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Enregistrement W4413190184 · doi:10.2196/70602

Identification of Syndrome Types in Patients With Pancreatic Cancer From Free Text in Electronic Medical Records: Model Development and Validation

2025· article· en· W4413190184 sur OpenAlexvenueno aff
He Ba, H.S. Du, Chien‐shan Cheng, Zhen Chen

Notice bibliographique

RevueJMIR Formative Research · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueTraditional Chinese Medicine Studies
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPreprintIdentification (biology)Pancreatic cancerMedicineCancerComputer scienceInternal medicineWorld Wide WebBiology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background Syndrome differentiation is crucial in traditional Chinese medicine (TCM) diagnosis and treatment, but it heavily relies on expert experience, limiting systematic standardization. Objective This study developed and validated a BERT (bidirectional encoder representations from transformers)–based model, the traditional Chinese medicine pancreatic cancer syndrome differentiation bidirectional encoder representations from transformers (TCMPCSD-BERT), using in-house pancreatic cancer medical records, to digitalize expert knowledge and support standardized syndrome differentiation in TCM. Methods A retrospective dataset of pancreatic cancer cases (2011-2024) from Fudan University Shanghai Cancer Center was annotated into 4 TCM syndrome types by 2 experts (Cohen κ=0.913). The proposed TCMPCSD-BERT model was compared with conventional models (long short-term memory and text convolutional neural network) embedded in TCM diagnostic tools and with large language models (LLMs; ChatGPT-4o, Kimi, Ernie Bot 4.0 Turbo, and Zhipu Qingyan) under a prompt engineering framework. Performance evaluation on in-house data was supplemented with attention visualizations and integrated gradients analyses for interpretability. The McNemar test assessed classification accuracy differences, while bootstrap 95% CIs quantified statistical uncertainty and stability. The Welch t test (2-tailed) was used to evaluate mean differences between TCMPCSD-BERT and the comparator models. Results Among 6830 records, case counts were damp-heat syndrome (n=1694), spleen-deficiency syndrome (n=1185), damp-heat with spleen-deficiency syndrome (n=1178), and others (n=2773). On the test set, McNemar test showed significantly higher accuracy for TCMPCSD-BERT than the 3 baseline models and generally better performance than LLMs. In all comparisons, TCMPCSD-BERT achieved higher mean macroprecision, macrorecall, macro–F1-score, and accuracy, with nonoverlapping 95% bootstrap CIs and significant Welch t test results (P<.01). The model achieved a macroprecision of 0.935 (95% CI 0.918-0.951), macrorecall of 0.921 (95% CI 0.900-0.942), macro–F1-score of 0.927 (95% CI 0.908-0.945), and accuracy of 0.919 (95% CI 0.899-0.939). Attention visualizations suggested the model could capture less common TCM term associations, while integrated gradients highlighted high-attribution diagnostic features (eg, “gray-white stool” 0.933 in damp-heat syndrome; “indigestion” 1.204 in spleen-deficiency syndrome). Misclassification analyses indicated challenges in handling overlapping or atypical symptom presentations. Compared with LLMs, web-based platforms, and diagnostic instruments, TCMPCSD-BERT appeared to provide relatively higher accuracy, interpretability, and efficiency in processing long unstructured texts for syndrome differentiation. Conclusions The TCMPCSD-BERT model shows potential for automated syndrome differentiation from unstructured clinical texts and broader application in TCM. Based on this study, it appears to improve operability over 4-diagnostic instruments and web-based platforms, and offers greater stability and accuracy than LLMs in specific tasks. However, these findings should be interpreted cautiously, given the subjectivity of syndrome definitions, data imbalance, and reliance on preprocessed, expert-annotated data. Further studies involving larger and more diverse populations are needed to validate its generalizability and support its broader application in real-world settings.

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,010
Score d'incertitude au seuil0,252

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
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 Opus0,026
Tête enseignante GPT0,365
Écart entre enseignants0,339 · 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.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
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
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Résumé présentoui

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