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Enregistrement W4412788639 · doi:10.2196/75022

Deep Learning and Image Generator Health Tabular Data (IGHT) for Predicting Overall Survival in Patients With Colorectal Cancer: Retrospective Study

2025· article· en· W4412788639 sur OpenAlexvenueno aff
Seo Hyun Oh, Youngho Lee, Jeong‐Heum Baek, Woongsang Sunwoo

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueAI in cancer detection
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPreprintColorectal cancerMedicineComputer scienceCancerArtificial intelligenceWorld Wide WebInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Recent advances in artificial intelligence (AI) have contributed to improved predictive modeling in health care, particularly in oncology. Traditional methods often rely on structured tabular data, but these approaches can struggle to capture complex interactions among clinical variables. Image generator for health tabular data (IGHT) transform tabular electronic medical record (EMR) data into structured 2D image matrices, enabling the use of powerful computer vision-based deep learning models. This approach offers a novel baseline for survival prediction in colorectal cancer by leveraging spatial encoding of clinical features, potentially enhancing prognostic accuracy and interpretability. OBJECTIVE: This study aimed to develop and evaluate a deep learning model using EMR data to predict 5-year overall survival in patients with colorectal cancer and to examine the clinical interpretability of model predictions using explainable artificial intelligence (XAI) techniques. METHODS: Anonymized EMR data of 3321 patients at the Gil Medical Center were analyzed. The dataset included demographic details, tumor characteristics, laboratory values, treatment modalities, and follow-up outcomes. Clinical variables were converted into 2D image matrices using the IGHT. Patients were stratified into colon and rectal cancer groups to account for biological and prognostic differences. Three models were developed and compared: a conventional artificial neural network (ANN), a basic convolutional neural network (CNN), and a transfer learning-based Visual Geometry Group (VGG)16 model. Model performance was assessed using accuracy, sensitivity, specificity, precision, and F1-scores. To interpret model decisions, gradient-weighted class activation mapping (Grad-CAM) was applied to visualize regions of the input images that contributed most to predictions, enabling identification of key prognostic features. RESULTS: Among the tested models, VGG16 exhibited superior predictive performance, achieving an accuracy of 78.44% for colon cancer and 74.83% for rectal cancer. It showed notably high specificity (89.55% for colon cancer and 87.9% for rectal cancer), indicating strong reliability in correctly identifying patients likely to survive beyond 5 years. Compared to ANN and CNN models, VGG16 achieved a better balance between sensitivity and specificity, demonstrating robustness in the presence of moderate class imbalance within the dataset. Grad-CAM visualization highlighted clinically relevant features (eg, age, gender, smoking history, American Society of Anesthesiologists physical status classification (ASA) grade, liver disease, pulmonary disease, and initial carcinoembryonic antigen [CEA] levels). Conversely, the CNN model yielded lower overall accuracy and low specificity, which limits its immediate applicability in clinical settings. CONCLUSIONS: The proposed IGHT-based deep learning model, particularly leveraging the VGG16 architecture, demonstrates promising accuracy and interpretability in predicting 5-year overall survival in patients with colorectal cancer. Its capability to effectively stratify patients into risk categories with balanced sensitivity and specificity underscores its potential utility as a clinical decision support system (CDSS) tool. Future studies incorporating external validation with multicenter cohorts and prospective designs are necessary to establish generalizability and clinical integration feasibility.

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)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,007
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut 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 enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,011

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,007
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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 Opus0,010
Tête enseignante GPT0,300
Écart entre enseignants0,290 · 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'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

Citations0
Publié2025
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