Datum zveřejnění: 
26. 10. 2022
Z analýzy mimiky obličeje vědci odhalí Parkinsonovu chorobu. Tichá, zákeřná a dlouho bez příznaků je Parkinsonova choroba. Ojedinělou technologii, která umožňuje její včasnou diagnózu ještě před rozvinutím nemoci, vyvinuli experti z Fakulty elektrotechnické (FEL) ČVUT na Karlově náměstí a neurologové z nedaleké 1. Lékařské fakulty UK (1. LF UK). Její podstatou je analýza mimiky obličeje.

K nové analýze je potřeba jen kvalitní kamera, počítač s příslušným softwarem a mikrofon připevněný na těle pacienta, který zaznamenává jeho hlasový projev. Ten spočívá v deklamaci slabik v bleskovém tempu rotačního kulometu, četbě z díla Karla Čapka a vyprávění na libovolné téma. Vše trvá půldruhé minuty. Počítačový algoritmus, vyvinutý na FEL ČVUT, posléze získaný záznam obrazu a zvuku zanalyzuje a dodá odborníkům výsledek. "Nová metoda využívá 12 markerů (biometrických údajů) popisujících pohyby čela, kořene nosu, obočí, očí, tváří, úst a čelisti," popisuje princip rozboru Jan Rusz, člen vědeckého týmu z katedry teorie obvodů FEL. Klíčové je měření změn vzdálenosti mezi jednotlivými body v obličeji a jeho proměny během mluvy.

Monotónní a tiché
"Automatická videoanalýza zachytí rozdíly ve všech předem definovaných oblastech obličeje," zdůrazňuje Michal Novotný, další ze skupiny badatelů. Jedním z fyzických projevů Parkinsonovy choroby je totiž omezení pohybu úst a čelisti. Hodnocení mimiky patří do standardního neurologického vyšetření. Doposud však nebylo možné ztrátu výrazů obličeje objektivně zkoumat v brzkých stadiích nemoci, kdy je obtížné ji zaznamenat. A to kvůli nedostatku diagnostických nástrojů. "Naše metoda má osmdesátiprocentní úspěšnost a ta bude dále stoupat," uvádí Jan Rusz a zdůrazňuje, že způsob testování, jaký vyvinuli vědci z FEL, umožňuje zachytit první příznaky Parkinsonovy choroby podstatně dříve, než je tomu dosud. "Pokud pacienti přijdou do ordinace s třesem rukou, znamená to, že se u nich nemoc rozvíjí již až 20 let. Naším cílem je nasadit léčbu o hodně dříve a toto může být cesta, jak toho dosáhnout," uvádí Petr Dušek z Neurologické kliniky 1. LF UK.

Nová metoda dokáže odhalit i další z typických příznaků Parkinsonovy choroby, a sice změny v hlase. Hlasový rozsah zdravého člověka se pohybuje okolo sedmi půltónů, u nemocného je ale daleko menší, jen okolo dvou půltónů. K zužování rozsahu navíc dochází postupně, takže si ho on ani jeho okolí nemusí všimnout. Mluva se časem stává monotonní a tichou. Analýza výzkumníků FEL dokáže hlasové změny odhalit. "Neurolog poté pacientovi provede klinické vyšetření doplněné magnetickou rezonancí," doplňuje Radovan Suk z FEL.

Do každého mobilu?
Přelomová diagnostická technologie se již několik měsíců testuje v rámci projektu SmartSpeech na vzorku dobrovolníků. Ti absolvují zmiňovanou videoanalýzu mimiky a zároveň dvouleté sledování mluvy. "Pětasedmdesát účastníků studie má k dispozici mobil se speciální aplikací a z něj vyřizuje své běžné telefonní hovory," popisují badatelé z FEL. Aplikace všechny hlasové projevy ukládá a analyzuje a výzkumníci je průběžně vyhodnocují. Po dvou letech tak budou vědět, zda (ne)došlo k významnému zhoršení řeči, což by mohlo značit rozvoj Parkinsonovy nemoci. "Pokud se potvrdí naše hypotéza, bude projekt SmartSpeech znamenat průlom v možnostech časné diagnózy," říká Jan Rusz. Díky tomu bude možné zahájit léčbu daleko dříve než dnes. Nový diagnostický nástroj je přelomový ve své dostupnosti. Příslušnou aplikaci by si zájemci v budoucnu mohli instalovat do svých chytrých telefonů a de facto provádět dlouhodobé preventivní samovyšetření. "Nabízí to šanci včasného odhalení i dalších neurovegetativních chorob," zdůrazňuje Petr Dušek. Jde například o Huntingtonovu chorobu či roztroušenou sklerózu. U neurologů se v běžném provozu lidé s touto metodou ale zatím nesetkají. "Do všeobecného rozšíření se dostane tak během pěti až deseti let. Další fázi představuje klinické testování anebo předání technologie nějaké velké firmě k dalšímu využití," připomíná Jan Rusz.

Fakta

Záludná nemoc - 15 až 17 tisíc Tolik osob podle odborných odhadů nyní v České republice trpí Parkinsonovou nemocí. V současné době ji nelze vyléčit, existují však postupy, kterými lze zmírnit příznaky onemocnění.

50 až 70 let - V tomto věkovém rozmezí je ve většině případů toto onemocnění diagnostikováno. Přibližně u desetiny pacientů bývá odhaleno před 40 rokem věku.

92 procent  - Až toto množství pacientů trpí ztrátou spontánních pohybů obličeje. Společně s poruchami řeči se jedná o jeden z nejrannějších projevů Parkinsonovy nemoci. Další symptomy, jako jsou potíže s polykáním a slinění, se objevují až později.

Autor: 
Jan Bohata
Zdroj: 
MF Dnes