Článek
Na vývoji aplikace pracuje tým vědců a lékařů z Národního ústavu pro neurologický výzkum, 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy (UK) a Fakulty elektrotechnické (FEL) ČVUT v Praze.
Jejich objev by mohl pomoci s včasnou diagnostikou onemocnění, která je u Parkinsonovy nemoci zásadní. Pokud se chorobu podaří zachytit v raném stadiu, mohou lékaři nasadit cílenou terapii, která umí postup jinak nevyléčitelného onemocnění zpomalit.
„Porucha řeči je jedním z prvních projevů Parkinsonovy nemoci. Společně s kolegy jsme se proto pokusili vyvinout mobilní aplikaci, která by dokázala problémy odhalit na základě analýzy uskutečněných telefonních hovorů,“ popsal Petr Dušek z Neurologické kliniky 1. lékařské fakulty UK a Všeobecné fakultní nemocnice v Praze, člen Národního ústavu pro neurologický výzkum Neur-IN.
Šest časných příznaků Parkinsonovy choroby
Do studie odborníci zapojili přes 70 účastníků, kromě lidí s počínající Parkinsonovou nemocí sledovali také pacienty, kteří trpí takzvanou poruchou chování v REM spánku. Právě ta totiž bývá prvním příznakem nastupujícího neurodegenerativního onemocnění.
Fáze spánku
Spánek probíhá ve dvou odlišných režimech: fázi non-REM a REM (Rapid Eye Movement). Ty se cyklicky opakují, přičemž jeden cyklus trvá v průměru 90 minut. Začíná fází non-REM, která se dělí na tři stadia od povrchního k nejhlubšímu spánku. Dochází při ní k tělesné regeneraci a změně mozkové aktivity. V REM fázi mizí napětí svalů, zato intenzita mozkové činnosti a srdeční frekvence se pohybuje na úrovni bdělého stavu. Funguje však pouze hladké svalstvo a okohybné svaly. Někteří vědci nepovažují REM za spánek, ale za třetí stav existence. Tuto fázi charakterizují rychlé, nepravidelné pohyby očí pod zavřenými víčky a živé, emotivní sny, které mívají často nelogický charakter. Můžeme tak v nich rozebírat výsledky fotbalu se zeleným mužíčkem z Marsu nebo prožít románek s tchyní, aniž bychom s hrůzou uprchli.
Výzkumníci monitorovali dva typy aktivit. „Pokud sledovaní udělili souhlas, aplikace analyzovala jejich uskutečněné telefonní hovory. Ukázalo se, že ke správnému vyhodnocení stačí, aby člověk volal přibližně 18 minut, což odpovídá například devíti krátkým hovorům s přáteli nebo rodinou. Zároveň měli účastníci za úkol přečíst v aplikaci vybrané pasáže textu, přičemž poruchu aplikace spolehlivě rozpoznala po zhruba 120 slovech,“ přiblížil Dušek.
Díky tomu mohli vědci porovnávat rozdíly v řeči za různých podmínek. Jinak se totiž obtíže projevují, pokud člověk mluví nenuceně spatra, a jinak, když má předčítat předem daná slova.
„Obecně je hlas lidí s Parkinsonovou nemocí více monotónní, a to odlišuje jejich řeč od mluvy zdravého člověka. Typická je zhoršená melodie řeči, hlasitost a srozumitelnost. V pozdějších stadiích nemoci jsou tyto obtíže dobře slyšitelné. Na počátku ale mohou být změny jen velmi nepatrné, i ty však dokáže naše aplikace spolehlivě rozpoznat,“ uvedl neurolog, jehož týmu se už dříve podařilo popsat tři typy řečových poruch, které pacienty s Parkinsonovou nemocí postihují.
„Podle toho, jakou poruchou pacient trpí, jsme schopni předpovědět, jak se bude jeho nemoc dále vyvíjet a jak zareaguje na léčbu. Nejhůře odpovídají na terapii pacienti se zhoršenou artikulací, kteří mají obecně průběh nemoci těžší,“ konstatoval Dušek.
V olomoucké nemocnici vznikla druhá mozková banka v Česku
Výsledky testování odborníky potěšily
Aktuálně je mobilní aplikace, vyvinutá na FEL ČVUT, ve fázi testování, tudíž pro veřejnost zatím nedostupná. Odborníci jsou ale z prvních výsledků nadšeni.
„Aplikace je velmi spolehlivá. Výsledky jsou srovnatelné s analýzami hovorů, které jsme s pacienty nahrávali v laboratorních podmínkách na kvalitní mikrofon. Mobil by se tak do budoucna mohl skutečně stát plnohodnotným nástrojem, který nám pomůže zavčas diagnostikovat Parkinsonovu nemoc,“ ujistil Jan Rusz z FEL, v jehož týmu vznikla.
Aplikace je ve zkušebním provozu, tudíž pro veřejnost zatím nedostupná.
Právě potenciální masová dostupnost a snadnost používání jsou podle vědců hlavními výhodami vyvinutého softwaru. „Doposud probíhaly analýzy řeči tak, že pacient přišel k nám na kliniku, tam jsme mu nasadili profesionální mikrofon a v tiché místnosti musel půl hodiny plnit zadané úkoly. Díky mobilu se vše zjednodušilo. Teď bude stačit, když si člověk stáhne aplikaci a udělí souhlas s odesíláním hovorů k analýze,“ doplnil Vojtěch Illner z FEL ČVUT, hlavní autor studie.
Mobilní aplikace je podle vědeckého ředitele Národního ústavu pro neurologický výzkum a přednosty I. neurologické kliniky Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně a Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Milana Brázdila naprosto unikátní. „Software pro časnou diagnostiku je výjimečný – za jeho hlavní výhodu považuji uživatelskou přívětivost,“ poznamenal.
Aby bylo možné převést aplikaci do praxe, je ale podle Duška potřeba další testování. Vědci by chtěli vyzkoušet jiné typy mobilních zařízení a také analýzu řeči v dalších jazycích.
„Chystáme se na dobu, kdy budeme mít k dispozici léčbu, která by dokázala zcela zastavit postup Parkinsonovy nemoci, pokud by se choroba odhalila dostatečně brzy. S pomocí pasivních biomarkerů – například naší aplikace – bychom pak mohli snadno provádět screening napříč populací. Lidé by nemuseli podstupovat složitá vyšetření, ale otestovali by se sami. A v případě pozitivního nálezu by se nasadila účinná terapie, která by rozvoj nemoci zastavila,“ přiblížil vize Dušek.
- Parkinsonova nemoc je neurodegenerativní onemocnění centrální nervové soustavy, které souvisí s úbytkem nervových buněk. Pacienti postupně ztrácejí schopnost kontrolovat svůj pohyb, objevuje se třes i problémy s pamětí nebo další kognitivní poruchy. Podle odhadů v Česku chorobou trpí až 50 000 lidí. V důsledku stárnutí populace jejich počet každoročně narůstá.
- Zatím není možné nemoc vyléčit, díky cílené terapii jsou ale lékaři schopni potlačit příznaky a zpomalit její rozvoj.
„Neurodegenerativní onemocnění jsou dlouhodobá. S tím, jak se stav pacientů postupně zhoršuje, klesá nejen kvalita jejich života, ale také rodin, které o nemocné pečují. Pokud se nám však podaří zachytit nemoc v raném stadiu, můžeme prodloužit dobu, po kterou pacienti a jejich nejbližší povedou plnohodnotný život,“ dodal Brázdil.
Parkinsona odhalí z hlasu, auta učí vidět. Mladí vědci představili své projekty
