A Novel Framework Based on Medical Concept Driven Attention for Explainable Medical Code Prediction via External Knowledge
- 1. Ministry of Education of the People's Republic of China
- 2. Southeast University
Description
Medical code prediction from clinical notes aims at automatically associating medical codes with the clinical notes.Rare code problem, the medical codes with low occurrences, is prominent in medical code prediction.Recent studies employ deep neural networks and the external knowledge to tackle it.However, such approaches lack interpretability which is a vital issue in medical application.Moreover, due to the lengthy and noisy clinical notes, such approaches fail to achieve satisfactory results.Therefore, in this paper, we propose a novel framework based on medical concept driven attention to incorporate external knowledge for explainable medical code prediction.In specific, both the clinical notes and Wikipedia documents are aligned into topic space to extract medical concepts using topic modeling.Then, the medical concept-driven attention mechanism is applied to uncover the medical code related concepts which provide explanations for medical code prediction.Experimental results on the benchmark dataset show the superiority of the proposed framework over several state-of-the-art baselines.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يهدف التنبؤ بالكود الطبي من الملاحظات السريرية إلى ربط الأكواد الطبية تلقائيًا بالملاحظات السريرية. مشكلة الأكواد الطبية النادرة، الأكواد الطبية ذات الحوادث المنخفضة، بارزة في التنبؤ بالكود الطبي. تستخدم الدراسات الحديثة الشبكات العصبية العميقة والمعرفة الخارجية لمعالجتها. ومع ذلك، فإن هذه الأساليب تفتقر إلى قابلية التفسير وهي قضية حيوية في التطبيق الطبي. علاوة على ذلك، نظرًا للملاحظات السريرية المطولة والمزعجة، تفشل هذه الأساليب في تحقيق نتائج مرضية. لذلك، في هذه الورقة، نقترح إطارًا جديدًا يعتمد على الاهتمام المدفوع بالمفهوم الطبي لدمج المعرفة الخارجية للتنبؤ بالكود الطبي القابل للتفسير. على وجه التحديد، يتم محاذاة كل من الملاحظات السريرية ووثائق ويكيبيديا في مساحة الموضوع لاستخراج المفاهيم الطبية باستخدام نمذجة الموضوع. ثم يتم تطبيق آلية الانتباه القائمة على المفهوم الطبي للكشف عن المفاهيم المتعلقة بالكود الطبي التي توفر تفسيرات للتنبؤ بالكود الطبي. تُظهر النتائج التجريبية على مجموعة البيانات المرجعية تفوق الإطار المقترح على العديد من خطوط الأساس الفنية.Translated Description (French)
La prédiction des codes médicaux à partir de notes cliniques vise à associer automatiquement les codes médicaux aux notes cliniques.Le problème des codes rares, les codes médicaux à faible occurrence, est important dans la prédiction des codes médicaux.Les études récentes utilisent des réseaux neuronaux profonds et les connaissances externes pour y faire face.Toutefois, de telles approches manquent d'interprétabilité, ce qui est un problème vital dans l'application médicale.En outre, en raison des notes cliniques longues et bruyantes, de telles approches ne parviennent pas à obtenir des résultats satisfaisants.Par conséquent, dans cet article, nous proposons un nouveau cadre basé sur l'attention axée sur les concepts médicaux pour incorporer des connaissances externes pour la prédiction des codes médicaux explicables.En particulier, les notes cliniques et les documents Wikipédia sont alignés dans l'espace thématique pour extraire des concepts médicaux à l'aide de la modélisation thématique.Puis, le mécanisme d'attention axé sur les concepts médicaux est appliqué pour découvrir les concepts liés aux codes médicaux qui fournissent des explications pour la prédiction des codes médicaux.Les résultats expérimentaux sur l'ensemble de données de référence montrent la supériorité du cadre proposé sur plusieurs bases de référence de pointe.Translated Description (Spanish)
La predicción del código médico a partir de notas clínicas tiene como objetivo asociar automáticamente los códigos médicos con las notas clínicas. El problema del código raro, los códigos médicos con bajas ocurrencias, es prominente en la predicción del código médico. Los estudios recientes emplean redes neuronales profundas y el conocimiento externo para abordarlo. Sin embargo, tales enfoques carecen de capacidad de interpretación, lo cual es un problema vital en la aplicación médica. Además, debido a las notas clínicas largas y ruidosas, tales enfoques no logran resultados satisfactorios. Por lo tanto, en este documento, proponemos un marco novedoso basado en la atención impulsada por conceptos médicos para incorporar el conocimiento externo para la predicción del código médico explicable. En concreto, tanto las notas clínicas como los documentos de Wikipedia están alineados en el espacio temático para extraer conceptos médicos utilizando el modelado temático. Luego, el mecanismo de atención impulsado por conceptos médicos se aplica para descubrir los conceptos relacionados con el código médico que proporcionan explicaciones para la predicción del código médico. Los resultados experimentales en el conjunto de datos de referencia muestran la superioridad del marco propuesto sobre varias líneas de base de vanguardia.Files
2022.findings-acl.110.pdf.pdf
Files
(1.6 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:b2df0f6e949c22c88616bf74b8ea5d87
|
1.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- إطار جديد يعتمد على الاهتمام المدفوع بالمفهوم الطبي للتنبؤ بالشفرة الطبية القابلة للتفسير عبر المعرفة الخارجية
- Translated title (French)
- Un nouveau cadre basé sur une attention axée sur les concepts médicaux pour une prédiction explicable du code médical via des connaissances externes
- Translated title (Spanish)
- Un marco novedoso basado en la atención impulsada por el concepto médico para la predicción explicable del código médico a través del conocimiento externo
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4285175402
- DOI
- 10.18653/v1/2022.findings-acl.110
References
- https://openalex.org/W3167829962