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
Související články
Věda a technika
Příroda jako architekt: Jak ledňáčci inspirovali Šinkansen
S rychlostí přesahující 270 km/h byl v roce 1989 japonský vlak šinkanzen zázrak techniky. Měl jenom jednu vadu – na hlasitou vlnu aerodynamického třesu, která vznikala s každým průjezdem tunelem, si stěžovali lidé i 400 metrů daleko. Problém dokázal vyřešit japonský inženýr Ejdži Nakacu díky svému hobby – byl totiž vášnivým pozorovatelem ptáků. Ejdži Nakacu […]
Věda a technika
Ikony metropolí: Nejpozoruhodnější mosty na světě
Mosty slouží k přepravě vozidel a lidí přes vodní plochy nebo údolí – jako praktické stavby proto mají většinou především dopravní funkci. Mnohé z nich jsou však inženýrskými skvosty a boří naše představy o tom, co všechno je možné postavit. Některé z mostů jsou na první pohled obyčejné, jiné vzbuzují úžas. Některé se staly jedněmi […]
Věda a technika
Neobvykle hladová černá díra
Přibližně dvanáct miliard světelných let od nás se nachází neobvykle hladová černá díra. Každý den v ní zmizí vesmírný materiál odpovídající prý přibližně polovině našeho Slunce. Byla objevena teprve poměrně nedávno… Z historie černých děr Černé díře se říká černá, protože její gravitace je natolik silná, že jí neunikne ani světlo. Existence černých děr byla […]
Věda a technika
Přelstěte svůj zrak! Jak funguje dírkový efekt?
Chroupete někdy u televize slané krekry s dírkami? Zkuste si dát dva před oči… a stane se kouzlo! Obraz uvidíte mnohem ostřejší než předtím, a dost možná i odložíte brýle! Sušenky po ruce nemáte? Nevadí, zkuste třeba cedník či cokoliv jiného s malými otvory (nebo alespoň s jedním). Výsledek bude stejný! Samozřejmě nejde o žádné […]
reklama
věda a technika
Zdánlivě pomalé želvy: Tichý a dlouhověký společník
Když nejmocnější z řeckých bohů – Zeus chystá veselku s manželkou Hérou, pozve všechny. Želva ale odmítne opustit svůj dům, a tak na ni vládce sesílá kletbu. Od té doby si musí své obydlí tahat všude s sebou! Plouží se po souši, jejich mořští kolegové zase neohroženě brázdí oceány. Zvláštní skupina plazů je častým terčem posměchu kvůli těžkopádnosti […]
Zákoutí neurogastronomie: Sluch je nejlepší kuchař
Že výběr hudby ovlivní náš kulinářský zážitek, asi nikoho nepřekvapí. Zákazníci například v restauraci utratí až o 10 % víc, pokud na pozadí hraje klasika. Hlasitá hudba zase zvyšuje prodej soft-drinků a při poslechu hudby rychlé rychleji jíme. Sluchové vjemy se ale také zcela zásadně podílejí na tom, jak nám samotné jídlo chutná.   Když […]
Sklerosteóza: Mutace nezlomitelných kostí
Na první pohled se tato genetická mutace může zdát jako něco, co by chtěl mít v genomu každý. Její nositel disponuje kostmi s několikrát hustější strukturou, než je obvyklé. Jsou tak prakticky nezlomitelné. Už ale prostý fakt, jak málo je známo podobných případů, naznačuje, že majitelé tohoto haplotypu nemají dobré podmínky pro přenos svých genů na další […]
Štola 88: Ponorková nemoc cestou na Mars
Republikou se koncem 80. let šířily fámy o tajných pokusech na lidech probíhající kousek za Brnem. Tak si někteří vysvětlovali kolony nákladních vozů, které se sjížděly k důlní štole u Tišnova. Skutečnost ale předčila všechny představy – v opuštěné podzemní chodbě totiž probíhal let na Mars.   Lidská povaha je komplikovaná. Ačkoliv se vztahy mezi […]
záhady a tajemství
Tragédie nad mraky: Let kapely Lynyrd Skynyrd, který změnil rockovou historii
Když osud vzal cestou, která měla vést k hudbě, životy hudebníků se změnily v okamžiku. Příběh pádu letadla, který zastavil srdce jižanského rocku a zanechal svět v šoku. Máme nějaký problém s palivem            Tihle hoši byli od začátku průšviháři. Když už založí kapelu, tak hned několikrát změní její název. Z One percent se přes Noble Five […]
Čarodějnictví a magie: Co na to věda?
Čarodějnictví a magie se lidé báli odedávna. Možná zde svou roli sehrávala i pověrčivost a určité nesmiřitelné pojetí smrti či existence druhého břehu. Duše zemřelých se často stávaly objektem jakéhosi pověrečného strachu… Například staří Mezopotámci dokonce věřili, že pokud nebude duch zemřelého na onom světě spokojený, může nám ublížit nebo dokonce rovněž i zabíjet. Zejména […]
Dolores O ´Riordan: Byla smrt slavné zpěvačky opravdu jen náhoda?
Kdo by neznal hity jako Zombie, Dreams nebo Linger? Věděli jste, že slavná písničkářka Dolores O ´Riordan vystupovala nejprve po hospodách? Poté potkala irské „Brusinky“ a nastartovala slavnou kariéru. Když ale před čtyřmi lety náhle umírá, mezi lidmi se říká, že to není jen tak. Může za to psychika, cizí zavinění, nebo je za vším […]
Kdo tě zabil, božská Marilyn?
Narodila se jako Norma Jean Mortenson, ale svět dobyla už jako Marilyn Monroe. Objevila se na titulní stránce prvního vydání Playboye. Bulvární listy živila svými nekonečnými románky s mocnými muži. A ve svých 36 letech zemřela. Jak? To se dosud nepodařilo uspokojivě vysvětlit.   Pro její dětství se nejlépe hodí slova „psí život“. Její biologická matka […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
O rodinu se umí manžel postarat
skutecnepribehy.cz
O rodinu se umí manžel postarat
Mezi mojí a Matějovou rodinou byla přehrada. Bydleli jsme sice, já i Matěj, v paneláku, ale rozdíly by přehlédl jen slepý. Já byla hýčkaná princezna, jezdili jsme k moři, v pokojíčku jsem měla růžové závěsy a růžový přehoz přes křesílko, snídala jsem chleba s medem nebo bábovku a měli jsme chatu u rybníka. Zato Matěj. To byl smutný případ. Děti se mu smály, že
Nové zprávy z Europy. Astrobiologové se z nich neradují
21stoleti.cz
Nové zprávy z Europy. Astrobiologové se z nich neradují
Málokteré těleso ve Sluneční soustavě je pro astrobiology tak lákavé, jako Jupiterův Měsíc Europa. Pod jeho ledovým příkrovem se totiž ukrývá oceán kapalné vody, které je zde více, než v pozemských oc
Oslavy sv. Antonína: Svatby, barvy a chuť sardinek
historyplus.cz
Oslavy sv. Antonína: Svatby, barvy a chuť sardinek
Ve stáncích na ulicích Lisabonu se během oslav svatého Antonína prodává spousta dobrot. Největší zájem je ale jednoznačně o grilované sardinky. Lidé je obvykle pojídají spolu s křupavým chlebem. Bloumají při tom městem, které vzdává hold svému patronovi a „vyhlášenému dohazovači“. Pro jeho oblíbenost se mu občas říká „světec celého světa“. Je patronem zamilovaných, cestujících
Nádherná Ivona Dadic se stala tváří hodinářské značky Norqain
iluxus.cz
Nádherná Ivona Dadic se stala tváří hodinářské značky Norqain
Ivona Dadic, rakouská sedmibojařka, má za sebou pozoruhodnou kariéru a již dosáhla mnoha milníků v atletice. Byla první Rakušankou, která se kvalifikovala na olympijský sedmiboj v roce 2012 v Londýně,
Dceřin magický prsten střeží naše rodinné štěstí
nejsemsama.cz
Dceřin magický prsten střeží naše rodinné štěstí
Když ten šperk uviděla, doslova ji uhranul. Od té chvíle se nás štěstí drželo, ale jen do té doby, než se dcera rozhodla prsten prodat. Bylo to v dobách, kdy se hranice otevřely a my se začali hrnout do světa. U nás doma jsme nebyli výjimkou. První cesta vedla do Vídně. Možná si pamětníci vzpomenou na ty slevové kupony,
Tereza Kostková je pořád stejně štíhlá
nasehvezdy.cz
Tereza Kostková je pořád stejně štíhlá
V čem spočívá tajemství dokonalé postavy herečky a moderátorky Terezy Kostkové (47)? Konečně šla s pravdou ven. Zejména divačky si vždy v průběhu televizního pořadu StarDance aneb když hvězdí tančí
Spa Hotel Děvín láká na relaxační pobyty, i na kulturu Mariánských Lázní
panidomu.cz
Spa Hotel Děvín láká na relaxační pobyty, i na kulturu Mariánských Lázní
Mariánské Lázně, město zapsané na seznamu UNESCO, jsou známé jako jedno z nejkomplexnějších lázeňských měst na světě. Toto město se pyšní čistým vzduchem, malebnými procházkami v okolních parcích a lesích a relaxačními procedurami, které poskytují novou energii a regeneraci. Spa Hotel Děvín Superior *** nabízí širokou škálu služeb pod jednou střechou. Hotel poskytuje léčebné a
Kuskus s kuřetem a zeleninou
tisicereceptu.cz
Kuskus s kuřetem a zeleninou
Zbylo vám trochu pečeného kuřecího masa od oběda? Využijte ho k přípravě dalšího pokrmu. Potřebujete 150 g pečeného kuřecího masa 1 lžíci másla 3 lžíce oleje 250 g kuskusu 1 kuřecí bujón 1
Červnový festival Pivo na Náplavce představí 40 minipivovarů
epochanacestach.cz
Červnový festival Pivo na Náplavce představí 40 minipivovarů
Pivo na Náplavce – oblíbený degustační festival zlatavého moku, na kterém nebude chybět ani redakce Epochy na cestách, se v letošním roce bude konat 14. a 15. června na Rašínově nábřeží. Účastnit se ho budou stálice i nováčci, na pravém břehu Vltavy se představí 40 zástupců českých minipivovarů. Součástí festivalu budou i stánky s jídlem,
Hledání Semiramidiných zahrad
enigmaplus.cz
Hledání Semiramidiných zahrad
Při hledání místa, kde se zahrady stvořené pro Semiramis nacházely, se archeologové nemají čeho chytit. Německá skupina archeologů pod vedením Roberta Koldeweye se na domnělé místo vydává na přelomu
Bohémský interiér s pařížským šarmem
rezidenceonline.cz
Bohémský interiér s pařížským šarmem
Zcela nový projekt, vybavený odborníky na design z LUXXU, byl promyšlen do nejmenších detailů a evokuje francouzskou klasiku s dotekem historie. Exkluzivní realizace je tak ztělesněním pronikavého kouzla a elegance půvabné metropole země galského kohouta a jejího životního stylu. Hned po vstupu do nitra charismatického bytu je téměř hmatatelně cítit vůni panujícího avantgardního stylu –
Vlkodlaci mezi námi? Příběhy o nich sahají až do starověku!
epochalnisvet.cz
Vlkodlaci mezi námi? Příběhy o nich sahají až do starověku!
Nejstarší dochovaný příklad přeměny člověka na vlka se údajně nachází v Eposu o Gilgamešovi z doby kolem roku 2100 př.nl. Dodnes však světem kolují příběhy, ve kterých slýcháváme o krvelačném vlkovi, jenž se objevil při úplňku.   Vlkodlak, jak ho nyní známe, se poprvé objevuje ve starověkém Řecku a Římě, v etnografických, poetických a filozofických