Machine learning model integrating CT radiomics and circulating microRNAs to predict residual disease histology in metastatic non-seminoma testicular cancer (mNSTC).
Notice bibliographique
Résumé
647 Background: The primary treatment of most mNSTC is chemotherapy followed by surgery if the residual disease (RD) is >1 cm. However, conventional imaging lacks the specificity to characterize the tissue, often leading to overtreatment. This study hypothesizes that integrating CT-driven radiomics features with plasma miR371 and miR375 will enhance the predictive accuracy of Machine Learning (ML) models to predict teratoma, viable germ cell (vGCT) and fibrosis/necrosis (F/N) in mNSTC patients with RD. Methods: 111 lesions from52 patients, including residual teratoma (n=57), F/N (n=33), vGCT (n=10), and additional seminoma (n=11) for training purposes were included, split into training (N=78) and test cohorts (N=33). Lesions were lymph nodes (n=87), lung (n=21), and brain (n=3) with a median size of 1.6 cm (Q1-Q3 interval=1.2-2.73 cm). 3D Slicer version 5.6.1 was used to segment the RD > 1 cm (short axis) and extract radiomics features. Plasma miRNA levels before resection were measured by RT-PCR. Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM), Gradient Boosting (GB), and CatBoost (CB) ML models were evaluated to define the operating characteristics of radiomics alone (R-only) and in combination with miR371 (371) and/or miR375 (375) levels in predicting teratoma, vGCT and F/N. Results: For predicting teratoma, the best models were RF (R+375 and R+371+375), CB (R+371+375), and GB (R+371 and R+371+375). While adding miR371 or miR375 to R-only slightly improved AUC across models, the best results were achieved with the R+375+371 dataset. CB achieved AUCs ranging from 0.94 to 0.97 in training and 0.81 to 0.93 in test sets, with its highest AUC of 0.93 (95% CI: 0.78-0.97) on the R+375+371 dataset to differentiate all three classes. Similarly, GB demonstrated strong performance, achieving its highest AUC of 0.93 (95% CI: 0.79-0.96) on the R+375+371 dataset (Table). Conclusions: Integration of plasma miR371, miR375 and radiomics improved accuracy of predicting histologies across all ML models. These methods could be used to characterize the histology of RD in mNSTC patients to better inform treatment decisions. Further refinement, including incorporation of histological findings of the primary tumor, will be reported. AUC values of different ML algorithms on training and test sets. TRAINING SET TEST SET Model ±SD R R+375 R+371 R+375+371 Model (95% CI) R R+375 R+371 R+375+371 RF 0.93±0.05 0.95±0.04 0.95±0.03 0.96±0.04 RF 0.8(0.59-0.89) 0.85(0.72-0.93) 0.87(0.76-0.95) 0.91(0.78-0.95) SVM 0.84±0.06 0.84±0.09 0.89±0.11 0.89±0.09 SVM 0.72(0.54-0.80) 0.74(0.56-0.82) 0.83(0.69-0.92) 0.84(0.76-0.94) GB 0.94±0.04 0.91±0.08 0.95±0.05 0.97±0.03 GB 0.84(0.61-0.96) 0.89(0.77-0.97) 0.89(0.79-0.96) 0.93(0.79-0.96) CB 0.95±0.03 0.94±0.03 0.94±0.04 0.97±0.03 CB 0.81(0.6-0.93) 0.86(0.73-0.94) 0.89(0.78-0.97) 0.93(0.78-0.97)
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».