Multi-Center Semi-Supervised Prediction of Lung Cancer Survival Outcomes Via Pseudolabeling of CT Images
Notice bibliographique
Résumé
CT imaging is central to lung cancer management, offering detailed tumor visualization and quantitative data for AI-driven personalized care. In this work, we used radiomic features (RFs) and machine learning (ML) to predict overall survival (OS) in non-small cell lung cancer (NSCLC). A total of$1,218 \text{RFs}$were extracted from lung cancer CT images of 977 patients across 14 institutions using LoG and Wavelet filters with varying parameters. Lesions were segmented by three physicians and validated by an expert, with feature extraction standardized using PyRadiomics. Both supervised learning (SL) and semi-supervised learning (SSL) approaches were applied. In SL, 56 dimensionality reduction algorithms-including 27 feature selection (FSA) and 29 attribute extraction (AEA) algorithms-were paired with 29 traditional and advanced classifiers. These combinations were evaluated using 5 -fold cross-validation on the labeled data from one large center (of 417 in NSCLC-Radiomics), with 2 smaller centers (of 34 samples in NSCLC-Radiogenomics and \# of 48 samples in Lung CT-Diagnosis) used for external testing. In SSL, missing outcomes in 11 centers (of 478 samples) were predicted using logistic regression and incorporated into the training set per fold, while unlabeled cases were excluded from validation and external testing. SSL significantly outperformed SL in terms of accuracy, F1-score, and AUC, achieving improvements of up to 17% in OS prediction (paired t-test,$\mathbf{P}<0.01$). The best SSL model-using feature importance and XGBoost-achieved an average cross-validation accuracy of$\mathbf{0. 9 0} \boldsymbol{\pm} \mathbf{0. 0 1}$and an external test accuracy of$0.88 \pm 0.00$. In comparison, the top SL model, recursive feature elimination (RFE) and LightGBM, reached$0.78 \pm 0.02$in cross-validation and$0.87 \pm 0.01$on the external test. These findings highlight SSL's strength in improving NSCLC survival prediction, especially with limited labels, and show the value of multi-center CT RF integration.
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 | 0,004 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».