Neurona Lab je technologický startup využívající umělou inteligenci [AI] v neurologii. Nyní pracuje na třech projektech, jež se všechny soustředí na léčbu Alzheimerovy nemoci. První dva cílí na detekci amyloidu v mozku pacientů.
Amyloid je peptid přirozeně se vyskytující v těle, jenž vzniká degradací, odbouráváním amyloidového prekurzorového proteinu [APP]. Ve zdravém mozku se APP snadno štěpí a rozkládá. Což už ale neplatí u nemocných lidí.
„U pacientů s Alzheimerovou chorobou je však metabolismus APP narušen a vzniká takzvaný beta-amyloid, který se pak v těle hromadí, shlukuje, neodbourává se, a vytváří nerozpustné usazeniny mezi nervovými buňkami, takzvané senilní plaky. Tělo pak již tyto usazeniny nedokáže rozložit,“ vysvětluje pro ZdraveZpravy.cz ředitel Neurona Lab Jan Pavlík, jenž je profesí lékař.
Právě vyskytující se senilní plaky charakterizují Alzheimerovu nemoc. Přičemž na detekci amyloidu se soustředí první z projektů startupu Neurona PET. Za cíl si neklade nic menšího než spolehlivou a rychlou diagnostiku Alzheimerovy choroby.
„K tomu využívá zobrazovací technologie magnetickou rezonanci [MRI] a pozitronovou emisní topografii [PET]. Algoritmus se v současnosti učí definovat množství amyloidu v mozku, kvantifikovat změnu v čase při opakovaném vyšetření a lokalizovat ložisko amyloidu v mozku,“ upřesňuje Jan Pavlík.
Na otázku, jak přesně technologie funguje, odpovídá, že výpočet množství a lokalizace amyloidu v mozku vzniká na podkladě složitého výpočtu, kódu, kdy dochází k fúzi informací z PET a MRI vyšetření.
Vývoj technologie Neurona PET
Vývoj detekční technologie má podle zástupců společnosti tři fáze. V první z nich dochází k optimalizaci výpočtu tak, aby zdravotníci získali výsledek v několika minutách. Což by znamenalo velký posun, protože detekce amyloidu i za použití moderních softwarů dnes zabírá nižší desítky hodin.
„Celý proces je know-how naší společnosti,“ odmítá sdělit větší podrobnosti o tom, jak pracuje Neurona PET, Jan Pavlík.
Zároveň ale i dodává, že dnešní technologie nabízejí pouze informace z PET vyšetření o tom, zda amyloid v mozku pacienta je, nebo není.
Druhá fáze projektu podle něj cílí na rozvoj ekosystému pro bezproblémovou a bezpečnou komunikaci algoritmu v rámci nemocničních informačních systémů na základě mezinárodních protokolů. Jakkoli to může znít jako samozřejmost, zase tak samozřejmé to není. Komunikaci v rámci nemocnic a jejich nemocniční informační systémy totiž podle Pavlíka přísně reguluje a kontroluje Národní úřad pro kybernetickou a informační bezpečnost.
„Vše musí splňovat normy a opatření daná touto autoritou. Komunikace musí vycházet z mezinárodních standardů a protokolů, kterou jsou jasně definované. Pokud software nesplňuje tato pravidla a opatření, nemůže být v nemocnicích používán,“ upřesňuje.
Soulad s danými pravidly je klíčový pro získání certifikace dané technologie jako zdravotnického prostředku. S ní firma, stejně jako s širším využitím technologie v klinické praxi, počítá již v příštím roce.
Vývoj technologie Neurona ARIA
Druhým projektem společnosti je Neurona ARIA [ARIA = Amyloid Related Imaging Abnormalities]. Cílí na vybudování architektury umělé inteligence, která umožní rychle a přesně detekovat komplikace biologické léčby Alzheimerovy nemoci. A opět nejde o žádnou maličkost, protože komplikace se podle Pavlíka mohou vyskytovat až u 40 procent pacientů.
„Jedná se především o otok mozku a mikrokrvácení. To souvisí s tím, že amyloid se ukládá nejen mezi buňky, ale i do stěny cév. Biologická léčba, která rozpouští beta amyloid, tak může způsobit výše popsané nežádoucí účinky,“ vysvětluje Jan Pavlík.
Detekci komplikací technologie Neurona ARIA dosahuje pomocí detekce zobrazovacích abnormalit spojených s výskytem amyloidu v mozku. Projekt má opět několik fází. První z nich je tvorba datasetu MRI snímků pro prvotní učení umělé inteligence. Následuje testování a optimalizace technologie.
„Zde se bavíme o testování účinnosti softwaru ve smyslu, že budeme porovnávat v rámci klinické zkoušky, zda je stejně, nebo dokonce účinnější než lékaři,“ upřesňuje Pavlík.
Technologie bude muset být opět kompatibilní a bezpečná v rámci nemocničních informačních systémů podle mezinárodních protokolů. V poslední fázi pak dojde na certifikaci zdravotnického prostředku pro širší využití v klinické praxi a klinické zkoušky.
Rozpoznání Alzheimerovy nemoci z řeči
Třetím z projektů společnosti Neurona Lab je Neurona VOX. Tento projekt se soustředí na detekci časných známek onemocnění z nahrávek pacienta pomoci DNA hlasu. Včasná diagnóza je totiž v případě neurodegenerativních onemocnění klíčová. V první fázi projektu se vytvoří jednoduchý protokol pro nahrávky hlasu. Otestuje se u zdravých osob v riziku a nemocných osob. Ve druhé fázi dojde k vývoji algoritmu pro diagnostiku onemocnění z řeči.
Lék Eli Lilly snižuje progresi Alzheimera, má ale i jiné účinky
Na otázku ZdraveZpravy.cz, podle jakých zvukových projevů systém pozná nemoc, Jan Pavlík odpovídá: „To bude předmětem dalšího zkoumání a nastavení systému. Ale obecně budeme sledovat možné a typické změny v hlasu nemocných – například tempo hlasu, zadrhávání, opakování slov, neschopnost něco vyjádřit. Čím se stane systém dokonalejší, tím lépe detekuje diskrétnější stopy změn, které se neukazují zřetelně za normální situace.“
Úspěchem ve vývoji technologií si je jistý. V poslední fázi vývoje dojde i k vytvoření mobilní aplikace pro iOS a Android, které rovněž umožní detekci možných příznaků onemocnění.
