معالجة اللغات الطبيعية في التوثيق السريري

يُسجّل جزء كبير من المعلومات السريرية كنصوص حرة، وملاحظات سردية، وملخصات خروج، وتقارير أشعة وتشريح مرضي، بدلاً من أن تكون رموزًا منظمة. معالجة اللغات الطبيعية (NLP) في التوثيق السريري هي مجموعة من الأساليب الحسابية التي تستخرج معلومات منظمة وقابلة للاستخدام آليًا من هذا النص، مما يدعم مهام تتراوح من الترميز وتحديد المجموعات إلى تغذية أنظمة دعم القرار والتنبؤ.

Definition

معالجة اللغات الطبيعية السريرية هي تطبيق الأساليب اللغوية الحاسوبية على النصوص السريرية الحرة لتحديد المعلومات التي تحتويها وتطبيعها وهيكلتها، على سبيل المثال، ربط الإشارات إلى الحالات والنتائج والأدوية بمفاهيم مرمزة مع مراعاة السياق مثل النفي وعدم اليقين.

Scope

يغطي المدخل مهام معالجة اللغات الطبيعية الأساسية المطبقة على السرديات السريرية، مثل تجزئة الكلمات (tokenisation)، والتعرف على الكيانات المسماة، وتطبيع المفاهيم إلى مصطلحات مضبوطة، واكتشاف النفي والتأكيد، واستخراج العلاقات؛ وخطوط أنابيب معالجة اللغات الطبيعية السريرية المعمول بها؛ والصعوبات الخاصة باللغة السريرية؛ والانتقال من الأساليب القائمة على القواعد إلى الأساليب الإحصائية والعصبية. إنه موضوع منهجي يصف كيفية معالجة النص، وليس مصدرًا للتوصيات السريرية.

Key concepts

• التعرف على الكيانات المسماة وتطبيع المفاهيم
• اكتشاف النفي والتأكيد
• استخراج المعلومات واستخراج العلاقات
• ربط المفاهيم بـ UMLS / المصطلحات المضبوطة
• خطوط أنابيب معالجة اللغات الطبيعية السريرية (مثل cTAKES)
• الأساليب القائمة على القواعد مقابل الأساليب الإحصائية مقابل الأساليب العصبية
• إزالة تحديد الهوية من النص السريري
• الغموض، الاختصارات، وتحول المجال

Mechanisms

عادةً ما تربط معالجة اللغات الطبيعية السريرية مراحل متسلسلة: تجزئة النص وتقسيمه إلى وحدات (tokenising)، والتعرف على الإشارات ذات الصلة سريريًا، وتطبيعها إلى مفاهيم في مفردات مضبوطة، واكتشاف السياق مثل النفي أو عدم اليقين، أو ما إذا كانت النتيجة تشير إلى المريض أو أحد أفراد الأسرة. قامت خطوط الأنابيب المفتوحة مثل cTAKES بتجميع هذه المكونات للسرديات السريرية وربطت المصطلحات المستخرجة بالمفاهيم الموحدة (Savova, 2010). يعتمد تطبيع المفاهيم على دمج الموارد مثل UMLS، الذي يربط العديد من المفردات المصدرية بحيث يتم حل الأشكال السطحية المتنوعة إلى معرفات مشتركة (Bodenreider, 2004). لقد انتقل المجال من القواعد المصممة يدويًا نحو النماذج الإحصائية والعصبية، بينما تظل المهام الأساسية متسقة (Nadkarni, 2011).

Clinical relevance

نظرًا لأن الكثير من التفاصيل ذات الأهمية السريرية توجد في الملاحظات السردية، تحدد معالجة اللغات الطبيعية مدى توفر هذه التفاصيل للترميز، وقياس الجودة، واختيار المجموعات، ودعم القرار اللاحق. يصف هذا المدخل كيفية معالجة النص السريري وهيكلته؛ تتطلب المعلومات المستخرجة التحقق والإشراف البشري، ولا يشكل النص أساسًا لأي قرار تشخيصي أو علاجي فردي.

Evidence & guidelines

يتم تقييم معالجة اللغات الطبيعية السريرية بشكل أساسي من خلال مقاييس الأداء الخاصة بالمهام وتحديات التقييم المشتركة بدلاً من تجارب النتائج السريرية. توثق الأوراق التمهيدية والنظامية خط الأنابيب القياسي ومكوناته (Nadkarni, 2011; Savova, 2010)، ويعتمد تطبيع المفاهيم على دمج المصطلحات مثل UMLS (Bodenreider, 2004). من المعروف أن الأداء يختلف باختلاف المؤسسات وأنواع الملاحظات، لذا يتم التأكيد على التحقق المحلي.

History

نمت معالجة اللغات الطبيعية السريرية من أنظمة معالجة اللغة الطبية المبكرة ومطابقة الأنماط القائمة على القواعد، ونضجت في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين مع خطوط أنابيب مفتوحة المصدر قابلة لإعادة الاستخدام وتحديات تقييم مشتركة أدت إلى توحيد المهام والمعايير. خلال العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، تحول المجال من الأساليب القائمة على القواعد والتعلم الآلي الكلاسيكي نحو النماذج العصبية، ثم لاحقًا نماذج اللغة القائمة على المحولات (transformer-based)، مع الاحتفاظ بنفس مهام الاستخراج والتطبيع الأساسية.

Debates

ما مدى قابلية نقل أنظمة معالجة اللغات الطبيعية السريرية عبر المواقع المختلفة؟

غالبًا ما تتدهور النماذج والقواعد التي تم ضبطها على ملاحظات مؤسسة واحدة عند تطبيقها على ملاحظات مؤسسة أخرى بسبب الاختلافات في القوالب والاختصارات وأسلوب التوثيق، مما يثير نقاشًا حول قابلية التعميم، والحاجة إلى التكيف المحلي، والمجموعات النصية المشروحة المشتركة.

Key figures

• Wendy W. Chapman
• Guergana K. Savova
• Prakash M. Nadkarni
• Lucila Ohno-Machado

Seminal works

• nadkarni-2011
• savova-2010
• bodenreider-2004

Frequently asked questions

لماذا تعد معالجة النصوص السريرية أصعب من النصوص العامة؟

الملاحظات السريرية مليئة بالاختصارات، والأخطاء الإملائية، والأجزاء المقولبة، والمصطلحات الخاصة بالمجال، وغالبًا ما يعتمد المعنى على السياق مثل النفي أو عدم اليقين، وكل ذلك يجعل الاستخراج الدقيق أكثر صعوبة مما هو عليه في النثر العادي.

ما هو تطبيع المفاهيم في معالجة اللغات الطبيعية السريرية؟

إنها خطوة ربط إشارة نصية، مثل 'نوبة قلبية' أو 'احتشاء عضلة القلب' (MI)، بمفهوم موحد واحد في مفردات مضبوطة، بحيث يمكن للأنظمة اللاحقة التعامل مع الأشكال السطحية المختلفة لنفس الفكرة بشكل متسق.