An Assessment of the Predictive Performance of Current Machine Learning–Based Breast Cancer Risk Prediction Models: Systematic Review
Notice bibliographique
Résumé
Background Several studies have explored the predictive performance of machine learning–based breast cancer risk prediction models and have shown controversial conclusions. Thus, the performance of the current machine learning–based breast cancer risk prediction models and their benefits and weakness need to be evaluated for the future development of feasible and efficient risk prediction models. Objective The aim of this review was to assess the performance and the clinical feasibility of the currently available machine learning–based breast cancer risk prediction models. Methods We searched for papers published until June 9, 2021, on machine learning–based breast cancer risk prediction models in PubMed, Embase, and Web of Science. Studies describing the development or validation models for predicting future breast cancer risk were included. The Prediction Model Risk of Bias Assessment Tool (PROBAST) was used to assess the risk of bias and the clinical applicability of the included studies. The pooled area under the curve (AUC) was calculated using the DerSimonian and Laird random-effects model. Results A total of 8 studies with 10 data sets were included. Neural network was the most common machine learning method for the development of breast cancer risk prediction models. The pooled AUC of the machine learning–based optimal risk prediction model reported in each study was 0.73 (95% CI 0.66-0.80; approximate 95% prediction interval 0.56-0.96), with a high level of heterogeneity between studies (Q=576.07, I2=98.44%; P<.001). The results of head-to-head comparison of the performance difference between the 2 types of models trained by the same data set showed that machine learning models had a slightly higher advantage than traditional risk factor–based models in predicting future breast cancer risk. The pooled AUC of the neural network–based risk prediction model was higher than that of the nonneural network–based optimal risk prediction model (0.71 vs 0.68, respectively). Subgroup analysis showed that the incorporation of imaging features in risk models resulted in a higher pooled AUC than the nonincorporation of imaging features in risk models (0.73 vs 0.61; Pheterogeneity=.001, respectively). The PROBAST analysis indicated that many machine learning models had high risk of bias and poorly reported calibration analysis. Conclusions Our review shows that the current machine learning–based breast cancer risk prediction models have some technical pitfalls and that their clinical feasibility and reliability are unsatisfactory.
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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 | 0,039 | 0,164 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,012 | 0,016 |
| Bibliométrie | 0,012 | 0,010 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,004 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».