Evaluation of a Natural Language Processing Approach to Identify Diagnostic Errors and Analysis of Safety Learning System Case Review Data: Retrospective Cohort Study
Notice bibliographique
Résumé
Background Diagnostic errors are an underappreciated cause of preventable mortality in hospitals and pose a risk for severe patient harm and increase hospital length of stay. Objective This study aims to explore the potential of machine learning and natural language processing techniques in improving diagnostic safety surveillance. We conducted a rigorous evaluation of the feasibility and potential to use electronic health records clinical notes and existing case review data. Methods Safety Learning System case review data from 1 large health system composed of 10 hospitals in the mid-Atlantic region of the United States from February 2016 to September 2021 were analyzed. The case review outcome included opportunities for improvement including diagnostic opportunities for improvement. To supplement case review data, electronic health record clinical notes were extracted and analyzed. A simple logistic regression model along with 3 forms of logistic regression models (ie, Least Absolute Shrinkage and Selection Operator, Ridge, and Elastic Net) with regularization functions was trained on this data to compare classification performances in classifying patients who experienced diagnostic errors during hospitalization. Further, statistical tests were conducted to find significant differences between female and male patients who experienced diagnostic errors. Results In total, 126 (7.4%) patients (of 1704) had been identified by case reviewers as having experienced at least 1 diagnostic error. Patients who had experienced diagnostic error were grouped by sex: 59 (7.1%) of the 830 women and 67 (7.7%) of the 874 men. Among the patients who experienced a diagnostic error, female patients were older (median 72, IQR 66-80 vs median 67, IQR 57-76; P=.02), had higher rates of being admitted through general or internal medicine (69.5% vs 47.8%; P=.01), lower rates of cardiovascular-related admitted diagnosis (11.9% vs 28.4%; P=.02), and lower rates of being admitted through neurology department (2.3% vs 13.4%; P=.04). The Ridge model achieved the highest area under the receiver operating characteristic curve (0.885), specificity (0.797), positive predictive value (PPV; 0.24), and F1-score (0.369) in classifying patients who were at higher risk of diagnostic errors among hospitalized patients. Conclusions Our findings demonstrate that natural language processing can be a potential solution to more effectively identifying and selecting potential diagnostic error cases for review and therefore reducing the case review burden.
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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 | 0,040 | 0,087 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,006 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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.
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 ».