Background and Objective: Clinicians expect recurrence risk to climb with cancer severity. In a UK multicentre trial, an unconstrained XGBoost model learnt that higher tumour stage and carcinoma in situ predicted lower recurrence risk, and discrimination, calibration, and SHAP were all blind to it. We developed a counterfactual testing framework to detect this inversion and a monotonic-constraint framework to remove it without hurting performance. Methods: BOXIT enrolled 472 patients with protocol-mandated cystoscopy across 51 UK sites (2007-2012); 435 had at least two years' follow-up (153 recurrences, 35.2%). We developed a counterfactual direction test and a monotonic-constraint correction, with constraint directions drawn from the EORTC and EAU risk systems, and evaluated both against unconstrained XGBoost and logistic regression on 18 predictors (seven directed) over 50 cross-validation folds. The test worsened each patient on one directed feature at a time to check whether risk fell; SHAP direction and calibration were also assessed. Key Findings and Limitations: Tumour stage and carcinoma in situ were associated with lower recurrence, opposite to medical intuition; the unconstrained model reversed carcinoma in situ counterfactuals in 90.2% of cases and stage in 74.3%. Discrimination ($Δ$AUC 0.005, p=0.47), calibration, and SHAP magnitude were all blind to the inversion. Monotonic constraints eliminated every violation at no cost to discrimination (0.723 vs 0.718) and outperformed EORTC (p=8.9e-16). Limitations: single trial, internal-external validation only. Conclusions and Clinical Implications: A model that had learned this inversion passed every conventional check. A counterfactual direction test, run as a single refit with pre-specified monotonic constraints, catches this failure at no cost to performance and should be routine before clinical deployment.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

ICLR 2025 | 因果对齐学习在疾病可靠诊断中的应用
专知会员服务
15+阅读 · 2025年4月23日
Cancer Cell综述|AI用于肿瘤学中的多模态数据集成
专知会员服务
35+阅读 · 2022年10月13日
COVID-19文献知识图谱构建,UIUC-哥伦比亚大学
专知会员服务
43+阅读 · 2020年7月2日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
读书报告 | Deep Learning for Extreme Multi-label Text Classification
科技创新与创业
48+阅读 · 2018年1月10日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
ICLR 2025 | 因果对齐学习在疾病可靠诊断中的应用
专知会员服务
15+阅读 · 2025年4月23日
Cancer Cell综述|AI用于肿瘤学中的多模态数据集成
专知会员服务
35+阅读 · 2022年10月13日
COVID-19文献知识图谱构建,UIUC-哥伦比亚大学
专知会员服务
43+阅读 · 2020年7月2日
相关资讯
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
读书报告 | Deep Learning for Extreme Multi-label Text Classification
科技创新与创业
48+阅读 · 2018年1月10日
相关基金
国家自然科学基金
4+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员