基于H2O自动化机器学习的肝细胞癌诊断模型的建立

摘要：

目的:采用H2O平台自动化机器学习（AutoML）算法，收集临床资料及肝癌肿瘤标记物，建立一系列肝细胞癌（HCC）临床诊断模型。方法:本研究纳入130例HCC患者，149例肝硬化患者，102例慢性乙型肝炎患者，体检中心健康人群95人。利用AutoML算法建立针对HCC发病二分类结局的多种机器学习算法模型，计算ROC曲线下面积（AUROC）并建立混淆矩阵来评价模型区分度，并对重要变量进行可视化呈现。结果:最佳模型是基于集成学习，其中占比最大者为梯度提升机（GBM）模型。GBM模型中重要变量包括Dickkopf-1、甲胎蛋白、细胞骨架蛋白4、ALT及AST。变量SHAP图展示了变量在二分类结局中的分布。LIME图呈现了变量在个体预测的作用。集成模型在验证集中特异性为0.986，敏感性为1.000，AUROC为0.991，优于其他单个算法的最佳模型。结论:本研究利用AutoML框架，建立判断HCC发病的机器学习模型，为HCC患病风险筛查提供了新的思路。

关键词：肝细胞癌、自动化机器学习、预测模型

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资助基金：江苏大学2021年度临床医学科技发展基金项目JLY2021095;2021年常州市第十三批科技计划（应用基础研究）项目CJ20210005，CJ20210006;江苏大学2022年度医教协同创新基金重点项目JDY2022018;Clinical Medical Science and Technology Development Fund of Jiangsu UniversityJLY2021095;Changzhou Science and Technology BureauCJ20210005, CJ20210006;Medical Education Collaborative Innovation Fund of Jiangsu UniversityJDY2022018

在线出版日期：2023-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：46-51