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Enregistrement W4391220613 · doi:10.2196/53378

A Machine Learning Approach with Human-AI Collaboration for Automated Classification of Patient Safety Event Reports: Algorithm Development and Validation Study

2024· article· en· W4391220613 sur OpenAlexaffvenue
Hongbo Chen, Eldan Cohen, Dulaney A. Wilson, Myrtede Alfred

Notice bibliographique

RevueJMIR Human Factors · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineHealth Professions
ThématiquePatient Safety and Medication Errors
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesAgency for Healthcare Research and Quality
Mots-clésComputer scienceArtificial intelligenceMachine learningClassifier (UML)Confusion matrixConfusionNatural language processing

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Adverse events refer to incidents with potential or actual harm to patients in hospitals. These events are typically documented through patient safety event (PSE) reports, which consist of detailed narratives providing contextual information on the occurrences. Accurate classification of PSE reports is crucial for patient safety monitoring. However, this process faces challenges due to inconsistencies in classifications and the sheer volume of reports. Recent advancements in text representation, particularly contextual text representation derived from transformer-based language models, offer a promising solution for more precise PSE report classification. Integrating the machine learning (ML) classifier necessitates a balance between human expertise and artificial intelligence (AI). Central to this integration is the concept of explainability, which is crucial for building trust and ensuring effective human-AI collaboration. OBJECTIVE: This study aims to investigate the efficacy of ML classifiers trained using contextual text representation in automatically classifying PSE reports. Furthermore, the study presents an interface that integrates the ML classifier with the explainability technique to facilitate human-AI collaboration for PSE report classification. METHODS: This study used a data set of 861 PSE reports from a large academic hospital's maternity units in the Southeastern United States. Various ML classifiers were trained with both static and contextual text representations of PSE reports. The trained ML classifiers were evaluated with multiclass classification metrics and the confusion matrix. The local interpretable model-agnostic explanations (LIME) technique was used to provide the rationale for the ML classifier's predictions. An interface that integrates the ML classifier with the LIME technique was designed for incident reporting systems. RESULTS: The top-performing classifier using contextual representation was able to obtain an accuracy of 75.4% (95/126) compared to an accuracy of 66.7% (84/126) by the top-performing classifier trained using static text representation. A PSE reporting interface has been designed to facilitate human-AI collaboration in PSE report classification. In this design, the ML classifier recommends the top 2 most probable event types, along with the explanations for the prediction, enabling PSE reporters and patient safety analysts to choose the most suitable one. The LIME technique showed that the classifier occasionally relies on arbitrary words for classification, emphasizing the necessity of human oversight. CONCLUSIONS: This study demonstrates that training ML classifiers with contextual text representations can significantly enhance the accuracy of PSE report classification. The interface designed in this study lays the foundation for human-AI collaboration in the classification of PSE reports. The insights gained from this research enhance the decision-making process in PSE report classification, enabling hospitals to more efficiently identify potential risks and hazards and enabling patient safety analysts to take timely actions to prevent patient harm.

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 enseignants0,414
Score d'incertitude au seuil0,770

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 technologies0,0010,000
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 Opus0,063
Tête enseignante GPT0,421
Écart entre enseignants0,357 · 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

Citations21
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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