Multi-task machine learning of the electronic medical record to predict future symptoms among patients with cancer.
Notice bibliographique
Résumé
587 Background: Cancer and its treatments often cause symptoms. Automated warning systems could mitigate symptoms by alerting healthcare teams and enabling personalized preventative interventions. We developed a general-purpose longitudinal system for predicting symptomatic deterioration among outpatients undergoing intravenous systemic anti-cancer therapy. Methods: Patients treated for aerodigestive cancers at the Princess Margaret Cancer Centre were randomly divided into development and testing cohorts. For each treatment, machine learning was applied to preceding electronic medical record (EMR) data to predict patient-reported symptom deterioration, defined as at least a four point worsening on the Edmonton Symptom Assessment Scale. Features included diagnostic and treatment characteristics, laboratory tests, and patient-reported symptoms. Single-task (e.g., LASSO and XGboost) and multi-task (e.g., temporal CNNs, LSTM and Transformer) models were trained, tuned, and evaluated based on discrimination, calibration, and net benefit. Results: The cohort consisted of 3,998 patients who underwent 45,904 treatment sessions, with data across 400 features. Among these patients, 1,547 (38.6%) were female; median age was 64.0 (interquartile range 13.0). The most common diagnoses were lung (1,505, 37.6%), head and neck (696, 17.4%), and pancreatic cancers (685, 17.1%). The best model, a multi-task transformer, predicted symptom deterioration with an AUROC range of 0.732-0.822, marking a 1.4-6.2% improvement over the best single-task model. At a 10% alert rate, treatments associated with alerts would be enriched 4-13 fold for symptom deterioration (P<0.001). The system was calibrated and would provide a net benefit across a wide range of threshold probabilities in decision curve analysis. Conclusions: Longitudinal general-purpose multi-task machine learning systems trained using EMR data can accurately predict a wide range of symptoms. Based on these results, automated warning systems for symptoms should be implemented and evaluated in real-time clinical practice to guide preventative interventions.[Table: see text]
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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 | 0,003 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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 | 0,001 |
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 ».