English version
Technologická novinka může pomoci rozpoznat příznaky, které mohou být známkou nastupujícího neurodegenerativního onemocnění. Pomocí strojového učení a matematických modelů testuje paměť, řeč, pozornost, prostorovou orientaci a rozhodování.
Pokud se díky Cogni Trainee onemocnění zachytí v rané fázi a člověk se včas dostane do lékařské péče, nemoc se výrazně zpomalí a člověk zůstane déle samostatný a nezávislý.
Znalostní a technologický transfer: Lék pro českou ekonomiku
Na vývoji inovativní platformy pracovali tři roky odborníci z Pražského inovačního institutu pod záštitou Magistrátu hlavního města Prahy společně s Českým institutem informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRC ČVUT), společností T‑Mobile a odborným garantem – Národním ústavem duševního zdraví. Aplikaci budou postupně rozšiřovat o další funkce a testy.
„Výsledky dokazují, že aplikace může v ambulancích praktických lékařů přispět k posílení prevence neurodegenerativních onemocnění v široké populaci. Jsme rádi, že hlavní město Praha k vývoji této unikátní aplikace mohlo přispět,“ říká pražský radní pro inovace Daniel Mazur.
Projekt „AI-MATTERS“ vytvoří evropskou experimentální infrastrukturu pro testování umělé inteligence
„Spolupráce Pražského inovačního institutu, CIIRC ČVUT, NUDZ a společnosti T-Mobile je příkladem tolik skloňovaného léku pro naši ekonomiku – znalostního a technologického transferu. Tato spolupráce poskytla aplikaci Cogni Trainee rámec veřejného zájmu, vědecký základ a technologickou excelenci. Taková partnerství umožňují kombinovat akademický výzkum se schopnostmi průmyslových partnerů, což je klíčové pro úspěšný vývoj a vznik inovativních technologií. Právě to je cílem inovací a aplikovaného výzkumu, které, pokud se dostanou do praxe, umí dobře sloužit společnosti,“ říká ředitel Pražského inovačního institutu Tomáš Lapáček.
Demencí je ohrožen každý třetí člověk
S prodlužující se délkou života roste i počet pacientů, kteří trpí neurodegenerativními nemocemi, jako jsou například Alzheimerova či Parkinsonova choroba.
„Říká se, že neurodegenerativní choroby jsou pandemií 21. století. Ztracené schopnosti nelze vrátit, ale postup nemoci je možné co nejvíce zbrzdit. Proto je včasné varování tolik potřebné,“ vysvětluje Olga Štěpánková z CIIRC ČVUT, jedna z autorek testovací aplikace.
„Díky aplikaci získává výzkumný tým CIIRC ČVUT přístup ke světově unikátním datům, jejichž analýza pomůže lépe pochopit, jak se Alzheimerova choroba vyvíjí v čase, kde vzniká a jak ji co nejdříve odhalit. Potenciál tohoto výzkumu je pro společnost i vědu nezměrný,“ dodává Štěpánková.
Evropské centrum pro digitální inovace ČVUT podpoří inovace ve firmách a veřejné správě
Nástup prvních příznaků bývá velmi pozvolný a změny tak nenápadné, že je nelze na první pohled rozeznat. Týká se to zejména seniorů nad 65 let. Negativní vývoj nebo oddálení postupující nemoci může zbrzdit trénink nebo medikace. Klíčové je ale poznat zhoršení včas.
Případů ´Alzheimera´ bude rychle přibývat
„Aplikace Cogni Trainee není diagnostickou ani léčebnou metodou, ale představuje expertní alertní systém, který je zaměřen na včasný záchyt příznaků, které by mohly být prvními varovnými signály počátku neurodegenerativních onemocnění. Cílem aplikace je informovat o možném nástupu blížícího se onemocnění ve velmi časném stádiu, kdy je možné zpomalit rychlost rozvoje nemoci a oddálit její progresi, ať již tréninkem, nebo včasnou medikací,“ doplňuje Martin Brunovský z NUDZ, expertní garant vědecké a etické validity výzkumu.
Přestože nejsou k dispozici přesné údaje o incidenci a prevalenci jednotlivých neurodegenerativních onemocnění, podle odborných odhadů trpí Alzheimerovou chorobou v ČR zhruba 150 tisíc lidí. Do roku 2050 se očekává, že se toto číslo téměř zdvojnásobí. Souvisí to se stárnutím české populace, kdy do půlky století může počet lidí nad 65 let stoupnout z 2,2 na 3,1 milionu. S některou z forem demence se tak časem setká každý třetí člověk, který je nyní v produktivním věku.
Neurodegenerativní onemocnění přitom významně ovlivňují kvalitu života jedince i jeho okolí, tedy mají dopad na celou společnost i ekonomiku. Proto je důležitá prevence a včasný záchyt nemoci. Právě testování kognitivních schopností může napovědět mnohé o stavu jedince a změnách jeho duševní kondice.
„Oddálení pokročilých fází onemocnění je klíčové nejen pro seniory samotné, ale i z hlediska kapacit sociálních služeb. Včasná diagnóza totiž pomůže zachovat člověka co nejdéle v jeho přirozeném domácím prostředí. To je důležité nejen pro společnost, ale i pro veřejné rozpočty. Věříme, že Cogni Trainee také přispěje k úsporám finančních prostředků, a tedy zvýšení kvality sociální péče v Praze a do budoucna i v dalších krajích,“ říká Viktor Kubát, hlavní řešitel projektu.
Výsledky klinické studie
Do klinického hodnocení bylo zařazeno 153 lidí, kteří byli opakovaně vyšetřeni sadou neuropsychologických škál (asi dvě třetiny zúčastněných byly z domovů pro seniory a třetina z domácího prostředí). Zároveň byli účastníci sledováni softwarovou aplikací Cogni Trainee s testováním verbálních, logicko-matematických, paměťových a emočních schopností. Na základě klinických dat a získaných extrahovaných příznaků (zahrnujících také analýzu hlasu a snímání mimiky) prokázal podle NUDZ nově vyvinutý alertní systém schopnost včas ´detekovat změnu kognitivního výkonu, který by mohl naznačovat rozvoj možného neurodegenerativního onemocnění´. Systém prokázal vysokou senzitivitu (0,83) a velmi dobrou specificitu (0,74), což je stupeň důvěryhodnosti srovnatelný s tím, který poskytují jiná běžná lékařská vyšetření, například EKG.
Jak Cogni Trainee funguje?
Cogni Trainee pomáhá včas zachytit zhoršování kognitivních funkcí, které často doprovází právě raná stadia příznaků neurodegenerativních nemocí. Zjednodušeně řečeno, jde o testování základních kognitivních a emočních projevů.
Aplikace propojuje testování verbálních, logicko-matematických, paměťových a emočních schopností jedince. Nejde však o prvoplánové vyplňování testů. Jedinečnost aplikace spočívá v tom, že schopnosti a jejich vzájemný vztah testuje dlouhodobě a v kombinaci se sledováním ostatních projevů včetně těch mimo přímou kontrolu uživatele, například plynulost a tlak dotykových funkcí při práci s tabletem, parametry řeči nebo výraz obličeje.
Za technickým řešením aplikace stojí společnost T‑Mobile, která se, kromě jiného, zabývá digitalizací různých odvětví v průmyslu, ale právě i oblastí e-health či společenského života.
Umělá inteligence pomáhá proti fake news i lidem s Alzheimerem
„Technologie dokáží zpracovat ohromné množství dat v reálném čase. Podařilo se nám navrhnout a realizovat inovativní řešení, které zrychluje proces vyhodnocení jednoho testu kognitivních funkcí z řádu hodin na jednotky minut. Zvyšuje se tím efektivita takového vyšetření oproti běžnému způsobu s tužkou a papírem. Navíc je možné efektivně dlouhodobě sledovat vývoj zdravotního stavu jedince a upozornit včas i na minimální odchylky,“ dodává ředitel divize T‑Business společnosti T‑Mobile Czech Republic, která dodala technické řešení aplikace, Luboš Lukasík.
Cogni Trainee celkově vyhodnocuje až několik set interaktivních vstupů včetně těch obrazových a hlasových, a to pomocí pokročilé matematické metody a strojového učení. Proto je důležité, aby uživatel povolil aplikaci přístup k mikrofonu a kameře.
Jednotlivé testy v aplikaci hodnotí uživatelovu schopnost udržet pozornost, jeho paměť a hmat. Celá testovací série zabere méně než 20 minut. Pokud se uživatel otestuje alespoň dvakrát za tři měsíce, získá výsledné skóre, které může sloužit jako indikátor možného zdravotního problému.
