目的是对临床文本去识别的自然语言处理(NLP)模型的评估取决于临床注释的可用性,临床注释通常由于隐私问题而受到限制。 NLP沙盒是一种通过采用联合模型到数据的方法来减轻NLP模型缺乏数据和评估框架的方法。这使得无偏见的联合模型评估无需共享多个机构的敏感数据。材料和方法我们利用Synapse协作框架,容器化软件和OpenAPI Generator来构建NLP沙盒(NLPSANDBOX.IO)。我们使用来自三个机构的数据评估了两个最先进的NLP去识别注释模型Philter和Neuroner。我们使用来自外部验证站点的数据进一步验证了模型性能。结果我们通过去识别临床模型评估证明了NLP沙箱的有用性。外部开发人员能够将其模型纳入NLP沙盒模板中,并提供用户体验反馈。讨论我们证明了使用NLP沙箱对临床文本去识别模型进行多站点评估的可行性,而无需共享数据。标准化模型和数据模式可以使模型传输和实现平稳。为了概括NLP沙箱,数据所有者和模型开发人员需要进行工作,以开发合适和标准化的模式,并调整其数据或模型以适合模式。结论NLP沙箱降低了利用临床数据进行NLP模型评估的障碍,并促进了联合会的NLP模型的联合,多站点,无偏见的评估。
translated by 谷歌翻译
虽然我们注意临床自然语言处理(NLP)的最新进展,但我们可以注意到临床和翻译研究界的一些抵抗,因为透明度,可解释性和可用性有限,采用NLP模型。在这项研究中,我们提出了一种开放的自然语言处理开发框架。我们通过实施NLP算法为国家Covid队列协作(N3C)进行了评估。基于Covid-19相关临床笔记的信息提取的利益,我们的工作包括1)使用Covid-19标志和症状作为用例的开放数据注释过程,2)一个社区驱动的规则集合平台,3)合成文本数据生成工作流程,用于生成信息提取任务的文本而不涉及人为受试者。 Corpora来自来自三个不同机构的文本(Mayo Clinic,肯塔基州大学,明尼苏达大学)。用单个机构(Mayo)规则集进行了金标准注释。这导致了0.876,0.706和0.694的F-Scors分别用于Mayo,Minnesota和肯塔基测试数据集。作为N3C NLP子群体的联盟努力的研究表明,创建联邦NLP算法开发和基准测试平台的可行性,以增强多机构临床NLP研究和采用。虽然我们在这项工作中使用Covid-19作为用例,但我们的框架足以适用于临床NLP的其他兴趣领域。
translated by 谷歌翻译
电子医疗记录(EMRS)包含对医学研究人员具有巨大潜在价值的临床叙述文本。但是,将该信息与个人身份信息(PII)混合,这会给患者和临床医生机密的风险带来风险。本文介绍了端到端的去除识别框架,以自动从医院排放摘要中删除PII。我们的语料库包括600名医院出院摘要,该摘要是从澳大利亚悉尼的两家主要推荐医院的EMRS中提取的。我们的端到端去识别框架由三个组件组成:1)注释:使用五个预定类别的600家医院放电摘要标记PII:人,地址,出生日期,识别号码,电话号码; 2)建模:培训六个命名实体识别(NER)深度学习基础 - 平衡和不平衡数据集;并评估组合所有六种基础型号的合奏,这三种基础模型,具有最佳的F1分数和三种基础型号,分别使用令牌级多数投票和堆叠方法分别具有最佳的召回分数; 3)去鉴定:从医院排放摘要中移除PII。我们的研究结果表明,使用堆叠支持向量机(SVM)方法在三种基础上使用最佳F1分数的堆栈模型实现了优异的结果,在我们的语料库的测试组上的F1得分为99.16%。我们还评估了2014年I2B2去识别数据集上的建模组件的稳健性。我们在所有六种基础型号上使用令牌级多数投票方法的集合模型,在严格的实体匹配中实现了96.24%的最高F1得分,并且在二进制令牌级匹配中的最高F1得分为98.64%,而二进制符合两个州-Of-最现实的方法。该框架提供了一种强大的解决方案,可以安全地去识别临床叙述文本。
translated by 谷歌翻译
医疗AI通过支持基于证据的医学实践,个性化患者治疗,降低成本以及改善提供者和患者体验,推进医疗保健的巨大潜力。我们认为解锁此潜力需要一种系统的方法来衡量在大规模异构数据上的医疗AI模型的性能。为了满足这种需求,我们正在建立Medperf,这是一个开放的框架,用于在医疗领域的基准测试机器学习。 Medperf将使联合评估能够将模型安全地分配给不同的评估设施,从而赋予医疗组织在高效和人类监督过程中评估和验证AI模型的性能,同时优先考虑隐私。我们描述了当前的挑战医疗保健和AI社区面临,需要开放平台,Medperf的设计理念,其目前的实施状态和我们的路线图。我们呼吁研究人员和组织加入我们创建Medperf开放基准平台。
translated by 谷歌翻译
培训和评估语言模型越来越多地要求构建元数据 - 多样化的策划数据收集,并具有清晰的出处。自然语言提示最近通过将现有的,有监督的数据集转换为多种新颖的预处理任务,突出了元数据策划的好处,从而改善了零击的概括。尽管将这些以数据为中心的方法转化为生物医学语言建模的通用域文本成功,但由于标记的生物医学数据集在流行的数据中心中的代表性大大不足,因此仍然具有挑战性。为了应对这一挑战,我们介绍了BigBio一个由126个以上的生物医学NLP数据集的社区库,目前涵盖12个任务类别和10多种语言。 BigBio通过对数据集及其元数据进行程序化访问来促进可再现的元数据策划,并与当前的平台兼容,以及时工程和端到端的几个/零射击语言模型评估。我们讨论了我们的任务架构协调,数据审核,贡献指南的过程,并概述了两个说明性用例:生物医学提示和大规模,多任务学习的零射门评估。 BigBio是一项持续的社区努力,可在https://github.com/bigscience-workshop/biomedical上获得。
translated by 谷歌翻译
Healthcare Ai持有增加患者安全性,增强效率和改善患者结果的潜力,但研究通常受到数据访问,队列策划和分析工具的限制。电子健康记录数据,实时数据和实时高分辨率设备数据的集合和翻译可能是具有挑战性和耗时的。现实世界AI工具的发展需要克服数据采集,稀缺医院资源和数据治疗需求的挑战。这些瓶颈可能导致资源沉重的需求和AI系统的研究和开发延迟。我们提供了一种系统和方法,可加速数据采集,数据集开发和分析和AI模型开发。我们创建了一个依赖于可扩展的微服务后端的交互式平台。该系统可以每小时摄取15,000名患者记录,其中每个记录代表数千个多式数级测量,文本备注和高分辨率数据。统称,这些记录可以接近数据的数据。该系统可以在2-5分钟内进一步执行队列和初步数据集分析。因此,多个用户可以在实时同时协作以迭代数据集和模型。我们预计这种方法将推动现实世界的AI模型开发,并且在长期运行中,有意义地改善医疗保健交付。
translated by 谷歌翻译
The need for data privacy and security -- enforced through increasingly strict data protection regulations -- renders the use of healthcare data for machine learning difficult. In particular, the transfer of data between different hospitals is often not permissible and thus cross-site pooling of data not an option. The Personal Health Train (PHT) paradigm proposed within the GO-FAIR initiative implements an 'algorithm to the data' paradigm that ensures that distributed data can be accessed for analysis without transferring any sensitive data. We present PHT-meDIC, a productively deployed open-source implementation of the PHT concept. Containerization allows us to easily deploy even complex data analysis pipelines (e.g, genomics, image analysis) across multiple sites in a secure and scalable manner. We discuss the underlying technological concepts, security models, and governance processes. The implementation has been successfully applied to distributed analyses of large-scale data, including applications of deep neural networks to medical image data.
translated by 谷歌翻译
非结构化的文本数据是卫生系统的核心:医生之间的联络信,操作报告,根据ICD-10标准编码的程序等。这些文件中包含的详细信息使得更好地了解患者,更好地管理他或她,以更好地研究病理,以准确地偿还相关的医学行为\ ldots,这似乎(至少在部分)被人工智能技术触及了。但是,出于明显的隐私保护原因,这些AIS的设计师只要包含识别数据,就没有合法权利访问这些文件。取消识别这些文档,即检测和删除它们中存在的所有识别信息,是在两个互补世界之间共享此数据的法律必要步骤。在过去的十年中,已经提出了一些建议,主要是用英语来识别文件。虽然检测分数通常很高,但替代方法通常不是很健壮。在法语中,很少有基于任意检测和/或替代规则的方法。在本文中,我们提出了一种专门针对法语医学文件的新的综合识别方法。识别要素(基于深度学习)的检测方法及其替代(基于差异隐私)的方法都是基于最有效的现有方法。结果是一种方法,可以有效保护患者的隐私,这是这些医疗文件的核心。整个方法已经在法国公立医院的法语医学数据集上进行了评估,结果非常令人鼓舞。
translated by 谷歌翻译
我们提出了一种新颖的基准和相关的评估指标,用于评估文本匿名方法的性能。文本匿名化定义为编辑文本文档以防止个人信息披露的任务,目前遭受了面向隐私的带注释的文本资源的短缺,因此难以正确评估各种匿名方法提供的隐私保护水平。本文介绍了标签(文本匿名基准),这是一种新的开源注释语料库,以解决此短缺。该语料库包括欧洲人权法院(ECHR)的1,268个英语法院案件,并充满了有关每个文档中出现的个人信息的全面注释,包括其语义类别,标识符类型,机密属性和共同参考关系。与以前的工作相比,TAB语料库旨在超越传统的识别(仅限于检测预定义的语义类别),并且明确标记了这些文本跨越的标记,这些文本应该被掩盖,以掩盖该人的身份受到保护。除了介绍语料库及其注释层外,我们还提出了一套评估指标,这些指标是针对衡量文本匿名性的性能而定制的,无论是在隐私保护和公用事业保护方面。我们通过评估几个基线文本匿名模型的经验性能来说明基准和提议的指标的使用。完整的语料库及其面向隐私的注释准则,评估脚本和基线模型可在以下网址提供:
translated by 谷歌翻译
Artificial Intelligence (AI) has become commonplace to solve routine everyday tasks. Because of the exponential growth in medical imaging data volume and complexity, the workload on radiologists is steadily increasing. We project that the gap between the number of imaging exams and the number of expert radiologist readers required to cover this increase will continue to expand, consequently introducing a demand for AI-based tools that improve the efficiency with which radiologists can comfortably interpret these exams. AI has been shown to improve efficiency in medical-image generation, processing, and interpretation, and a variety of such AI models have been developed across research labs worldwide. However, very few of these, if any, find their way into routine clinical use, a discrepancy that reflects the divide between AI research and successful AI translation. To address the barrier to clinical deployment, we have formed MONAI Consortium, an open-source community which is building standards for AI deployment in healthcare institutions, and developing tools and infrastructure to facilitate their implementation. This report represents several years of weekly discussions and hands-on problem solving experience by groups of industry experts and clinicians in the MONAI Consortium. We identify barriers between AI-model development in research labs and subsequent clinical deployment and propose solutions. Our report provides guidance on processes which take an imaging AI model from development to clinical implementation in a healthcare institution. We discuss various AI integration points in a clinical Radiology workflow. We also present a taxonomy of Radiology AI use-cases. Through this report, we intend to educate the stakeholders in healthcare and AI (AI researchers, radiologists, imaging informaticists, and regulators) about cross-disciplinary challenges and possible solutions.
translated by 谷歌翻译
Data-driven Machine Learning has emerged as a promising approach for building accurate and robust statistical models from medical data, which is collected in huge volumes by modern healthcare systems. Existing medical data is not fully exploited by ML primarily because it sits in data silos and privacy concerns restrict access to this data. However, without access to sufficient data, ML will be prevented from reaching its full potential and, ultimately, from making the transition from research to clinical practice. This paper considers key factors contributing to this issue, explores how Federated Learning (FL) may provide a solution for the future of digital health and highlights the challenges and considerations that need to * Disclaimer: The opinions expressed herein are those of the authors and do not necessarily represent those of the institutions they are affiliated with, e.g. the U.S. Department of Health and Human Services or the National Institutes of Health. This is a pre-print version of https://www.nature.com/articles/s41746-020-00323-1 be addressed.
translated by 谷歌翻译
随着物联网,AI和ML/DL算法的出现,数据驱动的医疗应用已成为一种有前途的工具,用于从医学数据设计可靠且可扩展的诊断和预后模型。近年来,这引起了从学术界到工业的广泛关注。这无疑改善了医疗保健提供的质量。但是,由于这些基于AI的医疗应用程序在满足严格的安全性,隐私和服务标准(例如低延迟)方面的困难,因此仍然采用较差。此外,医疗数据通常是分散的和私人的,这使得在人群之间产生强大的结果具有挑战性。联邦学习(FL)的最新发展使得以分布式方式训练复杂的机器学习模型成为可能。因此,FL已成为一个积极的研究领域,尤其是以分散的方式处理网络边缘的医疗数据,以保护隐私和安全问题。为此,本次调查论文重点介绍了数据共享是重大负担的医疗应用中FL技术的当前和未来。它还审查并讨论了当前的研究趋势及其设计可靠和可扩展模型的结果。我们概述了FL将军的统计问题,设备挑战,安全性,隐私问题及其在医疗领域的潜力。此外,我们的研究还集中在医疗应用上,我们重点介绍了全球癌症的负担以及有效利用FL来开发计算机辅助诊断工具来解决这些诊断工具。我们希望这篇评论是一个检查站,以彻底的方式阐明现有的最新最新作品,并为该领域提供开放的问题和未来的研究指示。
translated by 谷歌翻译
This paper presents the OPUS ecosystem with a focus on the development of open machine translation models and tools, and their integration into end-user applications, development platforms and professional workflows. We discuss our on-going mission of increasing language coverage and translation quality, and also describe on-going work on the development of modular translation models and speed-optimized compact solutions for real-time translation on regular desktops and small devices.
translated by 谷歌翻译
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。
translated by 谷歌翻译
研究过程自动化 - 对科学仪器,计算机,数据存储和其他资源的可靠,高效和可重复执行的可靠,高效和可重复执行,这是现代科学的基本要素。我们在此处报告Globus研究数据管理平台内的新服务,该服务可以将各种研究过程的规范作为可重复使用的动作集,流量以及在异质研究环境中执行此类流动的集合。为了以广泛的空间范围(例如,从科学仪器到远程数据中心)和时间范围(从几秒钟到几周),这些Globus自动化服务功能:1)云托管以可靠地执行长期持久的流量,尽管零星的失败,但这些Globus自动化服务功能:1) ; 2)声明性符号和可扩展的异步行动提供商API,用于定义和执行涉及任意资源的各种行动和流动规范; 3)授权授权机制,用于安全调用动作。这些服务允许研究人员将广泛的研究任务的管理外包和自动化为可靠,可扩展和安全的云平台。我们向Globus自动化服务提供用例
translated by 谷歌翻译
AI / Compling在Scale是一个难题,特别是在医疗保健环境中。我们概述了要求,规划和实施选择,以及导致我们安全的研究计算平台,埃森医疗计算平台(EMCP)的实施的指导原则,与德国主要医院隶属。遵从性,数据隐私和可用性是系统的不可变的要求。我们将讨论我们的计算飞地的功能,我们将为希望采用类似设置的团体提供我们的配方。
translated by 谷歌翻译
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。
translated by 谷歌翻译
网络威胁情报(CTI)共享是减少攻击者和捍卫者之间信息不对称的重要活动。但是,由于数据共享和机密性之间的紧张关系,这项活动带来了挑战,这导致信息保留通常会导致自由骑士问题。因此,共享的信息仅代表冰山一角。当前的文献假设访问包含所有信息的集中数据库,但是由于上述张力,这并不总是可行的。这会导致不平衡或不完整的数据集,需要使用技术扩展它们。我们展示了这些技术如何导致结果和误导性能期望。我们提出了一个新颖的框架,用于从分布式数据中提取有关事件,漏洞和妥协指标的分布式数据,并与恶意软件信息共享平台(MISP)一起证明其在几种实际情况下的使用。提出和讨论了CTI共享的政策影响。拟议的系统依赖于隐私增强技术和联合处理的有效组合。这使组织能够控制其CTI,并最大程度地减少暴露或泄漏的风险,同时为共享的好处,更准确和代表性的结果以及更有效的预测性和预防性防御能力。
translated by 谷歌翻译
计算文本表型是从临床注释中鉴定出患有某些疾病和特征的患者的实践。由于很少有用于机器学习的案例和域专家的数据注释需求,因此难以识别的罕见疾病要确定。我们提出了一种使用本体论和弱监督的方法,并具有来自双向变压器(例如BERT)的最新预训练的上下文表示。基于本体的框架包括两个步骤:(i)文本到umls,通过上下文将提及与统一医学语言系统(UMLS)中的概念链接到命名的实体识别和链接(NER+L)工具,SemeHR中提取表型。 ,以及具有自定义规则和上下文提及表示的弱监督; (ii)UMLS-to-to-ordo,将UMLS概念与孤子罕见疾病本体论(ORDO)中的罕见疾病相匹配。提出了弱监督的方法来学习一个表型确认模型,以改善链接的文本对umls,而没有域专家的注释数据。我们评估了来自美国和英国两个机构的三个出院摘要和放射学报告的临床数据集的方法。我们最好的弱监督方法获得了81.4%的精度和91.4%的召回,从模仿III出院摘要中提取罕见疾病UMLS表型。总体管道处理临床笔记可以表面罕见疾病病例,其中大部分在结构化数据(手动分配的ICD代码)中没有受到平衡。关于模仿III和NHS Tayside的放射学报告的结果与放电摘要一致。我们讨论了弱监督方法的有用性,并提出了未来研究的方向。
translated by 谷歌翻译
生成模型生成的合成数据可以增强医学成像中渴望数据深度学习模型的性能和能力。但是,(1)(合成)数据集的可用性有限,并且(2)生成模型训练很复杂,这阻碍了它们在研究和临床应用中的采用。为了减少此入口障碍,我们提出了Medigan,Medigan是一站式商店,用于验证的生成型号,该型号是开源框架 - 不合骨python图书馆。 Medigan允许研究人员和开发人员仅在几行代码中创建,增加和域名。在基于收集的最终用户需求的设计决策的指导下,我们基于生成模型的模块化组件(i)执行,(ii)可视化,(iii)搜索和排名以及(iv)贡献。图书馆的可伸缩性和设计是通过其越来越多的综合且易于使用的验证生成模型来证明的,该模型由21种模型组成,利用9种不同的生成对抗网络体系结构在4个域中在11个数据集中训练,即乳腺摄影,内窥镜检查,X射线和X射线和X射线镜头,X射线和X型。 MRI。此外,在这项工作中分析了Medigan的3个应用,其中包括(a)启用社区范围内的限制数据共享,(b)研究生成模型评估指标以及(c)改进临床下游任务。在(b)中,扩展了公共医学图像综合评估和报告标准,我们根据图像归一化和特定于放射学特征提取了Fr \'Echet Inception距离变异性。
translated by 谷歌翻译