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Améliorer l'extraction des noms de médicaments à partir de prescriptions manuscrites

Une nouvelle méthode améliore la reconnaissance des noms de médicaments dans des ordonnances manuscrites brouillonnes.

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Les prescriptions manuscrites sont courantes dans plein de systèmes de santé, mais elles peuvent être difficiles à lire. C'est surtout le cas quand les médecins écrivent vite ou ont une écriture bordélique. Même les pharmaciens formés galèrent parfois à les déchiffrer. Ça complique la tâche pour extraire précisément les noms de médicaments à partir de ces prescriptions.

Dans cet article, on va voir une méthode qui utilise l'extraction d'informations faiblement supervisée. Ça veut dire que, au lieu d'avoir besoin de plein d'infos détaillées sur chaque note manuscrite, on peut bosser avec des étiquettes moins spécifiques. On se concentre sur l'extraction des noms de médicaments à partir de ces prescriptions difficiles, une tâche qui intéresse beaucoup dans le domaine de la Reconnaissance Optique de Caractères (OCR).

Le Défi

La reconnaissance optique de caractères a fait des progrès énormes ces dernières années, rendant plus facile la conversion de texte imprimé ou clairement écrit en format numérique. Mais pour ce qui est du texte manuscrit, surtout dans le cas des prescriptions, c'est pas si simple. Beaucoup de techniques existantes marchent bien avec le texte imprimé mais peinent avec l'écriture bordélique.

Il y a deux raisons principales à cette difficulté avec les prescriptions manuscrites :

  1. Disponibilité Limitée de Données : Il n'y a pas beaucoup d'exemples de prescriptions manuscrites bien annotées, donc il y a pas beaucoup de données disponibles pour entraîner les systèmes OCR.

  2. Complexité de l'Écriture : Comprendre ce qui est écrit demande de connaître la terminologie spécifique utilisée en médecine, ce qui complique l'identification et la catégorisation du texte.

Notre Approche

Notre méthode essaie de résoudre ces défis en extrayant des infos à partir de prescriptions manuscrites en utilisant des données faiblement étiquetées. Dans ce contexte, des étiquettes faibles signifient qu'on sait quels médicaments sont mentionnés dans une prescription, mais on ne sait pas exactement où ils se trouvent dans le texte.

Pour extraire les noms de médicaments à partir de ces prescriptions, on suit un processus en deux étapes :

  1. Identifier les Zones d'Intérêt : On doit d'abord trouver les parties de l'image où les noms de médicaments sont susceptibles d'apparaître. Ça implique de localiser les lignes de texte où les médicaments sont écrits, même si on n'a pas de boîtes de délimitation exactes pour chaque nom.

  2. Utiliser un Modèle de Langage Médical : Après avoir identifié les zones susceptibles de contenir des noms de médicaments, on peut appliquer un modèle de langage spécifique entraîné sur des données synthétiques pour prédire et améliorer l'exactitude de nos extractions.

Comment Ça Marche

Apprentissage faiblement supervisé

En utilisant l'apprentissage faiblement supervisé, on réduit la quantité de labellisation détaillée nécessaire. Au lieu de devoir fournir des limites exactes pour chaque nom de médicament, on se contente de lister les noms qui apparaissent dans une prescription. Ce processus fait gagner du temps et des ressources.

On commence par entraîner un modèle pour détecter les lignes contenant des noms de médicaments. Cela implique d'utiliser des étiquettes faibles, qui sont juste les noms des médicaments dans la prescription. À partir de ça, on peut former un jeu d'entraînement pour améliorer notre modèle.

Segmentation et Reconnaissance

Une fois qu'on a notre modèle, on peut commencer le processus de segmentation. La segmentation consiste à diviser les lignes de texte en morceaux gérables, pour que le modèle puisse mieux comprendre où se trouvent les noms de médicaments.

Après ça, on utilise un système OCR pour reconnaître le texte dans les lignes identifiées. Ce processus est amélioré en utilisant un modèle de langage spécialisé qui a été construit à partir de données générées synthétiquement. Ce modèle est spécifique aux noms de médicaments, ce qui permet au système OCR de comprendre et de prédire les noms plus précisément.

Modèle de Langage

Un modèle de langage est un outil qui aide à déterminer la probabilité d'une séquence spécifique de mots ou de texte. Pour les noms de médicaments, un modèle de langage adapté peut améliorer significativement les taux de reconnaissance. En entraînant ce modèle avec des données générées basées sur des schémas communs dans les prescriptions, on peut aider le système OCR à faire de meilleurs choix sur ce que dit le texte.

Avantages de Notre Approche

  1. Économique : Les méthodes faiblement supervisées nécessitent moins de données annotées, ce qui signifie moins de temps et d'argent pour préparer des jeux de données d'entraînement.

  2. Précision Améliorée : En se concentrant sur des noms de médicaments spécifiques et en utilisant un modèle de langage dédié, on peut améliorer la performance des systèmes OCR existants.

  3. Flexibilité : Cette méthode pourrait potentiellement s'appliquer à d'autres types de documents manuscrits, pas seulement aux prescriptions.

Utilisations Pratiques

Les implications d'une extraction réussie des noms de médicaments à partir de prescriptions manuscrites sont importantes. Une fois numérisées, ces infos peuvent être utilisées à diverses fins :

  • E-Pharmacies : Les magasins en ligne peuvent vérifier les prescriptions plus facilement, rendant le processus plus fluide pour les clients.
  • Dossiers de Santé Électroniques : Une extraction précise peut mener à une meilleure gestion des dossiers patients.
  • Analyse de la Santé : Les données extraites des prescriptions peuvent être analysées pour repérer des tendances dans l'utilisation des médicaments.

Limitations

Bien que la méthode ait des avantages, il reste des défis à relever :

  • Qualité de l'Écriture : Une écriture extrêmement brouillon peut toujours poser un défi, nécessitant un travail supplémentaire pour améliorer la reconnaissance.
  • Connaissances Spécifiques au Domaine : Certains médicaments peuvent avoir des noms similaires ou déroutants, rendant leur distinction difficile.

Directions Futures

Pour améliorer cette approche, les travaux futurs pourraient se concentrer sur la collecte de plus de données spécifiquement pour les noms de médicaments. Des améliorations dans la compréhension des styles d'écriture pourraient également mener à de meilleurs résultats.

De plus, combiner les connaissances des pharmaciens et des professionnels de la santé pourrait aider à affiner encore plus le modèle de langage, le rendant plus efficace pour une utilisation dans le monde réel.

Conclusion

Extraire les noms de médicaments à partir de prescriptions manuscrites est un défi courant dans le domaine de la santé. En employant des méthodes d'extraction d'informations faiblement supervisées, on peut améliorer l'exactitude et l'efficacité de ces processus. Cette approche permet de gagner du temps et de réduire les coûts liés à l'étiquetage des données mais aussi d'améliorer la performance globale des systèmes OCR. Avec d'autres développements, cette méthode pourrait ouvrir la voie à des applications encore plus larges dans le domaine de la gestion des données de santé.

Source originale

Titre: Weakly supervised information extraction from inscrutable handwritten document images

Résumé: State-of-the-art information extraction methods are limited by OCR errors. They work well for printed text in form-like documents, but unstructured, handwritten documents still remain a challenge. Adapting existing models to domain-specific training data is quite expensive, because of two factors, 1) limited availability of the domain-specific documents (such as handwritten prescriptions, lab notes, etc.), and 2) annotations become even more challenging as one needs domain-specific knowledge to decode inscrutable handwritten document images. In this work, we focus on the complex problem of extracting medicine names from handwritten prescriptions using only weakly labeled data. The data consists of images along with the list of medicine names in it, but not their location in the image. We solve the problem by first identifying the regions of interest, i.e., medicine lines from just weak labels and then injecting a domain-specific medicine language model learned using only synthetically generated data. Compared to off-the-shelf state-of-the-art methods, our approach performs >2.5x better in medicine names extraction from prescriptions.

Auteurs: Sujoy Paul, Gagan Madan, Akankshya Mishra, Narayan Hegde, Pradeep Kumar, Gaurav Aggarwal

Dernière mise à jour: 2023-06-11 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2306.06823

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.06823

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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