Testují nový přístroj, který včas a šetrně odhalí rakovinu prsu

  15:35
Využitím ultrazvukových vln v medicíně se zabývá brněnský informatik Jiří Jaroš z Fakulty informačních technologií Vysokého učení technického. Pomocí nich mohou lékaři včas odhalit nádor a operovat ho i v místech, kam se skalpelem nedostanou, tedy hluboko v lidském mozku.

Brněnský informatik Jiří Jaroš Fakulty informačních technologií Vysokého učení technického. | foto: Anna Vavríková, MAFRA

Jaroš spolu s vědci z univerzit v Londýně, Bernu a nizozemském Twente vyvinuli a začínají testovat přístroj pro diagnostiku rakoviny prsu. Cíl je jasný – odhalit nádor včas, přesně a šetrně. V tom lékařům pomohou trojrozměrné modely, které přesně zachytí, jak tkáň uvnitř těla vypadá. „V životě přece nemá smysl dělat snadné věci,“ podotýká Jaroš.

Proto ve své práci spojujete medicínu s počítačovou vědou a zlepšujete diagnostiku nádorových onemocnění?
Určitě. Vždycky se rozhoduji pro těžší možnost. Velké výzvy otevírají zajímavé možnosti. Po doktorátu jsem strávil dva roky na stáži v Austrálii, kde jsem se začal zabývat ultrazvukovými operacemi. Těší mě, že proti klasické práci informatika má ta moje hmatatelné výsledky. Vymýšlíme přístroje, které pomáhají. Dnes se už můžeme pochlubit tím, že vytváříme trojrozměrné počítačové simulace, které nikdo jiný na světě neumí.

Začínáte testovat nový přístroj, který může nahradit mamograf. V čem je lepší?
Z pohledu pacientky je určitě lepší v tom, že se vyšetření provádí bez radiace. Pacientka při vyšetření leží na stole, prso má vloženo v misce s vodivým gelem a vodou. Snímkování pomocí ultrazvuku a laseru trvá do půl hodiny. Lékař získá mnohem přesnější informace než z mamografu, kde vidí třeba jen bílou skvrnu, ale už k tomu nemá další podrobnosti. My dokážeme změřit průtok krve a její okysličení, zkrátka zjistit, co přesně se v tkáni děje.

Co konkrétně zařízení umí?
Dokáže přesně zmapovat cévní řečiště. Díky tomu budeme vědět, kde rostou nové cévy, kolik v nich je kyslíku a živin. Prvotním příznakem nádoru je právě masivní nárůst nových cév, které ho vyživují. Z klasického mamografu lékař dostane černobílou fotku, ze které ale nepozná, jak vypadají cévy. Z našeho modelu bude mít mnohem více údajů o každém kousku tkáně, což mu velmi pomůže. I na ploše půl milimetru získá přesné údaje a u nádoru určí jeho velikost. Pro vytvoření 3D modelu potřebujeme asi dva tisíce snímků, které počítač skládá dohromady.

Jiří Jaroš

  • Působí na Fakultě informačních technologií Vysokého učení technického v Brně.
  • 38letý informatik se zabývá plánováním ultrazvukových chirurgických zákroků a využitím ultrazvukových vln a superpočítačů v simulacích lidské tkáně.
  • Ultrazvuková metoda umožní odstranit nádor hluboko v mozku, pomůže lidem s epilepsií a Parkinsonovou chorobou.
  • S týmem vědců z univerzit v Londýně, Bernu a nizozemském Twente vyvinul přístroj pro diagnostiku rakoviny prsu, který v budoucnu nahradí mamograf.
  • Dva roky strávil na univerzitě v Austrálii a poté v Londýně.
  • Ve volném čase hraje v kapele na baskytaru a rád jezdí na motorce.

To je hodně dat. Jak se zpracují?
Data získáváme asi takovou rychlostí, že byste CD naplnili za půl sekundy. Pro zpracování používáme superpočítač v Ostravě, kde stovky výkonných počítačů pracují na rekonstrukci obrazu tkáně a vytvoří trojrozměrný model. Nesmíme ztratit žádná data, protože by nám pak chyběla při tvorbě modelu. Lékaři se v ordinaci ukáže zběžný náhled, aby viděl, zda snímkování proběhlo v pořádku. Výsledný obraz je pak hotový do 48 hodin.

Dokáže váš přístroj odhalit nádor dříve než mamograf?
Ano. Může ho podchytit včas díky tomu, že přesně zmapuje tkáň a odhalí i malé nádory. Na vyšetření pomocí mamografu dnes chodí ženy po padesátce co dva roky. Když se nic nenajde, pacientku lékař uvidí právě až za dva roky. Nikdo ale neví, co se v tkáni po tu dobu děje. Mamograf dnes už nestačí. Falešných poplachů z něj je navíc příliš mnoho, a to až 75 procent. Pokud mamograf něco odhalí, žena jde na ultrazvuk a musí absolvovat další vyšetření. Až poté se zjistí, co se v těle skutečně děje.

Kdy se nové zařízení objeví v českých ordinacích?
Začínáme ho testovat na umělých prsou ze silikonové kůže s umělými cévami. Na podzim bude sestavený prototyp a za dva roky spustí kolegové v nizozemském Twente klinickou studii. Pak se bude certifikovat. V ordinacích se může objevit ode dneška tak za deset let. Když nový systém získá certifikát, velice rychle se v medicíně začlení. Když jsem se v roce 2010 začal zabývat využitím ultrazvuku v chirurgii, existovalo podobných systémů jen asi pět na světě. Dnes jsou už rozšířené i v našich nemocnicích.

I vy pracujete na přístroji, který pomocí ultrazvuku umožní operace nádoru v mozku bez použití skalpelu. Kdy se tak bude operovat?
Ano, operace hluboko v mozku jsou tím gros, kterého chceme dosáhnout. Zatím to nikdo udělat neumí. Skalpelem se tam lékaři neodváží, ale ultrazvuk se do mozku dostane a může zničit nádor. Přístroj už jsme spolu se zahraničními kolegy vyvinuli a je sestavený v Londýně. Na operace ale musíme ještě pár let počkat. Lékaři ho nejdříve budou používat pro neurostimulaci. Pacient si na hlavu nasadí velký klobouk, který v sobě má mnoho vysílačů. Ty umožní zamířit na konkrétní místo v mozku. Pomůže lidem s Parkinsonovou chorobou. Dokážeme zacílit na konkrétní místo v mozku a pomoct jim od třesu rukou. Naději mají i lidé s epilepsií. Při záchvatu se mozek rozkmitá na jedné frekvenci, ale zásah ultrazvuku ho dokáže vrátit do normálu.

Co nejvíc medicíně přináší propojení s informatikou?
Medicína bez „ajťáků“ už dneska nemá šanci. CT je počítačová tomografie, veškeré snímkovací techniky jsou založené na práci počítače. Při ozařování se počítají modely, jak zasáhnout nádor, ale nepoškodit nic jiného v těle. Robotika umožňuje operovat šetrněji, navíc v místech, kam by se chirurg nedostal. Ze vzorku DNA určíme náchylnost k nemocem nebo vytvoříme lék na míru. To vše by bez počítačů nešlo. Trendem je dneska už léčba pacientovi přímo na míru.

Nese to s sebou i vyšší technické nároky na lékaře?
Neřekl bych, protože zároveň s tím vzniká kompletně nový vědní obor. Informatici a fyzikové vymýšlejí nové metody. Lékař ví, co data z přístrojů znamenají, ale nově potřebuje biomedicínského technika, který bude přístroj obsluhovat a vyšetření vlastně řídit. Naše myšlenka zní, že lékař získá 3D model nějakého orgánu, kam si zakreslí, co chce operovat. V tu chvíli přijde technik, který přístroj podle požadavku lékaře seřídí a nachystá cvičný plán operace. Takový plán přijde nám informatikům a na superpočítači spočítáme, jak by operace dopadla. Vše se vrátí zpět lékaři. Ten posoudí rizika a plán poté schválí. Technik data nahraje do přístroje, který je schopný zákrok provést už bez zásahu člověka.

Zní to trochu jako ze sci-fi filmu.
Zatím to vypadá jako sci-fi, ale věřím, že se toho dožijeme. Pořizovací cena přístrojů sice může být vysoká, ale vrátí se to jinde. Pokud pacient po operaci odchází druhý den domů, je vše mnohem efektivnější, než kdyby ležel týden v nemocnici.

Ultrazvuk se dá využít i mimo lékařství. Kde například?
Chceme zkusit podmořský průzkum nebo nedestruktivní testování materiálů, třeba trubek v železárnách nebo prasklin v trupu letadla. Využívá se i při stavbě koncertních sálů, ale ultrazvukem dokážete najít i vodu na Sahaře. Testování je založené na ozvěně – odrazu od dvou odlišných materiálů, jako je třeba voda a kámen. Vyšlete signál, a když se nevrátí, nejspíš tam nic zajímavého není. Pokud se vrátí, zjišťujete, za jak dlouho a v jakém stavu. Využití je obrovské.

Nejčtenější

Kontroverzní sochu Ježíše na kříži s pohárkem vína někdo rozřezal motorovkou

Jenom necelé dva měsíce vydržela nedaleko Velkých Pavlovic na Břeclavsku socha Ježíše Krista, sedícího na kříži s pohárkem vína v ruce. Dílo, které někteří označovali za vtipné a jiné dráždilo jako...

Invaze obřích brouků? Klam sociálních sítí, říká odborník o záplavě fotek roháčů

Při pohledu na sociální sítě se může zdát, že příroda v Česku čelí přemnožení největšího evropského brouka – roháče obecného. Ohlas vzbudila fotka z Hodonínska, kde si na jednom místě pochutnává na...

Vytvoř Krista s vínem znovu, vybízejí autora zničené sochy. Reagovala i církev

S velkou vlnou podpory se setkává autor kontroverzní sochy Ježíše na kříži se sklenkou vína v ruce, kterou na začátku týdne na místě jejího vztyčení u Velkých Pavlovic na Břeclavsku někdo zničil....

Tak přece. Brno postaví přelomový komplex za miliardu, zaplatí jej i bez dotací

Poslouží třem různým skupinám potřebných. Zázemí v plánovaném zdravotně-sociálním komplexu na Červeném kopci v Brně najdou senioři vyžadující pomoc ošetřovatelek, lidé v následné péči po...

OBRAZEM: Největší dronová show v Česku vykouzlila draka, venuši i závodní okruh

Rekordních 300 dronů v sobotu vylétlo nad Brněnskou přehradu, světelná show takového rozsahu se v Česku rozzářila poprvé. Představení spadající pod tradiční festival Ignis Brunensis s názvem „Město a...

Březíkova obhajoba na Rallye Hustopeče, v sobotní etapě předčil lídra Kopeckého

Automobilový jezdec Adam Březík obhájil vítězství na Rallye Hustopeče a připsal si druhý triumf v mistrovství České republiky v kariéře. Druhý Jan Kopecký si upevnil vedení v průběžném pořadí...

21. června 2025  15:59

Rallye Hustopeče 2025: přihlášené posádky, trasa, program

Jubilejní dvacátý ročník Agrotec Petronas Rally Hustopeče je třetím podnikem českého šampionátu v automobilových soutěžích. Koná se v pátek a v sobotu 20. a 21. června, v našem přehledném článku...

21. června 2025  15:49

Basketbalové Lvice, jak je (ne)znáte. Půvab v kavárně, elegance před tabulí

Z palubovek je fanoušci znají dobře, basketbalové reprezentantky se jim navíc v těchto dnech představují na mistrovství Evropy. Věděli jste ale, co si s chutí přečte pivotmanka Emma Čechová, jak se...

21. června 2025  15:30

Z ciziny se k nám dováží víno, kterého se tam chtějí zbavit, říká oceňovaný vinař

Premium

Mezi soupeři měl velká investiční vinařství, která díky dostatku peněz vybudují nové komplexy na zelené louce se vším všudy během krátké doby. Nakonec však na titul absolutního vítěze letošního...

21. června 2025

EuroBasket žen 2025: program, výsledky, kdy hrají Češky, kde sledovat

Čeští fanoušci mají možnost navštívit špičkový mezinárodní ženský basketbal v domácím prostředí. Od 18. do 29. června se koná EuroBasket žen 2025. Turnaj hostí čtyři země. Hrát se bude v Česku...

20. června 2025  22:12

Postupový plán splněn. Češky na ME řídily i duel s Portugalskem, pojistku dala Belgie

Zatím si na EuroBasketu v Brně vedou parádně. České reprezentantky nedaly šanci ani Portugalkám a po jednoznačné výhře 73:52 už mají jistý postup do čtvrtfinále. Definitivní potvrzení přinesl večerní...

20. června 2025  17:15,  aktualizováno  22:11

Musely jsme ukázat, že nejsme panenky, řekla Reisingerová po líté bitvě s 51 fauly

I když si pod koši počíná dominantně a rány rozdává bez zaváhání, basketbalistka Julia Reisingerová říká, že každý úder, který uštědří soupeřce, ji v hloubi duše mrzí. Také z tohoto pohledu pro ni...

20. června 2025  21:30

Mimořádný nález na Moravě. K vidění je starověká náramková peněženka Římanů

Fragment bronzové náramkové peněženky, nalezený v místech někdejší římské pevnosti, vystavuje ode dneška Archeologický ústav Akademie věd ČR v Návštěvnickém centru Mušov v Pasohlávkách na Brněnsku....

20. června 2025  16:02

Duhový průvod hrdosti se vrací do Brna, pořadatelům musela stačit třetina peněz

Taneční show, slam poetry, ale i tradiční duhový pochod městem bude součástí vyvrcholení pátého ročníku festivalu Brno Pride Week. Stánky s občerstvením a několik vystoupení budou pro návštěvníky...

20. června 2025  15:48

Invaze obřích brouků? Klam sociálních sítí, říká odborník o záplavě fotek roháčů

Při pohledu na sociální sítě se může zdát, že příroda v Česku čelí přemnožení největšího evropského brouka – roháče obecného. Ohlas vzbudila fotka z Hodonínska, kde si na jednom místě pochutnává na...

20. června 2025  11:15

Otestuje dětské křupky GERBER Organic Chewing Wheels
Otestuje dětské křupky GERBER Organic Chewing Wheels

Máte doma malého jedlíka staršího 10 měsíců? Přihlaste se do našeho testování s GERBER Organic Chewing Wheels – chutných křupek s banánem, které...

Děti Země uspěly s další žalobou proti zvyšování hladiny nádrže Nové Mlýny

Spolek Děti Země slaví další vítězství v boji proti zvýšení hladiny střední nádrže vodního díla Nové Mlýny na Dyji. Krajský soud v Brně zrušil lednové rozhodnutí ministerstva zemědělství umožňující...

20. června 2025  9:23,  aktualizováno  11:07

Sochu Ježíše ve vinohradu zničil někdo z hlouposti a fanatismu, míní autor

Spoustu komentářů vyjadřujících podporu obdržel v posledních dnech Marek Lacina, autor sochy Ježíše, který ve Velkých Pavlovicích na Břeclavsku ležérně seděl na kříži s pohárem vína v ruce. Nejspíš...

20. června 2025  9:24
Nastavte si velikost písma, podle vašich preferencí.