Datamining approaches for modeling tumor control probability
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Tumor control probability (TCP) to radiotherapy is determined by complex interactions between tumor biology, tumor microenvironment, radiation dosimetry, and patient-related variables. The complexity of these heterogeneous variable interactions constitutes a challenge for building predictive models for routine clinical practice. We describe a datamining framework that can unravel the higher order relationships among dosimetric dose-volume prognostic variables, interrogate various radiobiological processes, and generalize to unseen data before when applied prospectively. MATERIAL AND METHODS: Several datamining approaches are discussed that include dose-volume metrics, equivalent uniform dose, mechanistic Poisson model, and model building methods using statistical regression and machine learning techniques. Institutional datasets of non-small cell lung cancer (NSCLC) patients are used to demonstrate these methods. The performance of the different methods was evaluated using bivariate Spearman rank correlations (rs). Over-fitting was controlled via resampling methods. RESULTS: Using a dataset of 56 patients with primary NCSLC tumors and 23 candidate variables, we estimated GTV volume and V75 to be the best model parameters for predicting TCP using statistical resampling and a logistic model. Using these variables, the support vector machine (SVM) kernel method provided superior performance for TCP prediction with an rs=0.68 on leave-one-out testing compared to logistic regression (rs=0.4), Poisson-based TCP (rs=0.33), and cell kill equivalent uniform dose model (rs=0.17). CONCLUSIONS: The prediction of treatment response can be improved by utilizing datamining approaches, which are able to unravel important non-linear complex interactions among model variables and have the capacity to predict on unseen data for prospective clinical applications.
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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 | 0,020 | 0,049 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 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 ».