CNN與轉(zhuǎn)移學(xué)習(xí)使EMR數(shù)據(jù)輸入自動(dòng)化

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根據(jù)4月12日發(fā)表在醫(yī)學(xué)人工智能雜志上的一篇論文，華盛頓大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)和轉(zhuǎn)移學(xué)習(xí)簡(jiǎn)化電子病歷(EMR)數(shù)據(jù)輸入的方法。

該團(tuán)隊(duì)的工作是自動(dòng)化EMR輸入的一項(xiàng)較大工作的一部分，這既費(fèi)時(shí)又容易出錯(cuò)。作者Anthony Rios博士和Ramakanth Kavuluru博士說，盡管EMR是臨床必不可少的，但手動(dòng)記錄國(guó)際疾病分類(ICD)代碼和處理論文長(zhǎng)度記錄對(duì)已經(jīng)時(shí)間緊迫的醫(yī)生提出了挑戰(zhàn)。

Rios和Kavuluru寫道：“用ICD代碼注釋EMR對(duì)于醫(yī)療計(jì)費(fèi)非常重要。” “如果無法確定診斷代碼，那么保險(xiǎn)公司可能無法支付醫(yī)生/醫(yī)院的費(fèi)用，或者更糟的是，給患者帶來不公平的財(cái)務(wù)負(fù)擔(dān)。因此，開發(fā)自動(dòng)化的醫(yī)學(xué)編碼系統(tǒng)和工具以使人類編碼人員變得更加高效和準(zhǔn)確至關(guān)重要。”

使用CNN自動(dòng)化ICD編碼并不是一個(gè)新主意，但是Rios和Kavuluru表示，成功的系統(tǒng)有一個(gè)主要障礙：一些疾病代碼很少出現(xiàn)，從而缺乏用于訓(xùn)練CNN的可靠數(shù)據(jù)。作者試圖通過將轉(zhuǎn)移學(xué)習(xí)(從一個(gè)任務(wù)獲得的知識(shí)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)任務(wù)的過程)應(yīng)用于他們的工作流來規(guī)避這一問題。

Rios和Kavuluru首先訓(xùn)練了CNN以使用從PubMed提取的160萬索引生物醫(yī)學(xué)摘要來預(yù)測(cè)醫(yī)學(xué)主題，然后訓(xùn)練了來自肯塔基大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的71,463個(gè)真實(shí)世界EMR的CNN以預(yù)測(cè)ICD診斷代碼。

作者發(fā)現(xiàn)，他們的模型的微觀和宏觀F分?jǐn)?shù)，即測(cè)試準(zhǔn)確性的衡量指標(biāo)，在采用轉(zhuǎn)移學(xué)習(xí)方法時(shí)均提高了8%以上。他們的方法也優(yōu)于其他遷移學(xué)習(xí)方法，從而使宏F得分提高了近2%。

Rios和Kavuluru寫道：“在所有標(biāo)簽上計(jì)算宏F分?jǐn)?shù)時(shí)，我們可以對(duì)不常用標(biāo)簽如何執(zhí)行方法有一些見解，如果將常用代碼和不常用代碼進(jìn)行比較，則會(huì)混淆其解釋。” “我們發(fā)現(xiàn)我們提出的方法將不經(jīng)常使用的標(biāo)簽性能提高了5%。”

研究小組表示，他們希望通過合并更多的PubMed數(shù)據(jù)并探索醫(yī)院到醫(yī)院的轉(zhuǎn)移學(xué)習(xí)來擴(kuò)展該方法。盡管他們的結(jié)果很好，但他們說仍有改進(jìn)的空間。

他們寫道：“這條工作線的主要缺點(diǎn)類似于其他轉(zhuǎn)移學(xué)習(xí)方法的缺點(diǎn)-我們必須在兩個(gè)不同的數(shù)據(jù)集上訓(xùn)練模型。” “但是，我們認(rèn)為這是一個(gè)可以接受的弱點(diǎn)，因?yàn)橹粫?huì)增加培訓(xùn)時(shí)間。”