Adverse drug reactions detection in clinical notes
Détection des effets indésirables des médicaments dans les notes cliniques
Résumé
The Information Extraction from clinical notes provides relevant information to identify adverse side effects in post-marketing surveillance of medications (Pharmacovigilance), which is more difficult to discover by traditional medical studies since patients are taking several treatments at the same time. In recent years, data mining techniques have allowed to discover knowledge stored in big datasets, such as the clinical records collected by hospitals throughout patient's life. The goal of this work is identify adverse side effects caused by treatments. Then, we have to identify relations between medications and Adverse Drug Events (ADE) entities, which is called Adverse Drug Reaction relation. This problem is divided Named Entity Recognition (NER) and Relation Extraction tasks. Nowadays, supervised approaches based on Deep Learning and Machine Learning algorithms solve this problem in the state of the art. These supervised systems require rich features in order to learn efficient models during training, therefore, we focus on building comprehensive word representations (the input of the neural network), using character-based word representations and word representations. The proposed representation improves the performance of the baseline model, and the final model reached the performances of state of the art methods. Then we have extracted contextual information through Deep Learning models and other different features obtained from the relations, in order to identify the Adverse Drug Reaction relations. The proposed model improved the overall accuracy and the extraction of Adverse Drug Reaction compared to the baseline, indicating the effectiveness of combining Deep Learning models and extensive feature engineering.
L'extraction d'information de textes médicaux fournit des renseignements très utiles pour identifier les effets indésirables dans la surveillance après consommation (Pharmacovigilance), qui sont plus difficiles à découvrir à travers des études médicales typiques puisque les patients prennent plusieurs traitements en même temps. Récemment, les techniques de Data Mining ont permis de découvrir les connaissances enregistrées dans de grands ensembles de données, comme les dossiers cliniques collectés par les hôpitaux tout au long de la vie du patient. L'objectif de cette thèse est d'identifier les effets indésirables causés par les traitements. Pour cela, nous devons extraire les relations entre les médicaments et Adverses Drug Events (ADE), qui est la relation de réaction indésirable des médicaments. Ce problème est divisé en tâches de reconnaissance d'entités nommées (NER) et d'extraction de relations. Aujourd'hui, les approches supervisées basées sur des algorithmes de Deep Learning et Machine Learning résolvent ce problème dans l'état de l'art. Les méthodes supervisées ont besoin de caractéristiques riches afin d'apprendre des modèles efficaces au cours de la formation, par conséquent, nous nous concentrons sur la construction de représentations de mots larges (l'entrée du réseau neuronal), nous utilisons des représentations de mots basées sur des caractères et des représentations de niveau de mots. La représentation proposée améliore la performance du modèle de référence et le modèle final a atteint les performances des méthodes de pointe. Ensuite, nous avons extrait des informations contextuelles à travers des modèles de Deep Learning, afin d'identifier les réactions indésirables aux médicaments. Le modèle proposé a amélioré la précision globale et l'extraction des réactions indésirables aux médicaments obtenu avec le modèle de base, ce qui indique l'efficacité de combiner des modèles de Deep Learning et une vaste ingénierie des caractéristiques.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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