Personalized medicine, a paradigm of medicine tailored to a patient's characteristics, is an increasingly attractive field in health care. An important goal of personalized medicine is to identify a subgroup of patients, based on baseline covariates, that benefits more from the targeted treatment than other comparative treatments. Most of the current subgroup identification methods only focus on obtaining a subgroup with an enhanced treatment effect without paying attention to subgroup size. Yet, a clinically meaningful subgroup learning approach should identify the maximum number of patients who can benefit from the better treatment. In this paper, we present an optimal subgroup selection rule (SSR) that maximizes the number of selected patients, and in the meantime, achieves the pre-specified clinically meaningful mean outcome, such as the average treatment effect. We derive two equivalent theoretical forms of the optimal SSR based on the contrast function that describes the treatment-covariates interaction in the outcome. We further propose a ConstrAined PolIcy Tree seArch aLgorithm (CAPITAL) to find the optimal SSR within the interpretable decision tree class. The proposed method is flexible to handle multiple constraints that penalize the inclusion of patients with negative treatment effects, and to address time to event data using the restricted mean survival time as the clinically interesting mean outcome. Extensive simulations, comparison studies, and real data applications are conducted to demonstrate the validity and utility of our method.


翻译:个性化医疗是一种根据患者特征量身定制的医疗范式,在医疗保健领域日益受到关注。个性化医疗的重要目标之一是,基于基线协变量,识别出相较于其他对照治疗更能从靶向治疗中获益的患者亚组。当前大多数亚组识别方法仅关注获取具有增强治疗效果的亚组,而未考虑亚组规模。然而,具有临床意义的亚组学习方法应能识别出可从更优治疗中获益的最大患者数量。本文提出了一种最优亚组选择规则(SSR),该规则在最大化所选患者数量的同时,能够实现预先指定的具有临床意义的平均结局(如平均治疗效果)。我们基于描述结局中治疗-协变量交互作用的对比函数,推导出了最优SSR的两种等价理论形式。进一步地,我们提出了一种约束策略树搜索算法(CAPITAL),用于在可解释的决策树类别中寻找最优SSR。该方法具有灵活性,可处理多个约束条件(用于惩罚纳入具有负治疗效应的患者),并可通过将限制平均生存时间作为具有临床意义的平均结局来处理时间至事件数据。通过大量模拟研究、对比分析及真实数据应用,验证了我们方法的有效性与实用性。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!700+ppt《因果推理》课程!杜克大学Fan Li教程
专知会员服务
73+阅读 · 2022年7月11日
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月17日
Arxiv
13+阅读 · 2018年1月11日
VIP会员
最新内容
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:33
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:43
《美军条令:作战伤员后送保障》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:38
《美空军条令出版物 4-0,维持》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:32
《基于仿真的空军任务规划优化》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:21
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
相关基金
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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员