HASTALARIN YÜRÜYÜŞÜ BİR BEYİN TÜMÖRÜNÜN İLERLEYİŞİNE DAİR İPUCU VERİYOR

Yetişkinlerde en sık görülen beyin tümörü olan glioblastomda, cerrahi, radyoterapi ve kemoterapiye rağmen medyan sağkalım yaklaşık 15 ay. Öteki yüksek dereceli gliomlar gibi o da ilerleyici bir işlev kaybı getiriyor ve hastalık tipik olarak tanıdan dört ila altı ay sonra ilerliyor. İlerleme kontrastlı MR ile doğrulanıyor — pahalı, kapalı alan korkusu yaratan, kalp pili olanlar için çoğu zaman olanaksız, yalnızca iki ila üç ayda bir yapılan ve hastalığı ancak zaten ilerlemişken gösterebilen bir tarama.

Giyilebilir algılayıcılar taramalar arasındaki boşlukları doldurabilir. Ama her hasta farklı hareket ediyor ve değişimler tümörün nerede bulunduğuna ve nasıl yayıldığına bağlı. En basit özet olan adım sayısı, önemli olanı kaçırabilir: bir kişinin yalnızca ne kadar değil, nasıl yürüdüğünü.

Her gün takılan bir algılayıcı

Imperial College London’dan Rishit Das, Barbora Barancikova ve Matt Williams, yüksek dereceli gliomu olan hastaların bileklerine bir ivmeölçer taktığı ve her klinik ziyaretin durağan ya da ilerleyici olarak etiketlendiği BrainWear çalışmasının verilerini kullandı. Veri kümesinin tamamı 78 hastayı ve etiketlenmiş 114 ziyareti kapsıyor.

UK Biobank için geliştirilmiş bir sınıflandırma aracı, ham sinyalden yürüyüş bölümlerini ayıkladı. Bunlar filtrelendi, 15 saniyelik parçalara bölündü ve hareket yoğunluğunun zamana göre değişimini gösteren tek bir eğriye indirgendi.

Bir yürüyüşün biçimini okumak

Yürüyüşleri karşılaştırmak için ekip, pürüzlü yol teorisi (rough path theory) adı verilen bir matematik dalından bir araç ödünç aldı: yol imzaları (path signatures). Bir imza, zaman içinde açılan bir sinyalin “biçimini”, iç içe geçmiş bir integraller dizisi aracılığıyla, önceden bir model eğitmeye gerek kalmadan özetliyor. İmzalar daha önce el yazısıyla yazılmış Çince karakterleri ve insan eylemlerini tanımada kullanıldı. İlişkili bir ölçü olan SigMMD, iki sinyal koleksiyonunun ne kadar farklı olduğunu nicelendiriyor: ne kadar büyükse, o kadar farklılar.

Bir sağlama olarak, imzalar yürüyüşü uyumaktan, oturmaktan, ayakta durmaktan ya da bir araçta yolculuk etmekten açıkça ayırt etti.

Her hasta kendi referansı

İki klinik ziyaret arasındaki her dönem için, yürüyüşün aşağı yukarı ilk iki haftası hastanın taban çizgisi işlevini gördü. Sonraki her gün SigMMD ile bununla karşılaştırıldı ve günlük değerlerin ortalaması alınarak her ziyaret için tek bir sayı elde edildi.

Bu sayılar kendi başlarına durağan ziyaretleri ilerleyici olanlardan güçbela ayırıyordu: hastalar birbirinden çok farklı yürüyor. Bu yüzden yazarlar her değeri, aynı hastanın durağan ziyaretlerdeki ortalamasına böldü. 1’in üzerindeki bir oran, bu kez hastanın yürüyüşünün, hastalık durağanken genellikle olduğundan daha fazla taban çizgisinden uzaklaştığı anlamına geliyor.

Sayılar ne diyor

11 hasta ve 26 ziyaret için — 11’i ilerleyici, 15’i durağan — yeterli veri ve en az bir durağan ziyaret mevcuttu; bu da toplam 3.030 saatlik yürüyüş ediyor. Kişiselleştirilmiş oran ilerleyici ziyaretlerde daha yüksekti (etiketleri her hastanın kendi içinde karıştıran bir testte p = 0,016: etiketler hiçbir anlam taşımasaydı bu kadar büyük bir farkın çıkma olasılığı yaklaşık %1,6).

Tek bir uyarı eşiği olarak kullanıldığında ve her seferinde ayarlamaya katılmayan bir hasta üzerinde test edildiğinde, oran 0,85’lik bir eğri altındaki alana ulaştı (%95 aralığı: 0,66 ile 0,99); bu puan, ilerleyici ziyaretleri durağan olanların ne kadar iyi üstüne sıraladığını ölçer ve 0,5 (şans düzeyi) ile 1 (kusursuz) arasında değişir. 11 ilerleyici ziyaretin 8’ini işaretledi ve durağan ziyaretlerin %80’ini doğru biçimde durağan olarak sınıflandırdı. Buna karşılık adım sayıları şanstan daha iyi sonuç vermedi: aynı kişiselleştirilmiş yaklaşım için 0,44, her ziyaretten önceki 60 günü kullanan geleneksel bir model için 0,42.

Bir ilk adım, henüz bir test değil

Yazarlar sınırların altını çiziyor. Kohort çok küçük. Ayrıca her hasta için durağan referans, bir ilerlemeden sonra gelen durağan ziyaretleri de içerebiliyor; bu yüzden oran henüz gerçek zamanlı hesaplanamıyor. Çalışma, yürüyüşün durağan ve ilerleyici dönemler arasında farklılaştığını gösteriyor; bir bilek algılayıcısının ilerlemeyi taramadan önce saptayabileceğini henüz göstermiyor. Bunun için referansın, zaman içinde izlenen çok daha büyük bir grupta, yalnızca daha önceki durağan ziyaretlere dayanması gerekir.

Önerdikleri sonraki adım, ziyaret başına bir değer yerine günlük değerleri sürekli izlemek ve hastaların yürüyüşündeki bir kaymanın, gerilemelerinin en başını işaret edip edemeyeceğini görmek. O zamana kadar bileklik, bir gün taramaları ve klinik kontrolleri yerine geçmek için değil, onları tamamlamak için tasarlanmış bir araştırma fikri olarak kalıyor.