Predicting Antituberculosis Drug–Induced Liver Injury Using an Interpretable Machine Learning Method: Model Development and Validation Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Tuberculosis (TB) is a pandemic, being one of the top 10 causes of death and the main cause of death from a single source of infection. Drug-induced liver injury (DILI) is the most common and serious side effect during the treatment of TB. OBJECTIVE: We aim to predict the status of liver injury in patients with TB at the clinical treatment stage. METHODS: We designed an interpretable prediction model based on the XGBoost algorithm and identified the most robust and meaningful predictors of the risk of TB-DILI on the basis of clinical data extracted from the Hospital Information System of Shenzhen Nanshan Center for Chronic Disease Control from 2014 to 2019. RESULTS: In total, 757 patients were included, and 287 (38%) had developed TB-DILI. Based on values of relative importance and area under the receiver operating characteristic curve, machine learning tools selected patients' most recent alanine transaminase levels, average rate of change of patients' last 2 measures of alanine transaminase levels, cumulative dose of pyrazinamide, and cumulative dose of ethambutol as the best predictors for assessing the risk of TB-DILI. In the validation data set, the model had a precision of 90%, recall of 74%, classification accuracy of 76%, and balanced error rate of 77% in predicting cases of TB-DILI. The area under the receiver operating characteristic curve score upon 10-fold cross-validation was 0.912 (95% CI 0.890-0.935). In addition, the model provided warnings of high risk for patients in advance of DILI onset for a median of 15 (IQR 7.3-27.5) days. CONCLUSIONS: Our model shows high accuracy and interpretability in predicting cases of TB-DILI, which can provide useful information to clinicians to adjust the medication regimen and avoid more serious liver injury in patients.
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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 | 0,008 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».