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Enregistrement W4412617629 · doi:10.2196/71949

Identifying Adverse Drug Events in Clinical Text Using Fine-Tuned Clinical Language Models: Machine Learning Study

2025· article· en· W4412617629 sur OpenAlexvenueno aff
Elizaveta Kopacheva, Aron Henriksson, Hercules Dalianis, Tora Hammar, Alisa Lincke

Notice bibliographique

RevueJMIR Formative Research · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning in Healthcare
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesLinnéuniversitetet
Mots-clésPreprintComputer scienceArtificial intelligenceNatural language processingMachine learningWorld Wide Web

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background: Medications are essential for health care but can cause adverse drug events (ADEs), which are harmful and sometimes fatal. Detecting ADEs is a challenging task because they are often not documented in the structured data of electronic health records (EHRs). There is a need for automatically extracting ADE-related information from clinical notes, as manual review is labor-intensive and time-consuming. Objective: This study aims to fine-tune the pretrained clinical language model, Swedish Deidentified Clinical Bidirectional Encoder Representations from Transformers (SweDeClin-BERT), for medical named entity recognition (NER) and relation extraction (RE) tasks, and to implement an integrated NER-RE approach to more effectively identify ADEs in clinical notes from clinical units in Sweden. The performance of this approach is compared with our previous machine learning method, which used conditional random fields (CRFs) and random forest (RF). Methods: A subset of clinical notes from the Stockholm EPR (Electronic Patient Record) Corpus, dated 2009-2010, containing suspected ADEs based on International Classification of Diseases, 10th Revision (ICD-10) codes in the A.1 and A.2 categories was randomly sampled. These notes were annotated by a physician with ADE-related entities and relations following the ADE annotation guidelines. We fine-tuned the SweDeClin-BERT model for the NER and RE tasks and implemented an integrated NER-RE pipeline to extract entities and relationships from clinical notes. The models were evaluated using 395 clinical notes from clinical units in Sweden. The NER-RE pipeline was then applied to classify the clinical notes as containing or not containing ADEs. In addition, we conducted an error analysis to better understand the model's behavior and to identify potential areas for improvement. Results: In total, 62% of notes contained an explicit description of an ADE, indicating that an ADE-related ICD-10 code alone does not ensure detailed event documentation. The fine-tuned SweDeClin-BERT model achieved an F1-score of 0.845 for NER and 0.81 for RE task, outperforming the baseline models (CRFs for NER and random forests for RE). In particular, the RE task showed a 53% improvement in macro-average F1-score compared to the baseline. The integrated NER-RE pipeline achieved an overall F1-score of 0.81. Conclusions: Using a domain-specific language model like SweDeClin-BERT for detecting ADEs in clinical notes demonstrates improved classification performance (0.77 in strict and 0.81 in relaxed mode) compared to conventional machine learning models like CRFs and RF. The proposed fine-tuned ADE model requires further refinement and evaluation on annotated clinical notes from another hospital to evaluate the model's generalizability. In addition, the annotation guidelines should be revised, as there is an overlap of words between the Finding and Disorder entity categories, which were not consistently distinguished by the annotators. Furthermore, future work should address the handling of compound words and split entities to better capture context in the Swedish language.

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)0,020
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Intégrité de la recherche
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 enseignants0,706
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0200,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0010,003
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0020,003
Intégrité de la recherche0,0000,005
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 Opus0,204
Tête enseignante GPT0,559
Écart entre enseignants0,356 · 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.

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

Citations2
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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