Nové technologie – výzkumné centrum Západočeské univerzity v Plzni (NTC) je nezávislý vysokoškolský ústav Západočeské univerzity v Plzni, který se již od roku 2000 věnuje výzkumu a řešením pro zelené technologie a pokročilé materiály v oblastech ekologických zdrojů energie, chytrých dopravních prostředků a kvality lidského života i zdraví.

Právě kvalitě lidského života a zdraví se věnuje tým biomechanické modely lidského těla, ve kterém působí Hana Čechová a Vít Nováček. Ti pracují na počítačovém modelování lidského těla a jeho interakcí s okolím. Výsledky jejich práce jsou využívány především k prevenci poranění v dopravě, zdravotnictví a sportu, ale i k optimalizaci léčebných terapií a rehabilitace.

Co je konkrétně náplní vašeho výzkumu?

Hana Čechová: Jsem součástí týmu, který se snaží vytvořit podrobný virtuální model pánevního dna ženy. Ten pak bude sloužit ke dvěma účelům: pro prevenci poranění pánevního dna během porodu a zároveň pro vizualizaci potenciálních či existujících urogynekologických problémů. O jeho využítí mají zájem nejen lékaři, ale i studenti medicíny a urogynekologie.

Jaké urogynekologické problémy máte na mysli?

Hana Čechová: Jedná se zejména o tzv. prolapsy. Snažíme se zmapovat problém, o kterém se příliš neví a veřejně se o něm nehovoří. Při prolapsu dochází k sestupu dělohy, ale také okolních orgánů, jako jsou pochva, močový měchýř nebo konečník. Léčba poruch pánevního dna je velice náročná a jen částečně úspěšná, proto je nutné kombinovat nejmodernější vědecké poznatky z oblasti biomechaniky, anatomie a numerického modelování.

Jak se na vašem průzkumu podílejí lékaři?

Hana Čechová: Na modelu jsme začali pracovat na popud lékařů. Jejich spolupráce je pro nás zásadní a naší snahou je vytvořit něco, co by jim pomohlo při práci či při předávání znalostí. Porod je velmi individuální a dynamický děj, porodníci se snaží, aby při porodu předešli poraněním. My toto téma konzultujeme s prof. MUDr. Vladimírem Kališem, Ph. D., který působí ve Fakultní nemocnici v Plzni. Modely vytváříme také ve spolupráci s prof. MUDr. Ladislavem Kroftou, CSc., MBA z Ústavu pro péči o matku a dítě v Praze. Nosným tématem této spolupráce jsou právě prolapsy a díky prof. Kroftovi máme data z klasické i dynamické magnetické rezonance žen. Tato data jsou podkladem pro tvorbu modelu a jeho verifikaci.

Jak jste se k modelaci této konkrétní části lidského těla dostali?

Vít Nováček: Přes osm let jsem pracoval ve Francii ve společnosti Medtronic (dříve Covidien), kde jsem se mimo jiné zabýval implantáty pro rekonstrukci břišní stěny a pánevního dna. Vývoj takových implantátů je časově i finančně nákladný a podléhá náročným regulacím. V současnosti se soustředím především na takové poruchy pánevního dna, které lze léčit neinvazivními postupy. Spolupracuji např. s autorkou metody akrální koaktivační terapie a majitelkou a zakladatelkou rehabilitačního a vzdělávacího centra REHASPRING v Čelákovicích PhDr. Ingrid Plaščákovou Špringrovou, Ph. D. Chtěli bychom vytvořený model využít jako součást edukativní pomůcky nejenom pro zdravotníky, ale také pro pacienty a pacientky. Virtuální model by jim měl lépe vysvětlit podstatu léčby a případně pomoci překonat ostych. Prevence je ta nejlepší léčba.

Modelování pánevního dna se provádí jen u nás?

Vít Nováček: Na modelech pánevního dna pracuje po celém světě asi 21 více či méně aktivních týmů, my jsme jedním z nich. Každý tým se většinou specializuje buď na porody, nebo na poruchy. My jsme vyvinuli model pro prevenci poranění při porodu a v současnosti se snažíme více specializovat na poruchy pánevního dna.

Co je největší výzvou nebo problémem takovýchto modelů?

Vít Nováček: Laicky řečeno, často vzniká model šitý pacientovi na míru. Naší snahou je vytvořit model do určité míry škálovatelný. Ale od vize, že by lékař do modelu zadal parametry pacientky a ten by mu pak poradil, jak postupovat a jak se daný problém bude vyvíjet, jsme ještě daleko. Dalším problémem biomechaniky, respektive prevence je, že se obtížně prokazuje její přínos. Zdravotní pojišťovna chce vědět, kolik ušetřila, ale to se projeví třeba až za 20 let.

Příležitost pro naše modely ale vidím. Lékařská zařízení podléhají náročným regulacím, často se musí dělat klinické testy, na což se vynakládají obrovské prostředky, a to je právě příležitost pro tzv. in silico clinical trials, neboli virtuální klinické testy v počítači. Právě biomechanické modely by měly přispět k výraznému zkrácení celého procesu a redukci nákladů.

Do jaké míry ve svém výzkumu spolupracujete se zahraničními partnery?

Vít Nováček: Internacionalizace je obecně součástí dlouhodobé strategie Západočeské univerzity v Plzni. V NTC se všichni snažíme rozvíjet síť partnerů jak na úrovni regionální a národní, tak na té mezinárodní. Podařilo se nám sestavit jedinečné konsorcium evropských partnerů zaměřené na vývoj nové generace titanových implantátů. Rozšiřujeme naši síť partnerů zabývajících se poruchami pánevního dna. Máme partnery v Belgii, Francii, Holandsku, Irsku, Německu, Švédsku, Švýcarsku. Nově jsme navázali spolupráci s partnerem v Austrálii. Pravidelně k nám přijížděli stážisti z Brazílie, které teď však odrazuje současná situace v Evropě.

Na jaké překážky narážíte ve svém výzkumu – ve smyslu české legislativy, vybavení, prostředí atd.?

Vít Nováček: Česká veřejná věda nikdy neměla tolik prostředků jako dnes. Zacházení s nimi je ovšem mnohdy tristní, a navíc časy hojnosti teď končí. Nakoupila se řada zařízení, na která se práší. Přesto mnoho lidí nemá ke své práci potřebné nástroje. Žádná soukromá firma by si takové plýtvání nikdy nedovolila. Každá instituce je tak efektivní, jak efektivní má vnitřní organizaci. Zkostnatělost akademického prostředí je obrovskou brzdou rozvoje, kterému rozhodně neprospívají ani lokální „žabomyší“ války. I když vnitřní soutěž existuje i v soukromých firmách, ve finále táhnou mnohem více za jeden provaz a stejným směrem, protože z toho těží všichni. Kdo poslouchá Pink Floyd, ten ví: „Together we stand, divided we fall“. Nakonec jde jen o odraz stavu dnešní společnosti, že?

Vy jste, pane Nováčku, dříve působil v zahraničí, jak jste se tam dostal a kde jste pracoval?

Vít Nováček: Do Francie jsem odešel v roce 2007 za svou budoucí manželkou. V rámci postdoktorského studia jsem pobýval na stáži ve Štrasburku a v Paříži. Měl jsem štěstí, protože jsem se dostal do soukromé firmy Covidien. Ta v roce 2010 vytvořila nový biomechanický tým, který se zabýval výzkumem a interakcí lidského těla s produkty (implantáty, pokročilé chirurgické nástroje). Nakonec mě ale zlákala nabídka od bývalého ředitele NTC a i  s rodinou jsme se vrátili do Čech. Přišlo mi přirozené vrátit se po letech zpět a nabídnout své zahraniční zkušenosti a pohled zvenčí.

Máte zkušenosti se zahraničním výzkumným prostředím. Jak perspektivou této zkušenosti hodnotíte to české?

Vít Nováček: U nás i v zahraničí najdete pracoviště vynikající i podprůměrná. My jsme ale malá země a přijde mi, že často drobíme své úsilí a zdroje na příliš mnoho témat podle dostupnosti dotací. Pokaždé začínáme od nuly a pak nám nezbývá čas a zdroje na rozvoj několika málo skutečně silných témat řešících aktuální společenské výzvy s konkrétními hmatatelnými výstupy.

Jaký je rozdíl ve výzkumu v komerční firmě a ve státní instituci?

Vít Nováček: I když firma dávala velká procenta ze zisku na vývoj, stále se muselo vydělávat. Nedělali jsme tedy jen výzkum, ale i vývoj. V případě slabších finančních výsledků byl výzkum utlumen jako první. Na NTC mám větší svobodu a mohu se problematice věnovat do hloubky, což pak může vést k většímu dopadu do praxe. Pokud to náležitě zdůvodním včetně dlouhodobého přínosu, mohu si určit, čemu se chci věnovat a čeho chci dosáhnout.

Na druhou stranu, průmyslové firmy mají značné finanční prostředky. Když my tady máme jeden specifický měřicí přístroj, kterého si vážíme jako velké cennosti, v komerční firmě jich máte v jedné místnosti 15. Ve veřejně financované instituci tedy musíte věci dělat chytře, s ohledem na finance a nemůžete je dělat masově.

Jaké jsou vaše plány do budoucnosti?

Hana Čechová: Již dlouhodobě spolupracujeme s Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg. S jejich týmem pracujeme na návrhu projektu, ve kterém bychom se zaměřili na prevenci poruch pánevního dna. Poruchy pánevního dna mohou vyvolávat inkontinenci a dalším neléčením příčin, což je často ochablé svalstvo pánevního dna, postupně dochází až k sestupu orgánů. Těmto problémům lze částečně předcházet posilováním svalů pánevního dna. Spolupráce je plánována tak, že my využijeme do svých modelů výsledky německého partnera, který používá takové kosterně svalové modely, jejichž výstupem jsou síly v jednotlivých svalech stanovené na základě měřeného vnějšího zatížení.

Chceme tuto tabuizovanou problematiku dysfunkcí pánevního dna otevřít a přinášet osvětu, jak těmto problémům předcházet, jak rehabilitovat a cvičit.

Paní Čechová, stále je žen ve výzkumu méně než mužů a čelí řadě překážek. Jaká byla vaše cesta ke kariéře vědkyně?

Hana Čechová: Vlastně omylem. Začalo to na gymnáziu, kde jsem se dostala do matematické třídy. Původně jsem chtěla jít na medicínu, ale nechtěla jsem ztratit to, co nabízí matematika – že spousta věcí se dá odvodit a nemusí se jen memorovat. Dílem náhody nám fyziku přednášel Jiří Křen z katedry mechaniky. Ten mě inspiroval ke studiu oboru, který propojuje fyziku, matematiku i medicínu. A tak jsem vystudovala biomechaniku a zůstala jsem u ní. Nejprve jsem se věnovala modelu člověka pro aplikace v dopravě, postupně jsem se dostala k vývoji biomechanického modelu ženského pánevního dna.

A protože mám velkou podporu rodiny, není ani moje výzkumná činnost v rozporu s rodinným životem. Díky zkrácenému úvazku, který mi umožňuje zaměstnavatel, stíhám své dvě ratolesti obsloužit bez větších problémů.

Jste týmem, kde je do výzkumu zapojeno nejvíce žen. Čím myslíte, že to je?

Hana Čechová: Asi je to oborem – biomechanika ženy přitahuje. Už jsem se viděla, že budu v nemocnici na počítači modelovat kolena pacientům na míru, tam ale stále ještě míříme. Jinak je pro naši práci nezbytná spolupráce s lékaři, vítáme v týmu i nadšené studenty medicíny. Právě tým a spolupracovníci jsou tím, co nás vzájemně posouvá vpřed.

Budovy NTC Západočeské univerzity v Plzni

Jak došlo k tomu, že vy dva spolupracujete?

Hana Čechová: Víťa Nováček se po svém návratu z Francie začal věnovat projektům navázaným na rehabilitaci po amputacích. A přišel s tématem rehabilitace pánevního dna. Ačkoli to mohlo vypadat, že naše témata byla rozdílná, nakonec se prolnula.

Jak bude vypadat využití vašich modelů v praxi?

Hana Čechová: Rádi bychom, aby naše modely sloužily lékařům při jejich práci jako podpora při léčbě pacienta, aby v budoucnu bylo možné personalizovat model dle konkrétní těhotné ženy a tím i predikovat pravděpodobnost poranění během porodu.

Čeho byste jednou chtěli ve výzkumu dosáhnout a co děláte pro to, aby vás neopouštěla motivace?

Hana Čechová: Ráda bych, aby naše modely byly použity v praxi, aby výše zmínění lékaři byli spokojení a modely jim pomohly. A co se motivace k práci týká – když se vám zrovna nedaří, pak i to, že se v téhle práci stále učíte něčemu novému, je motivující.

Vít Nováček: V použití modelů v praxi s Hankou souhlasím. Ve zdravotnictví může být každá chyba rozdílem mezi zdravím a nemocí, třeba i mezi životem a smrtí. Při testování nějakých nových postupů či pomůcek se snažím vžít do role pacienta a říkám si, chtěl bys to taky tak? To je obrovská motivace.

Autor: Vědavýzkum.cz (MK)