Nová metoda diagnostiky Parkinsonovy choroby

 

Ztráta spontánních pohybů obličeje a ztížená artikulace patří k běžným projevům Parkinsonovy choroby. Odborníci z Fakulty elektrotechnické ČVUT ve spolupráci s neurology z 1. lékařské fakulty UK vyvinuli metody automatické videoanalýzy pohybů obličeje a akustické analýzy řeči, podle nichž dokáží odhalit Parkinsonovu chorobu v počátečních fázích onemocnění. Výsledky publikoval prestižní vědecký časopis npj Digital Medicine ze skupiny časopisů vydavatelství Nature* (Studie Automated video-based assessment of facial bradykinesia in de-novo Parkinson’s disease)  v září 2022.

Až 92 % pacientů s Parkinsonovou chorobou trpí snížením mimiky obličeje. Společně s poruchami řeči se jedná o jeden z nejrannějších projevů tohoto závažného neurodegenerativního onemocnění, přičemž další orofaciální symptomy, jako potíže s polykáním a slinění, se objevují až v pozdějších fázích onemocnění. Hodnocení mimiky patří do standardního neurologického vyšetření. Doposud však nebylo možné ztrátu expresivity obličeje v brzkých stádiích Parkinsonovy choroby objektivně zkoumat. 

Vědecký tým ve složení doc. Jan Rusz, dr. Michal Novotný, dr. Tereza Tykalová z katedry teorie obvodů FEL ČVUT a doc. Petr Dušek, prof. Evžen Růžička a dr. Hana Růžičková z Neurologické kliniky 1. LF UK vyvinul metodu automatické videoanalýzy pohybů obličeje při běžné mluvě, která dokáže zachytit Parkinsonovu chorobu u nově diagnostikovaných pacientů v brzkém stádiu onemocnění.

Nová metoda využívá dvanáct biometrických ukazatelů (markerů), popisujících pohyby čela, kořene nosu, obočí, očí, tváří, úst a čelisti. Podle prvního autora studie dr. Michala Novotného popisuje algoritmus změny tvaru obličeje měřením změn vzdálenosti mezi detekovanými významnými obličejovými body a také změny ve vráskách pomocí hodnocení změn textury definovaných oblastí. Automatická videoanalýza zachytí rozdíly ve všech předem definovaných oblastech obličeje. Nejčastějším projevem je snížená variabilita pohybů úst a čelisti související se ztrátou hybnosti spodní části obličeje. Dalším signálem je snížený výskyt vrásek na čele a u kořene nosu, jež provází pokles emoční mimiky během mluvení.

Od samého počátku vývoje nástrojů hodnotících změny mimiky a řeči u pacientů s Parkinsonovou chorobou vědci z FEL ČVUT úzce spolupracují s lékaři z Neurologické kliniky 1. lékařské fakulty UK a Všeobecné fakultní nemocnice v Praze. Mimo videoanalýzy obličejových markerů tým vědců z obou pracovišť již dříve vyvinul metodu akustické analýzy řeči, která představuje další způsob, jak odhalit Parkinsonovu chorobu v raném stádiu.

U Parkinsonovy choroby je typickým projevem ztuhnutí svalstva, který se začne projevovat v monotónní, hůře artikulované až zcela nesrozumitelné řeči. Výzkum pro následnou akustickou analýzu probíhá tak, že je pacient vybaven mikrofonem a logoped ho instruuje k provádění různých řečových úloh, přičemž se zaznamenává jeho hlas, způsob řeči i výraz obličeje. Následuje klinické vyšetření doplněné magnetickou rezonancí.

Další součástí výzkumu se stal i projekt SmartSpeech, který byl zahájen v roce 2021. Pětasedmdesát účastníků studie má dva roky k dispozici mobil se speciální aplikací k   běžným telefonním hovorům. Po dvouletém intervalu se vyhodnotí, zda došlo k významnému zhoršení řeči (méně intonace, nepřesnější artikulace). Pokud se potvrdí hypotéza vědců, bude projekt SmartSpeech znamenat průlom v možnostech časné diagnózy a zlepšení záchytů vhodných pacientů pro klinické studie.

Tým z FEL ČVUT již dříve spolupracoval s Michael J. Fox Foundation a dalšími evropskými a americkými špičkovými klinickými centry. Nyní se soustředí na rozšíření testování na větší vzorky pacientů v dalších indoevropských jazycích. Kromě aplikace v různých jazycích se akustické metody dají využít i u dalších neurodegenerativních onemocnění, jako je například roztroušená skleróza nebo Huntingtonova nemoc. Dle TZ

www.fel.cvut.cz.

www.cvut.cz

www.lf1.cuni.cz

Zdroj: medicina.cz