ATCodeR:基于词典的R工具实现德语自由文本药物数据的标准化转换及其在肿瘤学研究中的应用价值

【字体: 时间:2025年04月11日 来源:Scientific Reports 3.8

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  编辑推荐:针对肿瘤治疗数据中自由文本药物记录缺乏标准化的问题,德国研究团队开发了基于词典的R工具ATCodeR,可将德语药物描述自动转换为ATC代码,验证显示88.5%转化准确率,显著提升肿瘤治疗方案分析效率,为真实世界数据(RWD)研究提供结构化解决方案。

  在肿瘤治疗领域,过去几十年间治疗方案取得了显著进展,但医疗记录中药物信息的非结构化记录方式成为制约治疗效果分析的瓶颈。德国法兰克福大学医学院数字医学与临床数据科学研究所的Isabel Schnorr团队在《Scientific Reports》发表研究,开发了名为ATCodeR的创新工具,专门用于解决德语区肿瘤治疗数据标准化难题。

研究背景生动揭示了当前困境:随着肿瘤治疗方案的多样化发展,患者个体化治疗选择日益复杂,但治疗信息常以自由文本或自定义目录形式记录,导致研究人员分析治疗模式时面临巨大挑战。特别是在二线或三线治疗场景下,治疗方案随时间演变产生的数据异构性更为突出。这种缺乏标准化的数据格式不仅耗费研究人员大量时间进行人工转换,更阻碍了对治疗结局等重要科学问题的深入分析。

研究团队采用词典匹配技术路线,主要运用以下方法:(1)基于quanteda包的文本预处理技术,处理德语特殊字符并生成标准化词元;(2)建立包含1,359个词元的治疗方案与缩写词典(RAD);(3)整合德国AOK研究所(WIdO)的ATC词典资源;(4)设计多级转换逻辑,优先保留抗癌药物(L类)ATC代码;(5)使用来自法兰克福大学癌症中心的561条独立评估数据集进行验证。

研究结果部分显示:
"Medication names preprocessing"阶段成功实现了德语变音字符转换和无关词元过滤,为后续匹配奠定基础。
"Medication transformation step 1"通过RAD词典将复杂治疗方案如"5-FU(Fluorouracil)"准确拆解为标准化药物名称。
"Medication transformation step 2"应用ATC词典实现88.5%的转化准确率,其中抗癌药物识别精度最高。
"Function output"生成的结构化数据框架包含抗癌药物、其他药物、临床试验标识和辅助信息四个关键维度。
"Evaluation study"证实该工具处理速度较人工提升2,880倍,对临床研究条目识别成功率达83%。

讨论部分强调了三个创新价值:首先,该工具针对德语医疗文本的特殊性设计,填补了德语区药物标准化工具的空白;其次,相比DiAna等通用工具,其特有的RAD词典能更好处理肿瘤治疗方案缩写;最后,作为开源R包发布,既符合数据隐私法规要求,又便于研究者自定义扩展。虽然存在语言局限性和拼写容错不足等问题,但研究团队已规划通过多中心验证完善词典覆盖范围。

这项研究的意义在于:为肿瘤学真实世界研究提供了高效的数据预处理方案,使研究者能将更多精力投入治疗方案有效性等核心科学问题分析。特别值得注意的是,工具设计时已考虑德国严格的数据监管环境,避免了第三方API的数据外泄风险,这种"本地化处理+开源共享"的模式为医疗数据工具开发提供了范本。随着数字医疗的发展,此类标准化工具将成为连接临床实践与科学研究的重要桥梁。

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