طريقة مشي المرضى تلمّح إلى تطوّر ورم الدماغ

الورم الأرومي الدبقي (glioblastoma)، أكثر أورام الدماغ شيوعًا لدى البالغين، يبلغ وسيط البقاء على قيد الحياة معه نحو 15 شهرًا حتى مع الجراحة والعلاج الإشعاعي والعلاج الكيميائي. وكغيره من الأورام الدبقية عالية الدرجة (high-grade gliomas)، يجرّ معه فقدانًا تدريجيًا للوظائف، وعادةً ما يتقدّم المرض بعد أربعة إلى ستة أشهر من التشخيص. ويُؤكَّد التقدّم بالرنين المغناطيسي مع مادة تباين، وهو فحص مكلف يبعث على رهاب الأماكن المغلقة، وكثيرًا ما يتعذّر إجراؤه لمن يحملون جهاز تنظيم ضربات القلب، ولا يُجرى إلا كل شهرين إلى ثلاثة أشهر، ولا يُظهر المرض إلا بعد أن يكون قد تقدّم بالفعل.

ويمكن للمستشعرات القابلة للارتداء أن تسدّ الفجوات بين الفحوص. لكن كل مريض يتحرّك بطريقة مختلفة، والتغيّرات تتوقف على موضع الورم وطريقة انتشاره. وأبسط ملخّص، أي عدد الخطوات، قد يغفل ما يهم: كيف يمشي الشخص، لا كم يمشي فحسب.

مستشعر يُرتدى كل يوم

استخدم ريشيت داس (Rishit Das) وباربورا بارانتسيكوفا (Barbora Barancikova) ومات ويليامز (Matt Williams)، من إمبريال كوليدج لندن، بيانات دراسة BrainWear، التي ارتدى فيها مرضى مصابون بأورام دبقية عالية الدرجة مقياسَ تسارع على المعصم، ووُسمت كل زيارة سريرية بأنها مستقرة أو متقدّمة. وتغطي مجموعة البيانات الكاملة 78 مريضًا و114 زيارة موسومة.

ومن الإشارة الخام، انتقت أداة تصنيف طُوّرت لصالح البنك الحيوي البريطاني (UK Biobank) مقاطعَ المشي. ثم رُشّحت هذه المقاطع وقُطّعت إلى أجزاء مدة كلٍّ منها 15 ثانية واختُزلت إلى منحنى واحد لشدّة الحركة عبر الزمن.

قراءة شكل المشية

لمقارنة المشيات، استعار الفريق أداة من فرع من الرياضيات يُسمّى نظرية المسارات الخشنة (rough path theory): بصمات المسارات (path signatures). فالبصمة تلخّص «شكل» إشارة تتكشّف عبر الزمن، عبر سلسلة من التكاملات المتداخلة، دون حاجة إلى تدريب نموذج أولًا. وقد استُخدمت البصمات من قبل للتعرّف على الحروف الصينية المكتوبة بخط اليد وعلى الأفعال البشرية. ويقيس مقياسٌ مرتبط بها، هو SigMMD، مدى الاختلاف بين مجموعتين من الإشارات: فكلما كبر، زاد اختلافهما.

وللتحقق من سلامة النهج، ميّزت البصمات بوضوح المشي من النوم والجلوس والوقوف وركوب مركبة.

كل مريض مرجعٌ لنفسه

لكل فترة بين زيارتين سريريتين، شكّل المشي في الأسبوعين الأولين تقريبًا خط الأساس للمريض. وقورن كل يوم لاحق به باستخدام SigMMD، ثم حُسب متوسط القيم اليومية في عدد واحد لكل زيارة.

ولم تكد هذه الأعداد وحدها تفصل الزيارات المستقرة عن المتقدّمة: فالمرضى ببساطة يمشون بطرق مختلفة جدًا. لذا قسم المؤلفون كل قيمة على متوسط المريض نفسه خلال الزيارات المستقرة. والنسبة التي تتجاوز 1 تعني أن مشي المريض هذه المرة ابتعد عن خط أساسه أكثر مما يبتعد عادةً حين يكون المرض مستقرًا.

ما تقوله الأعداد

توفّرت بيانات كافية وزيارة مستقرة واحدة على الأقل لـ11 مريضًا و26 زيارة، 11 منها متقدّمة و15 مستقرة، بما مجموعه 3,030 ساعة من المشي. وكانت النسبة المخصّصة لكل مريض أعلى في الزيارات المتقدّمة (p = 0.016 في اختبار يخلط الوسوم داخل كل مريض: أي احتمال يقارب 1.6% لظهور فارق بهذا الحجم لو لم يكن للوسوم أي معنى).

وحين استُخدمت النسبة عتبةَ إنذار واحدة، واختُبرت في كل مرة على مريض استُبعد من الضبط، بلغت مساحةً تحت المنحنى قدرها 0.85 (المجال عند 95%: من 0.66 إلى 0.99)، وهي درجة تقيس مدى نجاحها في ترتيب الزيارات المتقدّمة فوق المستقرة، من 0.5 (الصدفة) إلى 1 (الكمال). فقد نبّهت إلى 8 من الزيارات المتقدّمة الـ11 وصنّفت 80% من الزيارات المستقرة تصنيفًا صحيحًا على أنها مستقرة. أما عدد الخطوات، في المقابل، فلم يكن أفضل من الصدفة: 0.44 بالنهج المخصّص نفسه، و0.42 بنموذج تقليدي يستخدم الأيام الـ60 السابقة لكل زيارة.

خطوة أولى، لا اختبارًا بعد

يشدّد المؤلفون على الحدود. فالمجموعة صغيرة جدًا. والمرجع المستقر لكل مريض قد يشمل زيارات مستقرة جاءت بعد تقدّم المرض، لذا لا يمكن بعدُ حساب النسبة في الوقت الفعلي. وتُظهر الدراسة أن المشي يختلف بين فترات الاستقرار وفترات التقدّم؛ لكنها لا تُظهر بعدُ أن مستشعرًا على المعصم يستطيع رصد التقدّم قبل أن يرصده الفحص. ولتحقيق ذلك، يجب أن يعتمد المرجع على الزيارات المستقرة السابقة وحدها، في مجموعة أكبر بكثير تُتابَع عبر الزمن.

والخطوة التالية التي يقترحونها هي متابعة القيم اليومية باستمرار بدلًا من قيمة واحدة لكل زيارة، لمعرفة ما إذا كان تحوّلٌ في طريقة مشي المرضى قادرًا على الإشارة إلى بداية تدهورهم ذاتها. وإلى ذلك الحين، يبقى السوار فكرة بحثية، يُراد لها يومًا أن تكمّل الفحوص والمتابعة السريرية، لا أن تحلّ محلها.