CÁCH BỆNH NHÂN BƯỚC ĐI HÉ LỘ DIỄN TIẾN CỦA KHỐI U NÃO

U nguyên bào thần kinh đệm (glioblastoma), khối u não phổ biến nhất ở người trưởng thành, có thời gian sống trung vị khoảng 15 tháng ngay cả khi đã phẫu thuật, xạ trị và hóa trị. Giống như các u thần kinh đệm độ cao khác, nó gây mất dần chức năng, và bệnh thường tiến triển bốn đến sáu tháng sau khi chẩn đoán. Sự tiến triển được xác nhận bằng MRI có tiêm thuốc cản quang — một phép chụp đắt đỏ, gây cảm giác bí bách, thường không thể thực hiện với người mang máy tạo nhịp tim, chỉ được làm mỗi hai đến ba tháng, và chỉ có thể cho thấy bệnh khi nó đã tiến triển.

Các cảm biến đeo trên người có thể lấp đầy khoảng trống giữa các lần chụp. Nhưng mỗi bệnh nhân vận động một kiểu, và các thay đổi phụ thuộc vào vị trí khối u và cách nó lan rộng. Bản tóm tắt đơn giản nhất, số bước chân, có thể bỏ lỡ điều quan trọng: một người đi bộ như thế nào, chứ không chỉ đi bao nhiêu.

Một cảm biến đeo mỗi ngày

Rishit Das, Barbora Barancikova và Matt Williams, thuộc Imperial College London, đã dùng dữ liệu từ nghiên cứu BrainWear, trong đó các bệnh nhân u thần kinh đệm độ cao đeo một gia tốc kế ở cổ tay và mỗi lần tái khám được gắn nhãn ổn định hoặc tiến triển. Toàn bộ bộ dữ liệu gồm 78 bệnh nhân và 114 lần khám được gắn nhãn.

Từ tín hiệu thô, một công cụ phân loại được phát triển cho UK Biobank đã chọn ra các đoạn đi bộ. Các đoạn này được lọc, cắt thành những mẩu 15 giây và quy về một đường cong duy nhất biểu diễn cường độ vận động theo thời gian.

Đọc hình dạng của một bước đi

Để so sánh các lần đi bộ, nhóm đã mượn một công cụ từ một nhánh toán học gọi là lý thuyết đường thô (rough path theory): chữ ký đường đi (path signatures). Một chữ ký tóm tắt “hình dạng” của một tín hiệu diễn ra theo thời gian, thông qua một chuỗi các tích phân lồng nhau, mà không cần huấn luyện một mô hình trước. Chữ ký đã từng được dùng để nhận dạng chữ Hán viết tay và các hành động của con người. Một đại lượng liên quan, SigMMD, định lượng mức độ khác nhau giữa hai tập hợp tín hiệu: nó càng lớn, chúng càng khác nhau.

Như một phép kiểm tra hợp lý, các chữ ký đã phân biệt rõ đi bộ với ngủ, ngồi, đứng hay đi trên xe.

Mỗi bệnh nhân là chuẩn tham chiếu của chính mình

Với mỗi giai đoạn giữa hai lần tái khám, khoảng hai tuần đi bộ đầu tiên được dùng làm mức nền của bệnh nhân. Mỗi ngày sau đó được so sánh với mức nền này bằng SigMMD, và các giá trị hằng ngày được lấy trung bình thành một con số cho mỗi lần khám.

Tự bản thân chúng, những con số này hầu như không tách biệt được các lần khám ổn định với các lần khám tiến triển: đơn giản là các bệnh nhân đi bộ quá khác nhau. Vì vậy các tác giả chia mỗi giá trị cho trung bình của chính bệnh nhân đó trong các lần khám ổn định. Một tỷ số lớn hơn 1 có nghĩa là lần này, dáng đi của bệnh nhân lệch khỏi mức nền nhiều hơn so với thường lệ khi bệnh ổn định.

Những con số nói gì

Có đủ dữ liệu và ít nhất một lần khám ổn định cho 11 bệnh nhân và 26 lần khám — 11 tiến triển, 15 ổn định — tổng cộng 3.030 giờ đi bộ. Tỷ số cá nhân hóa cao hơn ở các lần khám tiến triển (p = 0,016 trong một phép kiểm định xáo trộn nhãn bên trong từng bệnh nhân: khoảng 1,6% khả năng có một chênh lệch lớn như vậy nếu các nhãn không mang ý nghĩa gì).

Dùng như một ngưỡng cảnh báo duy nhất, và mỗi lần được kiểm tra trên một bệnh nhân bị loại ra khỏi quá trình tinh chỉnh, tỷ số này đạt diện tích dưới đường cong — một điểm số đo mức độ nó xếp các lần khám tiến triển lên trên các lần khám ổn định, từ 0,5 (ngẫu nhiên) đến 1 (hoàn hảo) — là 0,85 (khoảng 95%: 0,66 đến 0,99). Nó cảnh báo 8 trong 11 lần khám tiến triển và xác định đúng 80% số lần khám ổn định là ổn định. Ngược lại, số bước chân không làm tốt hơn ngẫu nhiên: 0,44 với cùng cách tiếp cận cá nhân hóa, 0,42 với một mô hình thông thường dùng 60 ngày trước mỗi lần khám.

Một bước đầu tiên, chưa phải một xét nghiệm

Các tác giả nhấn mạnh những giới hạn. Nhóm bệnh nhân rất nhỏ. Và mức tham chiếu ổn định của mỗi bệnh nhân có thể bao gồm những lần khám ổn định diễn ra sau một đợt tiến triển, nên tỷ số này chưa thể tính theo thời gian thực. Nghiên cứu cho thấy dáng đi khác nhau giữa các giai đoạn ổn định và tiến triển; nó chưa cho thấy một cảm biến đeo cổ tay có thể phát hiện sự tiến triển trước khi phép chụp làm được. Để làm được điều đó, mức tham chiếu sẽ phải chỉ dựa vào các lần khám ổn định trước đó, trong một nhóm lớn hơn nhiều được theo dõi theo thời gian.

Bước tiếp theo mà họ đề xuất là theo dõi các giá trị hằng ngày một cách liên tục thay vì một giá trị cho mỗi lần khám, để xem liệu một sự thay đổi trong cách bệnh nhân bước đi có thể đánh dấu chính thời điểm khởi đầu của sự suy giảm hay không. Cho đến lúc đó, vòng đeo tay vẫn là một ý tưởng nghiên cứu, nhằm một ngày nào đó bổ sung, chứ không thay thế, cho các phép chụp và các lần kiểm tra lâm sàng.