乳腺癌预后数据驱动的生存建模:与机器学习和传统的生存建模方法进行比较研究
Theophilus Gyedu Baidoo1, Hansapani Rodrigo1
1School of Statistical and Mathematical Sciences, The University of Texas Rio Grande Valley, Edinburg, Texas, United States of America.
生存模型准确地预测乳腺癌的结果,识别淋巴结参与和瘤等关键因素. 机器学习模型有助于变量识别,补充生存特定方法,以改善患者护理.
科学领域:
- 在瘤学瘤学.
- 生物统计学 生物统计学
- 在医疗保健中的数据科学.
背景情况:
- 研究数据驱动的生存建模,用于乳腺癌的预后评估.
- 将机器学习 (ML) 和传统的生存分析技术进行比较,以确定乳腺癌生存预测因素.
研究的目的:
- 评估和比较ML和生存分析模型对乳腺癌存活率的预测能力.
- 在不同的建模方法中确定乳腺癌生存结果的一致关键预测因素.
主要方法:
- 采用了特定的生存模型 (Cox比例危险,随机生存森林,DeepSurv) 和ML模型 (随机森林,XGBoost,SVM,LightGBM).
- 利用沙普利增量解释 (SHAP) 来解释和识别关键预测因素.
- 分析了来自SEER计划的4,024名被诊断患有乳腺癌的妇女 (2006-2010) 的数据.
主要成果:
- 生存特异型模型 (Cox,RSF) 证明了准确的生存概率预测 (最低的综合障碍得分).
- ML模型显示了公平的歧视能力,但没有考虑审查.
- 发现的关键预测因素包括淋巴结参与,瘤等级,孕激素状态和年龄.
结论:
- 生存特定模型更适合准确的生存预测,因为它们能够处理时间到事件数据和审查.
- 机器学习模型提高了识别关键变量的解释性,补充了生存模型.
- 整合ML和生存模型为临床决策和改善患者护理提供了有价值的个性化见解.
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