Roboty CAR pomagają zmagającym się z demencją

Foka Paro ma pomóc w leczeniu chorych na demencję

Medycyna to nie tylko terapie lekowe. Coraz częściej w świecie nauk biologicznych sięga się zamiast farmakologii po zdobycze technologii. Tym sposobem pacjenci z otępieniem korzystają z robotów CAR, które w wielu przypadkach łagodzą objawy choroby. Na razie jest ich niewiele dostępnych. Trwają jednak prace nad różnymi prototypami, które wykorzystują rozwiązania z dziedziny sztucznej inteligencji.

Demencja, zwana inaczej otępieniem, jest chorobą mózgu, która skutkuje obniżeniem zdolności myślenia i zapamiętywania, co prowadzi co najmniej do utrudnienia prawidłowego funkcjonowania w życiu codziennym. Niekiedy dochodzi także do pojawienia się zaburzeń emocjonalnych, kłopotów z komunikacją i utraty aktywności. Bywa ona kojarzona z chorobą Alzheimera (CA), co jest sporym uproszczeniem, gdyż CA to jedna z odmian otępienia. Fakt, że występuje ono najczęściej u pacjentów – CA odpowiada za ok. 50-70% przypadków demencji.

To głównie choroba starcza (głównie powyżej 80. roku życia), co oznacza, że wraz z wydłużaniem się ludzkiego życia m.in. w wyniku dynamicznie postępujących odkryć z dziedziny medycyny, coraz więcej osób będzie na nią cierpiało. Szacuje się, że w 2021 r. na demencję cierpiało ponad 21 mln osób – tylko w krajach OECD. Prognozy wskazują, że gdyby dotychczasowe trendy się utrzymały, to do 2040 r. liczba zdiagnozowanych zachorowań wzrośnie o połowę – demencja dotknie prawie 32 mln ludzi z państw zrzeszonych w OECD. Szczegółowe dane dla lat 2011, 2021 i 2040 (liczba przypadków pacjentów z demencją na tysiąc osób) przygotowane przez organizację znajdują się na poniższej infografice.

Źródło: OECD

Terapii farmakologicznych jest jak na lekarstwo. W lipcu zeszłego roku do obrotu został dopuszczony lecanemab, który jest sprzedawany pod nazwą handlową LEQEMBI. Pisaliśmy o tym TUTAJ:

W portfolio terapeutycznym jest jeszcze wprawdzie dostępny aducanumab Biogenu (dystrybuowany pod marką Aduhelm), ale ten lek jest kwestionowany pod kątem skuteczności terapeutycznej i spotkał się z mizernym przyjęciem rynkowym.

Poza nimi w kolejce do zatwierdzenia przez FDA jest jeszcze donanemab firmowany przez amerykański koncern biofarmaceutyczny Eli Lilly, ale wygląda na to, że droga do celu jeszcze daleka. W marcu br. FDA podała, że powołała specjalny komitet, którego celem jest ocena tego preparatu, co oznacza, iż ewentualna zgoda zostanie udzielona dopiero w dalszej części roku.

Nie każdego pacjenta będzie stać na terapię za pomocą LEQEMBI, ponieważ jest ona niezwykle kosztowna. Cena pojedynczej terapii wynosi 26,5 tys. dol. bez dodatkowych wydatków, np. na niezbędne testy. Dlatego na pierwszy plan wysuwają się uczestnictwo w zajęciach z terapii poznawczo-behawioralnej, regularne ćwiczenia fizyczne, czy szeroko pojęta socjalizacja w życiu codziennym.

Roboty ruszają na pomoc chorym

Zdaniem niektórych naukowców wsparciem dla chorych na demencję mogą być roboty CAR (od ang. cognitively assistive robot) – tłumacząc na polski: „wspomagające funkcje poznawcze”. Nie wyręczą one pacjentów w prozaicznych obowiązkach życia codziennego, ale mogą zapewnić właśnie socjalizację, tym bardziej, że wielu chorych to osoby samotne, które nie mogą z różnych przyczyn liczyć na wsparcie ze strony swoich dzieci, a dostęp do opieki pielęgnacyjnej bywa utrudniony i/lub wiąże się ze sporymi kosztami.

O zbawiennym wpływie zwierząt na dobrostan ludzki napisano wiele. W przypadku schorzeń demencyjnych badania wskazują, że posiadanie pupila do towarzystwa może powstrzymywać lub łagodzić niektóre z objawów choroby – samotność, nudę, niepokój czy pobudzenie.

Żywy pies czy kot to z jednej strony wdzięczny towarzysz naszego życia, ale także osobnik, który wymaga wieloaspektowej opieki, czemu towarzyszą liczne obowiązki (m.in. zapewnienie wyżywienia, spacerów, szczepień, zabezpieczeń antykleszczowych, wsparcia weterynaryjnego). Nawet gdy posiadacza stać na to, aby zapewnić to wszystko pupilowi, to zadbanie o to przez osobę cierpiącą na demencję może stanowić poważne wyzwanie. Czasami wręcz może to być niemożliwe bez uszczerbku dla zdrowia psa czy kota.

Biznes dostrzegł w robotach CAR interesującą niszę do zarabiania. Stąd na rynku znajdują się już urządzenia tego typu. Zacznijmy od najprostszych. Golden Pup firmy Joy for All to piesek, który zadziera głowę, ma czerwoną bandanę, szczeka, gdy się do niego mówi, macha ogonem, gdy się go dotyka, i ma realistyczne bicie serca. Dla wielu to tak naprawdę zabawka, dla innych urządzenie o walorach terapeutycznych dla ludzi z demencją. Golden Pup cechuje niewygórowana cena – 140 dol. w detalu. To przykład najmniej zaawansowanego technologicznie urządzenia. Są jednak o wiele bardziej wyrafinowane rozwiązania.

Paro to japońska puszysta foczka, która wyczuwa dotyk, światło, dźwięk, temperaturę. Producent twierdzi, że rozwija ona swój charakter zapamiętując zachowania, które skłoniły jej właściciela do poświęcenia jej uwagi. Paro kosztuje ok. 6 tys. dol.

Świadectwa na temat przydatności robotów CAR są mieszane. Clara Berridge, gerontolożka z University of Washington w Seattle, wspomniała historię o starszym mężczyźnie z domu opieki, który otrzymał robota wyglądającego jak wypchane zwierzę do towarzystwa. Pacjent tak się przywiązał się do niego, że gdy później zmarł, to personel placówki znalazł go ściskającego swojego robota.

Lillian Hung, założycielka laboratorium Innovation in Dementia Care and Aging na Uniwersytecie Kolumbii Brytyjskiej w kanadyjskim Vancouver, podzieliła się jeszcze innym spostrzeżeniem ze swojej praktyki. Pacjent z demencją i zaburzeniami kardiologicznymi był wyjątkowo niespokojny. Próbowano go poddać podstawowym procedurom medycznym w oddziale ratunkowym, w trakcie których uderzył jednego z ratowników i kopnął technika laboratoryjnego starającego się pobrać próbkę krwi. Można go było powstrzymać inwazyjnie (fizycznie lub chemicznie), lecz Hung wpadła na pomysł by na kolanach pacjenta umieścić Paro. Robot obrócił głowę, jakby budził się z drzemki, otworzył oczy i spojrzał na pacjenta. Mężczyzna zapytał robota, czy ostatnio coś jadł. Kiedy Paro zaczął się poruszać, mężczyzna zaczął go głaskać. Pacjent zaangażował się w interakcje z robotem, dzięki czemu personel medyczny był w stanie przeprowadzić potrzebne testy. Badanie z 2020 r. przeprowadzone przez japońskich naukowców sugeruje, że roboty CAR mogą być szkodliwe dla niektórych osób z demencją – z jego treścią zapoznasz się TUTAJ.

28 starszych osób, z których 11 miało zaburzenia poznawcze, uczestniczyło w sesji z Chapitem, pluszowym robotem z funkcją rozpoznawania mowy, który potrafi brać udział w grach z użytkownikami. Pomiary aktywności elektroencefalogramu (EEG) i poziomu kortyzolu w ślinie, wykonane przed i po sesjach, wykazały wyższy poziom stresu wśród uczestników z zaburzeniami poznawczymi, ale nie wśród osób z grupy bez zaburzeń poznawczych. Osoby z zaburzeniami funkcji poznawczych zgłaszały również, że nie czerpały przyjemności z czasu spędzonego z Chapitem, podczas gdy osoby bez zaburzeń poznawczych czerpały przyjemność.

Prototypy oparte o AI

W świecie technologii wiele pozmieniała sztuczna generatywna sztuczna inteligencja (Gen AI). Nikogo już nie dziwi wysyp różnorakich wersji Gen AI. Owszem dalekie są one jeszcze od niezawodnych, lecz z każdą kolejną odsłoną aplikacje są coraz bardziej doskonałe.

Z pewnością ulgę dla osób zmagających z się demencją przyniosłyby roboty CAR wyposażone w zaawansowane systemy konwersacyjne. Wielu pacjentów zwłaszcza w ciężkich przypadkach otępienia ma coraz większe problemy z odnalezieniem się w otaczającej ich rzeczywistości.

Jaką pogodę będziemy mieć jutro? Gdzie są dzisiaj najlepsze promocje w marketach? Co ile godzin mam brać tabletki, bo zapomniałem? Jakim autobusem najlepiej dojechać na cmentarz? Jak ugotować jajecznicę? Kiedy powinienem mieć emeryturę z ZUS na koncie? Kiedy moja kuzynka ma imieniny?

To przykłady wydaje się dość banalnych pytań, ale dla zdrowych ludzi. Roboty CAR mogą podpowiadać chorym, jak właściwie postępować. Nad takim prototypowym urządzeniem pracują naukowcy z Indiana University Bloomington. Udoskonalają oni dostępny na rynku system robotyczny noszący nazwę QT. Dwumetrowy robot przypomina trochę malucha w skafandrze astronauty. Jego okrągła biała głowa jest wyposażona w ekran wyświetlający brwi, oczy i usta, które tworzą różne wyrazy twarzy wraz z natężeniem emocjonalnym towarzyszącym konwersacji. Do złudzenia przypomina to mimikę ludzkiej twarzy. Robot angażuje chorych ludzi w rozmowę zadając pytania generowane przez sztuczną inteligencję.

Choć i w jego przypadku jest jeszcze daleko do doskonałości. Podczas jednego z paneli badawczych uczestniczka przedsięwzięcia powiedziała robotowi, że ma siostrę. „Przykro mi to słyszeć” – odpowiedziała maszyna. Robot CAR korzystał wówczas z modelu GPT-3, który jest już nieco archaiczny, gdyż liczy 4 lata. W najnowszej wersji oprogramowania – GPT-4o konwersacja jest już o wiele bardziej dopracowana.

Halucynacje systemów AI są jednym z kluczowych wyzwań stojących przed wynalazcami. Bo sama historia o siostrze jest zabawna w gruncie rzeczy. Gorzej, gdyby odpowiedzi udzielane osobom z demencją mijały się zasadniczo z prawdą. W skrajnych przypadkach można sobie przecież wyobrazić odpowiedzi, które mogą zachęcać pacjentów do nieodpowiedzialnych działań, które groziłyby ich zdrowiu i życiu. Przykład – na pytanie użytkownika jak zrobić jajecznicę, robot odpowiedziałby: podpal firanki w domu.

Krytycy robotów CAR wskazują też na ryzyko osłabiania się więzi społecznych pomiędzy bliskimi. Dzieci seniorów cierpiących na demencję mogą pójść po linii najmniejszego oporu – kupią maszynę swojemu rodzicowi, żeby mniej czasu poświęcać mu czasu. Wreszcie niektórzy wyrażają obawy o prywatność. Najlepsze roboty są spersonalizowane. Zbierają mnóstwo informacji o życiu użytkowników, uczą się ich preferencji i słabości. A zatem mogą być źródłem danych dla osób, które chciałyby zrobić z nich niewłaściwy pożytek.

Lillian Hung opowiedziała kiedyś o zaskakującym incydencie, do którego doszło podczas prac grupy fokusowej w jednej z placówek opiekuńczych. Wyszła ona wraz z resztą zespołu badawczego na lunch. Po powrocie zobaczyła, że personel placówki odłączył robota i założył mu torbę na głowę. Dlaczego? Bo ludzie obawiali się, że robot ich potajemnie nagrywa.

Postęp technologiczny związany z rozwojem robotów CAR już się zapewne nie zatrzyma. Komercjalizowane będą coraz doskonalsze wersje maszyn. Przy szeregu wyzwań, z którymi przyjdzie się zmierzyć wynalazcom o jednym niezaprzeczalnym atucie robotów CAR warto pamiętać. Maszyny podczas konwersacji z pacjentami nie denerwują się, nie złoszczą, są cierpliwe i zawsze można je umieścić w stanie spoczynku.