对于医疗保健提供者提供适当的患者护理的准确和详细说明，包括患者时​​间表中的药物变化，至关重要。医疗保健提供者或患者本身可能会引发患者药物的改变。用药更改采用多种形式，包括处方药和相关剂量修饰。这些更改提供了有关患者整体健康以及导致当前护理的理由的信息。然后，未来的护理可以基于患者的最终状态。这项工作探讨了从自由文本临床注释中自动提取药物变化信息。上下文药物事件数据集（CMED）是临床注释的语料库，其注释可以通过多种变化相关的属性来表征药物变化，包括更改的类型（启动，停止，增加等），更改，时间性，时间性，时间性，时间性，时间性，时间。改变可能性和否定。使用CMED，我们确定了临床文本中的药物提及，并提出了三个新型的基于BERT的新型基于BERT的系统，以解决注释的药物变化特征。我们证明，我们建议的体系结构改善了对CMED的初始工作改善药物变更分类的性能。我们确定了0.959 F1的高性能的药物提及，我们提出的系统将药物变化及其属性分类为0.827 F1。

Objective: Social Determinants of Health (SDOH) influence personal health outcomes and health systems interactions. Health systems capture SDOH information through structured data and unstructured clinical notes; however, clinical notes often contain a more comprehensive representation of several key SDOH. The objective of this work is to assess the SDOH information gain achievable by extracting structured semantic representations of SDOH from the clinical narrative and combining these extracted representations with available structured data. Materials and Methods: We developed a natural language processing (NLP) information extraction model for SDOH that utilizes a deep learning entity and relation extraction architecture. In an electronic health record (EHR) case study, we applied the SDOH extractor to a large existing clinical data set with over 200,000 patients and 400,000 notes and compared the extracted information with available structured data. Results: The SDOH extractor achieved 0.86 F1 on a withheld test set. In the EHR case study, we found 19\% of current tobacco users, 10\% of drug users, and 32\% of homeless patients only include documentation of these risk factors in the clinical narrative. Conclusions: Patients who are at-risk for negative health outcomes due to SDOH may be better served if health systems are able to identify SDOH risk factors and associated social needs. Structured semantic representations of text-encoded SDOH information can augment existing structured, and this more comprehensive SDOH representation can assist health systems in identifying and addressing social needs.

放射学报告含有在其解释图像中被放射科学家记录的多样化和丰富的临床异常。放射发现的综合语义表示将使广泛的次要使用应用来支持诊断，分类，结果预测和临床研究。在本文中，我们提出了一种新的放射学报告语料库，注释了临床调查结果。我们的注释模式捕获了可观察到的病理发现的详细说明（“病变”）和其他类型的临床问题（“医学问题”）。该模式使用了基于事件的表示来捕获细粒细节，包括断言，解剖学，特征，大小，计数等。我们的黄金标准语料库包含总共500个注释的计算机断层扫描（CT）报告。我们利用两个最先进的深度学习架构提取了触发器和论证实体，包括伯特。然后，我们使用基于BERT的关系提取模型预测触发器和参数实体（称为参数角色）之间的连接。我们使用预先从我们的机构的300万放射学报告预先培训的BERT模型实现了最佳提取性能：90.9％-93.4％f1用于查找触发器的触发器72.0％-85.6％f1，用于参数角色。为了评估型号的概括性，我们使用了从模拟胸部X射线（MIMIC-CXR）数据库中随机采样的外部验证。该验证集的提取性能为95.6％，用于发现触发器和参数角色的79.1％-89.7％，表明模型与具有不同的成像模型的跨机构数据一致。我们从模拟CXR数据库中的所有放射学报告中提取了查找事件，并为研究界提供了提取。

指定的实体识别（NER）或从临床文本中提取概念是识别文本中的实体并将其插入诸如问题，治疗，测试，临床部门，事件（例如录取和出院）等类别的任务。 NER构成了处理和利用电子健康记录（EHR）的非结构化数据的关键组成部分。尽管识别概念的跨度和类别本身是一项具有挑战性的任务，但这些实体也可能具有诸如否定属性，即否定其含义暗示着指定实体的消费者。几乎没有研究致力于将实体及其合格属性一起确定。这项研究希望通过将NER任务建模为有监督的多标签标记问题，为检测实体及其相应属性做出贡献。在本文中，我们提出了3种架构来实现此多标签实体标签：Bilstm N-CRF，Bilstm-Crf-Smax-TF和Bilstm N-CRF-TF。我们在2010 I2B2/VA和I2B2 2012共享任务数据集上评估了这些方法。我们的不同模型分别在I2B2 2010/VA和I2B2 2012上获得最佳NER F1分数为0. 894和0.808。在I2B2 2010/VA和I2B2 2012数据集上，获得的最高跨度微积的F1极性得分分别为0.832和0.836，获得的最高宏观平均F1极性得分分别为0.924和0.888。对I2B2 2012数据集进行的模态研究显示，基于SPAN的微平均F1和宏观平均F1的高分分别为0.818和0.501。

循证医学，医疗保健专业人员在做出决定时提到最佳证据的实践，形成现代医疗保健的基础。但是，它依赖于劳动密集型系统评论，其中域名专家必须从数千个出版物中汇总和提取信息，主要是随机对照试验（RCT）结果转化为证据表。本文通过对两个语言处理任务分解的问题来调查自动化证据表生成：\ texit {命名实体识别}，它标识文本中的关键实体，例如药物名称，以及\ texit {关系提取}，它会映射它们的关系将它们分成有序元组。我们专注于发布的RCT摘要的句子的自动制表，报告研究结果的结果。使用转移学习和基于变压器的语言表示的原则，开发了两个深度神经网络模型作为联合提取管道的一部分。为了培训和测试这些模型，开发了一种新的金标语，包括来自六种疾病区域的近600个结果句。这种方法表现出显着的优势，我们的系统在多种自然语言处理任务和疾病区域中表现良好，以及在训练期间不均匀地展示疾病域。此外，我们显示这些结果可以通过培训我们的模型仅在200个例句中培训。最终系统是一个概念证明，即证明表的产生可以是半自动的，代表全自动系统评论的一步。

A long-running goal of the clinical NLP community is the extraction of important variables trapped in clinical notes. However, roadblocks have included dataset shift from the general domain and a lack of public clinical corpora and annotations. In this work, we show that large language models, such as InstructGPT, perform well at zero- and few-shot information extraction from clinical text despite not being trained specifically for the clinical domain. Whereas text classification and generation performance have already been studied extensively in such models, here we additionally demonstrate how to leverage them to tackle a diverse set of NLP tasks which require more structured outputs, including span identification, token-level sequence classification, and relation extraction. Further, due to the dearth of available data to evaluate these systems, we introduce new datasets for benchmarking few-shot clinical information extraction based on a manual re-annotation of the CASI dataset for new tasks. On the clinical extraction tasks we studied, the GPT-3 systems significantly outperform existing zero- and few-shot baselines.

由于结构化数据通常不足，因此在开发用于临床信息检索和决策支持系统模型时，需要从电子健康记录中的自由文本中提取标签。临床文本中最重要的上下文特性之一是否定，这表明没有发现。我们旨在通过比较荷兰临床注释中的三种否定检测方法来改善标签的大规模提取。我们使用Erasmus医疗中心荷兰临床语料库比较了基于ContextD的基于规则的方法，即使用MEDCAT和（Fineted）基于Roberta的模型的BilstM模型。我们发现，Bilstm和Roberta模型都在F1得分，精度和召回方面始终优于基于规则的模型。此外，我们将每个模型的分类错误系统地分类，这些错误可用于进一步改善特定应用程序的模型性能。在性能方面，将三个模型结合起来并不有益。我们得出的结论是，尤其是基于Bilstm和Roberta的模型在检测临床否定方面非常准确，但是最终，根据手头的用例，这三种方法最终都可以可行。

There is an increasing interest in developing artificial intelligence (AI) systems to process and interpret electronic health records (EHRs). Natural language processing (NLP) powered by pretrained language models is the key technology for medical AI systems utilizing clinical narratives. However, there are few clinical language models, the largest of which trained in the clinical domain is comparatively small at 110 million parameters (compared with billions of parameters in the general domain). It is not clear how large clinical language models with billions of parameters can help medical AI systems utilize unstructured EHRs. In this study, we develop from scratch a large clinical language model - GatorTron - using >90 billion words of text (including >82 billion words of de-identified clinical text) and systematically evaluate it on 5 clinical NLP tasks including clinical concept extraction, medical relation extraction, semantic textual similarity, natural language inference (NLI), and medical question answering (MQA). We examine how (1) scaling up the number of parameters and (2) scaling up the size of the training data could benefit these NLP tasks. GatorTron models scale up the clinical language model from 110 million to 8.9 billion parameters and improve 5 clinical NLP tasks (e.g., 9.6% and 9.5% improvement in accuracy for NLI and MQA), which can be applied to medical AI systems to improve healthcare delivery. The GatorTron models are publicly available at: https://catalog.ngc.nvidia.com/orgs/nvidia/teams/clara/models/gatortron_og.

专门的基于变形金刚的模型（例如生物Biobert和Biomegatron）适用于基于公共可用的生物医学语料库的生物医学领域。因此，它们有可能编码大规模的生物学知识。我们研究了这些模型中生物学知识的编码和表示，及其支持癌症精度医学推断的潜在实用性 - 即，对基因组改变的临床意义的解释。我们比较不同变压器基线的性能；我们使用探测来确定针对不同实体的编码的一致性；我们使用聚类方法来比较和对比基因，变异，药物和疾病的嵌入的内部特性。我们表明，这些模型确实确实编码了生物学知识，尽管其中一些模型在针对特定任务的微调中丢失了。最后，我们分析了模型在数据集中的偏见和失衡方面的行为。

虽然罕见疾病的特征在于患病率低，但大约3亿人受到罕见疾病的影响。对这些条件的早期和准确诊断是一般从业者的主要挑战，没有足够的知识来识别它们。除此之外，罕见疾病通常会显示各种表现形式，这可能会使诊断更加困难。延迟的诊断可能会对患者的生命产生负面影响。因此，迫切需要增加关于稀有疾病的科学和医学知识。自然语言处理（NLP）和深度学习可以帮助提取有关罕见疾病的相关信息，以促进其诊断和治疗。本文探讨了几种深度学习技术，例如双向长期内存（BILSTM）网络或基于来自变压器（BERT）的双向编码器表示的深层语境化词表示，以识别罕见疾病及其临床表现（症状和症状） Raredis语料库。该毒品含有超过5,000名罕见疾病和近6,000个临床表现。 Biobert，基于BERT和培训的生物医学Corpora培训的域特定语言表示，获得了最佳结果。特别是，该模型获得罕见疾病的F1分数为85.2％，表现优于所有其他模型。

与伯特（Bert）等语言模型相比，已证明知识增强语言表示的预培训模型在知识基础构建任务（即〜关系提取）中更有效。这些知识增强的语言模型将知识纳入预训练中，以生成实体或关系的表示。但是，现有方法通常用单独的嵌入表示每个实体。结果，这些方法难以代表播出的实体和大量参数，在其基础代币模型之上（即〜变压器），必须使用，并且可以处理的实体数量为由于内存限制，实践限制。此外，现有模型仍然难以同时代表实体和关系。为了解决这些问题，我们提出了一个新的预培训模型，该模型分别从图书中学习实体和关系的表示形式，并分别在文本中跨越跨度。通过使用SPAN模块有效地编码跨度，我们的模型可以代表实体及其关系，但所需的参数比现有模型更少。我们通过从Wikipedia中提取的知识图对我们的模型进行了预训练，并在广泛的监督和无监督的信息提取任务上进行了测试。结果表明，我们的模型比基线学习对实体和关系的表现更好，而在监督的设置中，微调我们的模型始终优于罗伯塔，并在信息提取任务上取得了竞争成果。

生物医学文献中的自动关系提取（RE）对于研究和现实世界中的许多下游文本挖掘应用至关重要。但是，用于生物医学的大多数现有基准测试数据集仅关注句子级别的单一类型（例如蛋白质 - 蛋白质相互作用）的关系，从而极大地限制了生物医学中RE系统的开发。在这项工作中，我们首先审查了常用的名称实体识别（NER）和RE数据集。然后，我们提出了Biored，这是一种具有多种实体类型（例如，基因/蛋白质，疾病，化学）和关系对（例如，基因 - 疾病；化学化学化学化学）的首个生物医学RE语料库，在文档水平上，在一组600个PubMed摘要中。此外，我们将每个关系标记为描述一种新颖的发现或先前已知的背景知识，使自动化算法能够区分新颖和背景信息。我们通过基准在NER和RE任务上对几种现有的最新方法（包括基于BERT的模型）进行基准测试来评估Biored的实用性。我们的结果表明，尽管现有方法可以在NER任务上达到高性能（F-评分为89.3％），但重新任务的改进空间很大，尤其是在提取新颖的关系时（F-评分为47.7％）。我们的实验还表明，如此丰富的数据集可以成功地促进生物医学更准确，高效和健壮的RE系统的开发。 Biored数据集和注释指南可在https://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/pub/lu/biored/中免费获得。

The development of deep neural networks has improved representation learning in various domains, including textual, graph structural, and relational triple representations. This development opened the door to new relation extraction beyond the traditional text-oriented relation extraction. However, research on the effectiveness of considering multiple heterogeneous domain information simultaneously is still under exploration, and if a model can take an advantage of integrating heterogeneous information, it is expected to exhibit a significant contribution to many problems in the world. This thesis works on Drug-Drug Interactions (DDIs) from the literature as a case study and realizes relation extraction utilizing heterogeneous domain information. First, a deep neural relation extraction model is prepared and its attention mechanism is analyzed. Next, a method to combine the drug molecular structure information and drug description information to the input sentence information is proposed, and the effectiveness of utilizing drug molecular structures and drug descriptions for the relation extraction task is shown. Then, in order to further exploit the heterogeneous information, drug-related items, such as protein entries, medical terms and pathways are collected from multiple existing databases and a new data set in the form of a knowledge graph (KG) is constructed. A link prediction task on the constructed data set is conducted to obtain embedding representations of drugs that contain the heterogeneous domain information. Finally, a method that integrates the input sentence information and the heterogeneous KG information is proposed. The proposed model is trained and evaluated on a widely used data set, and as a result, it is shown that utilizing heterogeneous domain information significantly improves the performance of relation extraction from the literature.

不良药物反应/事件（ADR / ADE）对患者健康和医疗费用产生重大影响。尽早检测ADR并与监管机构，制药公司和医疗保健提供者分享他们可以防止发病率并挽救许多生命。虽然大多数ADR都没有通过正式渠道报告，但它们通常在各种非结构化对话中记录，例如患者的社交媒体帖子，客户支持调用记录人或医疗保健提供者和制药商销售代表之间的会议注意事项。在本文中，我们提出了一种自然语言处理（NLP）解决方案，可在这种非结构化的自由文本对话中检测ADR，这在三种方面提高了先前的工作。首先，新的命名实体识别（NER）模型为ADR，CADEC和SMM4H基准数据集（分别为91.75％，78.76％和83.41％F1分数）获得新的最新的准确性）。其次，介绍了两个新的关系提取（RE）模型 - 基于Biobert，而另一个利用完全连接的神经网络（FCNN）的制作功能 - 显示与现有最先进的模型相提并论，在用补充诊所注释的RE DataSet培训时擅长它们。三是新的文本分类模型，用于决定对话是否包括ADR，在CADEC数据集中获得新的最先进的准确性（86.69％F1分数）。完整的解决方案在Apache Spark的顶部构建的生产级文库中实施了完整的解决方案，使其本身可扩展，并能够处理商品集群上的数百万批次或流媒体记录。

生物医学研究正在以这种指数速度增长，科学家，研究人员和从业者不再能够应对该领域发表的文献的数量。文献中提出的知识需要以这种方式系统化，可以轻松找到声明和假设，访问和验证。知识图可以为文献提供这样的语义知识表示框架。然而，为了构建知识图形，有必要以生物医学实体之间的关系形式提取知识并使两个实体和关系类型进行正常化。在本文中，我们展示并比较了少数基于规则和基于机器学习的（天真的贝叶斯，随机森林作为传统机器学习方法和T5基础的示例，作为现代深层学习的示例）可扩展关系从生物医学中提取的方法集成到知识图中的文献。我们研究了如何为不平衡和相当小的数据集进行弹性，显示T5模型，由于其在大型C4数据集以及不平衡数据上进行预培训，因此T5模型处理得好的小型数据集。最佳执行模型是T5模型在平衡数据上进行微调，报告F1分数为0.88。

关于比较治疗效果的最佳证据来自临床试验，其结果在非结构化的文章中据报道。医疗专家必须手动提取文章中的信息以告知决策，这是耗时和昂贵的。在这里，我们考虑（a）从描述临床试验（实体识别）的全文物品中提取治疗和结果的端到端任务，（b）推断前者的报告结果（关系萃取）。我们为此任务介绍了新数据，并评估最近在自然语言处理中获得类似任务的最先进结果的模型。然后，我们提出了一种新的方法，激励了通常介绍了如何呈现这些纯粹数据驱动的基线的试验结果。最后，我们对该模型进行了一定的评估，并具有非营利性寻求鉴定可能重新用癌症的现有药物，显示出端到端证据提取系统的潜在效用。

根据诸如医疗条件，程序和药物使用之类的资格标准，识别患者队列对于临床试验的招募至关重要。这种标准通常是在自由文本中最自然地描述的，使用临床医生和研究人员熟悉的语言。为了大规模识别潜在参与者，必须首先将这些标准转换为临床数据库的查询，这可能是劳动密集型且容易出错的。自然语言处理（NLP）方法提供了一种可能自动转换为数据库查询的潜在手段。但是，必须首先使用Corpora对其进行培训和评估，该语料库详细列出临床试验标准。在本文中，我们介绍了叶片临床试验（LCT）语料库，该语料库是一种使用高度颗粒状结构化标签，捕获一系列生物医学现象的人类向超过1000个临床试验资格标准描述。我们提供了我们的模式，注释过程，语料库质量和统计数据的详细信息。此外，我们提出了该语料库的基线信息提取结果，作为未来工作的基准。

Biomedical named entity recognition (BioNER) seeks to automatically recognize biomedical entities in natural language text, serving as a necessary foundation for downstream text mining tasks and applications such as information extraction and question answering. Manually labeling training data for the BioNER task is costly, however, due to the significant domain expertise required for accurate annotation. The resulting data scarcity causes current BioNER approaches to be prone to overfitting, to suffer from limited generalizability, and to address a single entity type at a time (e.g., gene or disease). We therefore propose a novel all-in-one (AIO) scheme that uses external data from existing annotated resources to improve generalization. We further present AIONER, a general-purpose BioNER tool based on cutting-edge deep learning and our AIO schema. We evaluate AIONER on 14 BioNER benchmark tasks and show that AIONER is effective, robust, and compares favorably to other state-of-the-art approaches such as multi-task learning. We further demonstrate the practical utility of AIONER in three independent tasks to recognize entity types not previously seen in training data, as well as the advantages of AIONER over existing methods for processing biomedical text at a large scale (e.g., the entire PubMed data).

背景：在信息提取和自然语言处理域中，可访问的数据集对于复制和比较结果至关重要。公开可用的实施和工具可以用作基准，并促进更复杂的应用程序的开发。但是，在临床文本处理的背景下，可访问数据集的数量很少 - 现有工具的数量也很少。主要原因之一是数据的敏感性。对于非英语语言，这个问题更为明显。方法：为了解决这种情况，我们介绍了一个工作台：德国临床文本处理模型的集合。这些模型接受了德国肾脏病报告的识别语料库的培训。结果：提出的模型为内域数据提供了有希望的结果。此外，我们表明我们的模型也可以成功应用于德语的其他生物医学文本。我们的工作台公开可用，因此可以开箱即用，或转移到相关问题上。

症状信息主要记录在自由文本临床笔记中，并且无法直接用于下游应用。为了应对这一挑战，需要采用可以处理不同机构和专业的临床语言变化的信息提取方法。在本文中，我们使用预处理和微调数据介绍了症状提取的领域概括，这些数据在机构和/或专业和患者人群方面与目标领域不同。我们使用基于变压器的联合实体和关系提取方法提取症状事件。为了减少对域特异性特征的依赖，我们提出了一种域的概括方法，该方法可以动态掩盖源域中的频繁症状单词。此外，我们将变压器语言模型（LM）预先限定在与任务相关的无标记文本上，以更好地表示。我们的实验表明，当源域与目标域更遥远时，掩盖和自适应预处理方法可以显着提高性能。