新機能 – Amazon Comprehend Medical がオントロジーリンクを追加

Amazon Comprehend は、機械学習を使用して構造化されていないテキストからインサイトを見つける自然言語処理 (NLP) サービスです。非常に使いやすく、機械学習の経験は必要ありません。 Comprehend は特定のユースケースに合わせてカスタマイズできます。たとえば、ドキュメントを独自のカテゴリに整理するカスタムドキュメント分類子を作成したり、特定の用語のテキストを分析するカスタムエンティティタイプを作成したりできます。 ただし、医療用語は非常に複雑で、医療分野固有のものである場合があります。

Amazon Comprehend Medical は HIPAA に対応した自然言語処理サービスで、機械学習を使用して構造化されていないテキストから関連する医療情報の抽出を簡単に行うことができます。Comprehend Medical を使用すると、医師のメモ、臨床試験報告書、患者の健康記録などのさまざまなソースから、健康状態、薬、投与量、強度、頻度などの情報を短時間で正確に収集できます。

今日、Comprehend Medical が抽出した情報を医療オントロジーにリンクする機能を追加しています。

オントロジーは、そのドメインに存在する概念、その属性、それらの関係を定義して表すドメインの宣言モデルを提供します。通常、ナレッジベースとして表され、ナレッジを使用または共有する必要があるアプリケーションで利用可能になります。オントロジーは、健康情報学の中で、健康関連ドメインの正式な記述にあたります。

Comprehend Medical がサポートするオントロジーは次のとおりです。

• ICD-10-CM では、健康状態をエンティティとして識別し、診断、重症度、解剖学的区別などの関連情報をそのエンティティの属性としてリンクします。 これは、集団健康分析を行うときや、提供された医療サービスに基づいて保険会社から保険金を受けとるとき、非常に役立つ診断コードセットです。
• RxNorm では、薬をエンティティとして識別し、投与量、頻度、強度、投与経路などの属性をそのエンティティにリンクします。 医療従事者はこれらの概念を使用して、薬の処方確認のようなユースケースを可能にします。これは、患者が服用しているすべての薬のリストを可能な限り正確に作成するプロセスです。

Comprehend Medical はオントロジーごとに、潜在的な一致においてランク付けされたリストを返します。信頼スコアを使用して、どの一致が正しい意味なのか、またはどの一致をさらに検討しなければならないのかを決定できます。どのように機能するかは、例を通して見てみましょう。

オントロジーリンクの使用
Comprehend Medical コンソールでは、構造化されていない医師のメモを入力することから始めます。

最初は、Comprehend Medical で既に利用可能ないくつかの機能を使用して、医療および保護医療情報 (PHI) のエンティティを検出します。

認識されたエンティティ (詳細についてはこの記事を参照) の中には、いくつかの症状と薬があります。薬は包括的に、またはブランドとして認識されます。これらのエンティティの一部をより具体的な概念につなげる方法を学びます。

新しい機能を使用して、これらのエンティティを医薬品の RxNorm 概念にリンクします。

テキスト内で、薬に言及している部分のみが検出されます。詳細な答えには、さらに多くの情報があります。 たとえば、検出された薬の 1 つを見てみましょう。

• 用語「クロニジン」は、始めて登場 (上記入力テキストの 2 行目) したときに、RxNorm オントロジーの一般的な概念 (下の画像の左側) にリンクされます。
• 「クロニジン」という用語が 2 回目登場 (上記の入力テキストの4行目) した後は、明示的な投与量が続き、RxNorm オントロジーの投与量 (下の画像の右側) を含む、より規範的な形式にリンクされます。

ICD-10-CM の概念を使用して健康状態を調べるために、別の入力を行います。

このアイデアで、検出されたエンティティ (症状や診断など) を特定の概念にリンクします。

予想どおり、診断と症状はエンティティとして認識されます。詳細結果では、これらのエンティティは ICD-10-CM オントロジーの健康状態にリンクされています。たとえば、入力テキストで説明されている 2 つの主な診断は上位の結果です。オントロジーの特定の概念は Comprehend Medical によって推測され、それぞれ独自のスコアが付けられています。

実稼働環境では、API を介して Comprehend Medical を使用し、これらの機能を処理ワークフローに統合できます。上記のスクリーンショットはすべて、API から返された構造化された情報を JSON 形式で視覚的に表示します。たとえば、こちらは薬 (RxNorm の概念) を検出した結果です。

{
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            "Text": "Clonidine",
            "Category": "MEDICATION",
            "Type": "GENERIC_NAME",
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                },
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                    "Description": "Clonidine Hydrochloride 0.025 MG Oral Tablet",
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                {
                    "Description": "10 ML Clonidine Hydrochloride 0.5 MG/ML Injection",
                    "Code": "884225",
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            ]
        },
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            "Id": 1,
            "Text": "Vyvanse",
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            "Type": "BRAND_NAME",
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            "BeginOffset": 148,
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            "Attributes": [
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                    "Traits": []
                },
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                }
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            "RxNormConcepts": [
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                    "Description": "lisdexamfetamine dimesylate 50 MG Oral Capsule [Vyvanse]",
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                {
                    "Description": "lisdexamfetamine dimesylate 50 MG Chewable Tablet [Vyvanse]",
                    "Code": "1871469",
                    "Score": 0.7482635378837585
                },
                {
                    "Description": "Vyvanse",
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                    "Score": 0.7041242122650146
                },
                {
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                    "Code": "854844",
                    "Score": 0.23675969243049622
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                {
                    "Description": "lisdexamfetamine dimesylate 60 MG Oral Capsule [Vyvanse]",
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                }
            ]
        },
        {
            "Id": 5,
            "Text": "Clonidine",
            "Category": "MEDICATION",
            "Type": "GENERIC_NAME",
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            "BeginOffset": 199,
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            "Attributes": [
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                    "Text": "0.2 mgs",
                    "Traits": []
                },
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                    "RelationshipScore": 0.9999927282333374,
                    "Id": 7,
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                    "Text": "1 and 1 / 2 tabs",
                    "Traits": []
                },
                {
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                },
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                    "Traits": []
                }
            ],
            "Traits": [],
            "RxNormConcepts": [
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                },
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                    "Code": "892791",
                    "Score": 0.8955953121185303
                },
                {
                    "Description": "24 HR Clonidine Hydrochloride 0.2 MG Extended Release Oral Tablet",
                    "Code": "885880",
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                },
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                    "Description": "12 HR Clonidine Hydrochloride 0.2 MG Extended Release Oral Tablet",
                    "Code": "1013937",
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                {
                    "Description": "Chlorthalidone 15 MG / Clonidine Hydrochloride 0.2 MG Oral Tablet",
                    "Code": "884198",
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                }
            ]
        }
    ],
    "ModelVersion": "0.0.0"
}

同様に、これは健康状態 (ICD-10-CM の概念) を検出するときの出力です。

{
    "Entities": [
        {
            "Id": 0,
            "Text": "coronary artery disease",
            "Category": "MEDICAL_CONDITION",
            "Type": "DX_NAME",
            "Score": 0.9933860898017883,
            "BeginOffset": 90,
            "EndOffset": 113,
            "Attributes": [],
            "Traits": [
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                    "Name": "DIAGNOSIS",
                    "Score": 0.9682672023773193
                }
            ],
            "ICD10CMConcepts": [
                {
                    "Description": "Atherosclerotic heart disease of native coronary artery without angina pectoris",
                    "Code": "I25.10",
                    "Score": 0.8199513554573059
                },
                {
                    "Description": "Atherosclerotic heart disease of native coronary artery",
                    "Code": "I25.1",
                    "Score": 0.4950370192527771
                },
                {
                    "Description": "Old myocardial infarction",
                    "Code": "I25.2",
                    "Score": 0.18753206729888916
                },
                {
                    "Description": "Atherosclerotic heart disease of native coronary artery with unstable angina pectoris",
                    "Code": "I25.110",
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                },
                {
                    "Description": "Atherosclerotic heart disease of native coronary artery with unspecified angina pectoris",
                    "Code": "I25.119",
                    "Score": 0.15222692489624023
                }
            ]
        },
        {
            "Id": 2,
            "Text": "atrial fibrillation",
            "Category": "MEDICAL_CONDITION",
            "Type": "DX_NAME",
            "Score": 0.9923409223556519,
            "BeginOffset": 116,
            "EndOffset": 135,
            "Attributes": [],
            "Traits": [
                {
                    "Name": "DIAGNOSIS",
                    "Score": 0.9708861708641052
                }
            ],
            "ICD10CMConcepts": [
                {
                    "Description": "Unspecified atrial fibrillation",
                    "Code": "I48.91",
                    "Score": 0.7011875510215759
                },
                {
                    "Description": "Chronic atrial fibrillation",
                    "Code": "I48.2",
                    "Score": 0.28612759709358215
                },
                {
                    "Description": "Paroxysmal atrial fibrillation",
                    "Code": "I48.0",
                    "Score": 0.21157972514629364
                },
                {
                    "Description": "Persistent atrial fibrillation",
                    "Code": "I48.1",
                    "Score": 0.16996538639068604
                },
                {
                    "Description": "Atrial premature depolarization",
                    "Code": "I49.1",
                    "Score": 0.16715925931930542
                }
            ]
        },
        {
            "Id": 3,
            "Text": "hypertension",
            "Category": "MEDICAL_CONDITION",
            "Type": "DX_NAME",
            "Score": 0.9993137121200562,
            "BeginOffset": 138,
            "EndOffset": 150,
            "Attributes": [],
            "Traits": [
                {
                    "Name": "DIAGNOSIS",
                    "Score": 0.9734011888504028
                }
            ],
            "ICD10CMConcepts": [
                {
                    "Description": "Essential (primary) hypertension",
                    "Code": "I10",
                    "Score": 0.6827990412712097
                },
                {
                    "Description": "Hypertensive heart disease without heart failure",
                    "Code": "I11.9",
                    "Score": 0.09846580773591995
                },
                {
                    "Description": "Hypertensive heart disease with heart failure",
                    "Code": "I11.0",
                    "Score": 0.09182810038328171
                },
                {
                    "Description": "Pulmonary hypertension, unspecified",
                    "Code": "I27.20",
                    "Score": 0.0866364985704422
                },
                {
                    "Description": "Primary pulmonary hypertension",
                    "Code": "I27.0",
                    "Score": 0.07662317156791687
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            ]
        },
        {
            "Id": 4,
            "Text": "hyperlipidemia",
            "Category": "MEDICAL_CONDITION",
            "Type": "DX_NAME",
            "Score": 0.9998835325241089,
            "BeginOffset": 153,
            "EndOffset": 167,
            "Attributes": [],
            "Traits": [
                {
                    "Name": "DIAGNOSIS",
                    "Score": 0.9702492356300354
                }
            ],
            "ICD10CMConcepts": [
                {
                    "Description": "Hyperlipidemia, unspecified",
                    "Code": "E78.5",
                    "Score": 0.8378056883811951
                },
                {
                    "Description": "Disorders of lipoprotein metabolism and other lipidemias",
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                    "Score": 0.20186281204223633
                },
                {
                    "Description": "Lipid storage disorder, unspecified",
                    "Code": "E75.6",
                    "Score": 0.18514418601989746
                },
                {
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                    "Code": "E78.1",
                    "Score": 0.1438658982515335
                },
                {
                    "Description": "Other hyperlipidemia",
                    "Code": "E78.49",
                    "Score": 0.13983778655529022
                }
            ]
        },
        {
            "Id": 5,
            "Text": "chills",
            "Category": "MEDICAL_CONDITION",
            "Type": "DX_NAME",
            "Score": 0.9989762306213379,
            "BeginOffset": 211,
            "EndOffset": 217,
            "Attributes": [],
            "Traits": [
                {
                    "Name": "SYMPTOM",
                    "Score": 0.9510533213615417
                }
            ],
            "ICD10CMConcepts": [
                {
                    "Description": "Chills (without fever)",
                    "Code": "R68.83",
                    "Score": 0.7460958361625671
                },
                {
                    "Description": "Fever, unspecified",
                    "Code": "R50.9",
                    "Score": 0.11848161369562149
                },
                {
                    "Description": "Typhus fever, unspecified",
                    "Code": "A75.9",
                    "Score": 0.07497859001159668
                },
                {
                    "Description": "Neutropenia, unspecified",
                    "Code": "D70.9",
                    "Score": 0.07332006841897964
                },
                {
                    "Description": "Lassa fever",
                    "Code": "A96.2",
                    "Score": 0.0721040666103363
                }
            ]
        },
        {
            "Id": 6,
            "Text": "nausea",
            "Category": "MEDICAL_CONDITION",
            "Type": "DX_NAME",
            "Score": 0.9993392825126648,
            "BeginOffset": 220,
            "EndOffset": 226,
            "Attributes": [],
            "Traits": [
                {
                    "Name": "SYMPTOM",
                    "Score": 0.9175007939338684
                }
            ],
            "ICD10CMConcepts": [
                {
                    "Description": "Nausea",
                    "Code": "R11.0",
                    "Score": 0.7333012819290161
                },
                {
                    "Description": "Nausea with vomiting, unspecified",
                    "Code": "R11.2",
                    "Score": 0.20183530449867249
                },
                {
                    "Description": "Hematemesis",
                    "Code": "K92.0",
                    "Score": 0.1203150525689125
                },
                {
                    "Description": "Vomiting, unspecified",
                    "Code": "R11.10",
                    "Score": 0.11658868193626404
                },
                {
                    "Description": "Nausea and vomiting",
                    "Code": "R11",
                    "Score": 0.11535880714654922
                }
            ]
        },
        {
            "Id": 8,
            "Text": "flank pain",
            "Category": "MEDICAL_CONDITION",
            "Type": "DX_NAME",
            "Score": 0.9315784573554993,
            "BeginOffset": 235,
            "EndOffset": 245,
            "Attributes": [
                {
                    "Type": "ACUITY",
                    "Score": 0.9809532761573792,
                    "RelationshipScore": 0.9999837875366211,
                    "Id": 7,
                    "BeginOffset": 229,
                    "EndOffset": 234,
                    "Text": "acute",
                    "Traits": []
                }
            ],
            "Traits": [
                {
                    "Name": "SYMPTOM",
                    "Score": 0.8182812929153442
                }
            ],
            "ICD10CMConcepts": [
                {
                    "Description": "Unspecified abdominal pain",
                    "Code": "R10.9",
                    "Score": 0.4959934949874878
                },
                {
                    "Description": "Generalized abdominal pain",
                    "Code": "R10.84",
                    "Score": 0.12332479655742645
                },
                {
                    "Description": "Lower abdominal pain, unspecified",
                    "Code": "R10.30",
                    "Score": 0.08319114148616791
                },
                {
                    "Description": "Upper abdominal pain, unspecified",
                    "Code": "R10.10",
                    "Score": 0.08275411278009415
                },
                {
                    "Description": "Jaw pain",
                    "Code": "R68.84",
                    "Score": 0.07797083258628845
                }
            ]
        },
        {
            "Id": 10,
            "Text": "numbness",
            "Category": "MEDICAL_CONDITION",
            "Type": "DX_NAME",
            "Score": 0.9659366011619568,
            "BeginOffset": 255,
            "EndOffset": 263,
            "Attributes": [
                {
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                    "Score": 0.9976192116737366,
                    "RelationshipScore": 0.9999089241027832,
                    "Id": 11,
                    "BeginOffset": 271,
                    "EndOffset": 274,
                    "Text": "leg",
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                }
            ],
            "Traits": [
                {
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                }
            ],
            "ICD10CMConcepts": [
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                },
                {
                    "Description": "Paresthesia of skin",
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                {
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                    "Code": "T88.59",
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                },
                {
                    "Description": "Hypothermia following anesthesia",
                    "Code": "T88.51",
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                {
                    "Description": "Disorder of the skin and subcutaneous tissue, unspecified",
                    "Code": "L98.9",
                    "Score": 0.08736388385295868
                }
            ]
        }
    ],
    "ModelVersion": "0.0.0"
}

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— Danilo