Using machine learning and an electronic tongue for discriminating saliva samples from oral cavity cancer patients and healthy individuals
Notice bibliographique
Résumé
The diagnosis of cancer and other diseases using data from non-specific sensors - such as the electronic tongues (e-tongues) - is challenging owing to the lack of selectivity, in addition to the variability of biological samples. In this study, we demonstrate that impedance data obtained with an e-tongue in saliva samples can be used to diagnose cancer in the mouth. Data taken with a single-response microfluidic e-tongue applied to the saliva of 27 individuals were treated with multidimensional projection techniques and non-supervised and supervised machine learning algorithms. The distinction between healthy individuals and patients with cancer on the floor of mouth or oral cavity could only be made with supervised learning. Accuracy above 80% was obtained for the binary classification (YES or NO for cancer) using a Support Vector Machine (SVM) with radial basis function kernel and Random Forest. In the classification considering the type of cancer, the accuracy dropped to ca. 70%. The accuracy tended to increase when clinical information such as alcohol consumption was used in conjunction with the e-tongue data. With the random forest algorithm, the rules to explain the diagnosis could be identified using the concept of Multidimensional Calibration Space. Since the training of the machine learning algorithms is believed to be more efficient when the data of a larger number of patients are employed, the approach presented here is promising for computer-assisted diagnosis.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».