Až 92 % pacientů s Parkinsonovou chorobou trpí snížením mimiky (hypomimie). Ztráta spontánních pohybů obličeje patří spolu s poruchami řeči mezi jeden z nejrannějších projevů tohoto závažného neurodegenerativního onemocnění. 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. V září tohoto roku publikoval jejich práci¹ prestižní vědecký časopis npj Digital Medicine.

Hypomimie (také jako „maskovitý obličej") je považována za jeden z nejčasnějších motorických projevů Parkinsonovy choroby, vyvíjející se až 10 let před klinickou diagnózou, před nástupem bradykineze končetin, abnormalit chůze, tuhosti nebo klidového třesu.

Hodnocení mimiky patří do standardního neurologického vyšetření. Doposud však nebylo možné ztrátu expresivity obličeje v brzkých stádiích Parkinsonovy choroby objektivně zkoumat kvůli nedostatku účinných diagnostických nástrojů. 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 a VFN vyvinul metodu automatické videoanalýzy pohybů obličeje při běžné promluvě, která dokáže zachytit Parkinsonovu chorobu u nově diagnostikovaných pacientů, tedy v brzkém stádiu onemocnění. 

Nová metoda využívá dvanáct biometrických ukazatelů (markerů), popisujících pohyby čela, kořene nosu, obočí, očí, tváří, úst a čelisti.

„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," vysvětluje dr. Novotný. 

Pro sběr dat využívají vědci hovory v mobilních telefonech pacientů

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. Vedle 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 rigidita, tedy ztuhnutí svalstva," vysvětluje doc. Petr Dušek z 1. lékařské fakulty UK. „To se časem začne projevovat v řeči, která je monotónní, hůře artikulovaná a v pozdních stádiích se může stát zcela nesrozumitelnou."

Sběr dat 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. Neurolog pak pacientovi provede klinické vyšetření doplněné magnetickou rezonancí.

Další součástí výzkumu se stal i projekt SmartSpeech, který vědci spustili v loňském roce. „Pětasedmdesát účastníků studie má dva roky k dispozici mobil se speciální aplikací a z něj vyřizuje své běžné telefonní hovory," vysvětluje Jan Rusz. Výzkumníci po dvouletém intervalu vyhodnotí, zda došlo k významnému zhoršení řeči, například zda účastníci méně intonují a jejich artikulace se stává nepřesnější. To by mohlo poukázat na rozvoj Parkinsonovy nemoci. „Pokud se potvrdí naše hypotéza, bude projekt SmartSpeech znamenat průlom v možnostech časné diagnózy a zlepšení náboru vhodných pacientů pro klinické studie zabývající se vývojem neuroprotektivní léčby," dodává doc. Rusz.

Tým z FEL ČVUT a 1. LF UK již dříve spolupracoval s Michael J. Fox Foundation a dalšími evropskými a americkými špičkovými klinickými centry a soustředí se na rozšíření testování na větší vzorky pacientů v dalších indoevropských jazycích. „Kromě aplikace v různých jazycích se naše akustické metody dají využít i u dalších neurodegenerativních onemocnění, jako je například roztroušená skleróza nebo Huntingtonova nemoc," uzavírá doc. Rusz.

Zdroj: Oddělení komunikace 1. LF UK

Literatura:

1. Novotný, M., Tykalová, T., Růžičková, H. et al. Automatizované video hodnocení bradykineze obličeje u de-novo Parkinsonovy nemoci. npj číslice. Med. 5, 98 (2022). https://doi.org/10.1038/s41746-022-00642-5

Věděli jste, že...

• V oblasti artikulace je u nemocných s Parkinsonem narušena zejména výslovnost souhlásek? Výslovnost samohlásek nebývá omezena.
• Lidé s Parkinsonovou chorobou mají i poruchy psaní? Nejčastěji v podobě postupného zmenšování písma (mikrografie).
• Ztráta čichu postihuje až 90 % pacientů s Parkinsonovou nemocí?
• Pokles koncentrace dopaminu v mozku trvá i desítky let? Může tak trvat velmi dlouho, než se objeví nápadné symptomy.