exKidneyBERT: a language model for kidney transplant pathology reports and the crucial role of extended vocabularies
Notice bibliographique
Résumé
Background: Pathology reports contain key information about the patient's diagnosis as well as important gross and microscopic findings. These information-rich clinical reports offer an invaluable resource for clinical studies, but data extraction and analysis from such unstructured texts is often manual and tedious. While neural information retrieval systems (typically implemented as deep learning methods for natural language processing) are automatic and flexible, they typically require a large domain-specific text corpus for training, making them infeasible for many medical subdomains. Thus, an automated data extraction method for pathology reports that does not require a large training corpus would be of significant value and utility. Objective: To develop a language model-based neural information retrieval system that can be trained on small datasets and validate it by training it on renal transplant-pathology reports to extract relevant information for two predefined questions: (1) "What kind of rejection does the patient show?"; (2) "What is the grade of interstitial fibrosis and tubular atrophy (IFTA)?" Methods: Kidney BERT was developed by pre-training Clinical BERT on 3.4K renal transplant pathology reports and 1.5M words. Then, exKidneyBERT was developed by extending Clinical BERT's tokenizer with six technical keywords and repeating the pre-training procedure. This extended the model's vocabulary. All three models were fine-tuned with information retrieval heads. Results: The model with extended vocabulary, exKidneyBERT, outperformed Clinical BERT and Kidney BERT in both questions. For rejection, exKidneyBERT achieved an 83.3% overlap ratio for antibody-mediated rejection (ABMR) and 79.2% for T-cell mediated rejection (TCMR). For IFTA, exKidneyBERT had a 95.8% exact match rate. Conclusion: ExKidneyBERT is a high-performing model for extracting information from renal pathology reports. Additional pre-training of BERT language models on specialized small domains does not necessarily improve performance. Extending the BERT tokenizer's vocabulary library is essential for specialized domains to improve performance, especially when pre-training on small corpora.
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 enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,002 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».