Domů     Umělá inteligence pomůže stanovit diagnózu pacientů
Umělá inteligence pomůže stanovit diagnózu pacientů
29.6.2022

Umělá inteligence bude pomáhat při stanovování diagnózy pacientů na základě jejich laboratorních vzorků.

Na unikátní pilotní technologii MAIA spolupracuje Biologické centrum Akademie věd ČR (BC AV), Nemocnice České Budějovice a biotechnologická společnost Aiolite.

Sepse je víceúrovňová systémová odpověď lidského organismu na infekci. Foto: TZ
Sepse je víceúrovňová systémová odpověď lidského organismu na infekci. Foto: TZ

Projekt spolufinancovala Technologická agentura ČR a vyvrcholí na konci června letošního roku. Výsledkem spolupráce bude vývoj pokročilého softwarového nástroje, který lékařům pomůže v rozhodování o léčbě pacienta.

Jaké jsou cíle?

Cílem projektu MAIA (Metabolomic Artificial Intelligence Analysis) bylo propojit data získávaná ze vzorků moči a krve pacientů a vyvinout s pomocí metod umělé inteligence efektivní nástroj pro jejich analýzu a syntézu.

Výsledky budou sloužit lékařům ke sledování vývoje zdravotního stavu pacienta a volbě dalšího léčebného postupu.

Projekt MAIA je úspěšným příkladem propojení výsledků výzkumu s klinickou medicínou a průmyslem. Podílí se na něm tři týmy odborníků – lékaři, výzkumníci a informatici, které jsou zřízené mladými vedoucími pracovníky pod dohledem mentorů.

Lékaři z českobudějovické nemocnice vybrali pro pilotní projekt pacienty z jednotky intenzivní péče Infekčního oddělení s podezřením na možný rozvoj septických komplikací.

Ze standardních odběrů biologického materiálu předávají při -20 stupních zpracované anonymizované vzorky do biochemické laboratoře BC AV ČR. Zároveň k vzorkům odesílají do úložiště MAIA anonymizované klinické údaje o stavu pacienta, jeho léčbě a také laboratorní výsledky vázané na čas a průběh onemocnění.

Biochemici z BC AV ČR provádějí ve vzorcích tzv. metabolomickou analýzu.

Rozvoj sepse závisí na stavu organismu, příčině, která ji vyvolala, a vhodné léčbě. %. Foto: TZ
Rozvoj sepse závisí na stavu organismu, příčině, která ji vyvolala, a vhodné léčbě. %. Foto: TZ

Nejnovější poznatky

Využíváme nejnovější poznatky a metody z výzkumu metabolismu.

V nepatrném objemu vzorku lidského krevního séra nebo moči dokážeme současně změřit zhruba o řád více látek, než se dnes obvykle získává při standardních klinických rozborech,“ říká Petr Šimek, vedoucí Laboratoře analytické biochemie a metabolomiky Biologického centra.

Získané obrovské soubory dat pak analyzuje, třídí a vyhodnocuje softwarový nástroj MAIA s algoritmy umělé inteligence firmy Aiolite. „Tato tzv.

big data obsahují informace o široké škále potenciálních biomarkerů a použité medikaci, které vyhodnotí náš server vybavený umělou inteligencí.

Ošetřující lékař dostane k posouzení aktuálního zdravotního stavu pacienta ucelené podklady, které mu pomohou na kvalitativně vyšší úrovni rozhodovat o dalším, optimálním postupu léčby.

Tento nástroj tak může pacientovi zlepšit kvalitu života, potažmo zachránit život,“ vysvětluje Jakub Schůrek, CEO firmy Aiolite.

Několikrát kontrolováno

Funkčnost platformy MAIA je průběžně kontrolována také paralelním ručním zpracováním pomocí konvenčních metod.

Závěrečné hodnocení výsledků analýz prováděl tým lékařů infekčního oddělení, klinické biochemie a dalších odborníků z laboratorní medicíny.

Cílem projektu bylo vytvořit pilotní nástroje pro komplexní propojení, zpracování a vytěžování všech dostupných klinických dat se záměrem vyhledávat nové, dosud nepoznané souvislosti a poznatky a využít je v klinické diagnostice.

Výzkumníci nové přístupy nejprve testovali na vybraných modelech buněčných kultur, jejichž fyziologický stav lze lépe kontrolovat. Poté pokračovali na primárních lymfocytech, a nakonec na vzorcích pacientů v septickém stavu.

Nejde o uniformní onemocnění, ale o dynamický stav. Foto: Pixabay
Nejde o uniformní onemocnění, ale o dynamický stav. Foto: Pixabay

Projekt nás zaujal využitím širokého spektra stanovitelných parametrů přeměny látkové v lidském organismu, které skrývá potenciál k hodnocení energetického stavu organismu, schopnosti produkovat potřebné látky a hodnocení efektu léčebných opatření.

Vzhledem k množství měřitelných parametrů, jejich dynamiky, vlivu biorytmů, režimu léčby a dalších faktorů je velmi těžké bez využití prvků umělé inteligence hledat vzory vhodné k posouzení limitních situací vhodných pro volbu dalšího postupu či zásadní změny strategie,“ uvedl ředitel úseku centrálních laboratoří Nemocnice České Budějovice Miroslav Verner.

Špičková technika

Díky špičkové analytické technice a možnostem umělé inteligence by měl podle Vernera vzniknout ověřený nástroj, který zdravotníkům pomůže včas odhalit zlomové body pro rozhodování, aby snížili počet úmrtí na sepsi a též zefektivnili a zkrátili dobu léčby a rekonvalescence.

Výstupem pilotního projektu MAIA bude optimalizované nastavení procesů a přesných postupů pro vyhodnocování dat pomocí umělé inteligence, které umožní posunout projekt do další fáze ověření funkčnosti systému na větším souboru pacientů.

V současnosti je sepse v 35 % případů nejčastější příčinou úmrtí na jednotkách intenzivní péče. Ročně narůstá množství septických komplikací o 1,5. Foto: Pixabay
V současnosti je sepse v 35 % případů nejčastější příčinou úmrtí na jednotkách intenzivní péče. Ročně narůstá množství septických komplikací o 1,5. Foto: Pixabay

Spolupráce bude pokračovat. „Spolupráce s kolegy je naprosto perfektní. Vytvořili jsme funkční tým odborníků a specialistů, kteří mají i nadále ambici pracovat na projektech, které umožní propojení poznatků výzkumu s komerční praxí.

Finalizujeme projekt MAIA II, v rámci kterého poznatky a závěry z jedničky posuneme do další fáze ověřování a možností využití,” dodává Jakub Schůrek.

Foto: Úvodní foto: TZ
reklama
Související články
Věda a technika
Moderní lanovky: Zázraky soudobého inženýrství
Historie lanovek sahá do daleké minulosti – zařízení na způsob lanových drah se využívala už ve 4. století před naším letopočtem v Číně pro přepravu materiálu na stavby. Na vývoji lanovek v průběhu staletí je tak možné sledovat, jak se neustále zdokonalovala lidská zručnost a možnosti moderní techniky. Přelomem pro vývoj lanovek byl především vynález […]
Věda a technika
Mechanismus z Antikythéry: Proč se nacházel na ztroskotané lodi a kdy začal fungovat?
Kolem roku 65 př. n. l. se nedaleko řeckého ostrova Antikythéra potopila loď. Její vrak roku 1900 objevili sběrači mořský hub. Místo se proslavilo zejména nálezem tzv. mechanismu z Antikythéry, Jde o ozubené soukolí sloužícího k zaznamenávání pohybu Slunce a Měsíce. Třebaže zbytky lodi byly během 20. století zkoumány hned několikrát, nebyly z nich vyloveny všechny cennosti. Roku […]
Věda a technika
Jak bojovat proti bolesti?
Co je to vlastně bolest? Jedná se o nepříjemný smyslový i pocitový zážitek, který je pro nás obrannou reakcí a varováním před hrozícím nebo již i existujícím poškozením tkání. Z tohoto důvodu bychom ji tedy nikdy neměli podceňovat… Různorodé vnímání bolesti Většina lidí ji už zřejmě někdy zažila a ví, jak dokáže znepříjemnit život. Navíc […]
Věda a technika
Soudný den Středozemního moře: Až si pro vás připlavou perutýni!
Zdánlivě je všechno v pořádku. Obloha je modrá, z okolních kopců klesá k mořské hladině omamná vůně středomořských bylin. Skupinka místních rybářů míří k majáku a nese pruty hrdě jako kopí vítězné armády. Vědí však, že už  se pomalu pro původní život v tomto moři blíží soudný den? Východní část Středozemního moře je ohraničena na […]
reklama
svět zločinu
Tři dívky v domě hrůzy
Napohled obyčejný pohodlný dům v rezidenční čtvrti v Clevelandu obývá sympatický muž, kterého si sousedé nemohou vynachválit. Nikdo z nich netuší, jak hrůzné tajemství se za jeho zdmi skrývá. Městečko Yauco na karibském ostrově Portorico má něco přes 30 tisíc obyvatel a 10. července 1960 k nim přibývá také Ariel Castro. Jeho rodiče Pedro Castro […]
Prohlédněte si pořádně auto, do kterého chcete nastoupit! Možná v něm sedí váš vrah…
Možná jen byly ve špatnou chvíli na špatném místě. Jenže co je to „špatné místo“? Hailey se právě vracela domů od kamarádky, Yuliana si hrála před obydlím svých rodičů v chudinské čtvrti Bogoty. A Kelsey ještě stačila před obchoďákem zatelefonovat své matce, než usedla za volant svého auta. Jenže pak si k ní přisedl její vrah. Únosci […]
Pod vlivem komiksu zabil učitelku angličtiny
Je na útěku už celé dny, ale ví, co má udělat. Nedostanou ho, i když si nevzal doma ani boty. Schová se na ostrově Ohajima, kde hledají lidi na stavbu a něco k jídlu se tam najde. Až si našetří peníze, dá si upravit obličej a nadobro zmizí. Jednou o tom třeba ještě napíše knihu, […]
Somálští piráti hrozí nejen na moři, ale i na pevnině
Afrika je krásná a nebezpečná zároveň. Jednu chvíli se koupete v moři nebo jenom lenošíte v houpacích sítích, abyste se v noci probudili v obklíčeném domě s po zuby ozbrojenými piráty. To se také stává v Keni před 10 lety dvěma britským manželům. Jejich dovolená se změní v noční můru a jeden z nich se […]
reklama
historie
Nejstarší banka na světě se zrodila v Sieně
Banky patří ke starým finančním institucím. Kolébkou bankovnictví je Itálie. Právě zde se rodily první finanční domy. Jeden z nich nepřetržitě přetrval až do dnešních dnů. Nejstarším dosud fungujícím bankovním institutem na světě je italská banka Monte dei Paschi v Sieně. K jejímu založení došlo 4. března 1472 nařízením radních městské republiky Siena. Šlo v podstatě o […]
Boty na podpatcích nosili už starověcí egyptští řezníci
První podpatky se objevují už na vyobrazeních ze starověkého Egypta. V říši na březích Nilu určovaly společenské postavení svého nositele. Pyšnili se jimi lidé, kteří se řadili k tehdejší společenské smetánce. Podpatky zde nosili i řezníci, ovšem z ryze praktického důvodu, ato aby se mohli brodit v krvi mrtvých zvířat. V antickém Řecku a Římě znali sandály s vysokou platformou, […]
Skryté památníky druhé světové války: Kde je najdeme?
Od konce druhé světové války nás dělí již dlouhé časové období. Krajina Evropy dávno zahladila stopy po bojích a druhoválečná vojenská technika si našla místo v muzejních expozicích. Jsou zde ale i skryté památníky, přízrační svědkové nelítostného globálního konfliktu. Najdeme je ve vodním prostředí. Právě zde můžeme v některých lokalitách na válečná mementa  narazit. Někdy nám […]
Proč dostal Mikuláš II. přezdívku „krvavý car“?
„Tato událost téměř čítankově ilustruje, jak silnému vlivu svých starších rodinných příslušníků byl vystaven tehdy osmadvacetiletý Mikuláš na začátku své vlády,“ vysvětluje současná rakouská autorka Elisabeth Hereschová. Na mysli má událost, ke které dojde 30. května 1896 na Chodynském poli v Moskvě. Jde o oslavu korunovace ruského cara Mikuláš II. Alexandrovič (1868–1918) pro lidové masy. […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Plněná cuketa s kuskusem, zeleninou a šunkou posypaná sýrem
tisicereceptu.cz
Plněná cuketa s kuskusem, zeleninou a šunkou posypaná sýrem
Suroviny 4 rajčata 3 cibule 8 lžic kuskusu 150 g uzené slaniny 200 g šunky 200 g strouhaného sýra Postup Cuketu podélně rozřízněte a vnitřek vydlabejte. Vydlabaný vnitřek nakrájejte na m
Hrádek u Nechanic: Po stopách šlechtického rodu Harrachů
epochanacestach.cz
Hrádek u Nechanic: Po stopách šlechtického rodu Harrachů
Reprezentační sídlo starobylého rodu Harrachů je ideálním prostředím k udržování starých tradic. A na zámku Hrádek u Nechanic dobře vědí, co zajímavého pro své návštěvníky připravit. Známý novogotický zámek Hrádek u Nechanic byl vystavěn hraběcí rodinou Harrachů mezi lety 1839 až 1857 jako jejich letní lovecké a reprezentační sídlo. Vyznačuje se nejen anglickou architekturou, bohatě zdobenými
Velikonoce s Baronem
iluxus.cz
Velikonoce s Baronem
Velikonoce klepou na dveře, a jak lépe je strávit než v přítomnosti prvotřídních českých ovocných specialit a pálenek Baron Hildprandt. Nenechte se zaskočit dospělými koledníky, a kromě obarvených vaj
Čočková polévka s cizrnou a zeleninou
panidomu.cz
Čočková polévka s cizrnou a zeleninou
V této vegetariánské verzi supluje bílkovinu zelená čočka a cizrna, která chuťově doplňuje rajčata i brambory s řapíkatým celerem. Klidně uvařte toto jídlo z dvojnásobné dávky, určitě si nikdo nebude stěžovat ani druhý den, kdy se skvěle rozleží. Ingredience 300 g brambor 3 řapíkaté celery (200 g) 2 stroužky česneku 1 menší cibule 2 lžíce olivového
Jak shodit kila a nepřibrat
nejsemsama.cz
Jak shodit kila a nepřibrat
Přejídáte se, jenže pak si vyčítáte nadbytečná kila? Do posilovny vás nikdo nedostane? Moc toho nenaspíte a v práci máte stres? Zkuste na to jít jinak. Asi vás překvapí, že váš chytrý metabolismus sám od sebe spálí 1300 až 2000 kalorií denně, bez jakékoli aktivity. Kolik přesně, to už záleží na vaší váze, výšce i jiném. Už to je ale přece dobrý
Co vše skrývá zřícenina hradu Házmburk?
enigmaplus.cz
Co vše skrývá zřícenina hradu Házmburk?
Zřícenina gotického hradu Házmburk, jež najdeme u vsi Klapý, asi 3,5 kilometru severozápadně od města Libochovice v okrese Litoměřice, je opředena nejednou bájí a pověstí, tak jako ostatně každé staro
Průmyslové potraviny jako zhouba našeho zdraví?
21stoleti.cz
Průmyslové potraviny jako zhouba našeho zdraví?
Člověk je tvor nepoučitelný, zejména co se skladby jídelníčku týká. Jakmile má možnost dopřát si potraviny s vysokým obsahem cukru, soli nebo tuku, nedokáže odolat. Přitom by měl. S každou další porcí
Moderní rezidence u rovníku
rezidenceonline.cz
Moderní rezidence u rovníku
Rezidence vznikla v rovníkovém Ekvádoru. Betonová stavba rozvržená do tvaru písmene T působí přes svou masivní konstrukci příjemně svěžím, elegantním a odlehčeným dojmem. Tři podlaží, tři obytná kř
Jak jsem zkoumala svůj rozvětvený rod
skutecnepribehy.cz
Jak jsem zkoumala svůj rozvětvený rod
Seděla jsem nad archivem dlouho do noci a kolem mě se promenádovali duchové mých předků. Pak zamířili do jídelny ke kulatému stolu. Do toho domu po prarodičích jsem se přistěhovala nově, bydlela jsem tu zatím jen pár dní. Domek byl hodně dlouho opuštěný, protože babička s dědou už před lety odešli bydlet do domova seniorů, kde měli
Kameny Ica: Dokazují, že jsme žili s dinosaury?
epochalnisvet.cz
Kameny Ica: Dokazují, že jsme žili s dinosaury?
Na více než 15 000 kamenech s rytinami najdeme údajně potvrzení prakticky všeho, o čem dnešní záhadologové sní. Obrázky zachycují dinosaury, pokročilé lékařské zákroky nebo pokročilé technologie, nápadně připomínající ty moderní. Jsou kameny skutečné? Kdo je mohl vytvořit a co všechno by měly dokazovat?   Peruánský lékař Javier Cabrera Darquea (1924–2001) slaví 42. narozeniny. Mezi dary se
Richard Lví srdce krutostí šokoval muslimy i křižáky
historyplus.cz
Richard Lví srdce krutostí šokoval muslimy i křižáky
S rukama pevně svázanýma za zády je postupně vyvádějí z města do pouště. Tam na ně již čekají kati. Marně budou muslimští vojáci sultána Saladina bušit do křesťanských řad, aby zachránili své souvěrce. Jejich osud je zpečetěn. Přezdívají mu Lví srdce. Už jeho současníci pohlížejí na anglického krále Richarda I. (1157–1199) jako na hrdinu, rytíře
Radostná událost v rodině Leoše Mareše!
nasehvezdy.cz
Radostná událost v rodině Leoše Mareše!
U Marešových se slaví! Syn Jakub (18) se dostal na prestižní univerzitu Florida Southern College v Americe, kde se kromě studií byznysu bude také věnovat vodnímu lyžování, ve kterém je opravdu dobrý.