論文の概要: EMERGE: Integrating RAG for Improved Multimodal EHR Predictive Modeling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.00036v1
- Date: Mon, 27 May 2024 10:53:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-09 16:09:32.328430
- Title: EMERGE: Integrating RAG for Improved Multimodal EHR Predictive Modeling
- Title(参考訳): EMERGE:マルチモーダルEHR予測モデルの改善のためのRAGの統合
- Authors: Yinghao Zhu, Changyu Ren, Zixiang Wang, Xiaochen Zheng, Shiyun Xie, Junlan Feng, Xi Zhu, Zhoujun Li, Liantao Ma, Chengwei Pan,
- Abstract要約: EMERGEは、マルチモーダルEHR予測モデリングの強化を目的とした、検索拡張生成駆動フレームワークである。
提案手法は,大規模言語モデルにより時系列データと臨床メモの両方からエンティティを抽出する。
抽出した知識は、患者の健康状態のタスク関連サマリーを生成するために使用される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 22.94521527609479
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The integration of multimodal Electronic Health Records (EHR) data has notably advanced clinical predictive capabilities. However, current models that utilize clinical notes and multivariate time-series EHR data often lack the necessary medical context for precise clinical tasks. Previous methods using knowledge graphs (KGs) primarily focus on structured knowledge extraction. To address this, we propose EMERGE, a Retrieval-Augmented Generation (RAG) driven framework aimed at enhancing multimodal EHR predictive modeling. Our approach extracts entities from both time-series data and clinical notes by prompting Large Language Models (LLMs) and aligns them with professional PrimeKG to ensure consistency. Beyond triplet relationships, we include entities' definitions and descriptions to provide richer semantics. The extracted knowledge is then used to generate task-relevant summaries of patients' health statuses. These summaries are fused with other modalities utilizing an adaptive multimodal fusion network with cross-attention. Extensive experiments on the MIMIC-III and MIMIC-IV datasets for in-hospital mortality and 30-day readmission tasks demonstrate the superior performance of the EMERGE framework compared to baseline models. Comprehensive ablation studies and analyses underscore the efficacy of each designed module and the framework's robustness to data sparsity. EMERGE significantly enhances the use of multimodal EHR data in healthcare, bridging the gap with nuanced medical contexts crucial for informed clinical predictions.
- Abstract(参考訳): マルチモーダル電子健康記録(EHR)データの統合は、特に先進的な臨床予測能力を有する。
しかし, 臨床手帳と多変量時系列EMHデータを用いた現在のモデルでは, 正確な臨床作業に必要な医療的コンテキストが欠如していることが多い。
知識グラフ(KG)を用いた従来手法は主に構造化知識抽出に焦点を当てていた。
そこで本稿では,マルチモーダル EHR 予測モデリングの強化を目的とした EMERGE (Retrieval-Augmented Generation (RAG) 駆動フレームワークを提案する。
本稿では,LLM(Large Language Models)によって時系列データと臨床ノートからエンティティを抽出し,プロのPrimeKGと整合性を確保する。
三重関係以外にも、よりリッチなセマンティクスを提供するエンティティの定義や記述が含まれています。
抽出した知識は、患者の健康状態のタスク関連サマリーを生成するために使用される。
これらの要約は、アダプティブマルチモーダルフュージョンネットワークを用いた他のモダリティと融合する。
MIMIC-IIIおよびMIMIC-IVデータセットの総合的な実験は、ベースラインモデルと比較してEMERGEフレームワークの優れた性能を示す。
包括的アブレーション研究と分析は、各設計モジュールの有効性と、データ疎結合に対するフレームワークの堅牢性を示している。
EMERGEは、医療におけるマルチモーダル EHR データの利用を著しく促進し、情報的臨床予測に不可欠なニュアンスド医療コンテキストとのギャップを埋める。
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