Chcete-li se dozvědět o propuknutí některých nemocí ještě v počátcích, podívejte se lidem pořádně do očí. Je to jediné místo na lidském těle, kde jsou bez dalších přístrojů – tedy pouhým okem – viditelné cévy. Díky tomu jde odhalit řadu chorob výrazně dřív, než se projeví jakékoliv jiné příznaky. Třeba i Alzheimerovu chorobu. Český startup Aireen se rozhodl toho využít, naučit umělou inteligenci hledět lidem pečlivě do očí a hledat tam příznaky nemocí, které by jinak zůstaly skryté.
Kdyby se nezkušený člověk podíval na sítnici s náznaky nemoci, viděl by jednoduše červené, žluté nebo šedivé fleky. Případně něco, co Jan Hlaváček označuje jako červené novotvary. Všechno to a ještě další malé tečky a skvrnky jsou znaky toho, jak se ničí cévy v oku. Jsou křehčí, můžou ukazovat výdutě nebo prasknout.
Jenže stav cév ukazuje stav některých nemocí. A tady to začíná být velmi zajímavé. Právě na cévách je znatelný problém, který se může nacházet úplně jinde v těle. Ovšem obvykle cévy viditelné nejsou. S jednou výjimkou, to jsou oči. A protože oči jsou velmi blízko mozku, mají další velkou výhodu: o nemoci je možné se dozvědět velmi brzy.
Tyto „fleky“ jsou znakem toho, jak třeba u diabetu dochází ke kornatění cév. Naznačují takzvanou diabetickou retinopatii, zelený zákal nebo věkem podmíněnou makulární degeneraci oka. Dokážou ovšem taky odkázat na brzké rozvíjení například Alzheimerovy choroby. „Výskyt, množství, umístění a typy tvarů říkají, jestli v těle choroba je. Případně v jakém stádiu pokročilosti se nachází,“ vysvětluje Hlaváček.
Zkušený oční lékař by takové problémy mohl vidět pouhým okem. Pokud by měl takzvaně nakoukáno dostatečné množství očních snímků a zároveň byl dost pozorný na to, aby na oční sítnici našel třeba dvě malé tečky, které na ni patřit nemají. Konkrétní onemocnění by přesto – doslova na první pohled – odhadoval jen těžko.
„Naše umělá inteligence funguje tak, že tyto tečky najde, definuje, co je to za útvar, a s jakou pravděpodobností to tak je. V podstatě řekne, která z teček je co. A na základě toho se stanoví diagnostický závěr,“ popisuje Hlaváček.
A co víc, Aireen je první v Česku certifikovaný zdravotnický prostředek založený na umělé inteligenci.
Jan Hlaváček působí jako ředitel startupu. Posledních 25 let se zabýval vývojem software pro lékaře, kde šlo však především o vedení lékařské dokumentace. Do Aireen se přidal na začátku roku 2020, tedy asi dva roky poté, co projekt vznikl. „Neodolal jsem,“ popisuje lákavost, kterou pro odborníky Aireen má.
Za samotným startupem stojí tři investoři. Zakladatelem je David Navrátil, technologický inovátor, který s nápadem přišel. S umělou inteligencí má zkušenosti mimo jiné jako investor ve firmě Quantasoft, která se vedle ní zabývá biometrií a počítačovým viděním. Spolupráci na Aireen odstartoval s podporou kapitálového fondu Tensor Ventures a Petrem Kociánem. Ten je odborníkem mimo jiné právě na oblast očí, vlastní totiž známé oční kliniky Neovize.
Když Navrátil a Kocián viděli snímky sítnice nemocných pacientů, všimli si, že je znatelná celá řada informací, které by se za použití moderních technologií daly využít pro diagnostiku. Protože měli kolem sebe odborníky na neuronové sítě, brzy s jejich pomocí vyhotovili prototyp budoucí Aireen. Jasně viděli, že jejich domněnka v praxi funguje.
Dnes můžou s klidem – a oficiální certifikací – říct, že Aireen umí detekovat takzvanou diabetickou retinopatii, tedy degenerativní onemocnění sítnice. Je to onemocnění, které postihuje asi 10 procent cukrovkářů. Ti by proto měli pravidelně chodit na kontroly očí, jenže asi polovina z nich na ně ve skutečnosti nechodí.
Umělá inteligence se učila rozpoznávat poničené cévy na tisícovkách snímků sítnice. Foto: AireenAireen je díky investorům nasazená na dvou očních klinikách v Praze a Brně a asi není překvapivé, že jsou to právě kliniky NeoVize. „Už teď nám Aireen pomáhá podchytit stavy, které by mohly nastat později. Rané fáze diabetu a stavy, které mu předcházejí, můžou působit na organismus řadu let, než se viditelně projeví. My jsme schopni je odhalit u někoho například měsíc dopředu. Ale u někoho třeba i deset let dopředu,“ popisuje Kocián.
Cílem je ovšem dostat ji především do ordinací diabetologů, kam pacienti s cukrovkou obvykle docházejí. Kolik očí zatím Aireen hlídá, to startup neví. Data nejsou veřejná a klientem je samotná klinika, nikoliv pacienti.
„Provozujeme, testujeme. Odlaďujeme všechny procesy v provozu. Na vlastní kůži víme rovnou, co produkt umí. A to je na tom to skvělé,“ doplňuje Kocián.
Zároveň ovšem tým zhruba 15 lidí pracuje na diagnostice věkem podmíněné makulární degenerace, glaukomu i Alzheimerovy choroby. Lidé spolu s Aireen jejich znaky zatím hledají. „Jsou vědecké indicie, kdy se na sítnici propisují zvýšené hodnoty látek, které nemoc provázejí,“ přibližuje Hlaváček.
Pořád jedeme kupředu
Aby umělá inteligence zvládla takto diagnostikovat retinopatii, potřebovala na to trénink na 12 tisících snímcích. Na nich jí lidé-anotátoři vytvořili přes 250 tisíc popisů toho, jaké útvary na obrázku jsou špatně, co přesně znamenají, a jakých si naopak nemusí všímat.
Podobný trénink potřebují i ostatní nemoci. Pro samotné zavedení do ordinací je navíc třeba, aby měl celý postup oficiální zdravotnickou certifikaci. Tím se reálné nasazení odsouvá o další měsíce. Například makulární degenerace by certifikaci měla mít v druhé polovině roku 2023.
Vývoj stál zatím milion eur. O další milion může ovšem narůst do konce příštího roku. „Máme technologické partnery, kterými jsou třeba Microsoft či Intel. Získali jsme evropské peníze v rámci dotačního programu a o další usilujeme. Jsme pyšní na to, že můžeme sehnat i tyto zdroje,“ popisuje Hlaváček.
Firma navíc právě vyhrála v soutěži Vodafone Nápad roku, kde získala další pozornost i finanční prostředky. Oficiálně je to tak „nápad, který má potenciál změnit svět“. „Pořád jdeme dopředu a směřujeme k cíli, který máme. Nechceme, aby to byla asistence pro oční lékaře. Chceme, aby to byl screeningový nástroj pro první linii zdravotnického systému. Aby zjišťoval nemoci v oku viditelné. A zabezpečil, aby se lidi dostali k odborníkovi, který jim pomůže. Navíc aniž by k němu museli chodit preventivně,“ říká Hlaváček.
Kiosek v lékárně
Ať už chce nyní zmíněné nemoci diagnostikovat oční lékař nebo diabetolog, potřebuje k tomu takzvanou fundus kameru. Zařízení, přes které hledí na sítnici oka, ovšem u diabetologů běžně k dispozici není. Přitom by podle Hlaváčka taková diagnostika ušetřila peníze v celém systému, a podchytila řadu nemocí v jejich začátcích.
Jeho představy ale sahají mnohem dál. Plně automatizovaný fundus by mohl být součástí jakékoliv lékárny. V takové budoucnosti by mohl proškolený personál přicházející lidi usadit k zařízení, které by samo vyhodnotilo nález a případně je poslalo k odborníkovi.
Anebo ještě lépe: za dalších pár let by fundus mohl být tak plně automatizovaný, že by se z něj stal určitý „samoobslužný kiosek“, nechává Hlaváček rozeběhnout svou fantazii. Není ale nereálná. „Je to jen o tom, jak daleko se budeme dívat,“ usmívá se.
