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FRAMM:面向临床试验站点选择的缺失模态公平排序框架

人工智能 2023-06-01 v1 机器学习

摘要

尽管已作出诸多努力来解决差异问题,临床试验中性别、种族和少数民族代表不足仍然是一个问题,并削弱了治疗在少数群体中的疗效。本文关注试验站点选择任务,并提出FRAMM,一种用于公平试验站点选择的深度强化学习框架。我们着重解决影响公平试验站点选择的两个现实挑战:许多潜在试验站点的数据模态往往不完整;且站点选择需要同时优化入组与多样性,因为该问题必然是二者之间的权衡,选择后提高多样性的唯一途径是通过上限限制入组。为应对缺失数据挑战,FRAMM具有带掩码交叉注意力机制的模态编码器以处理缺失数据,从而避开数据插补及对训练中完整数据的需求。为应对高效权衡的需求,FRAMM使用具有专门设计奖励函数的深度强化学习,同时优化入组与公平性。我们使用2016至2021年间的4392项真实世界临床试验评估FRAMM,结果表明FRAMM在仅入组设定下优于领先基线,同时在多样性上取得大幅提升。具体而言,相较于领先基线,它能在相似入组水平下使多样性提升9%。该改善的多样性进一步体现为:与仅入组模型选择站点相比,西班牙裔入组提高14%,黑人入组提高27%,亚裔入组提高60%。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.19407,
  title  = {FRAMM: Fair Ranking with Missing Modalities for Clinical Trial Site Selection},
  author = {Brandon Theodorou and Lucas Glass and Cao Xiao and Jimeng Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.19407},
  year   = {2023}
}