Prediction of AL Amyloidosis Using Deep Learning
Notice bibliographique
Résumé
AL amyloidosis (amyloid light chain or primary amyloidosis) is a rare protein disorder that can be potentially fatal or can cause permanent damage to the organs in the body, especially in cases where the diagnosis does not arrive early enough or where the treatment does not begin on time. It is a type of amyloidosis, which occurs when abnormal immunoglobulin light chain (LC) proteins in the body misfold and accumulate on the heart, the kidneys, and the other organs. In order to facilitate timely diagnosis of the disease before the symptoms start fully exhibiting themselves and before the damage to the organs becomes significant, we present a computational solution in this thesis, called "DALAD", which is based on (convolutional) deep learning networks and takes in an LC sequence from a patient as the input, and determines with high confidence whether the patient has the disease or not. We develop and test multiple versions of DALAD, which are characterized by the type of sequences they have been trained on and by the types of features they incorporate to make the predictions, in order to have high performance in each of these scenarios. We establish the following for DALAD. \n \n1. DALAD is the first computational learning model to be able to accurately predict the onset of AL amyloidosis on both lambda and kappa LC sequences. \n \n2. DALAD comfortably beats the state-of-the-art for lambda sequences in terms of accuracy measures, such as AUC score, sensitivity, and specificity. Our numbers for these three metrics are 0.89, 0.81, and 0.83, respectively, while for LICTOR, they are 0.87, 0.76, and 0.82, respectively. \n \n3. DALAD is able to utilize the features from both V and J gene segments of the LC sequences to make more accurate predictions. We additionally show via the pairwise t-test that the J gene segments do improve our performance against both lambda and kappa sequences. \n \n4. We provide aggregate statistics over multiple runs for each version of DALAD, along with the accuracy results for the best trained model corresponding to each version. All our findings indicate high prediction accuracy for both lambda and kappa sequences.
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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 | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».