論文の概要: Amortized In-Context Mixed Effect Transformer Models: A Zero-Shot Approach for Pharmacokinetics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.15659v2
- Date: Mon, 08 Sep 2025 08:45:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-09 16:12:15.217303
- Title: Amortized In-Context Mixed Effect Transformer Models: A Zero-Shot Approach for Pharmacokinetics
- Title(参考訳): Amortized In-Context Mixed Effect Transformer Models: A Zero-Shot Approach for Phharmacokinetics (特集:バイオサイバネティックスとバイオサイバネティックス)
- Authors: César Ali Ojeda Marin, Wilhelm Huisinga, Purity Kavwele, Niklas Hartung,
- Abstract要約: Amortized In-Context Mixed-Effect Transformer (AICMET) モデルを提案する。
メカニカル・コンパートメンタル・プレファレンスと、文脈内ベイズ推論とを統一する。
実験の結果,AICMETは最先端の予測精度を達成し,患者間の変動を忠実に定量化することがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Accurate dose-response forecasting under sparse sampling is central to precision pharmacotherapy. We present the Amortized In-Context Mixed-Effect Transformer (AICMET) model, a transformer-based latent-variable framework that unifies mechanistic compartmental priors with amortized in-context Bayesian inference. AICMET is pre-trained on hundreds of thousands of synthetic pharmacokinetic trajectories with Ornstein-Uhlenbeck priors over the parameters of compartment models, endowing the model with strong inductive biases and enabling zero-shot adaptation to new compounds. At inference time, the decoder conditions on the collective context of previously profiled trial participants, generating calibrated posterior predictions for newly enrolled patients after a few early drug concentration measurements. This capability collapses traditional model-development cycles from weeks to hours while preserving some degree of expert modelling. Experiments across public datasets show that AICMET attains state-of-the-art predictive accuracy and faithfully quantifies inter-patient variability -- outperforming both nonlinear mixed-effects baselines and recent neural ODE variants. Our results highlight the feasibility of transformer-based, population-aware neural architectures as offering a new alternative for bespoke pharmacokinetic modeling pipelines, charting a path toward truly population-aware personalized dosing regimens.
- Abstract(参考訳): スパースサンプリングによる正確な線量応答予測は、精密薬物療法の中心である。
In-Context Mixed-Effect Transformer (AICMET) モデルを提案する。
AICMETは、Ornstein-Uhlenbeckによる数十万の合成薬物動態軌道上で、コンパートメントモデルのパラメータよりも先行して事前訓練されており、強力な誘導バイアスを持つモデルを提供し、新しい化合物へのゼロショット適応を可能にする。
推測時, 予めプロファイルした試験参加者の集合的文脈におけるデコーダ条件は, 数回の早期薬物濃度測定の後, 新規登録患者に対する校正後部予測を発生させる。
この機能は、ある種の専門家モデリングを維持しながら、従来のモデル開発サイクルを数週間から数時間に分割する。
公開データセットにわたる実験によると、AICMETは最先端の予測精度を獲得し、患者間の変動を忠実に定量化している。
以上の結果から,トランスフォーマーをベースとした,人口を意識したニューラルアーキテクチャの実現可能性を強調した。
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