Enabling Just-in-Time Clinical Oncology Analysis With Large Language Models: Feasibility and Validation Study Using Unstructured Synthetic Data
Notice bibliographique
Résumé
Background: Traditional cancer registries, limited by labor-intensive manual data abstraction and rigid, predefined schemas, often hinder timely and comprehensive oncology research. While large language models (LLMs) have shown promise in automating data extraction, their potential to perform direct, just-in-time (JIT) analysis on unstructured clinical narratives-potentially bypassing intermediate structured databases for many analytical tasks-remains largely unexplored. Objective: This study aimed to evaluate whether a state-of-the-art LLM (Gemini 2.5 Pro) can enable a JIT clinical oncology analysis paradigm by assessing its ability to (1) perform high-fidelity multiparameter data extraction, (2) answer complex clinical queries directly from raw text, (3) automate multistep survival analyses including executable code generation, and (4) generate novel, clinically plausible hypotheses from free-text documentation. Methods: A synthetic dataset of 240 unstructured clinical letters from patients with stage IV non-small cell lung cancer (NSCLC), embedding 14 predefined variables, was used. Gemini 2.5 Pro was evaluated on four core JIT capabilities. Performance was measured by using the following metrics: extraction accuracy (compared to human extraction of n=40 letters and across the full n=240 dataset); numerical deviation for direct question answering (n=40 to 240 letters, 5 questions); log-rank P value and Harrell concordance index for LLM-generated versus ground-truth Kaplan-Meier survival analyses (n=160 letters, overall survival and progression-free survival); and correct justification, novelty, and a qualitative evaluation of LLM-generated hypotheses (n=80 and n=160 letters). Results: For multiparameter extraction from 40 letters, the LLM achieved >99% average accuracy, comparable to human extraction, but in significantly less time (LLM: 3.7 min vs human: 133.8 min). Across the full 240-letter dataset, LLM multiparameter extraction maintained >98% accuracy for most variables. The LLM answered multiconditional clinical queries directly from raw text with a relative deviation rarely exceeding 1.5%, even with up to 240 letters. Crucially, it autonomously performed end-to-end survival analysis, generating text-to-R-code that produced Kaplan-Meier curves statistically indistinguishable from ground truth. Consistent performance was demonstrated on a small validation cohort of 80 synthetic acute myeloid leukemia reports. Stress testing on data with simulated imperfections revealed a key role of a human-in-the-loop to resolve AI-flagged ambiguities. Furthermore, the LLM generated several correctly justified, biologically plausible, and potentially novel hypotheses from datasets up to 80 letters. Conclusions: This feasibility study demonstrated that a frontier LLM (Gemini 2.5 Pro) can successfully perform high-fidelity data extraction, multiconditional querying, and automated survival analysis directly from unstructured text. These results provide a foundational proof of concept for the JIT clinical analysis approach. However, these findings are confined to synthetic patients, and rigorous validation on real-world clinical data is an essential next step before clinical implementation can be considered.
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 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 | 0,007 | 0,029 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».