Haló, mám „Parkinsona“? Unikátní česká aplikace rozpozná onemocnění z nahrávky telefonátu

Pouhých několik minut telefonního hovoru. Tolik stačí unikátní české aplikaci k tomu, aby rozpoznala počínající Parkinsonovu nemoc. Speciální software analyzuje během rozhovoru řeč volajícího a dokáže přitom odhalit i nepatrné změny v hlase, které předznamenávají nástup choroby. Na vývoji aplikace pracuje tým vědců a lékařů z Národního ústavu pro neurologický výzkum, 1. lékařské fakulty UK a Fakulty elektrotechnické ČVUT. Jejich objev by mohl pomoci s včasnou diagnostikou onemocnění, která je u Parkinsonovy choroby zásadní.

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 v dokumentu, který má redakce k dispozici, Petr Dušek z Neurologické kliniky 1. LF UK a VFN v Praze, člen Národního ústavu pro neurologický výzkum Neur-IN.

ČTĚTE TAKÉ: Plicní embolie přichází nečekaně, může skončit smrtí. Jak vzniká a kdo je nejvíce ohrožen?

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.

Parkinsonova nemoc je neurodegenerativní onemocnění, jde o druhou nejčastější nemoc tohoto typu na světě. V Česku nyní žije zhruba 50 tisíc pacientů. Ti postupně ztrácejí schopnost kontrolovat svůj pohyb, objevuje se třes i problémy s pamětí nebo další kognitivní poruchy.

Největší část pacientů je mezi 50. a 60. rokem, ale není to pravidlo. Parkinson se nevyhýbá ani mladším ročníkům, až 10 procent pacientů onemocní před 40. narozeninami. Muže zasahuje o 50 procent častěji než ženy.

„U pacientů jsme monitorovali dva typy aktivit. Pokud 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,“ líčil 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 – 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,“ přiblížil neurolog.

S telefonem se vše zjednodušilo

Už dříve se jeho týmu 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,“ popsal Dušek.

Aktuálně je mobilní aplikace, vyvinutá na Fakultě elektrotechnické ČVUT, ve fázi testování – odborníci jsou ale z prvních výsledků nadšeni.

„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,“ uvedl Jan Rusz z Fakulty elektrotechnické ČVUT, v jehož týmu aplikace vznikla.

Právě 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 stačí, když si člověk stáhne aplikaci a udělí souhlas s odesíláním hovorů k analýze,“ podotkl Vojtěch Illner z Fakulty elektrotechnické ČVUT, hlavní autor studie.

Výsledky přelomové studie prezentovali vědci před časem na 2. výroční konferenci Národního ústavu pro neurologický výzkum, která se uskutečnila v Praze.

Přijde doba, kdy bude lék

„Vyvinutá mobilní aplikace je naprosto unikátní. V Česku jsme zatím v používání podobných technologií teprve na začátku. Probíhají různé výzkumy, na našem pracovišti se například snažíme vyvinout aplikaci pro pacienty s funkčními neurologickými poruchami. Software pro časnou diagnostiku je ale výjimečný – za jeho hlavní výhodu považuji uživatelskou přívětivost,“ sdělil Milan Brázdil, vědecký ředitel Národního ústavu pro neurologický výzkum a přednosta I. neurologické kliniky FNUSA a LF MU.

MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT: S novým omikronem hrozí i úplná ztráta sluchu. Prymula popsal nezvyklé příznaky covidu

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 vizi budoucnosti Dušek.

Parkinsonova nemoc je neurodegenerativní onemocnění centrální nervové soustavy, které souvisí s úbytkem nervových buněk. Pacienti postupně ztrácejí schopnost kontrolovat svůj pohyb, objevují se třes i problémy s pamětí nebo další kognitivní poruchy. Podle odhadů trpí v Česku chorobou 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,“ dodává prof. Brázdil.

MOHLI JSTE PŘEHLÉDNOUT: RS viry jsou horší než chřipka, lidé ale podceňují prevenci. Koho nejvíce ohrožují?

Tagy: