MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4220718380 · doi:10.2196/36388

Evaluation and Mitigation of Racial Bias in Clinical Machine Learning Models: Scoping Review

2022· article· en· W4220718380 sur OpenAlexvenueno aff
Jonathan Huang, Galal Galal, Mozziyar Etemadi, Mahesh Vaidyanathan

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueArtificial Intelligence in Healthcare and Education
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésScopusMachine learningArtificial intelligenceMEDLINEComputer scienceSystematic reviewPublication biasMeta-analysisSelection biasMedicineData sciencePathology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Racial bias is a key concern regarding the development, validation, and implementation of machine learning (ML) models in clinical settings. Despite the potential of bias to propagate health disparities, racial bias in clinical ML has yet to be thoroughly examined and best practices for bias mitigation remain unclear. OBJECTIVE: Our objective was to perform a scoping review to characterize the methods by which the racial bias of ML has been assessed and describe strategies that may be used to enhance algorithmic fairness in clinical ML. METHODS: A scoping review was conducted in accordance with the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-analyses (PRISMA) Extension for Scoping Reviews. A literature search using PubMed, Scopus, and Embase databases, as well as Google Scholar, identified 635 records, of which 12 studies were included. RESULTS: Applications of ML were varied and involved diagnosis, outcome prediction, and clinical score prediction performed on data sets including images, diagnostic studies, clinical text, and clinical variables. Of the 12 studies, 1 (8%) described a model in routine clinical use, 2 (17%) examined prospectively validated clinical models, and the remaining 9 (75%) described internally validated models. In addition, 8 (67%) studies concluded that racial bias was present, 2 (17%) concluded that it was not, and 2 (17%) assessed the implementation of bias mitigation strategies without comparison to a baseline model. Fairness metrics used to assess algorithmic racial bias were inconsistent. The most commonly observed metrics were equal opportunity difference (5/12, 42%), accuracy (4/12, 25%), and disparate impact (2/12, 17%). All 8 (67%) studies that implemented methods for mitigation of racial bias successfully increased fairness, as measured by the authors' chosen metrics. Preprocessing methods of bias mitigation were most commonly used across all studies that implemented them. CONCLUSIONS: The broad scope of medical ML applications and potential patient harms demand an increased emphasis on evaluation and mitigation of racial bias in clinical ML. However, the adoption of algorithmic fairness principles in medicine remains inconsistent and is limited by poor data availability and ML model reporting. We recommend that researchers and journal editors emphasize standardized reporting and data availability in medical ML studies to improve transparency and facilitate evaluation for racial bias.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,174
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,560
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMétarecherche
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Revue systématique · Signal consensuel: Revue systématique
GenreSignal candidat: Synthèse · Signal consensuel: Synthèse
Score de désaccord entre enseignants0,826
Score d'incertitude au seuil0,921

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,1740,560
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0030,002
Méta-épidémiologie (sens large)0,0090,015
Bibliométrie0,0250,018
Études des sciences et des technologies0,0020,004
Communication savante0,0100,010
Science ouverte0,0060,006
Intégrité de la recherche0,0060,004
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0060,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,443
Tête enseignante GPT0,551
Écart entre enseignants0,109 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Devis d'étudeRevue systématique
DomaineMéthodes
GenreSynthèse

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations184
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueJMIR Medical InformaticsMême sujetArtificial Intelligence in Healthcare and EducationTravaux en français237 207