Een objectieve maatstaf voor de ziekte-ernst van ALS op basis van machinaal leren

19-04-2022

Samenvatting

De ziekte-ernst van amyotrofische laterale sclerose (ALS) wordt meestal gemeten aan de hand van de subjectieve en op een vragenlijst gebaseerde Gereviseerde Functionele Meetschaal voor ALS (ALSFRS-R). Objectieve maatstaven voor de ziekte-ernst zouden echter krachtige instrumenten vormen ter evaluatie van de reële efficiëntie van geneesmiddelen in klinisch onderzoek en ter identificatie van deelnemers voor cohortstudies.

Wij ontwikkelden een op machinaal leren (ML) gebaseerde objectieve maatstaf voor de ziekte-ernst van ALS aan de hand van stemstalen en accelerometingen van een vier jaar durende longitudinale dataset. 584 mensen die leven met ALS verleenden hun medewerking en voerden de vereiste taken uit die betrekking hadden op de spraak en het bewegen van de ledematen. 542 deelnemers verschaften 5.814 stemopnames, en 350 deelnemers verschaften 13.009 accelerometerstalen

Tegelijkertijd werden de ALSFRS-R-scores gemeten. Met behulp van deze gegevens stelden we een aantal ML-modellen dusdanig af dat ze bulbair gerelateerde en ledemaat gerelateerde ALSFRS-R-scores konden voorspellen. Voor de testset (n = 109 deelnemers) haalden de stemmodellen een multiklasse-AUC van 0,86 (95% CI, 0,85–0,88) voor de ALSFRS-R-voorspelling van de spraak, terwijl de accelerometermodellen een gemiddelde multiklasse-AUC haalden van 0,73 voor 6 ledemaat gerelateerde functies. De correlaties voor alle functies tegelijk die werden geobserveerd in de zelf-gerapporteerde ALSFRS-R-scores bleven behouden in de ML-afgeleide scores.

We gebruikten deze modellen en de zelf-gerapporteerde ALSFRS-R-scores om de reële effecten te evalueren van edaravone, een geneesmiddel dat werd goedgekeurd voor gebruik tegen ALS. In het cohort van 54 testdeelnemers die edaravone kregen toegediend als onderdeel van hun gebruikelijke zorgpakket, bleken de ML-afgeleide scores overeen te stemmen van de zelf-gerapporteerde ALSFRS-R-scores

Op individueel niveau kan de continu ML-afgeleide score graduele verschillen optekenen die de algemene ALSFRS-R-scores niet kunnen capteren. Dit bewijst de waarde van deze instrumenten voor het beoordelen van de ziekte-ernst en mogelijk ook van het effect van geneesmiddelen.

Vertaling: Bart De Becker
Bron: Nature.com

Share