論文の概要: Leveraging Large Language Models and Survival Analysis for Early Prediction of Chemotherapy Outcomes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.11594v1
- Date: Thu, 12 Mar 2026 06:25:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-13 14:46:25.927046
- Title: Leveraging Large Language Models and Survival Analysis for Early Prediction of Chemotherapy Outcomes
- Title(参考訳): 大規模言語モデルの導入と化学療法の早期予後予測のための生存分析
- Authors: Muhammad Faisal Shahid, Asad Afzal, Abdullah Faiz, Muhammad Siddiqui, Arbaz Khan Shehzad, Fatima Aftab, Muhammad Usamah Shahid, Muddassar Farooq,
- Abstract要約: がん治療の化学療法は費用がかかり、重度の副作用が伴う。
実世界のデータを用いた化学療法結果の予測モデルは課題に直面している。
本研究では,Large Language Models(LLM)とオントロジーに基づく手法を用いて,これらの課題に対処する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Chemotherapy for cancer treatment is costly and accompanied by severe side effects, highlighting the critical need for early prediction of treatment outcomes to improve patient management and informed decision-making. Predictive models for chemotherapy outcomes using real-world data face challenges, including the absence of explicit phenotypes and treatment outcome labels such as cancer progression and toxicity. This study addresses these challenges by employing Large Language Models (LLMs) and ontology-based techniques for phenotypes and outcome label extraction from patient notes. We focused on one of the most frequently occurring cancers, breast cancer, due to its high prevalence and significant variability in patient response to treatment, making it a critical area for improving predictive modeling. The dataset included features such as vitals, demographics, staging, biomarkers, and performance scales. Drug regimens and their combinations were extracted from the chemotherapy plans in the EMR data and shortlisted based on NCCN guidelines, verified with NIH standards, and analyzed through survival modeling. The proposed approach significantly reduced phenotypes sparsity and improved predictive accuracy. Random Survival Forest was used to predict time-to-failure, achieving a C-index of 73%, and utilized as a classifier at a specific time point to predict treatment outcomes, with accuracy and F1 scores above 70%. The outcome probabilities were validated for reliability by calibration curves. We extended our approach to four other cancer types. This research highlights the potential of early prediction of treatment outcomes using LLM-based clinical data extraction enabling personalized treatment plans with better patient outcomes.
- Abstract(参考訳): がん治療の化学療法は費用がかかり、重篤な副作用が伴い、患者の管理と情報的意思決定を改善するために治療結果の早期予測に重要な必要性が浮き彫りになる。
実世界のデータを用いた化学療法結果の予測モデルは、明示的な表現型やがん進行や毒性などの治療結果ラベルの欠如など、課題に直面している。
本研究では,大言語モデル(LLM)とオントロジーに基づく表現型および患者ノートからの成果ラベル抽出技術を用いて,これらの課題に対処する。
再発率が高く,治療効果に有意な変動がみられ,最も頻度の高いがんである乳癌に焦点をあて,予測モデルの改善に欠かせない領域となった。
データセットには、バイタル、人口統計、ステージング、バイオマーカー、パフォーマンススケールといった機能が含まれていた。
NCCNガイドラインに基づいて, EMRデータ中の化学療法計画から薬剤とそれらの組み合わせを抽出し, NIH基準で検証し, 生存モデルを用いて分析した。
提案手法は表現型を著しく減少させ,予測精度を向上させる。
ランダム・サバイバル・フォレスト(Random Survival Forest)は、73%のCインデックスを達成し、特定の時点における治療結果の予測に分類器として利用し、精度とF1スコアを70%以上とした。
その結果, キャリブレーション曲線による信頼性の検証を行った。
私たちは他の4種類の癌にアプローチを拡張しました。
本研究は, パーソナライズされた治療計画を患者に提供し, 治療結果の早期予測の可能性を強調した。
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