Predicting future clinical events from longitudinal electronic health records (EHRs) is challenging due to sparse multi-type clinical events, hierarchical medical vocabularies, and the tendency of large language models (LLMs) to hallucinate when reasoning over long structured histories. We study next-visit event prediction, which aims to forecast a patient's upcoming clinical events based on prior visits. We propose GRAIL, a framework that models longitudinal EHRs using structured geometric representations and structure-aware retrieval. GRAIL constructs a unified clinical graph by combining deterministic coding-system hierarchies with data-driven temporal associations across event types, embeds this graph in hyperbolic space, and summarizes each visit as a probabilistic Central Event that denoises sparse observations. At inference time, GRAIL retrieves a structured set of clinically plausible future events aligned with hierarchical and temporal progression, and optionally refines their ranking using an LLM as a constrained inference-time reranker. Experiments on MIMIC-IV show that GRAIL consistently improves multi-type next-visit prediction and yields more hierarchy-consistent forecasts.


翻译:从纵向电子健康记录(EHR)预测未来临床事件具有挑战性,原因在于稀疏的多类型临床事件、层次化的医学词汇表,以及大型语言模型(LLMs)在基于长结构化病史进行推理时容易产生幻觉。我们研究下次就诊事件预测,其目标是根据患者既往就诊记录预测其即将发生的临床事件。我们提出GRAIL框架,该框架利用结构化几何表示和结构感知检索对纵向EHR进行建模。GRAIL通过将确定性的编码系统层次结构与跨事件类型的数据驱动时序关联相结合,构建统一的临床图,将该图嵌入双曲空间,并将每次就诊总结为一个概率性的中心事件以对稀疏观测进行去噪。在推理阶段,GRAIL检索一组结构化的、临床合理的未来事件,这些事件与层次化和时序进展保持一致,并可选择性地使用LLM作为约束性推理时重排序器来优化其排序。在MIMIC-IV数据集上的实验表明,GRAIL持续改进了多类型下次就诊预测,并产生了更具层次一致性的预测结果。

0
下载
关闭预览

相关内容

利用表示学习推动多机构电子健康记录数据研究
专知会员服务
16+阅读 · 2025年2月17日
大型语言模型疾病诊断综述
专知会员服务
32+阅读 · 2024年9月21日
用于疾病诊断的大型语言模型:范围综述
专知会员服务
26+阅读 · 2024年9月8日
大型语言模型在预测和异常检测中的应用综述
专知会员服务
70+阅读 · 2024年2月19日
探究检索增强下的大模型知识边界
专知会员服务
56+阅读 · 2023年7月25日
PlaNet 简介:用于强化学习的深度规划网络
谷歌开发者
13+阅读 · 2019年3月16日
医学知识图谱构建技术与研究进展
全球人工智能
19+阅读 · 2017年11月13日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
相关资讯
PlaNet 简介:用于强化学习的深度规划网络
谷歌开发者
13+阅读 · 2019年3月16日
医学知识图谱构建技术与研究进展
全球人工智能
19+阅读 · 2017年11月13日
相关基金
国家自然科学基金
23+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员