Predicting pediatric diagnostic imaging patient no-show and extended wait-times using LLMs, regression, and tree based models
Notice bibliographique
Résumé
Introduction: Patients missing their appointments (no-shows) are a persistent issue that results in idle resources while delaying critical patient prognosis. Likewise, long waiting times increase frustration for patients, leaving a negative impression on the appointment. In this paper, we explore 3 modalities of diagnostic and interventional radiology appointments for pediatric patients at the Hospital for Sick Children (SickKids), Toronto, ON, Canada. Our goal was to survey machine learning methods that best predict the risk of patient no-shows and long wait-times exceeding 1 hour for scheduling teams to propose targeted downstream accommodations. Methods: We experimented with 6 predictive model types separately trained on both tasks which included extreme gradient boosting (XGBoost), Random Forest (RF), Support Vector Machine, Logistic Regression, Artificial Neural Network, and a pre-trained large language model (LLM). Utilizing 20 features containing a mixture of patient demographics and appointment related data, we experimented with different data balancing methods including instance hardness threshold (IHT) and class weighting to reduce bias in prediction. We then conducted a comparative study of the improvements made by utilizing continuous contextual data in our LLM which boasted a 51% improvement in F1 score for the wait-time model. Results: Our XGBoost model had the best combination of AUC and F1 scores (0.96 and 0.62, respectively) for predicting no-show while RF had the best AUC and F1 scores (0.83 and 0.61, respectively) for wait-time prediction. The LLMs also performed well for 90% probability thresholds (high risk patients) while being robustly calibrated on unseen test data. Discussion: Our results surveyed multiple algorithms and data balancing methods to propose the greatest performing models on our tasks, implemented a unique methodology to use LLMs on heterogeneous data within this domain, and demonstrated the greater importance of contextual appointment data over patient demographic features for a more equitable prediction algorithm. Going forward, the predictive output (calibrated probabilities of events) can be used as stochastic input for risk-based optimized scheduling to provide accommodation for patients less likely to receive quality access to healthcare.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».