Článek
Až 92 procent pacientů s Parkinsonovou nemocí trpí snížením mimiky, tedy ztrátou spontánních pohybů obličeje.
Společně s poruchami řeči jde o jeden z nejranějších projevů tohoto závažného neurodegenerativního onemocnění, přičemž další symptomy jako potíže s polykáním a slinění se objevují až v pozdějších fázích.
Studie: Časté noční můry mohou být předzvěstí Parkinsonovy choroby
Hodnocení mimiky patří do standardního neurologického vyšetření. Dosud však nebylo možné ztrátu expresivity obličeje v brzkých stádiích Parkinsonovy choroby objektivně zkoumat – kvůli nedostatku účinných diagnostických nástrojů.
- Parkinsonova choroba je neurodegenerativní onemocnění centrální nervové soustavy, které přímo souvisí s úbytkem nervových buněk v části mozku nazvané Substantia nigra (černá substance). Tyto buňky za normálního stavu produkují dopamin, který zajišťuje přenos signálů mezi nervovými buňkami (neurony). Nedostatek dopaminu způsobuje, že pacient postupně není schopen ovládat či kontrolovat svůj pohyb. Parkinsonova nemoc je známá již od starověku, poprvé ji však v roce 1817 popsal londýnský lékař James Parkinson.
Vědecký tým ve složení Jan Rusz, Michal Novotný a Tereza Tykalová z katedry teorie obvodů FEL ČVUT a Petr Dušek, Evžen Růžička a Hana Růžičková z Neurologické kliniky 1. LF UK vyvinul metodu automatické videoanalýzy pohybů obličeje při běžné promluvě, která dokáže zachytit Parkinsonovu chorobu u nově diagnostikovaných pacientů – tedy v brzkém stádiu onemocnění.
Zleva výzkumníci Michal Novotný, Tereza Tykalová a Jan Rusz
Nová metoda využívá 12 biometrických ukazatelů (markerů), popisujících pohyby čela, kořene nosu, obočí, očí, tváří, úst a čelisti. Podle prvního autora studie Michala Novotného popisuje algoritmus změny tvaru obličeje měřením změn vzdálenosti mezi detekovanými významnými obličejovými body a také změny ve vráskách pomocí hodnocení změn textury definovaných oblastí.
„Automatická videoanalýza zachytí rozdíly ve všech předem definovaných oblastech obličeje. Nejčastějším projevem je snížená variabilita pohybů úst a čelisti související se ztrátou hybnosti spodní části obličeje. Dalším signálem je snížený výskyt vrásek na čele a u kořene nosu, jež provází pokles emoční mimiky během mluvení,“ vysvětlil výzkumník z katedry teorie obvodů FEL ČVUT.
Analýza telefonních hovorů
Od počátku vývoje nástrojů hodnotících změny mimiky a řeči u pacientů s Parkinsonovou chorobou vědci z FEL ČVUT úzce spolupracují s lékaři z Neurologické kliniky 1. lékařské fakulty UK a Všeobecné fakultní nemocnice v Praze. Vedle videoanalýzy obličejových markerů tým již dříve vyvinul metodu akustické analýzy řeči, která představuje další způsob, jak odhalit nemoc v raném stádiu.
Čeští vědci umějí stanovit prognózu Parkinsonovy choroby podle typu poruchy řeči
„U Parkinsonovy choroby je typickým projevem rigidita, tedy ztuhnutí svalstva,“ připomněl Petr Dušek z 1. LF UK.
„To se časem začne projevovat v řeči, která je monotónní, hůře artikulovaná, přičemž v pozdních stádiích se může stát zcela nesrozumitelnou,“ upozornil.
Sběr dat pro následnou akustickou analýzu probíhá tak, že je pacient vybaven mikrofonem a logoped ho instruuje k provádění různých řečových úloh. Zaznamenává se jeho hlas, způsob řeči i výraz obličeje. Neurolog poté pacientovi provede klinické vyšetření doplněné magnetickou rezonancí.
Na ČVUT vyvinuli metodu na analýzu tisku, která dokáže odhalit padělky autorských fotografií
Další součástí výzkumu se stal i projekt SmartSpeech, který vědci spustili loni. „Na 75 účastníků studie má dva roky k dispozici mobil se speciální aplikací a z něj vyřizuje své běžné telefonní hovory,“ informoval vedoucí výzkumné skupiny Jan Rusz.
Odborníci po dvouletém intervalu vyhodnotí, jestli došlo k významnému zhoršení řeči, např. zda účastníci méně intonují a jejich artikulace se stává nepřesnější. To by právě mohlo poukázat na rozvoj Parkinsonovy nemoci.
„Pokud se potvrdí naše hypotéza, bude projekt SmartSpeech znamenat průlom v možnostech časné diagnózy a zlepšení náboru vhodných pacientů pro klinické studie zabývající se vývojem neuroprotektivní léčby,“ uzavřel Rusz.