Machine Learning-Derived Risk Groups and Clinical Implementation of Survival Prediction in Lung Cancer: Evidence from a Kazakh National Cohort

Diagnostics, 2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/diagnostics16101479
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Background/Objectives: Lung cancer remains a leading cause of cancer-related death, and prognostic assessment relies mainly on TNM staging, which incompletely captures patient heterogeneity. Machine learning (ML) methods may improve survival prediction, but their use in real-world national registries with rigorous validation remains limited. This study aimed to develop ML-derived phenotypes and 1-year mortality risk groups and to evaluate their performance and clinical utility in a national lung cancer cohort from Kazakhstan. Methods: We conducted a retrospective study using a national registry including 13,685 patients. Eight routinely collected predictors were analyzed. K-means clustering was used for exploratory phenotyping. A random survival forest (RSF) model estimated 1-year mortality risk and defined low, intermediate, and high risk groups. Performance was evaluated using temporal validation, cross-validation, and bootstrap correction. Discrimination was assessed using the concordance index, prediction accuracy using the Brier score, and calibration using risk group comparisons. Comparator models included penalized Cox and TNM-only models. Clinical utility was assessed using decision-curve analysis. Results: Two phenotypes showed distinct survival outcomes, although cluster separation was modest. The RSF model showed stable performance (C-index 0.679; corrected 0.663). Risk groups demonstrated strong survival separation (high vs. low: HR 5.66). The RSF model outperformed the penalized Cox (C-index 0.544) and TNM (0.606), with improved accuracy (Brier 0.169 vs. 0.212). Calibration was generally good. Decision-curve analysis showed greater net benefit. Conclusions: An RSF-based model using routine registry data provided robust internally validated risk stratification and improved predictive performance. Clustering results were exploratory. External validation is re-quired before clinical implementation.