Lidem, kteří se rozhodli podstoupit umělé oplodnění, by se mohly zvýšit šance na úspěšné početí dítěte. ­Čeští výzkumníci vyvinuli novou metodu, která dokáže s velkou přesností určit kvalitu ejakulátu a oddělit nepoškozené spermie od poškozených. Tyto zdravé spermie se následně dají použít pro umělé oplodnění, takzvané IVF. Na projektu spolupracovali odborníci z Biotechnologického ústavu Akademie věd ČR, ze společnosti PrimeCell Bioscience a také z České zemědělské univerzity v Praze. Podpořila jej i Technologická agentura ČR částkou téměř devět milionů korun.

Mužské spermie mohou mít různé formy a míry poškození, ovšem aby bylo umělé oplodnění úspěšné, je velice významný výběr těch nejkvalitnějších. S tím má pomoci nová metoda českých vědců. Pokud totiž přidají do vzorku ejakulátu magnetické částice, poškozené spermie je možné pomocí magnetu ze vzorku odstranit a pro asistovanou reprodukci pak použít jen kvalitní spermie.

Detailní analýzy magneticky vytříděných spermií prokázaly, že ty s nepoškozeným akrozomem, tedy částí na hlavičce spermie, mají v pořádku DNA a jsou pohyblivé. „Naše separační metoda přibližuje asistovanou reprodukci k přirozenému oplození, kdy pouze nepoškozená spermie pronikne obalem vajíčka a následně jej oplodní,“ vysvětluje vedoucí projektu Kateřina Komrsková z Biotechnologického ústavu AV ČR. Dodává, že metoda je vysoce spolehlivá a je schopná odstranit až 99 procent spermií s poškozeným akrozomem.

Autoři projektu, jenž skončil v roce 2021, již získali dva české patenty, jeden užitný vzor, jednu certifikovanou metodiku a požádali o registraci dvou mezinárodních patentů. Ty mají význam pro další využití výsledků výzkumu a přinášejí naději pro páry, jimž se nedaří počít.

„Výsledky projektu budou využity nejen v centrech asistované reprodukce, ale také v inseminačních stanicích a chovech domácích a hospodářských zvířat. Mají tedy široké celospolečenské využití a tím i značný komerční potenciál,“ upozorňuje Petr Konvalinka, předseda Technologické agentury. Komrsková dodává, že na vědecké podstatě objevu pracovali čeští vědci téměř 20 let. „Rádi bychom nyní separační systém dovedli do stadia produktu. Nejprve je nutné vytvořit finální separační kit a následně jej schválit jako zdravotnický prostředek. K tomu potřebujeme nového investora, který by zajistil implementaci vědeckých výstupů a realizoval uvedení produktu na trh,“ dodává Komrsková. Neplodnost postihuje až 25 procent párů, přitom nejméně v polovině případů je problém na straně mužů.

Umělá inteligence zjistí poškození oka při diabetu

HN Inovace ve zdravotnictví, oko

Nový český systém dokáže přečíst ­a vyhodnotit poškození oka u pacientů s cukrovkou, a to bez přítomnosti lékaře. Vyvíjí ho tým složený z expertů společnosti Bonmedix Holding a vědců z Technické univerzity Ostrava. ­Cukrovka má u pacientů vliv na rozvoj dalších velmi závažných zdravotních obtíží. Jednou z nich je i diabetická retinopatie. Postihuje přes deset procent takto nemocných lidí, kterým způsobuje řadu problémů a může vést až k oslepnutí. Nový ­nástroj, který nese pracovní název ­Viderai, bude schopen rozpoznat patnáct dílčích patologií. Pro to, aby pacient nedospěl do stadia nevratného poškození zraku, je přitom včasná diagnostika oční sítnice a tím i brzké nasazení léčby zcela zásadní.

Nový systém využívá počítačovou ­neuronovou síť a matematicko‑statistické ­metody. „Naším cílem je prokázat jeho schopnost automaticky vyhodnocovat patologie na obrazových záznamech vnitřní části oka, a to v obdobné kvalitě jako plně kvalifikovaný zdravotnický pracovník. Systém samozřejmě klinicky ověřujeme na reálných datech,“ říká vedoucí řešitelského týmu, lékař Petr Švrček.

Dodává, že spolehlivost této metody se dá velmi přesně změřit. „Umělá inteligence dosahuje výsledků srovnatelných s konziliem specialistů v daném oboru. Falešně negativní či falešně pozitivní odpověď udá v jednotkách procent. To je statisticky stejné jako diagnostika samotnými lékaři,“ podotýká Švrček.

Umělá inteligence, kterou v tomto případě použili, postupuje úplně stejně jako lékař, když hodnotí snímky. Oříškem bylo podle Švrčka zajistit dostatek dat, ověřených certifikovanými specialisty na sítnici. „Proto jsme si vyrobili ještě vlastní nástroj, který tuto činnost velmi zjednodušuje a zrychluje. S jeho pomocí jsme byli schopni připravit kvalitní datasety pro další krok tvorby našeho algoritmu Viderai,“ dodává Švrček.

K vyšetření potřebuje pacient kameru, která snímek sítnice pořídí. Cenová relace těchto speciálních kamer je okolo 20 tisíc eur, tedy 470 tisíc korun. Poté snímek analyzuje umělá inteligence. Cena této analýzy se pohybuje okolo 10 až 15 eur za jednoho klienta, tedy kolem 350 korun. Doba vyšetření od počátku do výsledku je přibližně dvě až tři minuty. Vyšetření tedy nikterak nezasahuje do běžných praxí v ambulancích či nemocnicích.

V Česku je zatím tento výkon vyhrazen diabetologům, ale Švrček věří, že brzy budou moci toto vyšetření provádět i ostatní členové zdravotnického personálu, a to právě díky jeho jednoduchosti. Rozhodnutí o tom, co s léčbou dál, ale bude vždy v rukou lékaře. Technologická agentura ČR podpořila tento inovativní projekt více než 8,5 milionu korun.

Senioři cvičí vnímání ve virtuálním městě

Čeští výzkumníci vyvinuli město pro seniory. Má sloužit jako místo pro trénink rozpozná­vacích i fyzických schopností prostřednictvím ­virtuální reality. Vyvíjejí jej specialisté ­z Národního ústavu duševního ­zdraví (NÚDZ) spolu s odborníky ze spo­lečnosti 3dsense a projekt podpořila i Technologická agentura ČR.

Inovace ve zdravotnictví

Stáhněte si přílohu v PDF

Aplikace ­VRcity ­pro seniory představuje formu takzvané vážné hry. „Taková forma hry slouží například k nácviku dovedností, v našem případě tréninku kognitivních funkcí, například paměti. Hry jsou tak v projektu vytvořené s cílem trénovat ­mozek, a to nejlépe během prvních projevů stárnutí. I naše hry se však snažíme koncipovat tak, aby opakování takového úkolu nebylo příliš otravné, ale pokud možno aby trénink probíhal zábavným způsobem, který vtáhne trénujícího seniora do děje,“ přibližuje hlavní řešitelka Iveta Fajnerová, vedoucí výzkumného centra v NÚDZ.

V Česku ani ve světě zatím podobně ­komplexní tréninkový systém pro seniory a lidi se sníženou rozpoznávací funkcí nebyl dostupný. „Virtuální město se skládá z několika čtvrtí, mezi kterými se trénovaná osoba pohybuje, a v klíčových budovách se pak odehrávají jednotlivé tréninkové ­úkoly. Jsou tu však i lokace zábavné, ­odpočinkové. Úlohy trénují kromě paměti a prostorové orientace i vědomé rozho­dování, plánování či pozornost,“ dodává Fajnerová.

Hru vyvíjeli více než tři roky. Prvotní prototypy totiž museli průběžně ­testovat u cílové populace seniorů, ověřovali navíc také výkon zdravých seniorů u všech vytvořených úloh. „Díky tomu je možné nastavit vhodnou náročnost jednotlivých úrovní her, která bude pro seniory dostatečnou výzvou, ale zároveň je náročnost neodradí od tréninku,“ doplňuje Fajnerová. Nyní probíhá implementace tréninko­vého systému do praxe. „Navazujeme spolupráci s centry a domovy pro seniory a snažíme se zde program uvést do praxe. Zájem jednoznačně vnímáme,“ ­dodává Fajnerová.

Článek byl publikován ve speciální příloze HN Inovace ve zdravotnictví.