Method Article

Porównanie skuteczności predykcyjnej trzech systemów oceny stopnia zaawansowania węzłów chłonnych w raku sygnetowym jelita grubego w oparciu o model uczenia maszynowego

DOI:

10.3791/67941

April 18th, 2025

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

To badanie ocenia systemy prognostyczne dla pacjentów z rakiem sygnetowokomórkowym jelita grubego przy użyciu modeli uczenia maszynowego i konkurencyjnych analiz ryzyka. Identyfikuje logarytmiczne szanse dodatnich węzłów chłonnych jako lepszy predyktor w porównaniu z stopniem zaawansowania pN, wykazując wysoką skuteczność predykcyjną i wspomagając podejmowanie decyzji klinicznych dzięki solidnym narzędziom do przewidywania przeżycia.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Stan węzłów chłonnych jest krytycznym prognostykiem dla pacjentów; jednak prognozowanie raka sygnetowokomórkowego jelita grubego (SRCC) przyciągnęło ograniczoną uwagę. W tym badaniu zbadano zdolność predykcyjną zdolności prognostycznych, logarytmicznych szans dodatnich węzłów chłonnych (LODDS), stosunku węzłów chłonnych (LNR) i stopnia zaawansowania pN u pacjentów z SRCC przy użyciu modeli uczenia maszynowego (Random Forest, XGBoost i Neural Network) wraz z konkurencyjnymi modelami ryzyka. Odpowiednie dane uzyskano z bazy danych Nadzoru, Epidemiologii i Wyników Końcowych (SEER). W przypadku modeli uczenia maszynowego czynniki prognostyczne dla przeżycia specyficznego dla raka (CSS) zostały zidentyfikowane za pomocą jednowymiarowych i wielowymiarowych analiz regresji Coxa, a następnie zastosowano trzy metody uczenia maszynowego - XGBoost, RF i NN - w celu ustalenia optymalnego systemu oceny węzłów chłonnych. W konkurencyjnym modelu ryzyka zastosowano jednoczynnikowe i wielowymiarowe konkurencyjne analizy ryzyka w celu identyfikacji czynników prognostycznych, a także skonstruowano nomogram do przewidywania rokowania pacjentów z SRCC. Obszar pod krzywą charakterystyki operacyjnej odbiornika (AUC-ROC) i krzywe kalibracyjne wykorzystano do oceny wydajności modelu. Do badania włączono łącznie 2 409 pacjentów z SRCC. Aby zweryfikować skuteczność modelu, do walidacji zewnętrznej włączono dodatkową kohortę 15 122 pacjentów z rakiem jelita grubego, z wyłączeniem przypadków SRCC. Zarówno modele uczenia maszynowego, jak i konkurujący ze sobą nomogram ryzyka wykazały się wysoką wydajnością w przewidywaniu wyników przeżycia. W porównaniu z stopniowaniem pN, systemy oceny stopnia zaawansowania LODDS wykazały się lepszymi zdolnościami prognostycznymi. Po dokonaniu oceny modele uczenia maszynowego i konkurujące ze sobą modele ryzyka osiągnęły doskonałą wydajność predykcyjną charakteryzującą się dobrą dyskryminacją, kalibracją i możliwością interpretacji. Nasze odkrycia mogą pomóc pacjentom w podejmowaniu decyzji klinicznych.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Rak jelita grubego (CRC) jest trzecim najczęściej występującym nowotworem złośliwym na świecie1,2,3. Rak sygnetowokomórkowy (SRCC), rzadki podtyp CRC, stanowi około 1% przypadków i charakteryzuje się obfitą wewnątrzkomórkową mucyną wypierającą jądro komórkowe1,2,4. SRCC jest często kojarzona z młodszymi pacjentami, częściej występuje u kobiet i ma zaawansowane stadia nowotworu w momencie rozpoznania. W porównaniu z gruczolakorakiem jelita grubego, SRCC wykazuje gorsze różnicowanie, w....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

To badanie nie odnosi się do etycznego zatwierdzenia i zgody na uczestnictwo. Dane wykorzystane w tym badaniu uzyskano z baz danych. Uwzględniliśmy pacjentów, u których w latach 2004-2015 zdiagnozowano raka sygnetowo-pierścieniowego jelita grubego, a także inne rodzaje raka jelita grubego. Kryteria wykluczenia obejmowały pacjentów, u których czas przeżycia wynosił mniej niż jeden miesiąc, pacjentów z niepełnymi informacjami kliniczno-patologicznymi oraz przypadki, w których przyczyna zgonu była niejasna lub nieokreślona.

1. Akwizycja danych

  1. Pobierz SEER. Oprogramowanie statystyczne 8.4.3 można pobrać ze strony i....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Charakterystyka pacjentów
Badanie to koncentrowało się na pacjentach, u których zdiagnozowano SRCC jelita grubego, wykorzystując dane z bazy danych SEER obejmującej lata 2004-2015. Kryteria wykluczenia obejmowały pacjentów, u których czas przeżycia wynosił mniej niż jeden miesiąc, pacjentów z niepełnymi informacjami kliniczno-patologicznymi oraz przypadki, w których przyczyna zgonu była niejasna lub nieokreślona. Łącznie 2409 pacjentów z SRCC jelita grubego, którzy spełnili kryteria włączenia, został.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Rak jelita grubego (CRC) SRCC jest rzadkim i szczególnym podtypem raka jelita grubego o złym rokowaniu. Dlatego należy zwrócić większą uwagę na rokowanie pacjentów z SRCC. Dokładne przewidywanie przeżycia pacjentów z SRCC ma kluczowe znaczenie dla określenia ich rokowania i podejmowania zindywidualizowanych decyzji dotyczących leczenia. W tym badaniu zbadaliśmy związek między cechami klinicznymi a rokowaniem u pacjentów z SRCC i zidentyfikowaliśmy optymalny system oceny stopnia zaawansowania LN dla pacjentów z SRCC na po.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych finansowych konfliktów interesów.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Baza danych SEERKrajowy instytut onkologiczny w oprogramowaniu NIH
X-tileYale school of medicine
R-studioPosit

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Siegel, R. L., Giaquinto, A. N., Jemal, A. Cancer statistics, 2024. CA Cancer J Clin. 74 (1), 12-49 (2024).
  2. Korphaisarn, K., et al. Signet ring cell colorectal cancer: Genomic insights into a rare subpopulation of colorectal adenocarcinoma. Br J Cancer.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Lymph Node StagingSignet Ring Cell CarcinomaMachine Learning ModelsCancer Survival PredictionLODDS ClassificationLymph Node RatioRandom ForestXGBoost ModelNeural Network ModelCompeting Risk Model

Related Articles