論文の概要: Automatic Differential Diagnosis using Transformer-Based Multi-Label Sequence Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.15827v1
- Date: Wed, 28 Aug 2024 14:40:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-29 15:40:56.158026
- Title: Automatic Differential Diagnosis using Transformer-Based Multi-Label Sequence Classification
- Title(参考訳): Transformer-based Multi-Label Sequence Classification を用いた自動微分診断
- Authors: Abu Adnan Sadi, Mohammad Ashrafuzzaman Khan, Lubaba Binte Saber,
- Abstract要約: 本稿では,患者の年齢,性別,医療歴,症状に基づく鑑別診断のためのトランスフォーマーベースのアプローチを提案する。
DDXPlus データセットを用いて,49 種類の疾患を鑑別し,鑑別診断情報を提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: As the field of artificial intelligence progresses, assistive technologies are becoming more widely used across all industries. The healthcare industry is no different, with numerous studies being done to develop assistive tools for healthcare professionals. Automatic diagnostic systems are one such beneficial tool that can assist with a variety of tasks, including collecting patient information, analyzing test results, and diagnosing patients. However, the idea of developing systems that can provide a differential diagnosis has been largely overlooked in most of these research studies. In this study, we propose a transformer-based approach for providing differential diagnoses based on a patient's age, sex, medical history, and symptoms. We use the DDXPlus dataset, which provides differential diagnosis information for patients based on 49 disease types. Firstly, we propose a method to process the tabular patient data from the dataset and engineer them into patient reports to make them suitable for our research. In addition, we introduce two data modification modules to diversify the training data and consequently improve the robustness of the models. We approach the task as a multi-label classification problem and conduct extensive experiments using four transformer models. All the models displayed promising results by achieving over 97% F1 score on the held-out test set. Moreover, we design additional behavioral tests to get a broader understanding of the models. In particular, for one of our test cases, we prepared a custom test set of 100 samples with the assistance of a doctor. The results on the custom set showed that our proposed data modification modules improved the model's generalization capabilities. We hope our findings will provide future researchers with valuable insights and inspire them to develop reliable systems for automatic differential diagnosis.
- Abstract(参考訳): 人工知能の分野が進むにつれて、補助技術はあらゆる産業で広く使われている。
医療業界は、医療専門家のための補助ツールを開発するために多くの研究がなされている。
自動診断システムは、患者の情報収集、検査結果の分析、患者の診断など、さまざまなタスクを支援できる便利なツールのひとつです。
しかしながら、鑑別診断を提供するシステムを開発するという考え方は、これらの研究のほとんどでほとんど見過ごされている。
本研究では,患者の年齢,性別,医療歴,症状に基づく鑑別診断のためのトランスフォーマーに基づくアプローチを提案する。
DDXPlus データセットを用いて,49 種類の疾患を鑑別し,鑑別診断情報を提供する。
まず, 患者データをデータセットから処理し, 患者レポートにまとめて, 研究に適合させる手法を提案する。
さらに、2つのデータ修正モジュールを導入し、トレーニングデータを多様化し、結果としてモデルの堅牢性を向上させる。
タスクを多ラベル分類問題としてアプローチし、4つの変圧器モデルを用いて広範な実験を行う。
すべてのモデルが期待できる結果を示し、ホールドアウトテストセットで97%のF1スコアを達成した。
さらに、モデルのより広範な理解を得るために、追加の行動テストも設計する。
特に,検査例の1つについて,医師の助けを借りて,100サンプルのカスタムテストセットを用意した。
その結果,提案したデータ修正モジュールはモデルの一般化機能を改善した。
我々は、将来の研究者に貴重な洞察を与え、自動微分診断のための信頼性の高いシステムを開発するよう促すことを願っている。
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