Машинное обучение интеграции МРТ и походов показывает, что фенотипы мобильности во множестве склерозов.

Недостаток мобильности является отличительной чертой заболевания, ухудшающегося при многочисленных склерозах (МС), однако его фенотипическое разнообразие и патофизиологические механизмы не вполне понятны. В оценках обычных походов часто используются субъективные клинические меры, которые могут не в полной мере отражать сложность аномалий, связанных с походами. Интеграция углубленного количественного анализа походов, количественного анализа МРТ и машинного обучения (ML), может выявить уникальные фенотипы мобильности, потенциально отражающие основополагающие механизмы заболеваний и неоднородность. В этом исследовании мы стремились выявить и охарактеризовать фенотипы мобильности среди людей, имеющих MS (PwMS), с использованием смешанного подхода, основанного на параметрах шпиотемпоральной походки и характеристиках МРТ, подкрепляемых неконтролируемым объединением ML. В период с 2018 по 2023 год 1026 PwMS прошли всеобъемлющую оценку походов и количественную оценку МРТ. Анализ основных компонентов использовался для сокращения размеров и кластеризации k-means в целях выявления отдельных фенотипов. Кластеры сопоставлялись с использованием демографических, клинических и МРТ, а статистические сопоставления проводились с использованием тестов Kruskal-Wallis и Chi-quare. Были определены четыре группы походов. Кластер 1 (быстрее стабилен, 47,8%) продемонстрировал наиболее эффективные свойства похода и наиболее высокие фракции серых веществ. Кластер 4 (медленно сильно нестабильный, 7,4%) продемонстрировал глубокую инвалидность, самый короткий прогресс, наименьшую скорость и наибольшую изменчивость. Промежуточные блоки 2 (менее стабильная, 32,3%) и 3 (умеренно нестабильная, 12,6%) имели аналогичную скорость, но отличались по каденции и длине движения. Кластер 3, отмеченный более короткими шагами и повышенной каденцией, продемонстрировал более высокую нагрузку на мозг и более низкую паренхимальную фракцию головного мозга, что указывает на появление структурного нарушения и возможной компенсационной походки. Клинические меры, согласующиеся с этими выводами: нестабильные группы 3 и 4 имели наибольшую долю прогрессивных MS, наихудшие показатели инвалидности, наибольшую продолжительность заболеваний и наибольшую степень самосознания. Интеграция количественных показателей МРТ с результатами анализа шпиотемпературных походов может привести к фенотипическим клиническим расстройствам в ПТМС. Анализ, проводимый на основе ML, выявил новый промежуточный блок, отличающийся походкой с повышенным каденчеством и более короткими шагами, наряду с различными отклонениями МРТ. Такая схема может отражать потенциальную адаптацию в рамках спектра мобильности, которая пока еще окончательно не выявляется людьми, но может быть обнаружена с помощью ML.