Litauiske videnskabsmænd udvikler teknologi til mere effektiv screening af stemmepatologier

Litauiske videnskabsmænd udvikler teknologi til mere effektiv screening af stemmepatologier

For fremskreden halskræft udføres en kompleks operation kaldet laryngektomi, som involverer fjernelse af det organ, der er afgørende for en persons evne til at tale. For at forbedre patientens livskvalitet efter laryngektomi gennemførte et team af softwareingeniører fra KTU, ledet af forskeren Rytis Maskeliūnas, og et team af medicinske fagfolk fra LSMU, ledet af prof. Virgilijus Ulozas, en undersøgelse, hvor de ledte efter patologier i patienters stemmer ved hjælp af kunstig intelligens (AI).

Efter operationen trækker patienten vejret gennem en åbning i luftrøret i nakken kaldet en trakeostomi. Selvom luftrørshullet i nakken giver patienten mulighed for at trække vejret efter en laryngektomi, ændrer det uigenkaldeligt patientens hverdag.

Rytis Maskeliūnas deler sine erfaringer med stemmeændringer efter laryngektomi, som ofte afhænger af situationens sværhedsgrad. "Nogle menneskers stemmer ændrer sig lidt, andre taler som robotter, andre hvæser," siger videnskabsmanden.

Hjælpe mennesker efter operationen

Ifølge læger på LSMU er en meget almindelig årsag til operation kræft, som ofte er forårsaget af rygning og alkoholforbrug.

R. Maskeliūnas deler, at ideen om at studere stemmekvaliteten hos patienter efter laryngektomi blev udviklet af et team af læger ledet af en ekspert på området, prof. Dr. Virgilius Ulozas.

For optimalt at lette den postoperative proces er der brugt moderne AI-teknologier, som gør det muligt at reducere arbejdsbyrden for en specialist og eliminere behovet for selvdiagnose eller patientens udfyldelse af spørgeskemaer. Ifølge videnskabsmænd vil screeningsprocessen efter operationen på grund af denne forskning være mere automatiseret, og det vil derfor være lettere at spore sygdommens udvikling og diagnosticere patienter.

Det er som en slags screeningsværktøj til muligvis at få mistanke om, at patienten har visse vokale patologier. Som regel analyserer lægen stemmen og opretter et indeks for funktionsnedsættelse, og patienterne udfylder også selv et spørgeskema om, hvordan de opfatter stemmens kvalitet. Digital signalanalyse bruger desuden talesignalenergi, formanter og andre parametre."

Rytis Maskeliūnas, forsker, LSMU

Kunstig intelligens algoritme

"Vi antager, at AI-algoritmen, der bruges i denne forskning, kan give os mulighed for at kontrollere og evaluere forskellige stemmeparametre og derefter tildele dem til en specifik klasse. Den kan også blive et værktøj til at spore, hvordan en person heler, hvordan hans stemme ændrer sig, i god eller dårlig forstand," understreger R. Maskeliūnas.

Denne undersøgelse er speciel, ifølge forskeren: "Tidligere undersøgelser har aldrig fuldt ud udnyttet kunstig intelligens-metoder som en "ekspertassistent" til stemmeanalyse, og kun et lavt niveau af automatisering er blevet anvendt i regional medicinsk it-praksis for dette område." Det er vigtigt at nævne, at lignende teknologi allerede er blevet brugt af forskere til at studere stemmen til Parkinsons og andre sygdomme i praksis.

For at bestemme stemmeindekset er en smartphone eller anden enhed med internetforbindelse tilstrækkelig. Efter upload af en lydoptagelse eller livesamtalen viser systemet et estimat, på grundlag af hvilket det videre behandlingsforløb besluttes og ændringer i stemmen analyseres.

"Jeg er glad for at være en del af dette tværfaglige team ledet af prof. Virgilijus Ulozas, og jeg nyder virkelig at arbejde med lægerne Kipras Pribuišis, Evaldas Padervinskis og de andre," siger R. Maskeliūnas.

Forskningsløsningerne er klinisk testet i klinikkerne på det litauiske universitet for sundhedsvidenskabelige Kaunas Hospital.

Kilde:

Kaunas University of Technology (KTU)

.