05. 06. 2020

Mezi zdravím a nemocí je milion odstínů šedi, říká neurolog Školoudík

idnes.cz, 03. 06. 2020

Jako jeden z mála na světě dokáže vyčíst z ultrazvukových snímků riziko Parkinsonovy, Alzheimerovy a dalších chorob. Ostravský neurolog prof. MUDr. David Školoudík, Ph.D., společně s partou IT specialistů učí roboty, jak včas odhalit vážné choroby. Jsme na začátku nové éry v medicíně?

Ultrazvuk se běžně používá třeba při vyšetření břicha. Překvapilo mě, že vy ultrazvukem vyšetřujete i mozek.

V gynekologii a také při vyšetření prsou a jednotlivých orgánů v břiše ultrazvuk suverénně vede. I v rámci hlavy se už delší dobu využívá k vyšetřování cév. Pro vyšetřování mozku je to ale doposud celosvětově ještě raritní metoda. Moc lékařů ji nedělá. To vyšetření vypadá podobně jako u prohlídky břicha. Lékař vám přikládá sondu na určitá místa na hlavě a snímek sleduje na obrazovce. Proč to není tak časté?

Těch vyšetřovacích metod v neurologii je více – EEG, CT, magnetická rezonance a další. V současné době však může lékař dobře ovládat sotva část z nich. Nových informací stále přibývá a snad ani není v lidských silách, aby doktoři dobře obsáhli více metod nebo více oblastí. Navíc mnoho lidí si myslí, že nejlepší je magnetická rezonance, že o něco horší je CT a že ultrazvuk je jen úplně orientační metoda. Jenže tak to není. Každá z těchto metod používá jiný fyzikální princip a nejlepší je při odhalování nemocí využít najednou všechny tři. V tom je budoucnost, abychom získali nejpřesnější výslednou informaci.

Jako jeden z mála u nás školíte lékaře v rámci speciálního vyšetření mozku pomocí ultrazvuku. I ve světě je málo odborníků, kteří by se na to specializovali. Proč jste si kdysi vybral zrovna neurologii?

Moje máma měla vážné neurologické problémy a po neurochirurgické operaci téměř oslepla. S tím jsem se potkával už jako dítě, a prostředí neurologických ordinací jsem tudíž dobře znal. Na gymnáziu mi pak šla hodně dobře matematika a fyzika a všichni očekávali, že budu dělat něco technického, ale já to chtěl mít jen jako koníček. A proto jsem si později oblíbil ultrazvuk a další vyšetřovací metody.

Jak jste se k tomu dostal?

Měl jsem štěstí, že jsem začínal v nemocnici v Ostravě-Vítkovicích a ta byla dobře vybavená. Když jsem tam před 24 lety nastoupil, řekli mi rovnou, že budu dělat ultrazvuk. Tehdy koupili nejmodernější přístroj. Začal jsem na něm vyšetřovat krční a mozkové tepny, především k odhalení stenózy (zúžení, pozn. red.) jako rizika mozkové mrtvice. A říkal jsem si, že když mám k dispozici ten nejlepší přístroj, zkusím i něco dalšího. A začal jsem vyšetřovat mozkové nádory a další věci. Všichni tvrdili, že je to blbost, ale nenechal jsem se odradit. A víceméně hned jsem začal vyšetřovat i pacienty s Parkinsonovou nemocí a dalšími diagnózami.

Jak se v těch různých odstínech šedi vlastně orientujete?

Ultrazvukový přístroj používá dvě zobrazení. Dvojrozměrný obraz, který znáte třeba ze snímku miminka v matčině bříšku. Anebo vám přístroj ukáže barevně cévy, kde protéká krev, a průtokové křivky, kdy pomocí Dopplerova principu zjišťujete průtok krve v jednotlivých cévách (ultrazvuk se při průchodu cévou částečně odráží od červených krvinek, ty pak fungují jako zdroj vln a v závislosti na jejich pohybu, tedy rychlosti a směru protékající krve, dojde ke změně frekvence ultrazvukového vlnění, pozn. red.) . V neurologii se používá ultrazvuk ve většině zemí světa pro vyšetřování cév. Dvojrozměrný ultrazvukový obraz mozkových struktur se pak používá hlavně v Německu, Švýcarsku, Rakousku, v Itálii, na Slovensku a u nás. Ale lékařů, kteří se tomu věnují, je málo.

Hraje tam roli praxe?

Je to podobné jako třeba u EKG, kde lékař, pokud nemá zkušenosti, infarkt třeba nemusí odhalit? Ano, jen je to milionkrát složitější než u křivky EKG. Musíte se roky věnovat jedné zobrazovací metodě a vidět stovky snímků, abyste uměla rozlišit jednotlivé změny a určit normální stav od toho patologického. Proto se už více než patnáct let věnuji počítačové inteligenci, která by v tom lékaře nahradila. Abychom vyškolili superlékaře, kteří budou perfektně číst každý snímek, na to nejsou prostředky ani lidi.

Domnívám se, že do budoucna je jediná cesta, a to jsou roboti, kteří to budou dělat za nás. Google a Microsoft pracují na něčem podobném. A když to stojí za úsilí i těmhle Billům Gatesům, asi na tom něco bude. Informací prostě neustále přibývá a lidský mozek je všechny nedokáže zpracovat. Tady se už medicína bez velice výkonných počítačů dál neposune. Od každého pacienta můžeme mít milion dat, která se dají pomocí různých vyšetřovacích metod získat, ale to už chce supervýkonné počítače, které to dokážou spočítat a následně vyhodnotit diagnózu.

Což otevírá nejspíš i mnoho etických otázek. Je i tohle důvod, proč zatím žádná taková umělá inteligence, která by sama vyhodnocovala diagnózy, nedostala v praxi šanci?

Je to úplně stejný důvod, jako proč už na silnicích nejezdí samořídicí auta. Dejme tomu, že takové auto bez řidiče má za rok jednu nehodu na 1 milion kilometrů. Víme, že žádný člověk by nedokázal jet takhle bezpečně, ale stejně to není povoleno. A tady je to podobné. Ve vyhodnocování EKG přitom už existují programy, které to umí přesněji než člověk. Ale společnost ještě zkrátka není připravena na to, aby delegovala obrovskou zodpovědnost za lidské zdraví na počítač nebo robota. Přitom nikdo neříká, že by se úplně vyloučil lidský prvek. Lékař by mohl být supervizorem, který potvrdí: „Ano, ten počítač to udělal správně!“ Léčba by byla pořád v rukou lékaře, on by jen měl v ruce data, která zpracuje počítač…

Jenže odpor ze strany lékařů je stále obrovský. Většina kardiologů vám řekne: „Nevěřím počítači, já si tu EKG křivku raději vyhodnotím sám!“ Asi uběhne ještě mnoho času, než pochopí, že je to pro ně obrovská pomoc. Možná mají strach a bojí se o místo, aby je ta umělá inteligence nevytlačila ze židle. Ale to se nestane ještě dlouho, aby doktoři nebyli potřeba. Chápu, že se některé otázky ještě musí dořešit. My se v rámci našeho výzkumu snažíme rizikové faktory odhalovat. Na druhé straně si uvědomuji, že je to něco jiného, než kdyby se robot spletl třeba při infarktu pacienta, protože ten člověk pak zemře. U stavu, kdy vám do budoucna teprve něco hrozí, si vás můžu pozvat za pár měsíců, a přesvědčím se o tom, jestli počítač někde neudělal chybu. Nejde o akutní stav. Ta role vyšetřovacích metod je tady úplně někde jinde.

Nejprve jste začali s výzkumem Parkinsonovy nemoci, že?

Ono to vzniklo vlastně náhodou. V polovině 90. let v Německu v průběhu jedné operace mozku jeden chytrý neurolog a zároveň velmi zkušený sonografista pomocí ultrazvuku kontroloval, jestli se podařilo odstranit celý nádor. Viděl, že mu na obrazovce určitá oblast mozku svítí, a když si pak pročítal záznamy, zjistil, že ten pacient měl Parkinsonovu nemoc. Napadlo ho, že se podívá na to, jak je to i u jiných nemocných, a tak náhodně zjistil, že určitá část mozku u nich měla na ultrazvuku úplně stejnou strukturu – přitom ani CT, ani magnetická rezonance nic neukázaly. A podobně jsme začali hledat i my u jiných onemocnění mozku, jestli ultrazvuk neobjeví nějakou anomálii.

Co všechno jste už zjistili?

Pořád toho víme málo. Západní medicína jde hlavně směrem akutní léčby, což vede k přesvědčení lidí, že budou navždy mladí a zdraví, a když to tak nedejbože nebude a onemocním, máme tady super zdravotnictví, přijdu do nemocnice, oni mě tam během tří dnů dají dohromady a budu zase zdravý jako předtím. Ale tak to nefunguje. Na srdeční infarkt dnes pravděpodobně nezemřete, ale to srdce už vám nespravíme, aby bylo zdravé stejně, jako když vám bylo osmnáct. A proto se snažíme jít opačnou cestou. Přimět pacienta k tomu, aby se nad sebou zamyslel dříve, než onemocnění propukne. Chceme podchytit počáteční stavy nemoci, kdy pacient ještě nepociťuje žádné příznaky. Poučit ho, že je u něj velké riziko, že se u něj vyvine tahle nemoc. A poradit mu, jak to riziko snížit. O prevenci infarktu a mozkové mrtvice toho už víme mnoho. Ale u Parkinsonovy nebo Alzheimerovy nemoci , které jsou velmi nepříjemné hlavně ve stáří, zatím žádná prevence neexistuje. Když přijdete k lékaři s Parkinsonem a už budete mít třes, moc šancí, jak to zlepšit, bohužel není. Už máte 80 % nervových buněk v dané oblasti mrtvých, a to již nejde nějak razantně změnit. Snažíme se tedy rozpoznat první příznaky v době, kdy pacientovi bude chybět jen 20 % buněk. Díky tomu můžeme oddálit první příznaky o 20 let. Jde však nejen o změnu v koncepci zdravotnictví, ale i v myšlení lidí. Měli by si zvyknout, že neexistují jen dva stavy – buď jsem zdravý, nebo nemocný –, ale že je prostě mezi tím milion odstínů šedi.

U Parkinsonovy nemoci jste pomocí ultrazvuku v mozku našli typický znak, který je dobře rozpoznatelný po dvacátém roce života a už se pak nemění. O co jde?

Právě to nyní podrobujeme výzkumu. Jedna z možností je, že jde o geneticky abnormálně vyvinuté cévní řečiště. A to je pravděpodobně více propustné, než by mělo být. Kvůli tomu se tak dál do mozku mohou dostávat různé toxiny, které poškozují nervové buňky, a ty následně rychleji odumírají. Umíme vám tedy říct, že máte v mozku nějaký rizikový faktor, a pokud se v životě nesetkáte s nějakou toxickou látkou, nemusíte onemocnět.

První příznaky u Parkinsonovy choroby jsou problémy s čichem. Ty o pět až deset let předcházejí následnému třesu a svalové ztuhlosti. Využíváte i tyto poznatky?

U všech pacientů, u kterých děláme ultrazvuk a najdeme patologii (narušení, odchylku, pozn. red.) , provádíme čichový test. Pokud vyjde pozitivně, jedná se s velkou pravděpodobností o první příznak Parkinsonovy nemoci. Ale tady už pacient potřebuje reálnou péči. Potřebujeme tudíž metody, které nám to řeknou ještě dřív. Mělo by to vypadat ideálně tak, že ve 25 letech půjdou úplně všichni na prevenci. A těm, u nichž objevíme riziko, vysvětlíme, co mají dělat, aby oddálili nástup prvních příznaků. Ale jde také o to, že některé příznaky nejsou typické jen pro jedno onemocnění.

Většina pacientů s následně diagnostikovanou Parkinsonovou nemocí se shoduje, že už dlouho předtím, než vypukly jasné příznaky choroby, cítili, že něco není v pořádku. Chodili po doktorech s tím, že mají bolesti, zácpu nebo ztuhlé rameno, ale lékaři je poslali domů s tím, že jim nic není. Největší stres pro ně bylo to, že nevěděli, co se s nimi děje. Dnes jim díky ultrazvukovému vyšetření můžeme ten stres z nejistoty snížit. Možná se sice dozvědí nepříjemnou zprávu, ale s ní už se dá pracovat.

Rozsáhlé testy hlavně u populačně silných ročníků by ovšem vyžadovaly mnoho zkušených, speciálně vyškolených odborníků. I proto vidíte cestu v tom, že by lékaře nahradila umělá inteligence. Kam jste se už v této oblasti posunuli?

Před sedmnácti lety jsme ve spolupráci se studenty vysoké školy báňské začali vytvářet programy, které by dokázaly odlišit normální stav od patologického. Skončili jsme ve slepé uličce. Před deseti lety se nám ale podařilo odhalit princip, který vedl k tomu, že jsme nedávno ve spolupráci s IT specialisty vytvořili umělou inteligenci, která dokáže vyhodnocovat ultrazvukové snímky místo lékaře a umí onu míru šedi analyzovat. Otestovali jsme ji nejen na Parkinsonově a Alzheimerově chorobě, ale i na dalších nemocech mozku. Třeba u Wilsonovy choroby, kdy se hromadí měď v mozku (zasahuje pak centrální nervový systém, důsledkem je třes, poruchy koordinace, zhoršení řeči a mimiky, psychóza, postižení jater a posléze dalších orgánů, pozn. red.)

V Polsku a Německu dělali rozsáhlý výzkum a náš program si půjčili. A zjistili, že robot má daleko lepší výsledky než nejzkušenější sonografista. Ukázalo se tedy, že jako diagnostická metoda to funguje. Otestováno je to na spoustě onemocnění. Jen je otázka, jak to převést do praxe. A využít v rámci prevence a časné léčby. Díky programu dokážeme odhalit rizikové faktory, proto se snažíme vytvořit síť ultrazvukových pracovišť po celé republice. Máme nyní asi 25 center, která by o to měla zájem. Budeme dělat pro lékaře školení a zkusíme, jestli to může fungovat celoplošně. Začínáme s Parkinsonovou nemocí a postupně se chceme zaměřit na další onemocnění. U Alzheimerovy demence zatím program testujeme. Změna struktury mozkové tkáně se v tomto případě vyvíjí postupně a je to složitější. Změny se proto snažíme sledovat už u lidí, kteří na sobě pozorují, že mají zhoršenou paměť, což může být předstadium alzheimera. Je zatím otázka, jestli jsme schopni změny rozpoznat tři nebo pět let předtím, než se u pacienta objeví první příznaky nemoci.

Kdyby se vám podařilo dopředu odhalit, že pacientovi hrozí třeba Alzheimerova nemoc, znamenalo by to velký průlom, ne?

Prozatím je problém s naprostou jistotou potvrdit Alzheimerovu nemoc v jakémkoliv stadiu. Stále přesně nevíme, proč onemocnění vzniká a co přesně se v mozku děje. My se snažíme vymyslet metodu, která by dokázala levně a s dostatečnou přesností říct, jestli do budoucna hrozí pacientovi nějaké riziko. V současné době to není tak, že přijdete do ordinace, řeknete, že se vám zdá, že zapomínáte, oni vás vyšetří a zjistí, že máte alzheimera. Nic tak jednoduchého neexistuje. Nejdřív musíte absolvovat testy a vyšetření mozku. A teprve když máte „dostatečně“ poškozené kognitivní funkce, paměť a orientaci, a v daném testu ztratíte spoustu bodů, pak vám řeknou, že máte demenci. Ale o jaký typ demence jde, je otázka dalších vyšetření a pozorování. A to je už pozdě. Proto se to snažíme změnit.

Počítač by měl vyhodnotit z vyšetřovacích metod změny v mozku, které jsou rizikem pro vznik daného onemocnění, tedy například Alzheimerovy demence. Jako bych vám řekl, že máte těžkou aterosklerózu (drobné tukové částice, které putují krví, se ukládají ve stěnách tepen. Tím se tepna zužuje, ztěžuje tím proudění krve, orgány pak nejsou dostatečně zásobeny kyslíkem a dochází k jejich poškození, pozn. red.) . A když s tím nic neuděláme, existuje takhle vysoké riziko, že dostanete do pěti let srdeční infarkt. Ale když budete dodržovat naše doporučení, riziko snížíte.
Jaká doporučení?

Alzheimerova demence má prakticky stejné rizikové faktory jako ateroskleróza. Když hrozí, že budete mít Alzheimerovou nemoc, musíte dodržovat stejná režimová a preventivní opatření, jako když vám hrozí srdeční infarkt. To znamená dostatek pohybu, středomořská dieta (základem je čerstvá zelenina, ovoce, ryby, mořské plody, libové maso, sýry, jogurty, olivový olej, luštěniny, ořechy, semena a cereálie, pozn. red.), omezit solení, léčba rizikových faktorů, jako je zvýšený cukr v krvi, vysoký cholesterol a vysoký tlak.

Myslela jsem si, že důležitější je v případě Alzheimerovy nemoci cvičit paměť… Obecně se vychází z toho, že když budete více cvičit paměť a všechny mozkové funkce, bude riziko Alzheimerovy demence menší. Nemoc se diagnostikuje pomocí testu. Když ze 30 bodů získáte méně než 25, máte demenci. Ale jsou lidé, kteří mají větší kapacitu kognitivních funkcí (např. nadprůměrnou paměť, větší schopnost pozornosti, učení, soustředění, rychleji zpracovávají informace, pozn. red.) . Ten polštář mají o hodně větší než všichni ostatní, a z toho testu vyjdou dobře. To však neznamená, že tu nemoc nemají. Chodí za mnou vysokoškolští profesoři a říkají mi, že mají obrovský problém s pamětí – že ale v tom testu získali vysoký počet bodů. Ti lidé jsou zvyklí celý život používat hlavu, mají vytrénovanou paměť, ale my při vyšetřeních vidíme, že už ve struktuře mozku závažné změny jsou.

Není to o to nebezpečnější?

Je. Nervové buňky, které jim odumřou do doby, než ten test neudělají, jim už nikdo nevrátí. Potřebujeme proto metody, které nám to řeknou včas. Mohlo by to vypadat podobně jako u Parkinsonovy nemoci – ve 40 letech by šli lidé na prevenci alzheimera, my bychom jim udělali ultrazvuk a řekli, zda tam počítač odhalil nějaké riziko. A lidi s rizikem bychom poučili, co mají dělat, aby oddálili nástup prvních příznaků.

Je to opravdu tak jednoduché, že mě potom zdravější životní styl uchrání od těchto závažných nemocí?

Výrazně to pomůže. Ve své profesi se věnuji prevenci a léčbě aterosklerózy. Některé pacienty léčím přes dvacet let, je jim dnes třeba i devadesát a jsou pořád fit, zdraví, samostatní. A to, myslím, za to stojí.

Lze podobným principem pomocí ultrazvuku odhalit i počátek mozkové příhody nebo infarktu?

Aterosklerotické pláty u pacientů vidíme už po čtyřicítce. V padesáti vám při preventivní prohlídce změří tlak, vezmou krev na vyšetření cukru, ještě jim řeknete, kolik pijete alkoholu a jestli kouříte. A oni vám podle tabulek vyhodnotí, jaké máte riziko, a podle toho vám nasadí léky. Takhle to funguje už desítky let. Jenže mezitím lékaři zjistili, že většina pacientů, kteří dostali cévní mozkovou příhodu, nebyla z té nejrizikovější skupiny lidí a že se k tomu nedá tak plošně přistupovat. A tak začali pacienty léčit podle toho, jak se jim zužovaly cévy, což se ukázalo jako daleko efektivnější.
Nedávno jsem analyzoval tříleté výsledky a je zajímavé, že lidé, kteří v průběhu sledování zemřeli, měli v drtivé většině těžké poškození tepen a že téměř nikdo, kdo ho neměl, nezemřel. Jednoznačně z toho vyplývá, že když se se sledováním a preventivní léčbou začne včas, nemusejí pacienti ve vysokém věku těžké postižení tepen vůbec mít. Také se ukazuje, že máte-li těžkou aterosklerózu, je i mnohem větší riziko, že umřete na nádor. Spousta onemocnění se prostě v rizikových faktorech s aterosklerózou shoduje. Třeba právě Alzheimerova demence. Je tedy otázka, zda prokrvení orgánu není klíčové i pro toto onemocnění. Takže jezte ryby, zeleninu, kuřecí maso, choďte na dlouhé procházky, a pro své zdraví uděláte mnohem více, než si myslíte. Jsou to jednoduché věci, ale velmi účinné.
U Parkinsonovy nemoci je prevence stejná? Tam jsou ještě další nebezpečí. Jako největší riziko vyšly toxické látky z hnojiv. A nadměrná konzumace mléčných výrobků. Ty toxické látky se totiž pravděpodobně v mléce rozpouštějí. Máte-li tedy rizikové faktory, měla byste jíst biopotraviny a mléčné výrobky jíst v omezené míře.

Kam bude pokračovat vývoj? Nahradí jednou lékaře roboti?

Myslím, že to bude dost podobné jako ve sci-fi filmech. Když se narodíte, oskenují vás a o vašem zdravotním stavu, současném i budoucím, budou hned vaši rodiče vědět všechno. Třeba i to, že v 83 letech asi dostanete infarkt. Genetika hraje velikou roli a je to jenom otázka počítačů, které budou umět všechny ty informace zpracovat. Už v kolébce budete mít pak nalajnováno, co byste měla nebo neměla dělat a čemu byste se měla vyhnout, abyste se dožila co nejvyššího věku. V průběhu života vás ještě přeskenují a vyjedou vám report, co a kde máte aktuálně špatně. Umím si představit, že takhle to bude za nějakých padesát let opravdu vypadat.

Zdroj: idnes.cz
Autor: Autor: Karolína Lišková, Téma