Spojením klasického lékařství s digitálními technologiemi a umělou inteligencí vznikají nové nástroje, jež se zásadně podílejí na zrychlení a zlepšení diagnózy i péče o pacienty. Češi letos přišli hned s několika takovými – například pomocníkem radiologů Carebotem, inteligentním lůžkem, které samo rozpozná a vyřeší proleženiny, nebo novou metodou, jež dokáže odhalit Parkinsonovu chorobu už v raném stadiu.
Carebot je třetím okem radiologů
Běžně musí radiologové v nemocnicích vyhodnocovat jeden rentgenový snímek za druhým. Pravděpodobnost, že třeba kvůli únavě něco přehlédnou, s každým dalším snímkem stoupá. Brněnský start‑up Carebot vyvinul systém, v němž radiologům s vyhodnocováním rentgenů pomáhá umělá inteligence. Šance, že se lékař při vyhodnocení zmýlí, tak výrazně klesá. Snímek vyhodnotí počítač, který se předtím učil z tisíců jiných rentgenových snímků a rozezná podezřelá místa například na rentgenu lidských plic. Carebot nemá radiology nahradit, o závěru diagnózy musí vždy rozhodnout člověk. Má však být třetím okem lékaře, které upozorní na možný problém.
„Z testování víme, že přesnost prediktivních systémů je velmi vysoká. Neposuzujeme lékaře oproti umělé inteligenci, ale lékaře, který hodnotí snímek sám, oproti lékaři, který má k dispozici umělou inteligenci. V takovém případě i z různých veřejně dostupných studií víme, že šance, že lékař něco přehlédne, se díky umělé inteligenci snižuje až o 20 procent,“ říká jeden ze zakladatelů Carebotu Matěj Misař.
Carebot už během pandemie pomáhal například poznat na plicích onemocnění covid‑19. Nyní již existuje webová aplikace, do které lze nahrát snímek z rentgenu, a počítač jej během pár vteřin prohlédne, případně upozorní lékaře, pokud něco najde. Kromě covidu Carebot může odhalit například zápal plic nebo jakýkoli další plicní nález. Jednou z dalších možností, kde by se dal Carebot využít, je například mamografie, tedy vyšetření prsu.
Misař dodává, že počet snímků, které lékaři musí vyhodnotit, rok od roku roste a trend směřuje k častějšímu snímkování lidí. „Právě proto jsme přesvědčeni, že správné zavedení umělé inteligence do praxe není možnost, ale nutnost,“ soudí Misař. Carebot dokáže posuzovat nejen rentgenové snímky, ale i CT vyšetření. V současné chvíli prochází první produkt pro detekci nálezů hrudníku certifikací zdravotního prostředku. „Počítáme s tím, že v příštím roce uvedeme Carebot do českých a evropských nemocnic,“ předpokládá Misař.
Chytré lůžko samo provádí diagnózu a polohuje se
Je to chytré nemocniční lůžko, které pomocí senzorů monitoruje stav pacienta. Díky tomu například umí včas odhalit riziko vzniku proleženin. Samo pak navrhne i preventivní opatření, které v některých případech také vykoná. Inteligentní zdravotnické lůžko pro pacienty v kritickém stavu nyní vyvíjejí vědci z Přírodovědecké fakulty Univerzity Hradec Králové (PřF UHK) společně s českou technologickou firmou Linet. V říjnu tato inovace získala ocenění Technologické agentury ČR v kategorii Business. Lůžko se totiž může stát pomůckou třeba během pandemií, protože díky svým schopnostem výrazně ulehčuje přetíženému zdravotnickému personálu.
Lůžko, jehož cena bude přibližně půl milionu korun, dokáže na základě snímaných informací detekovat nutnost polohování pacientů. „V takovém případě lůžko upozorní personál a navrhne, jaká část musí být polohována. V momentě, kdy k polohování dojde, umí lůžko aktivně dopomoci náklonem ložné plochy,“ popisuje Filip Studnička, vědec UHK a spoluřešitel projektu.
Pacienta na lůžku sledují speciální senzory zabudované uvnitř lůžka, které detekují jeho pohyby, dech a tep. „Na rozdíl od jiných lůžek má lůžko tyto senzory integrovány přímo v konstrukci, včetně elektroniky. Takže pacienta nic neobtěžuje,“ dodává Studnička. Připomíná, že polohování pacientů dlouhodobě upoutaných na lůžko je pro zdravotnický personál velmi fyzicky náročné. Lůžko umí samo rozpoznat, když k polohování dochází, a nakloní ložnou plochu, což je pro personál vítaná pomoc. Celé lůžko včetně monitorování vitálních funkcí vyvíjeli vědci společně s Linetem více než deset let, nyní Linet pracuje na jeho uvedení na trh.
Z mimiky a řeči počítač včas pozná parkinsona
Parkinsonovou chorobou trpí v Česku zhruba 50 tisíc lidí, přičemž v naprosté většině postihuje pacienty nad 50 let. Až 92 procent pacientů s Parkinsonovou chorobou přitom trpí snížením mimiky obličeje a společně s poruchami řeči se jedná o jeden z nejranějších projevů tohoto neurodegenerativního onemocnění. Odborníci z Fakulty elektrotechnické ČVUT ve spolupráci s neurology z 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy nyní vyvinuli metody automatické videoanalýzy pohybů obličeje a akustické analýzy řeči, podle nichž se dá Parkinsonova choroba odhalit v počátečních fázích onemocnění. Až dosud nebylo možné ztrátu expresivity zkoumat právě proto, že chyběly účinné diagnostické nástroje.
Nová metoda využívá dvanáct biometrických markerů, tedy ukazatelů popisujících pohyby čela, kořene nosu, obočí, očí, tváří, úst a čelisti. Podle autora studie Michala Novotného popisuje algoritmus změny tvaru obličeje měřením vzdálenosti mezi významnými obličejovými body a také změny ve vráskách.
„Automatická videoanalýza zachytí rozdíly ve všech předem definovaných oblastech obličeje. Nejčastějším projevem je snížená variabilita pohybů úst a čelisti, která souvisí se ztrátou hybnosti spodní části obličeje. Dalším signálem je snížený výskyt vrásek na čele a u kořene nosu, jenž provází pokles emoční mimiky během mluvení,“ vysvětluje Novotný, výzkumník z katedry teorie obvodů Fakulty elektrotechnické ČVUT, který se na výzkumu podílí.
Sběr dat pro následnou akustickou analýzu probíhá tak, že logoped pacienta navádí k různým řečovým úlohám. Přitom zaznamenává pacientův hlas, způsob řeči i výraz obličeje. Neurolog pak pacientovi provede klinické vyšetření doplněné magnetickou rezonancí.
Stáhněte si přílohu v PDF
Další součástí výzkumu se stal i projekt SmartSpeech, který vědci spustili loni. „Pětasedmdesát účastníků studie má dva roky k dispozici mobil se speciální aplikací a z něj vyřizuje své běžné telefonní hovory,“ přibližuje vedoucí výzkumu Jan Rusz. Výzkumníci po dvouletém intervalu vyhodnotí, zda došlo k významnému zhoršení řeči, například zda účastníci méně intonují a jejich artikulace se stává nepřesnější. To by mohlo poukázat na rozvoj Parkinsonovy nemoci.
„Využití metody v rutinní klinické praxi a diagnostice nyní není na pořadu dne. Předpokládáme ale, že díky své objektivitě by metoda mohla být využívána při testování účinnosti nových léků na zpomalení průběhu Parkinsonovy nemoci,“ dodal Petr Dušek z Neurologické kliniky 1. LF UK a Všeobecné fakultní nemocnice v Praze. Práci vědců letos v září publikoval prestižní vědecký časopis Digital Medicine ze skupiny časopisů vydavatelství Nature.
Článek byl publikován ve speciální příloze HN Moderní medicína.
