预先训练有素的患者轨迹用于预测药物不良事件,使用基于常见数据模型的电子健康记录
Junmo Kim1, Joo Seong Kim2, Ji-Hyang Lee3
1Interdisciplinary Program in Bioengineering, Seoul National University, Seoul, Republic of Korea.
电子健康记录 (EHR) 预训练模型与域嵌入 (DE) 显著改善药物不良事件 (ADE) 的预测. 这种方法提高了准确性,并在队列和患者层面提供了可解释的见解.
科学领域:
- 医疗信息学 医疗信息学
- 医疗保健中的人工智能
- 临床数据科学 临床数据科学
背景情况:
- 在电子健康记录 (EHR) 数据上进行预训练的语言模型提高了医疗任务的性能.
- 使用EHR预训模型预测药物不良事件 (ADEs) 仍然是一个未经探索的领域.
研究的目的:
- 开发和评估具有域嵌入 (DE) 的EHR预训模型,以改进ADE预测.
- 评估模型在队列和患者层面的可解释性.
主要方法:
- 利用基于共同数据模型 (CDM) 的两个主要医院 (SNUH,AUMC) 的EHR数据,包括超过90万名成年住院患者.
- 开发了一个预训练模型,使用历史数据推断伪装代币,并结合域嵌入 (DE) 来对伪装代币进行上下文化.
- 采用注意力矩阵进行定性分析,以确定重要的预测特征.
主要成果:
- 使用DE预训的EHR预训模型在没有预训或DE的ADE预测中显著优于没有预训的模型.
- 实现了高预测性能,接收器运行特征曲线 (AUROC) 下的平均面积为0.958 (内部) 和0.964 (外部).
- 功能重要性分析证实了与已建立的临床知识的一致性,提供了队列和患者层面的解释性.
结论:
- 结合DE的基于CDM的EHR预训模型提高了ADE预测的准确性,并提供了强大的解释.
- 该模型展示了作为临床应用的基础模型的潜力,因为它具有预测能力,可解释性和兼容性.
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