AIと医療レポート:精密医療の新しいツール
AIソフトウェアが医療報告の処理を改善して、より良い患者ケアを実現してるよ。
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目次
精密医療は、各患者の個別の特徴に合わせて医療処置を調整することを目指してるんだ。これには、患者の状態を詳細に理解すること、つまりフェノタイプ化と、臨床データを効果的に共有できるように整理されたヘルスレコードが必要なんだ。特に、希少疾患においては、世界中で似たような状態の患者を見つけることが治療結果に大きな影響を与えることがあるから重要なんだよ。
医療報告の役割
医療報告書には患者の健康に関する貴重な情報が含まれていて、医療提供者同士のコミュニケーションにおいて重要な役割を果たすんだ。でも、これらの報告書を共有するのは難しいこともある、特に医療提供者が異なる言語を話す場合はね。個人情報を保護するために、報告書を翻訳する際に個人情報を明らかにしないようにするのは複雑なんだ。それに、多くの医療報告は自由形式のテキストで書かれていることが多く、精密医療のために有用な情報を集めるのが難しいんだ。
ヒューマンフェノタイプオントロジー(HPO)
こうした課題に対処するために、医療コミュニティはヒューマンフェノタイプオントロジー(HPO)に注目してるんだ。HPOは、病気や症状の記述方法を標準化して、医者とコンピュータの両方が使える共通の言語を作り出すんだ。HPO用語を使うことで新しい病気を特定するのに役立つし、遺伝情報の分析にも特に有用なんだ。ただ、医者が提供するHPO用語は質や完全性がばらばらだから、これらの用語がどのように使われるかを標準化する必要があるんだ。
医療データ共有の課題
人工知能(AI)技術、特にディープラーニングや自然言語処理は、医療情報の共有を容易にする可能性があるんだ。でも、クラウド上で動作するシステムを使うのは患者のプライバシーに関するリスクがあるから、厳しい規制があるんだよ。だから、敏感な患者情報はクラウドではなく、安全なローカルシステム内で扱うべきだって言われてるんだ。
臨床データを最大限に活用するためには、整理され、匿名化され、構造化された臨床データを持つことが重要なんだ。研究者たちは、非英語の医療報告書を翻訳して個人識別子を取り除き、HPO用語を使って症状を要約するソフトウェアを開発したんだ、それもデータセキュリティとプライバシーの原則に従いながらね。
AIと医療報告に関する研究
このソフトウェアの効果を評価するために研究が行われたんだ。研究は2つの異なる病院で行われ、遺伝疾患の可能性がある患者からデータを集めることに焦点を当ててたんだ。患者が同意を与えた場合のみ、その医療報告が研究に含まれたんだ。報告を使う前に、研究者たちは患者の名前を匿名化したんだ。
研究デザイン:どうやってやったか
医者が50の医療報告をレビューして、ソフトウェアは一連のステップを経て処理したんだ。まず、患者のプライバシーを守るために名前を取り除いたんだ。次に、ソフトウェアはテキストの略語を展開し、翻訳を修正し、既存のプライバシールールに従って個人識別子を削除したんだ。医者はソフトウェアが生成した結果を自分の評価と比較して、ミスを記録しその重要性をメモしたんだ。
主な目標は、ソフトウェアが医者と比べてどれだけ多くの個人識別子を取り除けるかを見ることだったんだ。また、HPO用語を使った症状の要約に対するソフトウェアの効果も調べたんだ。それぞれのタスクに対して、ソフトウェアの精度について具体的な目標が設定されたんだ。
ソフトウェアが報告を処理した方法
ソフトウェアはオフラインプロセスを経て医療報告を処理したんだ。最初に略語を展開し、その後テキストを英語に翻訳して、個人識別子を取り除いて、最後にHPO用語を使って情報を要約したんだ。各要約には自信レベルのフラグが立てられて、その情報に対するソフトウェアの確信が示されたんだ。
正確性を向上させて重要な臨床的詳細を失わないために、研究チームはAI技術と人間のレビューを組み合わせたんだ。彼らは医療名、薬名、よく使われる略語のリストを作って、重要な情報が誤って削除されないようにしたんだ。
結果の評価
研究中に、何がうまくいったか、何がうまくいかなかったかを特定したんだ。エラーを主要なものと中程度のものに分類して、報告の精度への影響に応じて評価したんだ。
研究者たちは、見逃した識別子をエラーとして考慮し、含まれるべきではなかった余分な識別子についても記録したんだ。また、症状がHPO用語を使ってどれだけ正確に要約されたかについても調べて、ソフトウェアが条件の記述を過大または過小に報告した場合を記録したんだ。
結果は、ソフトウェアが高い割合で個人識別子を取り除き、多くの症状を正確に要約したことを示してたんだ。ソフトウェアがこれらのタスクで人間の努力に信頼して置き換えられるかどうかを判断するための具体的な閾値が設定されたんだ。
研究からの発見
結果は、AIソフトウェアが多くの領域で期待を上回ったことを示してたんだ。個人情報の匿名化を例外的なレート(割合)で成功させ、研究前に設定された最低の精度目標を超えたんだ。症状の要約に関しても、HPO用語を使って正しく特定された症状の割合が高かったんだ。
でも、まだ改善の余地があることも指摘されてたんだ。いくつかのエラーは翻訳の問題から来ていて、他のものは不正確な家族情報が含まれてることに関連してたんだ。
ソフトウェアは包括的で使いやすいように設計されてて、臨床現場での毎日の使用に適してるんだ。でも、最高の品質の結果を保証するためには人間の監視がまだ必要かもしれないとも認識されてるんだ。
制限と今後の方向性
研究は素晴らしい可能性を示したけど、取られたアプローチには限界もあったんだ。特定の医療用語や固有名詞はソフトウェアによって十分には処理されず、重要な詳細が過剰または過小に特定されることがあったんだ。それに、研究は主に遺伝報告に焦点を当ててたから、他のタイプの医療文書を等しく代表するものではなかったかもしれないんだ。
今後の改善には、薬の処理をより良くすることや、多患者報告に関する明確なガイドラインを含めることが考えられるんだ。類似のAIツールの性能も、効果を比較するためにもっと徹底的にベンチマークされる可能性があるんだ。
結論
要するに、研究はAI技術が医療報告の処理の効率と精度を大幅に向上させる可能性があることを強調してるんだ。個人識別子の削除と症状の要約の両方を改善することで、これらのツールは患者情報のより効果的な共有を促進することができるんだ、特に精密医療の文脈においてね。
AIが進化し続ける中で、医療現場での役割はさらに拡大して、迅速な診断やより良い患者ケアの道を開くことになると思うよ。
タイトル: Assessing feasibility and risk to translate, de-identify and summarize medical reports using deep learning
概要: BackgroundPrecision medicine requires accurate phenotyping and data sharing, particularly for rare diseases. However, sharing medical reports across language barriers is challenging. Alternatively, inconsistent and incomplete clinical summary provided by physicians using Human Phenotype Ontology (HPO) can lead to a loss of clinical information. MethodsTo assess feasibility and risk of using deep learning methods to translate, de-identify and summarize medical reports, we developed an open-source deep learning multi-language software in line with health data privacy. We conducted a non-inferiority clinical trial using deep learning methods to de-identify protected health information (PHI) targeting a minimum sensitivity of 90% and specificity of 75%, and summarize non-English medical reports in HPO format, aiming a sensitivity of 75% and specificity of 90%. ResultsFrom March to April 2023, we evaluated 50 non-English medical reports from 8 physicians and 12 different groups of diseases, which included neurodevelopmental disorders, congenital disorders, fetal pathology and oncology. Reports contain in median 15 PHI and 7 HPO terms. Deep learning method achieved a sensitivity of 99% and a specificity of 87% in de-identification, and a sensitivity of 78% and a specificity of 92% in summarizing medical reports, reporting an average number of 6.6 HPO terms per report, which is equivalent to the number of HPO terms provided usually by physicians in databases (6.8 in PhenoDB). ConclusionsDe-identification and summarization of non-English medical reports using deep learning methods reports non-inferior performance, providing insights on AI usage to facilitate precision medicine. Graphical abstract O_FIG O_LINKSMALLFIG WIDTH=145 HEIGHT=200 SRC="FIGDIR/small/23293234v3_ufig1.gif" ALT="Figure 1"> View larger version (44K): [email protected]@bddee9org.highwire.dtl.DTLVardef@175af12org.highwire.dtl.DTLVardef@138fddb_HPS_FORMAT_FIGEXP M_FIG Illustration of the non-inferiority trial for de-identification and summarization of non-english medical reports and main statistical performances. C_FIG
著者: Kevin Yauy, L. W. Gauthier, M. Willems, N. Chatron, C. Cenni, P. Meyer, V. Ruault, C. Wells, Q. Sabbagh, D. Genevieve
最終更新: 2023-08-31 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.07.27.23293234
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.07.27.23293234.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。
参照リンク
- https://marian-nmt.github.io
- https://microsoft.github.io/presidio/
- https://omim.org/
- https://www.insee.fr/fr/information/6051727
- https://abreviationsmedicales.ch/
- https://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_d%27abr%C3%A9viations_en_m%C3%A9decine
- https://www.pays-de-la-loire.ars.sante.fr/system/files/2018-06/Aide%20-%20Acronymes.pdf
- https://nexus.phenotips.org/nexus/content/repositories/releases/org/phenotips/vocabulary-hpo-translation-french/1.4-rc-4/
- https://github.com/kyauy/ClinFly
- https://huggingface.co/spaces/kyauy/ClinFly