Kalkulačka na nádory byla vlastně standardní statistika, říká matematik

  12:53aktualizováno  12:53
Matematici z olomoucké Univerzity Palackého přednedávnem zaujali svět. Společně s lékaři totiž zjednodušeně řečeno sestavili kalkulačku, díky níž dokážou přesněji stanovit, kolik zbývá času nemocným se zhoubným nádorem mízních uzlin. Jeden z jejích autorů Tomáš Fürst pro MF DNES vysvětlil, jak vznikala.

„Dostatek informací by znamenalo, že u každého pacienta budeme schopni odhadnout v rozpětí týdne, kdy umře. Ale to snad ani nechceme,“ říká matematik Tomáš Fürst. | foto: Miloslav Jančík, MF DNES

Kalkulačka zjednodušeně řečeno zvyšuje naději pacientů na delší život. Lékaři totiž díky ní snadněji odhadnou, kolik jim zbývá času, a mohou tak nasadit účinnější léčbu. Tomáš Fürst z Katedry matematické analýzy a aplikací matematiky Přírodovědecké fakulty UP, který společně s kolegy kalkulačku vymyslel, popisuje, jak postupovali.

Měli jste pro svou práci dostatek informací?
Dostatek informací by znamenalo, že u každého pacienta budeme schopni odhadnout v rozpětí týdne, kdy umře. Ale to snad ani nechceme. Důležité je, aby informace byly kvalitní. Vzali jsme obrovskou databázi, kterou jsme měli díky České lymfomové skupině k dispozici, ta byla v pořádku a data splňovala požadavky. Sehnat kvalitní data je vždycky největší problém. Pak už to bylo jednoduché, udělali jsme standardní statistiku.

Lékaři za vámi tedy přišli a řekli: Spočítejte nám kalkulačku na nádory?
Chtěli po nás prediktivní nástroj. To znamená, že když pacient přijde s nějakou diagnózou, tak je spousta věcí, které na něm můžete naměřit. Těch hodnot je například 500. To mají lékaři u každého naměřené a teď chtějí vědět, jestli se ty faktory dají zakouzlit nějak dohromady, aby se z toho dala odhadnout pravděpodobnost výsledku léčby. My jsme dělali to, s jakou pravděpodobností pacient přežije tři roky od stanovení léčby.

Takže jste si sedli nad databázi a jen vložili hodnoty do vzorce?
Je na to řada standardních a méně standardních nástrojů. Riziko ale spočítá v takzvaném overfittingu. To znamená, že mám padesát ukazatelů a není problém vzít ty pacienty, u nichž vím, jak to dopadlo, a udělat takovou kouzelnou formulku tak, aby to pasovalo na každého pacienta, dejme tomu, ze vzorku dvou set. Jenže problém je, že když potom přijde sto jiných pacientů, které jsem v té databázi neměl, tak to na ně nefunguje.

Jak jste na to tedy vyzráli?
Využili jsme jednoduchý princip. Měli jsme skupinu pacientů, na nichž jsme prognózu natrénovali, a pak jsme měli úplně jinou skupinu pacientů, na které jsme se od začátku nedívali a udělali jsme to až potom. Naštěstí se nám to díky dobré databázi podařilo.

Člověk je ale přeci jedna velká proměnná, nedělají v tom pacienti trochu nepořádek?
I na člověku je spousta věcí, které se dají velmi dobře naměřit a srovnat. Ale máte pravdu, že člověk je strašně složitá věc. Nesnažíme se odhadnout, kdy pacient přesně zemře. Spíše jsme rozdělili tu skupinu do tří menších podskupin – velké riziko, střední riziko, malé riziko. Nakonec všechno koresponduje s celkovým stavem. Zjednodušeně, kdo vypadá líp, umře později.

A co lékaři, je s nimi snadná domluva? Vždyť jde o dva odlišné světy. Nebo ne?
Spousta porozumění se ztratí v mezeře mezi medicínou a statistikou. Doktoři po statistikovi zpravidla chtějí víc, než statistik může udělat, a statistik většinou chce po doktorech, aby mu dali víc instrukcí, než můžou dát. A v této mezeře se leccos ztrácí.

Jak tedy vůbec ke spolupráci došlo?
Snažím se nedělat matematiku pro matematiku samotnou. Dobrý výsledek je pro mne použití matematického aparátu na odstranění nějakého praktického úkolu.

Matematika tedy lze využít i v oborech, kde na první pohled nejsou vzorce a čísla nijak důležité?
Dle mého názoru je matematika jazykem přírodních věd. Tak jako my spolu mluvíme česky, tak fyzik se s přírodou domlouvá pomocí matematiky, protože jinak to prostě nejde. Primární oblast pro použití matematiky vždycky byly tvrdé přírodní a technické vědy. To znamená fyzika, chemie a podobně. Čím dál tím víc se matematika cpe i do věd o živé přírodě a do společenských věd. To je podle mě obrovské téma dnešní doby.

Vidíte v tom problém?
Otázkou je, do jaké míry je matematický jazyk, který my dneska umíme, vhodný k popisu živé přírody a do jaké míry se vlastně hodí do oblasti společenských věd. Podle mě v těch prvních se s matematikou operovat dá, ale musí se hrozně opatrně. V těch druhých je to obrovské riziko.

Řeknete nějaký příklad?
Jistě jste zaznamenali finanční krizi z let 2007 a 2008. Podstatnou roli v ní hrálo nesmyslné používání matematickým metod v ekonomii. Ekonomie je věda o tom, jak se lidé rozhodují. A to matematikou popsat nejde. Takové pokusy pak končí špatně.

Přesto jste se ale pustili do počítání kalkulačky, v níž hlavní roli hrají nemocní lidé.
Medicína je někde mezi. Není to věda, je to léčení lidí. Matematické aplikace jsou tu hrozně žádané. Samozřejmě se musí opatrně, ale bez problémů lze dělat například statistiku. A ta naše kalkulačka není nic jiného než právě statistika. I v medicíně se ale musí s matematikou opatrně, už jsem viděl řadu příkladů zcela nesmyslného použití.

Na čem pracujete právě teď? Čím překvapí olomoučtí matematici svět příště?
Zajímá mě, kde je ta hranice, kde začínají selhávat matematické metody, které máme. Takže jeden z projektů je modelování proudění v porézním prostředí. To je třeba pískovec nebo vápenec, v nichž jsou často kapaliny a plyny. Nejdůležitější z nich je voda, ale ropa také není úplně bez zájmu. Typické ropné ložisko vypadá tak, že jde o pískovec nasáklý ropou a vodou. Chápat, jak a proč se kapalné fáze pod zemí pohybují, je strašně důležité nejen kvůli těžbě ropy, ale také třeba když chceme někde postavit úložiště jaderného odpadu. Tak bychom rádi věděli, odkud a kam teče voda, aby se nekontaminovala. Důležité je to i kvůli zemědělství, povodním. Velmi překvapivě to není žádná sranda, modelovat matematicky proudění v porézních prostředích.

Proudění ale přece spočítat umíte.
Je na to sto let stará teorie, která se poměrně dlouho používá. Nám v Olomouci se podařilo matematicky, ne experimentálně, ale skutečně matematicky dokázat, že ta rovnice není schopná modelovat určitý druh proudění, který se v přírodě často vyskytuje. To je důležitý výsledek, je to věc, která se málokdy podaří. Staré matematické metody někdy nefungují. I přesto, že jde o neživou přírodu. Myslíme si, že by stálo za to zkusit použít některé z těch nových, které se aplikují na živou přírodu. My teď vlastně vymýšlíme, jak to udělat. A velmi překvapivě narážíme na systém, který by možná mohl být použitelný i pro živou přírodu. Je to ohromně zajímavé.



Nejčtenější

Čeští výsadkáři v Afghánistánu pomstili kolegy, zabili spolupachatele útoku

Tři čeští vojáci, kteří 5. srpna 2018 zahynuli v Afghánistánu. Zleva: rotný...

Prostějovští výsadkáři zabili v Afghánistánu jednoho ze spolupachatelů srpnového útoku, při němž zemřeli tři čeští...

Opilý muž sedl na babettu, vzápětí přišel o řidičák na deset typů vozidel

Ilustrační snímek

Jízda na mopedu po třech pivech se hodně nevyplatila čtyřiapadesátiletému muži na Prostějovsku. Zastavili ho policisté...



Do Česka míří silný vítr, na horách dosáhne i 100 kilometrů v hodině

Ilustrační snímek

Velmi silný vítr má zasáhnout Česko od sobotního večera až do pondělního poledne. Na severu území a na Českomoravské...

Kraj prověří vyšachování sousedů při stavbě masivního betonového domu

Pohled na masivní betonový dům obehnaný čtyřmetrovou zdí, který si v Plumlovské...

Krajský úřad prověří povolení pro mohutnou stavbu u výpadovky z Prostějova na Plumlov, kterou buduje zdejší podnikatel....

VIDEO: Motorkář v Mohelnici srazil policistku, hrozí mu 12 let vězení

Agresivní motorkář srazil policistku ve službě

Až dvanáct let vězení hrozí agresivnímu motorkáři, který ve čtvrtek dopoledne v Mohelnici na Šumpersku srazil mladou...

Další z rubriky

Na stopě Přemyslovcům. První analýzy ukázaly, že část kostí patří mužům

Archeologové vyzvedli ze schránky objevené v kostele olomouckého Klášterního...

O krok blíž je potvrzení historického objevu z olomouckého Klášterního Hradiska. Archeologové tu v létě vyzvedli...

Věž ukrývala poselství z roku 1962, včetně dopisu pro budoucí pionýry

Jeden z dokumentů objevený v pozlacené báni z vrcholku hlavní věže olomoucké...

V roce 2000 pro vás bude samozřejmostí člověk na Měsíci, byli před šestapadesáti lety přesvědčeni olomoučtí pionýři při...

Horská služba v Jeseníkách slaví 70 let, prvními členy byli lesníci

Ilustrační snímek

Nemůžeme se sice pyšnit ledovci a ani v těch nejvyšších partiích vám nehrozí akutní horská nemoc z nedostatku kyslíku....

Rakovina prsu může postihnout každou ženu. Včasné odhalení je klíčové
Rakovina prsu může postihnout každou ženu. Včasné odhalení je klíčové

Říjen je celosvětově označován jako měsíc boje proti rakovině prsu. Cílem řady kampaní a přednášek je především poukázat na to, že rakovina prsu může postihnout každou ženu bez ohledu na věk. Včasné nalezení nádoru značně zvyšuje šanci uzdravení.

Najdete na iDNES.cz