Geschlechtsspezifische Machine-Learning-Modelle zur Vorhersage von Fernmetastasen bei Leberkrebs (GENDER-HCC-MET)
Geschlechtsspezifische Vorhersagemodelle für Leberzellkarzinom-Metastasen: Eine retrospektive Kohortenstudie auf Basis von maschinellem Lernen
Diese Studie untersuchte, ob männliche und weibliche Patienten mit Leberkrebs (hepatozelluläres Karzinom, HCC) unterschiedliche Risiken für die Ausbreitung des Krebses in entfernte Körperteile (Fernmetastasen) haben. Leberkrebs ist bei Männern viel häufiger als bei Frauen, und Frauen haben oft bessere Überlebensraten. Es war jedoch unklar, ob die Faktoren, die diese Ausbreitung vorhersagen, für beide Geschlechter gleich sind.
Um diese Frage zu beantworten, analysierten die Forscher Informationen aus einer großen, nationalen Krebsdatenbank (SEER) von 2004 bis 2022, einschließlich 19.019 Patienten, bei denen Leberkrebs diagnostiziert wurde. Sie untersuchten Faktoren wie Alter, Rasse, Tumorstadium, erhaltene Behandlung und Wohnort der Patienten. Das Team verwendete fortschrittliche Computermodelle (maschinelles Lernen), um separate Vorhersagewerkzeuge für Männer und Frauen zu erstellen, um ihr Risiko für Fernmetastasen zum Zeitpunkt der Diagnose abzuschätzen.
Studienübersicht
Status
Status
Bedingungen
Bedingungen
Detaillierte Beschreibung
Studiendesign und Zielsetzung:
Es handelte sich um eine retrospektive, bevölkerungsbasierte Kohortenstudie unter Verwendung von Daten aus der Surveillance, Epidemiology, and End Results (SEER)-Datenbank. Das primäre Ziel war die systematische Vergleichung der Inzidenz und die Identifizierung geschlechtsspezifischer Determinanten von Fernmetastasen bei Patienten mit hepatozellulärem Karzinom (HCC). Ein sekundäres Ziel war die Entwicklung und Validierung separater, leistungsstarker maschineller Lernvorhersagemodelle (ML) für das Fernmetastasenrisiko, die auf männliche und weibliche Patienten zugeschnitten sind.
Datenquelle und Teilnehmer:
Daten wurden aus 22 SEER-Registern extrahiert, die Patienten abdecken, bei denen zwischen 2004 und 2022 HCC diagnostiziert wurde. Die Einschlussvoraussetzung war eine pathologische Diagnose von HCC. Wichtige Ausschlusskriterien waren: fehlende Daten zu Rasse, Familienstand, Tumorgrad oder chirurgischem Status; kein erstes primäres Malignom; und unvollständige TNM-Staging-Daten. Nach Anwendung der Kriterien wurden 19.019 Patienten in die endgültige Analyse einbezogen (14.575 Männer, 4.444 Frauen).
Variablen und Definitionen:
Die Ergebnisvariable war der Fernmetastasenstatus bei der Diagnose, dichotomisiert als M0 (keine Metastasen) oder M1 (Metastasen) basierend auf konsistenten AJCC-Kriterien. Prädiktorvariablen umfassten: Alter, Geschlecht, Rasse, Tumorgrad, Familienstand, chirurgische Behandlung (kategorisiert als keine Operation, lokale Therapie, chirurgische Resektion oder Lebertransplantation), Strahlentherapie, Chemotherapie, jährliches Haushaltseinkommen und Wohnort (basierend auf der Bevölkerungsgröße). Um die Vergleichbarkeit über verschiedene Ausgaben des AJCC-Staging-Handbuchs sicherzustellen, wurde das T-Stadium als T0-2 (lokalisiert) vs. T3-4 (lokal fortgeschritten) gruppiert und das N-Stadium als N0 vs. N1.
Statistische und maschinelle Lernanalyse:
Univariate und multivariable logistische Regressionsanalysen wurden durchgeführt, um Faktoren zu identifizieren, die unabhängig mit Fernmetastasen assoziiert sind, geschichtet nach Geschlecht.
Für die Vorhersagemodellierung wurde der Datensatz zufällig in einen Trainingssatz (80 %) und einen internen Testsatz (20 %) aufgeteilt. Acht maschinelle Lernalgorithmen wurden entwickelt und verglichen: Logistische Regression, Random Forest, XGBoost, LightGBM, AdaBoost, Entscheidungsbaum, Gradient Boosting Decision Tree (GBDT) und Multilayer Perceptron. Modellhyperparameter wurden unter Verwendung von 10-facher Kreuzvalidierung auf dem Trainingssatz optimiert. Die endgültigen Modelle wurden auf dem unabhängigen Testsatz evaluiert. Die Modellleistung wurde anhand der Fläche unter der Receiver Operating Characteristic Curve (AUC), Genauigkeit, Sensitivität, Spezifität, F1-Score, Kalibrierungskurven und Decision Curve Analysis (DCA) bewertet. Die Interpretierbarkeit des am besten abschneidenden Modells wurde unter Verwendung von Shapley Additive Explanations (SHAP) verbessert.
Studientyp
Studientyp
Einschreibung (Tatsächlich)
Einschreibung
Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
- Erwachsene
- Älterer Erwachsener
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Probenahmeverfahren
Studienpopulation
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Pathologisch bestätigte Diagnose von hepatozellulärem Karzinom (HCC).
- Diagnosejahr zwischen 2004 und 2022, einschließlich dieser Jahre.
- Fall identifiziert innerhalb der 22 Register der Surveillance, Epidemiology, and End Results (SEER)-Datenbank.
Ausschlusskriterien:
- Fehlende Informationen zu Rasse, Familienstand, Tumorgrad oder Operationsstatus.
- Nicht erstes primäres Malignom oder Vorhandensein von multiplen Primärtumoren.
- Unvollständige TNM-Staging-Daten.
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
Anzahl der Gruppen / Kohorten
Kohorten und Interventionen
Gruppe / KohorteGruppe / Kohorte |
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MALE und Female HCC-Patienten
Eine Kohorte männlicher Patienten (n=14.575) mit einer Diagnose von hepatozellulärem Karzinom (HCC) zwischen 2004 und 2022, identifiziert aus der SEER-Datenbank.
Diese Gruppe wurde separat analysiert, um geschlechtsspezifische Determinanten zu identifizieren und ein Vorhersagemodell für Fernmetastasen zu erstellen.;Eine
Kohorte weiblicher Patienten (n=4.444) mit einer Diagnose von hepatozellulärem Karzinom (HCC) zwischen 2004 und 2022, identifiziert aus der SEER-Datenbank.
Diese Gruppe wurde separat analysiert, um geschlechtsspezifische Determinanten zu identifizieren und ein Vorhersagemodell für Fernmetastasen zu erstellen.
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Vorhandensein von Fernmetastasen bei Diagnose
Zeitfenster: Nach Abschluss der Datenanalyse (2024).
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Die Fläche unter der Receiver-Operating-Characteristic-Kurve (AUC) des leistungsstärksten maschinellen Lernmodells zur Vorhersage von Fernmetastasen in der männlichen Kohorte, bewertet auf dem internen Testdatensatz.
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Nach Abschluss der Datenanalyse (2024).
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Sekundäre Ergebnismessungen
Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Vorhandensein von Fernmetastasen bei Erstdiagnose
Zeitfenster: Bei Diagnose (Daten aus SEER-Registern der Jahre 2004-2022).
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Das primäre Ergebnis ist das Auftreten von Fernmetastasen (kodiert als AJCC M1-Stadium) zum Zeitpunkt der Erstdiagnose eines hepatozellulären Karzinoms (HCC), wie in der Surveillance, Epidemiology, and End Results (SEER)-Datenbank erfasst.
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Bei Diagnose (Daten aus SEER-Registern der Jahre 2004-2022).
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Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Sponsor
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn
Studienbeginn
Primärer Abschluss (Tatsächlich)
Primärer Abschluss
Studienabschluss (Tatsächlich)
Studienabschluss
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
Zuerst gepostet
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
Letztes Update gepostet
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
Zuletzt verifiziert
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Schlüsselwörter
Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen
- Pathologische Prozesse
- Neubildungen nach Standort
- Neubildungen
- Neubildungen nach histologischem Typ
- Neoplasmen des Verdauungssystems
- Erkrankungen des Verdauungssystems
- Leberkrankheiten
- Neubildungen, Drüsen und Epithelien
- Adenokarzinom
- Neoplastische Prozesse
- Karzinom
- Pathologische Zustände, Anzeichen und Symptome
- Karzinom, hepatozellulär
- Neoplasma Metastasierung
- Lebertumoren
Andere Studien-ID-Nummern
Andere Studien-ID-Nummern
- SEER-HCC-DM-Gender-2024
- 82504454 (Andere Zuschuss-/Finanzierungsnummer: the National Natural Science Foundation of China)
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Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
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