA compliant. We anticipate LLMs to revolutionize quality improvement in hospital medicine.

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)0,007
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,031
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 enseignants0,013
Score d'incertitude au seuil0,038

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0070,031
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,001

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 Opus0,030
Tête enseignante GPT0,354
Écart entre enseignants0,324 · 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

Citations32
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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