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Enregistrement W4412163761 · doi:10.1158/1557-3265.aimachine-b018

Abstract B018: Practical benchmarking of large language models for structuring synthetic prostate cancer histopathology statements in English and Finnish

2025· article· en· W4412163761 sur OpenAlexaboutno aff
Tolou Shadbahr, Antti Rannikko, Tuomas Mirtti, Teemu D. Laajala

Notice bibliographique

RevueClinical Cancer Research · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRadiomics and Machine Learning in Medical Imaging
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésProstate cancerHistopathologyBenchmarkingMedicineCancerStructuringPathologyMedical physicsInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Large Language Models (LLMs) are increasingly applied to clinical oncology tasks, such as structuring free-text format histopathology statements. Given the rapid pace of LLM development, guidance is needed for optimal model, parameter, and prompt design choices, especially in minority languages. A total of 100 novel synthetic histopathological prostate cancer (PCa) statements were manually generated to mimic real-life data of Helsinki University Hospital. First, 25 statements were generated in Finnish and manually translated to English. Manually censored versions were then generated, with key information replaced by filler text to test hallucinations. The following models were evaluated: Claude (3 variants of 3.5 Haiku/Sonnet and 3.7 Sonnet-20250219), DeepSeek (R1), Gemini (1.5 Pro with 2 snapshots, 2.0 flash-001 and flash-lite-001), GPT (4o with 3 snapshots and 4.1 normal, mini and nano), Grok (3-beta and 2-1212), Llama 4 (Maverick and Scout), and Mistral (large-2411). Each model was tested with zero-shot (no examples), one-shot (one example in prompt), and few-shot prompts (one positive and one negative example), and queried for three structured elements in JSON format: sample type (TURP/RP/Biopsy), malignancy status (Yes/No), and Gleason score (major+minor=sum). Missing values were requested as NA. All queries were replicated thrice with temperature-parameter 0. F-score (F) was used to assess model performance. Python v3.12 was used to construct experimental data via APIs followed by statistical analysis in R v4.4. All data and code is made available via GitHub. All models benefited from the few-shot prompt design, thus results are here summarized for the few-shot prompt. Median (IQR) F was 0.76 (0.70-0.86) in English and 0.75 (0.69-0.80) in Finnish across all models. Top proprietary model was GPT-4o, with all snapshots within F 0.96-0.98 in English and F 0.92-0.94 in Finnish. Top open weight model was Mistral with F 0.87 / 0.75 in English / Finnish, followed by DeepSeek’s R1 with F 0.80 / 0.75. Most notable underperformer was GPT-4.1 nano with F 0.47 / 0.37 in English / Finnish. Gemini 1.5 Pro snapshot 001 vs 002 had notable variance with F 0.71 / 0.69 vs F 0.62 / 0.64 similarly as Claude 3.5 Sonnet 20240620 vs. 20241022 with F 0.66 / 0.69 vs F 0.77 / 0.74 in English / Finnish. Our results from PCa histopathology highlight that current state-of-the-art LLMs are agnostic to extracting data from a minority language (Finnish) in comparison with the de facto largest corpus training language (English). Few-shot prompts systematically performed best, highlighting the importance of prompt engineering. While top-performer emerged from the GPT-family, open weight models such as Mistral and DeepSeek-R1 hold potential, especially since they can be locally deployed to sensitive data settings without internet access. Further, researchers ought to carefully choose their model, as light-weight models may result in poor performance (GPT-4.1 nano) and performance can vary notably between time-dependent snapshots (Gemini 1.5 Pro and Claude 3.5 Sonnet). Citation Format: Tolou Shadbahr, Antti S. Rannikko, Tuomas Mirtti, Teemu D. Laajala. Practical benchmarking of large language models for structuring synthetic prostate cancer histopathology statements in English and Finnish [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 B018.

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,004
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,018
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Sans objet · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,021
Score d'incertitude au seuil0,042

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0040,018
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0020,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0060,003

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 Opus0,096
Tête enseignante GPT0,561
Écart entre enseignants0,465 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

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

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

En bref

Citations0
Publié2025
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