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Enregistrement W4411798232 · doi:10.2196/60204

Proposal for Using AI to Assess Clinical Data Integrity and Generate Metadata: Algorithm Development and Validation

2025· article· en· W4411798232 sur OpenAlexvenueno aff
Caroline Bönisch, Christian Schmidt, Dorothea Kesztyüs, Hans A. Kestler, Tibor Kesztyüs

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueArtificial Intelligence in Healthcare and Education
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceMachine learningData qualityNaive Bayes classifierQuality assuranceData miningClinical decision support systemDecision treeMetadataArtificial intelligenceData integrityDecision support systemSupport vector machineMedicineDatabase

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background: Evidence-based medicine combines scientific research, clinical expertise, and patient preferences to enhance the patient outcomes and improve health care quality. Clinical data are crucial in aligning medical decisions with evidence-based practices, whether derived from systematic research or real-world data sources. Quality assurance of clinical data, mainly through predictive quality algorithms and machine learning, is essential to mitigate risks such as misdiagnosis, inappropriate treatment, bias, and compromised patient safety. Furthermore, excellent quality of clinical data is a prerequisite for the replication of research results in order to gain insights from practice and real-world evidence. Objective: This study aims to demonstrate the varying quality of medical data in primary clinical source systems at a maximum care university hospital and provide researchers with insights into data reliability through predictive quality algorithms using machine learning techniques. Methods: A literature review was conducted to evaluate existing approaches to automated quality prediction. In addition, embedded in the process of integrating care data into a medical data integration center (MeDIC), metadata relevant to this clinical data was stored, considering factors such as data granularity and quality metrics. Completed patient cases with echocardiographic and laboratory findings as well as medication histories were selected from 2001 to 2023. Two authors manually reviewed the datasets and assigned a quality score for each entry, with 0 indicating unsatisfactory and 1 satisfactory quality. Since quality control was considered a binary problem, corresponding classifiers were used for the quality prediction. Logistic regression, k-nearest neighbors, a naive bayes classifier, a decision tree classifier, a random forest classifier, extreme gradient boosting (XGB), and support vector machines (SVM) were selected as machine learning algorithms. Based on preprocessing the dataset, training machine learning algorithms on echocardiographic, laboratory, and medication data, and assessing various prediction models, the most effective algorithms for quality classification were to be identified. The performance of the predictive quality algorithms was assessed based on accuracy, precision, recall, and scoring. Results: There were 450 patient cases with complete information extracted from the MeDIC data pool. The laboratory and medication datasets had to be limited to 4000 data entries each to enable manual review; the echocardiographic datasets comprised 750 examinations. XGB demonstrated the highest performance for the echocardiographic dataset with an area under the receiver operating characteristic curve (AUC-ROC) of 84.6%. For laboratory data, SVM achieved an AUC-ROC score of 89.8%, demonstrating superior discrimination performance. Finally, regarding the medication dataset, SVM showed the most balanced performance, achieving an AUC-ROC of 65.1%, the highest of all tested models. Conclusions: This proposal presents a template for predicting data quality and incorporating the resulting quality information into the metadata of a data integration center, a concept not previously implemented. The model was deployed for data inspection using a hybrid approach that combines the trained model with conventional inspection methods.

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)0,078
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,134
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMétarecherche, Intégrité de la recherche
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,996
Score d'incertitude au seuil0,414

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0780,134
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0020,003
Bibliométrie0,0100,006
Études des sciences et des technologies0,0020,004
Communication savante0,0080,007
Science ouverte0,0070,004
Intégrité de la recherche0,0040,004
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,002

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.

Tête enseignante Opus0,472
Tête enseignante GPT0,572
Écart entre enseignants0,100 · 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.

Devis d'étudeSimulation ou modélisation
DomaineMéthodes
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

Citations4
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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