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Enregistrement W4406833305 · doi:10.2196/57275

Large Language Model Approach for Zero-Shot Information Extraction and Clustering of Japanese Radiology Reports: Algorithm Development and Validation

2025· article· en· W4406833305 sur OpenAlexvenueno aff
Yosuke Yamagishi, Yuta Nakamura, Shouhei Hanaoka, Osamu Abe

Notice bibliographique

RevueJMIR Cancer · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRadiology practices and education
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésCluster analysisComputer scienceInformation extractionArtificial intelligenceMachine learningNatural language processingData miningInformation retrieval

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background: The application of natural language processing in medicine has increased significantly, including tasks such as information extraction and classification. Natural language processing plays a crucial role in structuring free-form radiology reports, facilitating the interpretation of textual content, and enhancing data utility through clustering techniques. Clustering allows for the identification of similar lesions and disease patterns across a broad dataset, making it useful for aggregating information and discovering new insights in medical imaging. However, most publicly available medical datasets are in English, with limited resources in other languages. This scarcity poses a challenge for development of models geared toward non-English downstream tasks. Objective: This study aimed to develop and evaluate an algorithm that uses large language models (LLMs) to extract information from Japanese lung cancer radiology reports and perform clustering analysis. The effectiveness of this approach was assessed and compared with previous supervised methods. Methods: This study employed the MedTxt-RR dataset, comprising 135 Japanese radiology reports from 9 radiologists who interpreted the computed tomography images of 15 lung cancer patients obtained from Radiopaedia. Previously used in the NTCIR-16 (NII Testbeds and Community for Information Access Research) shared task for clustering performance competition, this dataset was ideal for comparing the clustering ability of our algorithm with those of previous methods. The dataset was split into 8 cases for development and 7 for testing, respectively. The study's approach involved using the LLM to extract information pertinent to lung cancer findings and transforming it into numeric features for clustering, using the K-means method. Performance was evaluated using 135 reports for information extraction accuracy and 63 test reports for clustering performance. This study focused on the accuracy of automated systems for extracting tumor size, location, and laterality from clinical reports. The clustering performance was evaluated using normalized mutual information, adjusted mutual information , and the Fowlkes-Mallows index for both the development and test data. Results: The tumor size was accurately identified in 99 out of 135 reports (73.3%), with errors in 36 reports (26.7%), primarily due to missing or incorrect size information. Tumor location and laterality were identified with greater accuracy in 112 out of 135 reports (83%); however, 23 reports (17%) contained errors mainly due to empty values or incorrect data. Clustering performance of the test data yielded an normalized mutual information of 0.6414, adjusted mutual information of 0.5598, and Fowlkes-Mallows index of 0.5354. The proposed method demonstrated superior performance across all evaluation metrics compared to previous methods. Conclusions: The unsupervised LLM approach surpassed the existing supervised methods in clustering Japanese radiology reports. These findings suggest that LLMs hold promise for extracting information from radiology reports and integrating it into disease-specific knowledge structures.

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)0,005
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,011
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: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,021
Score d'incertitude au seuil0,041

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0050,011
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,002
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0020,002
Science ouverte0,0030,002
Intégrité de la recherche0,0020,003
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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 Opus0,028
Tête enseignante GPT0,364
Écart entre enseignants0,336 · 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
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations13
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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