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Enregistrement W4377012520 · doi:10.1016/s2589-7500(23)00068-7

A deep learning framework for personalised dynamic diagnosis of graft fibrosis after liver transplantation: a retrospective, single Canadian centre, longitudinal study

2023· article· en· W4377012520 sur OpenAlexafffundabout
Amirhossein Azhie, Divya Sharma, Priya Sheth, Fakhar Ali Qazi Arisar, Rita Zaya, Maryam Naghibzadeh, Kai Duan, Sandra E. Fischer, Keyur Patel, Cynthia Tsien, Nazia Selzner, Leslie Lilly, Elmar Jaeckel, Wei Xu, Mamatha Bhat

Notice bibliographique

RevueThe Lancet Digital Health · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueOrgan Transplantation Techniques and Outcomes
Établissements canadiensToronto Liver CentreToronto Rehabilitation InstitutePrincess Margaret Cancer CentreUniversity Health Network
Organismes subventionnairesCanadian Institutes of Health ResearchToronto General and Western Hospital Foundation
Mots-clésMedicineFibrosisLiver transplantationTransplantationLiver fibrosisRetrospective cohort studyOrthotopic liver transplantationSurgeryInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Recurrent graft fibrosis after liver transplantation can threaten both graft and patient survival. Therefore, early detection of fibrosis is essential to avoid disease progression and the need for retransplantation. Non-invasive blood-based biomarkers of fibrosis are limited by moderate accuracy and high cost. We aimed to evaluate the accuracy of machine learning algorithms in detecting graft fibrosis using longitudinal clinical and laboratory data. METHODS: In this retrospective, longitudinal study, we trained machine learning algorithms, including our novel weighted long short-term memory (LSTM) model, to predict the risk of significant fibrosis using follow-up data from 1893 adults who had a liver transplantation between Feb 1, 1987, and Dec 30, 2019, with at least one liver biopsy post transplantation. Liver biopsy samples with indefinitive fibrosis stage and those from patients with multiple transplantations were excluded. Longitudinal clinical variables were collected from transplantation to the date of last available liver biopsy. Deep learning models were trained on 70% of the patients as the training set and 30% of the patients as the test set. The algorithms were also separately tested on longitudinal data from patients in a subgroup of patients (n=149) who had transient elastography within 1 year before or after the date of liver biopsy. Weighted LSTM model performance for diagnosing significant fibrosis was compared against LSTM, other deep learning models (recurrent neural network and temporal convolutional network), and machine learning models (Random Forest, Support vector machines, Logistic regression, Lasso regression, and Ridge regression) and aspartate aminotransferase-to-platelet ratio index (APRI), fibrosis-4 index (FIB-4), and transient elastography. FINDINGS: 1893 people who had a liver transplantation (1261 [67%] men and 632 [33%] women) with at least one liver biopsy between Jan 1, 1992, and June 30, 2020, were included in the study (591 [31%] cases and 1302 [69%] controls). The median age at liver transplantation was 53·7 years (IQR 47·3-59·0) for cases and 55·3 years (48·0 to 61·2) for controls. The median time interval between transplant and liver biopsy was 21 months (5 to 71). The weighted LSTM model (area under the curve 0·798 [95% CI 0·790 to 0·810]) consistently outperformed other methods, including unweighted LSTM (0·761 [0·750 to 0·769]; p=0·031) Recurrent Neural Network (0·736 [0·721 to 0·744]), Temporal Convolutional Networks (0·700 [0·662 to 0·747], and Random Forest 0·679 [0·652 to 0·707]), FIB-4 (0·650 [0·636 to 0·663]) and APRI (0·682 [0·671 to 0·694]) when diagnosing F2 or worse stage fibrosis. In a subgroup of patients with transient elastography results, weighted LSTM was not significantly better at detecting fibrosis (≥F2; 0·705 [0·687 to 0·724]) than transient elastography (0·685 [0·662 to 0·704]). The top ten variables predictive for significant fibrosis were recipient age, primary indication for transplantation, donor age, and longitudinal data for creatinine, alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, total bilirubin, platelets, white blood cell count, and weight. INTERPRETATION: Deep learning algorithms, particularly weighted LSTM, outperform other routinely used non-invasive modalities and could help with the earlier diagnosis of graft fibrosis using longitudinal clinical and laboratory variables. The list of most important predictive variables for the development of fibrosis will enable clinicians to modify their management accordingly to prevent onset of graft cirrhosis. FUNDING: Canadian Institute of Health Research, American Society of Transplantation, Toronto General and Western Hospital Foundation, and Paladin Labs.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,019
Score d'incertitude au seuil0,995

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,033
Tête enseignante GPT0,320
Écart entre enseignants0,287 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations30
Publié2023
Routes d'admission3
Résumé présentoui

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