CARA PASIEN BERJALAN MENGISYARATKAN PERKEMBANGAN TUMOR OTAK

Glioblastoma, tumor otak paling umum pada orang dewasa, memiliki median kelangsungan hidup sekitar 15 bulan, bahkan dengan pembedahan, radioterapi, dan kemoterapi. Seperti glioma derajat tinggi lainnya, penyakit ini membawa kehilangan fungsi yang progresif, dan penyakitnya biasanya berkembang empat hingga enam bulan setelah diagnosis. Perkembangan penyakit dipastikan dengan MRI berkontras — pemindaian yang mahal dan menyesakkan (klaustrofobik), sering kali mustahil bagi orang dengan alat pacu jantung, hanya dilakukan setiap dua hingga tiga bulan, dan baru mampu menunjukkan penyakit setelah penyakit itu sudah lanjut.

Sensor yang dapat dikenakan (wearable) dapat mengisi celah di antara pemindaian. Namun, setiap pasien bergerak secara berbeda, dan perubahannya bergantung pada letak tumor serta cara penyebarannya. Ringkasan paling sederhana, jumlah langkah, mungkin melewatkan hal yang penting: bagaimana seseorang berjalan, bukan hanya seberapa banyak.

Sensor yang dikenakan setiap hari

Rishit Das, Barbora Barancikova, dan Matt Williams, dari Imperial College London, menggunakan data dari studi BrainWear, tempat pasien dengan glioma derajat tinggi mengenakan akselerometer di pergelangan tangan dan setiap kunjungan klinik diberi label stabil atau progresif. Kumpulan data lengkapnya mencakup 78 pasien dan 114 kunjungan berlabel.

Dari sinyal mentah, sebuah alat klasifikasi yang dikembangkan untuk UK Biobank memilah rentang-rentang berjalan. Rentang ini disaring, dipotong menjadi bagian-bagian 15 detik, dan direduksi menjadi satu kurva intensitas gerakan terhadap waktu.

Membaca bentuk cara berjalan

Untuk membandingkan cara berjalan, tim meminjam alat dari cabang matematika yang disebut teori lintasan kasar (rough path theory): signature lintasan (path signatures). Sebuah signature merangkum “bentuk” sinyal yang berlangsung sepanjang waktu, melalui serangkaian integral bersarang, tanpa perlu melatih model terlebih dahulu. Signature sudah digunakan untuk mengenali aksara Tionghoa tulisan tangan dan tindakan manusia. Ukuran terkait, SigMMD, mengukur seberapa berbeda dua kumpulan sinyal: makin besar nilainya, makin besar perbedaannya.

Sebagai pemeriksaan kewajaran, signature itu dengan jelas membedakan berjalan dari tidur, duduk, berdiri, atau naik kendaraan.

Setiap pasien sebagai acuannya sendiri

Untuk setiap periode di antara dua kunjungan klinik, sekitar dua minggu pertama data berjalan berfungsi sebagai garis dasar (baseline) pasien. Setiap hari sesudahnya dibandingkan dengannya menggunakan SigMMD, dan nilai-nilai harian dirata-ratakan menjadi satu angka per kunjungan.

Dengan sendirinya, angka-angka ini nyaris tidak memisahkan kunjungan stabil dari kunjungan progresif: cara berjalan para pasien terlalu berbeda satu sama lain. Maka para penulis membagi setiap nilai dengan rata-rata pasien yang sama selama kunjungan stabil. Rasio di atas 1 berarti bahwa kali ini, cara berjalan pasien menyimpang lebih jauh dari garis dasarnya daripada biasanya ketika penyakitnya stabil.

Apa kata angka-angka

Data yang cukup dan sedikitnya satu kunjungan stabil tersedia untuk 11 pasien dan 26 kunjungan — 11 progresif, 15 stabil — dengan total 3.030 jam berjalan. Rasio yang dipersonalisasi lebih tinggi pada kunjungan progresif (p = 0,016 dalam uji yang mengacak label di dalam data setiap pasien: sekitar 1,6% peluang muncul selisih sebesar ini jika label itu tidak bermakna apa pun).

Digunakan sebagai satu ambang peringatan tunggal, dan diuji setiap kali pada pasien yang tidak diikutkan dalam penyetelan, rasio itu mencapai luas di bawah kurva — skor seberapa baik rasio itu menempatkan kunjungan progresif di atas kunjungan stabil, dari 0,5 (setara peluang acak) hingga 1 (sempurna) — sebesar 0,85 (rentang 95%: 0,66 hingga 0,99). Rasio itu menandai 8 dari 11 kunjungan progresif dan dengan tepat menyebut 80% kunjungan stabil sebagai stabil. Jumlah langkah, sebaliknya, tidak lebih baik daripada peluang acak: 0,44 untuk pendekatan personal yang sama, 0,42 untuk model konvensional yang menggunakan 60 hari sebelum setiap kunjungan.

Langkah pertama, belum menjadi tes

Para penulis menekankan keterbatasannya. Kohortnya sangat kecil. Dan acuan stabil untuk setiap pasien dapat mencakup kunjungan stabil yang terjadi setelah suatu progresi, sehingga rasio itu belum dapat dihitung secara langsung (real time). Studi ini menunjukkan bahwa cara berjalan berbeda antara periode stabil dan progresif; studi ini belum menunjukkan bahwa sensor pergelangan tangan dapat mendeteksi progresi sebelum pemindaian melakukannya. Untuk itu, acuannya harus hanya bertumpu pada kunjungan stabil sebelumnya, dalam kelompok yang jauh lebih besar yang diikuti dari waktu ke waktu.

Langkah berikutnya yang mereka usulkan adalah mengikuti nilai harian secara terus-menerus, alih-alih satu nilai per kunjungan, untuk melihat apakah pergeseran cara pasien berjalan dapat menandai awal mula kemunduran mereka. Sampai saat itu, gelang pergelangan tangan ini tetap menjadi gagasan riset, yang suatu hari dimaksudkan untuk melengkapi, bukan menggantikan, pemindaian dan pemeriksaan klinis.