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Enregistrement W4413961410 · doi:10.3389/frai.2025.1652397

Predicting pediatric diagnostic imaging patient no-show and extended wait-times using LLMs, regression, and tree based models

2025· article· en· W4413961410 sur OpenAlexafffundabout
Daniel Rafique, Xuan Liu, Bo Gong, Laura Belsito, Melissa D. McCradden, Mjaye Mazwi, Wayne Lee, Graham Ohanlon, Manohar Shroff, Birgit Ertl‐Wagner, Farzad Khalvati

Notice bibliographique

RevueFrontiers in Artificial Intelligence · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineHealth Professions
ThématiqueHealthcare Operations and Scheduling Optimization
Établissements canadiensVector InstituteHospital for Sick ChildrenUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesHospital for Sick ChildrenGovernment of CanadaHospital Research Foundation
Mots-clésRegressionTree (set theory)Computer scienceMedicineStatisticsMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

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.

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)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,005
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,024
Score d'incertitude au seuil0,047

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,051
Tête enseignante GPT0,372
Écart entre enseignants0,322 · 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.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

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

En bref

Citations1
Publié2025
Routes d'admission3
Résumé présentoui

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