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Enregistrement W4416337373 · doi:10.1101/2025.11.13.25340187

FairCareNLP: An AI-Driven Patient Review Analyzer for Healthcare

2025· preprint· en· W4416337373 sur OpenAlexafffund
Sayyed Mohammad Pourya Momtaz Esfahani, Davey Seeman, Christoffer Dharma, Mohammad Noaeen, Shion Guha, Zahra Shakeri Hossein Abad

Notice bibliographique

RevuemedRxiv · 2025
Typepreprint
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueArtificial Intelligence in Healthcare and Education
Établissements canadiensSchwartz/Reisman Emergency Medicine InstitutePublic Health OntarioUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesUniversity of TorontoNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanada Research Chairs
Mots-clésDebiasingOddsAdversarial systemHealth careKey (lock)Hyperparameter

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

OBJECTIVE: To develop and evaluate an automatic patient review analyzer that applies advanced Natural Language Processing (NLP) and machine learning methods to improve the efficiency, fairness, and accuracy of healthcare feedback analysis. MATERIALS AND METHODS: We designed a multi-component pipeline incorporating sentiment analysis, key theme extraction, clinical Named Entity Recognition (NER), and fairness modules. Bias mitigation was addressed through the integration of three complementary approaches: adversarial debiasing, Hard Debiasing, and Iterative Null-space Projection (INLP). Multiple BERT-based models (DistilBERT, BioBERT, RoBERTa-base, BERT-base-uncased) were trained and evaluated under varying hyperparameters and fairness/adversarial loss configurations. Model performance was assessed using accuracy, F1, recall, precision, AUC, Equalized Odds (EOD), and Word Embedding Association Test (WEAT) metrics. RESULTS: Adversarial loss ([Formula: see text]) consistently decreased model performance across accuracy, F1, precision, and recall. In contrast, Hard Debiasing and INLP improved WEAT scores while preserving or enhancing other metrics, with INLP yielding the best overall performance. Specifically, INLP with fairness loss improved EOD by 14%, gender WEAT scores by 15%, and achieved slight gains for ethnicity and socioeconomic WEAT scores. The best model achieved accuracy of 0.856, F1 score of 0.812, recall of 0.798, and precision of 0.829. The key theme analysis module identified 82% of expert-labeled themes, though 21% of patient comments lacked expert labels for valence or related attributes. DISCUSSION: Our results demonstrate the trade-offs between fairness and performance in bias mitigation strategies. While adversarial debiasing reduced predictive accuracy, INLP and Hard Debiasing improved fairness without significant degradation in task performance. Gender bias was easier to mitigate than multi-class sensitive attributes such as ethnicity and income. This difference indicates a need for fairness techniques designed for multi-class sensitive attributes. CONCLUSION: This work presents an NLP pipeline for patient feedback analysis with multiple debiasing strategies. This pipeline improves the fairness and accuracy of insights from unstructured patient reviews and supports inclusive patient-centered care.

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)0,004
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,015
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: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,025

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0040,015
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,002
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0070,004

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 Opus0,189
Tête enseignante GPT0,489
Écart entre enseignants0,300 · 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
GenreMéthodes

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

En bref

Citations0
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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