Corpus annoté de cas cliniques en français (Annotated corpus with clinical cases in F rench) (2019)

Abstract: Les corpus textuels sont utiles pour diverses applications de traitement automatique des langues (TAL) en fournissant les données nécessaires pour leur création, adaptation ou évaluation. Cependant, dans certains domaines comme le domaine médical, l’accès aux données est rendu compliqué, voire impossible, pour des raisons de confidentialité et d’éthique. Il existe néanmoins de réels besoins en corpus cliniques pour l’enseignement et la recherche. Pour répondre à ce défi, nous présentons dans cet article le corpus CAS contenant des cas cliniques de patients, réels ou fictifs, que nous avons compilés. Ces cas cliniques en français couvrent plusieurs spécialités médicales et focalisent donc sur différentes situations cliniques. Actuellement, le corpus contient 4 300 cas (environ 1,5M d’occurrences de mots). Il est accompagné d’informations (discussions des cas cliniques, mots-clés, etc.) et d’annotations que nous avons effectuées au regard des besoins de la recherche en TAL dans ce domaine. Nous présentons également les résultats de premières expériences de recherche et d’extraction d’information qui ont été effectuées avec ce corpus annoté. Ces expériences peuvent fournir une baseline à d’autres chercheurs souhaitant travailler avec les données.

## introduction les corpus textuels sont utiles pour diverses tâches et applications du traitement automatique des langues (tal) car ils fournissent les informations nécessaires pour la création, l'adaptation et l'évaluation des applications et d'outils. cependant, dans certains domaines, pour des raisons de confidentialité et d'éthique, l'accès aux données représentatives devient très compliqué voire impossible. les domaines du médical et du juridique relèvent de cette situation : dans le domaine juridique, l'information sur les procès et les délibérations reste confidentielle, tandis que dans le domaine médical les dossiers cliniques de patients sont aussi confidentielles car le secret médical doit être respecté. dans les deux cas, les données ne peuvent pas être utilisées en dehors du cadre initial, en raison de la présence de données nominatives. notons que depuis plusieurs années déjà, les outils et méthodes d'anonymisation et de désidentification sont devenus disponibles et fournissent des résultats compétitifs @xcite @xcite en atteignant jusqu'à 90 % de précision et de rappel. ces outils ont été développés pour traiter des textes en plusieurs langues et provenant de différents domaines. leur exploitation pourrait donc aider les chercheurs à accéder aux données sensibles. cependant, les données désidentifiées peuvent aussi être difficiles à obtenir et à utiliser pour la recherche car il a été noté que le risque de ré-identification des personnes persiste. cela concerne par exemple les patients @xcite dont les histoires médicales peuvent être uniques. d'autres difficultés d'ordre institutionnel ou juridique peuvent également complexifier la situation et l'accès aux données. pour ces diverses raisons, la désidentification des données personnelles n'est souvent pas suffisante pour pouvoir les exploiter dans les contextes de recherche et d'enseignement en dehors des structures hospitalo-universitaires. néanmoins, il existe de réels besoins en développement de méthodes et outils visant les applications orientées sur des domaines spécialisés. il en est ainsi dans le domaine médical, où des outils de recherche et d'extraction d'information sont nécessaires, par exemple pour le recrutement et l'inclusion de patients dans des essais cliniques, la recherche de patients similaires, le codage pmsi, etc. de manière plus fondamentale, il s'agit de tâches comme par exemple l'indexation des dossiers cliniques, l'étude de la temporalité, de l'incertitude ou de la négation, l'extraction des traitements prescrits ou des effets indésirables, etc. @xcite @xcite @xcite @xcite . ces questions de recherche sont communément abordées en langue anglaise, qui dispose de corpus dédiés, mais restent fragiles dans d'autres langues, comme le français, faute de corpus disponibles et accessibles pour la recherche. un autre point crucial, qui motive grandement notre travail, concerne la fiabilité des outils et la reproductibilité des résultats avec des données similaires provenant de sources différentes ou même avec des données provenant du même type de sources. les travaux de recherche du domaine biomédical souffrent ainsi d'une vive critique en raison du manque de reproductibilité des résultats obtenus @xcite @xcite . une première étape vers la reproductibilité passe par la disponibilité d'outils, de corpus et de données de référence. dans ce travail, nous nous focalisons sur la création d'un corpus disponible contenant des données issues ou proches des données cliniques. l'objectif de cet article consiste à présenter le corpus de cas cliniques en français, les annotations actuellement disponibles et quelques premières expériences et leurs résultats. dans ce qui suit, nous présentons d'abord quelques travaux sur la création de corpus médicaux en mettant l'accent sur les corpus disponibles pour la recherche (section 2). nous décrivons ensuite le corpus de cas cliniques en français (section 3) que nous proposons, les annotations actuelles (section 4) et les expériences qu'il a permis d'effectuer jusqu'ici (sections 5 à 7). nous concluons en indiquant quelques directions de travaux futurs (section 8). ## corpus cliniques disponibles librement dans le domaine médical, nous pouvons distinguer deux principaux types de corpus : scientifiques et cliniques. les corpus scientifiques proviennent de la littérature scientifique. ils deviennent de plus en plus disponibles pour la recherche grâce aux initiatives de publications ouvertes, comme celles soutenues par la nlm (national library of medicine) dans le portail pubmed 1 spécifiquement dédié au domaine biomédical, ou des portails généralistes comme hal 2 et istex 3 . certains corpus scientifiques fournissent des annotations et catégorisations précises. ils sont souvent créés pour des compétitions tal @xcite ou proviennent des travaux de chercheurs @xcite . en ce qui concerne les corpus cliniques, ils sont liés aux événements cliniques des patients (histoire médicale, soins médicaux, prescriptions, analyses de laboratoires, procédures chirurgicales, etc.). il est compliqué d'avoir un accès libre à ce type de données pour des raisons évoquées plus haut (données nominales et sensibles, risque de ré-identification, contexte institutionnel...). le présent article s'intéresse à ce dernier type de corpus et notre revue de la littérature porte sur les corpus cliniques librement disponibles pour la recherche : -le corpus mimic (medical information mart for intensive care), actuellement dans sa troisième version, fournit le plus grand ensemble de données cliniques, structurées et non structurées, en anglais. mimic iii provient d'une seule institution et contient les informations relatives aux patients qui y sont admis. ces données concernent les examens médicaux, médicaments prescrits, résultats de laboratoire, encodage des actes et des diagnostics, rapports d'imagerie, durée de séjour à l'hôpital, etc. ce corpus est exploité dans de nombreuses applications académiques et industrielles, pour la recherche, pour l'amélioration des soins et pour l'enseignement (johnson et al., 2016), satisfaisant ainsi toute la palette des contextes propres au domaine biomédical. plusieurs travaux de recherche utilisent ces données pour la prédiction de la mortalité (anand et al., 2018; feng et al., 2018), l'identification du diagnostic et le codage (perotte et al., 2014; li et al., 2018), l'étude de la temporalité (che et al., 2018) ou encore la recherche de cas similaires (gabriel et al., 2018). les données de ce corpus ont notamment été utilisées dans plusieurs compétitions de tal, dont nous décrivons plusieurs ici : i2b2, n2c2, clef-ehealth. -i2b2 (informatics for integrating biology and the bedside) 4 est une compétition dont l'objectif est de motiver le développement et l'évaluation d'outils du tal sur les données cliniques. les données exploitées sont en anglais et désidentifiées. les différentes éditions ont proposé des annotations spécifiques sur la désidentification, l'identification de fumeurs, les informations liées aux médicaments, les relations sémantiques entre entités, ou la temporalité (uzuner, 2008; uzuner et al., 2011; sun et al., 2013). -n2c2 (national nlp clinical challenges) 5 a lieu depuis 2018. la compétition porte par exemple sur l'inclusion de patients dans les essais cliniques, la détection des effets indésirables provoqués par le prise de médicaments, la détection de similarités textuelles, l'extraction de l'histoire familiale de maladies ou la normalisation de concepts . cette compétition a pris le relais de i2b2, tout en proposant des tâches plus complexes et plus ancrées dans la réalité et l'activité clinique. -clef-ehealth 6 a connu plusieurs éditions : la détection de maladies et la normalisation des abréviations en 2013 et 2014, le traitement des notes d'infirmiers australiens en 2016, l'extraction des causes de décès dans les certificats de décès en français issus du cépidc 7 en 2016 et 2017. -le défi ehealth-kd 2019 8 vise à modéliser la langue utilisée dans les documents cliniques en ## corpus de cas cliniques en français nous proposons le corpus nommé cas qui contient des cas cliniques rédigés en français. les cas cliniques décrivent les situations cliniques de patients, réels désidentifiés ou fictifs. ils sont publiés dans différentes sources de données (scientifique, didactique, associatif, juridique...). ils sont anonymisés au moment de la publication. les cas cliniques ont pour objectif de présenter des situations cliniques typiques, dans un objectif didactique, ou des situations rares et complexes (propriété rencontrée dans des cadres scientifique et juridique). la figure 1 présente un exemple de cas clinique. nous observons que les informations fournies sont de nature diverse : genre et âge du patient, motif de la consultation ou de l'hospitalisation, observation et résultats d'examens cliniques, résultats d'examens biologiques, traitements effectués (traitements chirurgicaux dans l'exemple de la figure), évolution de la maladie. en ceci, le contenu des cas cliniques est vraiment très proche du contenu des dossiers cliniques et en offre donc un bon exemple. une première version du corpus a été présentée dans une publication antérieure @xcite . depuis, le corpus a été fondamentalement enrichi. actuellement, le corpus global contient pas loin de 4 300 cas, soit presque 1 500 000 occurrences de mots. le contenu provient de différentes sources (littérature scientifique, matériel didactique, support des associations, affaires juridiques) et représente différentes spécialités médicales (cardiologie, urologie, oncologie, obstétrique, pneumologie, gastroentérologie, gériatrie, pharmacologie, etc.). en fonction de la spécialité, l'accent est mis sur des aspects différents (diagnostic d'une maladie, prise en charge, intervention chirurgicale, interactions médicamenteuses, etc.) et les cas peuvent aussi bien relater toute l'histoire de la maladie des patients que de se focaliser sur un épisode donné. les cas recensés ont été publiés dans différents pays francophones (france, belgique, suisse, canada, pays africains, pays tropicaux, etc.). il s'agit donc 5. https://n2c2.dbmi.hms.harvard.edu/ 6. https://sites.google.com/site/shareclefehealth/ 7. http://www.cepidc.inserm.fr/ 8. https://knowledge-learning.github.io/ehealthkd-2019 b.a., âgé de 36 ans, sans antécédents notables, a été admis en février 1994 pour des douleurs lombaires droites évoluant dans un contexte d'altération de l'état général. l'examen clinique avait montré une tension artérielle à 10/06 mm hg chez ce patient apyrétique, avec un examen abdominal et neurologique normal par ailleurs. les examens biologiques montraient un taux de globules blancs à 7000/mm3 , une créatinine à 8 mg/l et une glycémie à 0,90 g/l. l'abdomen sans préparation ne montrait pas de calcifications et l'échographie abdominale avait montré une masse latéro-vertébrale droite refoulant le rein droit vers l'extérieur (figure 1 ). la tomodensitométrie abdominale (figures 2 et 3 ) avait objectivé une formation tissulaire isodense arrondie de 5 cm de diamètre située en plein parenchyme du muscle psoas droit. une biopsie échoguidée de la tumeur n'avait pas ramené de tissu tumoral. l'intervention menée par une lombotomie avait découvert une tumeur encapsulée, bien limitée de 5 cm de grand diamètre incluse dans le muscle psoas. une tumorectomie complète était réalisée. a la coupe, la tumeur présentait un aspect blanchâtre fasciculé, de consistance ferme. a l'examen microscopique, on avait trouvé une prolifération de cellules fibroblastiques fusiformes sans anomalies cytologiques agencées en faisceaux dissociés par l'oedème et du tissu conjonctif comportant des petits capillaires, concluant à un fibrome. l'évolution a été bonne avec un recul de 4 ans. figure 1 -un exemple de cas clinique (les références à des figures font partie du document) de productions effectuées en français et décrivant des situations cliniques assez typiques et réelles de patients susceptibles de venir en consultation ou en hospitalisation dans un hôpital francophone. les cas cliniques sont écrits par les médecins : les mêmes personnes qui écrivent les dossiers hospitaliers des patients. par ailleurs, les cas peuvent bénéficier de différents types d'annotations, comme présenté dans la section 4, et être associés avec d'autres types d'information. les informations associées dépendent des sources d'où proviennent les cas. par exemple, les cas cliniques publiés dans la littérature scientifique sont souvent accompagnés d'une discussion et des mots-clés, les cas cliniques provenant du matériel didactique peuvent être accompagnés de questions de contrôle des connaissances, alors que les cas provenant des affaires juridiques sont typiquement associés avec les jugements et pénalités. ## annotations du corpus les annotations que nous présentons concernent un sous-ensemble du corpus composé de 717 cas cliniques (soit 232 000 occurrences de mots). comme l'ensemble du corpus, ces cas couvrent différentes spécialités médicales et proviennent de plusieurs sources. ce corpus de 717 cas cliniques a été mis à disposition de la compétition deft 2019 9 . en dehors des annotations présentées plus bas (les informations démographiques (section 4.1) et les informations cliniques générales (section 4.2)), les cas sont annotés manuellement avec des informations sémantiques plus fines (maladies, signes et symptômes, médicaments, procédures, dates, examens cliniques et biologiques, etc.) et annotés automatiquement avec des informations linguistiques (étiquetage morpho-syntaxique). nous faisons également le bilan quantitatif des annotations démographiques et cliniques générales (section 4.3). 9. https://deft.limsi.fr/2019/ ## conclusion nous avons décrit un corpus de cas cliniques en français, qui correspondent à des données proches de celles créées et utilisées dans le contexte hospitalier. actuellement, le corpus contient 4 300 cas cliniques (environ 1,5m d'occurrences de mots). une partie du corpus (717 cas cliniques) a été annotée avec quatre types d'informations sémantiques (âge et genre du patient, origine de consultation et issue de consultation). l'accord inter-annotateurs, calculé avec la f-mesure, est supérieur à 0,80 pour trois catégories (âge, genre et origine) et est de 0,4654 pour la catégorie issue. cette dernière a en effet présenté des difficultés d'annotation. de plus, ces 717 cas cliniques sont également associés avec les mots-clés et une discussion, tous les deux étant fournis par les publications d'origine. le corpus de cas cliniques de patients décrit dans cet article peut être utilisé pour l'enseignement et la recherche. ainsi, plusieurs cadres d'évaluation de tâches de catégorisation et d'extraction d'information sont en cours de développement, montrant ainsi le potentiel que cas représente pour la recherche. la mise à disposition de ce corpus pour la compétition deft 2019 11 en fait partie,