一组研究人员回顾性分析了常见的机器学习算法(ML)，并将其与传统回归模型在贲门黏膜下肿瘤(SMT)手术方案决策中进行了比较。逻辑回归(LR)在所有组中均更胜一筹(Brier 评分=0.1398，F1 评分=0.7391，AUC=0.8729，预测准确性=80.65%)。与ML算法相比，在贲门黏膜下肿瘤(SMT)的手术决策预测中(低维空间下)，传统回归方法的性能更优。

黏膜下肿瘤(SMTs)通常出现在胃和食道中，黏膜下隧道内镜切除术(STER)和非隧道内镜切除术(NTER)是治疗胃和食管SMTs最常用的两种技术。日新月异的科技不断扩大着医学可攻克的疆域，机器学习(ML)算法在医学领域的广泛应用，展示了它的优越性能。尽管一些研究评估了ML的增量价值，但缺乏与传统逻辑回归(LR)模型的比较。

最近，一个研究团队对比了传统回归模型与ML算法，以预测在贲门黏膜下肿瘤手术中使用哪种技术更好。

研究人员使用关键基线预测因素、ML算法和LR对246个案例进行了分析研究。ML算法包括梯度增强机、人工神经网络、随机森林和支持向量机，对于小样本数据，则利用k倍交叉验证技术来避免过度拟合。与此同时，研究人员通过多次重复调整了参数，从而量化了模型的辨别力(曲线下面积，AUC)和预测能力(Brier评分、F1 评分、特异性、敏感性和准确性)。

研究通讯作者解释道：“四位在STER和NTER手术拥有丰富经验的专家(超1,000例临床)通过黏膜状态、生长模式、最大直径、起源层、位置和形态等因素来预测每位患者手术的最佳方案，缺失的数据通过链方程多重插补(MICE)来填补。”

实验设置概述：第一步是通过随机种子选择训练队列(n=184)和内部验证队列(n=62)；第二步是通过五次十倍交叉验证选择最佳参数；第三步是通过LR和ML在整个训练数据上使用最优参数训练最终模型；第四步是验证第三步的模型的预测能力和辨别力。

GLM：广义线性模型┃LR：逻辑回归┃ML：机器学习┃SVM：支持向量机┃

RF：随机森林┃ANN：人工神经网络┃GBM：梯度增强机┃AUC：曲线下的面积

研究小组发现 LR在所有组中表现都优于ML(Brier评分=0.1398，F1评分=0.7391，AUC=0.8729，预测准确性=80.65%)。对该预测准确性贡献最大的形态学在所有重要性评分列表中名列前茅，胃镜的方向也是决定预测准确率的关键因素。其他七个变量在不同模型中显示出了不同程度的重要性。

作者指出：“我们研究的一个局限性是使用的预测变量相对较小，这可能限制了ML算法的性能，我们应探索具有较高相关性的预测变量来改进ML算法。此外，在临床实践中应用预测算法之前，外部验证是必不可少的，我们的研究没有包括外部验证这个部分，因为很难概括其他中心不一致的临床环境。”

作者总结道：“在预测SMT患者的最佳手术方法方面，传统的回归方法优于ML算法。需要进一步的研究来验证和推广我们的研究结果。”

目前，该项研究已发表在期刊Gastroenterology & Endoscopy上，供业内学者阅读、下载，文章路径如下：

Zi-Han Geng, et al.,┃A comparative analysis of prognostic regression models and machine learning algorithms in surgical decision-making of cardial submucosal tumors┃Gastroenterology&Endoscopy┃ Volume2,Issue1, January 2024, Pages 19-24

https://doi.org/10.1016/j.gande.2023.12.001

期刊及主编介绍

Gastroenterology & Endoscopy（国际标准出版物号：ISSN 2949-7523），是由北京亚太肝病诊疗技术联盟主办的一本开放获取型国际期刊。期刊主编由成军教授和李连勇教授共同担任。期刊还特邀一批国内外著名胃肠病学专家、消化内镜学专家担任编委和顾问，具有较高的学术水准。

Gastroenterology & Endoscopy覆盖消化系统疾病全领域、并关注消化内镜的临床研究 、诊断和内镜治疗最前沿的发展。期刊旨在提供有关胃肠病学、肝脏病学和消化内镜检查的最新临床研究和权威观点。

目前，期刊已被DOAJ，Scopus等重要数据库收录。

Gastroenterology & Endoscopy所有文章将经过严格的同行评审，一经收录将发表在月活用户超过1700万的ScienceDirect平台，供领域内的学者、及全球读者免费阅读、下载及引用。

主编：成军 教授

• 首都医科大学附属北京地坛医院 

社会任职：

• 北京亚太肝病诊疗技术联盟理事长

• 首都医科大学内科传染病学专业教授

• 北京大学医学部内科传染病学专业教授

• 北京航空航天大学生物医学工程专业教授

• 国家卫生部疾病预防控制专家咨询委员会委员

• 中华医学会热带病与寄生虫学分会主任委员

• 中华医学会感染病学分会副主任委员

• 中国医师协会感染科医师分会副会长

主编：李连勇 教授

• 特色医学中心—消化内科主任

• 副主任医师，硕士研究生导师

社会任职及荣誉：

• 青年科技英才

• 美国Emory大学高级访问学者

• 在中华医学会消化内镜学分会胆胰协作组、中国医疗保健国际交流促进会胃食管反流多学科分会、世界华人内镜医师协会等学会任职