论文

PORTER:便携式结构化 EHR 基础模型的基于语言的事件表示

PORTER: Language-Grounded Event Representations for Portable Structured EHR Foundation Models

模型训练预训练

摘要

大多数电子健康记录 (EHR) 基础模型将临床事件编码为来自固定词汇的离散事件标记,因此不能直接表示包含未见概念或概念和属性(例如数值)的新组合的事件。这限制了跨机构甚至同一机构内跨部署管道的传输。我们引入了 PORTER,一种基于语言的结构化 EHR 基础模型,它将事件表示与固定词汇分离。 PORTER 使用冻结文本编码器通过描述来表示事件,通过专用路径集成数值,并通过自回归预训练时间主干学习患者时间轴上的临床动态。在儿科医院的 74 项临床预测任务中,PORTER 与具有相同时间主干和预训练目标的固定词汇模型的平均 AUROC 相匹配。当使用预训练期间未见的事件描述呈现相同的患者时间线时,PORTER 无需重新训练或词汇映射即可进行迁移,恢复了直接在目标词汇上训练的模型的平均 AUROC 的 97.1%。当转移到 MIMIC 时,PORTER 的表现优于固定词汇模型,该模型丢弃了 69% 的事件,因为它们的标记是看不见的。机制分析表明,跨词汇转移跟踪患者级表示几何形状的保存,而不是文本编码器的比例,并且数字路径提高了对幅度的敏感性,而不会破坏临床概念的一致性。与特定于任务的文本序列化比较器相比,PORTER 还实现了更高的 AUROC,摊销计算量低了 329 倍。 PORTER 是迈向独立于词汇的 EHR 基础模型的一步,该模型减少了词汇协调的需求,同时保留了域内性能并实现了高效的跨任务重用。