基于机器学习的割抵抗性前列腺癌的生存预测:使用全面临床数据集的多模型分析
Jeong Hyun Lee1, Jaeyun Jeong2, Young Jin Ahn1
1Department of Urology, Gangnam Severance Hospital, Yonsei University College of Medicine, Seoul 06273, Republic of Korea.
Journal of personalized medicine
|September 26, 2025
概括
机器学习模型,包括随机生存森林 (RSF) 和XGBoost,与传统方法相比,显著改善了割抵抗性前列腺癌 (CRPC) 患者的生存预测. 这些先进的模型为个性化治疗规划提供了准确,可解释的预后工具.
科学领域:
- 在瘤学瘤学.
- 医疗信息学 医疗信息学
- 生物统计学 生物统计学
背景情况:
- 准确的生存预测对于治疗割抵抗性前列腺癌 (CRPC) 的治疗计划至关重要.
- 传统的统计模型在处理复杂的数据相互作用和CRPC预后的变量包含方面存在局限性.
- 机器学习 (ML) 在CRPC中提供了更强大的生存预测的潜力.
研究的目的:
- 开发和评估ML模型来预测CRPC患者的癌症特异性死亡率 (CSM),整体死亡率 (OM) 和短期生存率.
- 将ML模型的性能与CRPC生存预测的传统统计方法进行比较.
- 通过使用可解释的ML技术,确定CRPC中生存结果的关键预测因素.
主要方法:
- 从801名CRPC患者回顾收集了46个变量.
- 开发多种ML模型 (RSF,XGBoost,LightGBM,物流回归) 用于生存预测.
- 性能评估使用C指数,AUC,准确度,精度,回忆,F1得分和SHAP进行解释性.
主要成果:
- 在RSF模型中,CSM (0.772) 和OM (0.771) 的C指数最高.
- RSF和XGBoost模型在预测2年和3年生存率方面表现出卓越的表现.
- SHAP分析确定了第一线CRPC治疗的时间,血红蛋白和性酸酶作为关键的预后因素.
结论:
- 机器学习模型,特别是RSF和XGBoost,在预测CRPC存活率方面表现优于传统方法.
- 这些ML模型为个性化CRPC治疗提供了准确和可解释的预后工具.
- 建议对新疗法进行外部验证和纳入临床实施.
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