Large language models to identify social determinants of health in electronic health records
Notice bibliographique
Résumé
Social determinants of health (SDoH) play a critical role in patient outcomes, yet their documentation is often missing or incomplete in the structured data of electronic health records (EHRs). Large language models (LLMs) could enable high-throughput extraction of SDoH from the EHR to support research and clinical care. However, class imbalance and data limitations present challenges for this sparsely documented yet critical information. Here, we investigated the optimal methods for using LLMs to extract six SDoH categories from narrative text in the EHR: employment, housing, transportation, parental status, relationship, and social support. The best-performing models were fine-tuned Flan-T5 XL for any SDoH mentions (macro-F1 0.71), and Flan-T5 XXL for adverse SDoH mentions (macro-F1 0.70). Adding LLM-generated synthetic data to training varied across models and architecture, but improved the performance of smaller Flan-T5 models (delta F1 + 0.12 to +0.23). Our best-fine-tuned models outperformed zero- and few-shot performance of ChatGPT-family models in the zero- and few-shot setting, except GPT4 with 10-shot prompting for adverse SDoH. Fine-tuned models were less likely than ChatGPT to change their prediction when race/ethnicity and gender descriptors were added to the text, suggesting less algorithmic bias (p < 0.05). Our models identified 93.8% of patients with adverse SDoH, while ICD-10 codes captured 2.0%. These results demonstrate the potential of LLMs in improving real-world evidence on SDoH and assisting in identifying patients who could benefit from resource support.
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 enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,007 | 0,019 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,002 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».