Abstract B015: Large language models to predict cancer risk from free-text clinical notes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background: Accurate predictions of future cancer risk can increase early detection through selecting high risk individuals for screening. Existing risk prediction tools have limited predictive performance and are underutilized due to workflow disruption and reliance on structured data. We investigated whether large language models (LLMs) can predict cancer risk directly from routine free-text clinical notes recorded by primary care physicians. Methods: The dataset used for this study was from individuals aged over 18 years living in Ontario (2010–2016), obtained from ICES. ICES is an independent, non-profit research institute whose legal status under Ontario’s health information privacy law allows it to collect and analyze health care and demographic data, without consent, for health system evaluation and improvement. The development dataset consisted of 1,080 individuals selected from a cohort of 109,378 patients in Southern Ontario using stratified sampling. The testing dataset included 1,080 individuals from 135,894 patients in Toronto. A pipeline was developed using source-available LLMs to estimate cancer risk. Prompt and sampling methods were optimized on the development dataset. Prompts were designed to elicit probabilistic cancer risk estimates from progress notes. The study employed a fixed exclusion window of 365 days prior to cancer diagnosis and evaluated performance across lookahead windows of up to ten years. Lung cancer diagnosis was used as a case example to optimize the system, which was tested against the current screening eligibility guidelines based on age and pack-years of smoking. We evaluated generalizability to other geographic regions (1,080 individuals from 16,130 patients in Northern Ontario) and adapted the prompting pipeline for other cancer types (200 individuals from Southern Ontario). Results: The best-performing model was a Mistral Small model using a multiple prompting strategy (chain-of-thought, emotion, persona). The model achieved an area under the receiver operating characteristic curve (AUROC) of 0.787 (95% CI 0.749 - 0.824) in the testing dataset in Toronto for lung cancer prediction over a 10 year lookahead period. At the equivalent specificity to current lung cancer screening eligibility (0.941, 95% CI 0.920-0.961), predictions from the system had increased sensitivity (0.421 [95% CI 0.362-0.479] compared to 0.207 [95% CI 0.158-0.254], p<0.05). The system generalized to Northern Ontario (AUROC 0.807, 95% CI 0.771-0.844). When extended to other cancer types, the system achieved AUROC of 0.780 (95% CI 0.702–0.841) for pancreatic cancer and 0.729 (95% CI: 0.728–0.730) for prediction of any cancer diagnosis. Conclusions: LLMs can predict future cancer risk directly from routine clinical progress notes, offering a scalable, privacy-preserving, and generalizable alternative to structured-data-based models. This approach could be readily integrated into clinical workflows to improve cancer screening and early detection. Citation Format: Daniel Mau, Karl Everett, Ning Liu, Jason Chai-Onn, Liisa Jaakkimainen, Anna Dodd, Spring Holter, Steven Gallinger, Rahul G. Krishnan, Kelvin Chan, Robert Grant. Large language models to predict cancer risk from free-text clinical notes [abstract]. In: Proceedings of the AACR Special Conference in Cancer Research: Artificial Intelligence and Machine Learning; 2025 Jul 10-12; Montreal, QC, Canada. Philadelphia (PA): AACR; Clin Cancer Res 2025;31(13_Suppl):Abstract nr B015.
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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 | 0,015 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,002 |
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 ».