Developing a Prediction Model for Pathologic Complete Response Following Neoadjuvant Chemotherapy in Breast Cancer: A Comparison of Model Building Approaches
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: The optimal characteristics among patients with breast cancer to recommend neoadjuvant chemotherapy is an active area of clinical research. We developed and compared several approaches to developing prediction models for pathologic complete response (pCR) among patients with breast cancer in Alberta. METHODS: The study included all patients with breast cancer who received neoadjuvant chemotherapy in Alberta between 2012 and 2014 identified from the Alberta Cancer Registry. Patient, tumor, and treatment data were obtained through primary chart review. pCR was defined as no residual invasive tumor at surgical excision in breast or axilla. Two types of prediction models for pCR were built: (1) expert model: variables selected on the basis of oncologists' opinions and (2) data-driven model: variables selected by trained machine. These model types were fit using logistic regression (LR), random forests (RF), and gradient-boosted trees (GBT). We compared the models using area under the receiver operating characteristic curve and integrated calibration index, and internally validated using bootstrap resampling. RESULTS: A total of 363 cases were included in the analyses, of which 86 experienced pCR. The RF and GBT fits yielded higher optimism-corrected area under the receiver operating characteristic curves compared with LR for the expert (RF: 0.70; GBT: 0.69; LR: 0.65) and data-driven models (RF: 0.71; GBT: 0.68; LR: 0.64). The LR fit yielded the lowest integrated calibration indices for the expert (LR: 0.037; GBT: 0.05; RF: 0.10) and data-driven models (LR: 0.026; GBT: 0.06; RF: 0.099). CONCLUSION: Our models demonstrated predictive ability for pCR using routinely collected clinical and demographic variables. We show that machine learning fit methods can be used to optimize models for pCR prediction. We also show that additional variables beyond clinical expertise do not considerably improve predictive ability and may not be of value on the basis of the burden of data collection.
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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 | 0,011 | 0,020 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».