Using Natural Language Processing and Machine Learning to Preoperatively Predict Lymph Node Metastasis for Non–Small Cell Lung Cancer With Electronic Medical Records: Development and Validation Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Lymph node metastasis (LNM) is critical for treatment decision making of patients with resectable non-small cell lung cancer, but it is difficult to precisely diagnose preoperatively. Electronic medical records (EMRs) contain a large volume of valuable information about LNM, but some key information is recorded in free text, which hinders its secondary use. OBJECTIVE: This study aims to develop LNM prediction models based on EMRs using natural language processing (NLP) and machine learning algorithms. METHODS: We developed a multiturn question answering NLP model to extract features about the primary tumor and lymph nodes from computed tomography (CT) reports. We then combined these features with other structured clinical characteristics to develop LNM prediction models using machine learning algorithms. We conducted extensive experiments to explore the effectiveness of the predictive models and compared them with size criteria based on CT image findings (the maximum short axis diameter of lymph node >10 mm was regarded as a metastatic node) and clinician's evaluation. Since the NLP model may extract features with mistakes, we also calculated the concordance correlation between the predicted probabilities of models using NLP-extracted features and gold standard features to explore the influence of NLP-driven automatic extraction. RESULTS: Experimental results show that the random forest models achieved the best performances with 0.792 area under the receiver operating characteristic curve (AUC) value and 0.456 average precision (AP) value for pN2 LNM prediction and 0.768 AUC value and 0.524 AP value for pN1&N2 LNM prediction. And all machine learning models outperformed the size criteria and clinician's evaluation. The concordance correlation between the random forest models using NLP-extracted features and gold standard features is 0.950 and improved to 0.984 when the top 5 important NLP-extracted features were replaced with gold standard features. CONCLUSIONS: The LNM models developed can achieve competitive performance using only limited EMR data such as CT reports and tumor markers in comparison with the clinician's evaluation. The multiturn question answering NLP model can extract features effectively to support the development of LNM prediction models, which may facilitate the clinical application of predictive models.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».