Λιθουανοί επιστήμονες αναπτύσσουν τεχνολογία για πιο αποτελεσματικό έλεγχο των παθολογιών της φωνής

Λιθουανοί επιστήμονες αναπτύσσουν τεχνολογία για πιο αποτελεσματικό έλεγχο των παθολογιών της φωνής

Για τον προχωρημένο καρκίνο του λαιμού, εκτελείται μια πολύπλοκη χειρουργική επέμβαση που ονομάζεται λαρυγγεκτομή, η οποία περιλαμβάνει την αφαίρεση του οργάνου που είναι ζωτικής σημασίας για την ικανότητα του ατόμου να μιλάει. Προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα ζωής του ασθενούς μετά τη λαρυγγεκτομή, μια ομάδα μηχανικών λογισμικού από το KTU, με επικεφαλής τον ερευνητή Rytis Maskeliūnas, και μια ομάδα ιατρών από το LSMU, με επικεφαλής τον καθηγητή Virgilijus Ulozas, διεξήγαγαν μια μελέτη στην οποία αναζήτησαν παθολογίες στις φωνές των ασθενών χρησιμοποιώντας τεχνητή νοημοσύνη (AI).

Μετά την επέμβαση, ο ασθενής αναπνέει από ένα άνοιγμα στην τραχεία στον λαιμό που ονομάζεται τραχειοστομία. Αν και η τραχεία τρύπα στο λαιμό επιτρέπει στον ασθενή να αναπνέει μετά από λαρυγγεκτομή, αλλάζει αμετάκλητα την καθημερινότητα του ασθενούς.

Ο Rytis Maskeliūnas μοιράζεται τις εμπειρίες του με αλλαγές φωνής μετά από λαρυγγεκτομή, οι οποίες συχνά εξαρτώνται από τη σοβαρότητα της κατάστασης. «Οι φωνές κάποιων ανθρώπων αλλάζουν ελαφρώς, άλλοι μιλούν σαν ρομπότ, άλλοι συριγίζουν», λέει ο επιστήμονας.

Βοηθώντας τους ανθρώπους μετά την επέμβαση

Σύμφωνα με τους γιατρούς του LSMU, ένας πολύ συνηθισμένος λόγος για χειρουργική επέμβαση είναι ο καρκίνος, ο οποίος συχνά προκαλείται από το κάπνισμα και την κατανάλωση αλκοόλ.

Ο R. Maskeliūnas μοιράζεται ότι η ιδέα της μελέτης της ποιότητας φωνής των ασθενών μετά από λαρυγγεκτομή αναπτύχθηκε από μια ομάδα γιατρών με επικεφαλής έναν ειδικό στον τομέα, τον καθηγητή Dr. Virgilius Ulozas.

Για τη βέλτιστη διευκόλυνση της μετεγχειρητικής διαδικασίας, έχουν χρησιμοποιηθεί σύγχρονες τεχνολογίες τεχνητής νοημοσύνης, οι οποίες καθιστούν δυνατή τη μείωση του φόρτου εργασίας ενός ειδικού και την εξάλειψη της ανάγκης για αυτοδιάγνωση ή τη συμπλήρωση ερωτηματολογίων από τον ασθενή. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, λόγω αυτής της έρευνας, η διαδικασία προσυμπτωματικού ελέγχου μετά το χειρουργείο θα είναι πιο αυτοματοποιημένη και ως εκ τούτου θα είναι ευκολότερο να παρακολουθείται η εξέλιξη της νόσου και να γίνεται η διάγνωση των ασθενών.

Είναι σαν ένα είδος εργαλείου προσυμπτωματικού ελέγχου για πιθανή υποψία ότι ο ασθενής έχει ορισμένες φωνητικές παθολογίες. Κατά κανόνα, ο γιατρός αναλύει τη φωνή και δημιουργεί έναν δείκτη βλάβης και οι ασθενείς συμπληρώνουν οι ίδιοι ένα ερωτηματολόγιο για το πώς αντιλαμβάνονται την ποιότητα της φωνής. Η ανάλυση ψηφιακού σήματος χρησιμοποιεί επιπλέον την ενέργεια του σήματος ομιλίας, τους σχηματιστές και άλλες παραμέτρους.»

Ρύτης Μασκελιούνας, ερευνητής, LSMU

Αλγόριθμος τεχνητής νοημοσύνης

"Υποθέτουμε ότι ο αλγόριθμος AI που χρησιμοποιείται σε αυτήν την έρευνα μπορεί να μας επιτρέψει να ελέγξουμε και να αξιολογήσουμε διάφορες φωνητικές παραμέτρους και στη συνέχεια να τις αντιστοιχίσουμε σε μια συγκεκριμένη τάξη. Μπορεί επίσης να γίνει εργαλείο παρακολούθησης του πώς θεραπεύεται ένα άτομο, πώς αλλάζει η φωνή του, με καλή ή κακή έννοια", τονίζει ο R. Maskeliūnas.

Αυτή η μελέτη είναι ιδιαίτερη, σύμφωνα με τον ερευνητή: «Προηγούμενες μελέτες δεν έχουν χρησιμοποιήσει ποτέ πλήρως μεθόδους τεχνητής νοημοσύνης ως «έμπειρο βοηθό» για τη φωνητική ανάλυση και μόνο ένα χαμηλό επίπεδο αυτοματισμού έχει εφαρμοστεί στην περιφερειακή ιατρική τεχνολογία πληροφορικής για αυτόν τον τομέα». Είναι σημαντικό να αναφέρουμε ότι παρόμοια τεχνολογία έχει ήδη χρησιμοποιηθεί από ερευνητές για τη μελέτη της φωνής του Πάρκινσον και άλλων ασθενειών στην πράξη.

Για τον προσδιορισμό του φωνητικού ευρετηρίου, αρκεί ένα smartphone ή άλλη συσκευή με σύνδεση στο διαδίκτυο. Μετά τη μεταφόρτωση μιας ηχογράφησης ή της ζωντανής συνομιλίας, το σύστημα εμφανίζει μια εκτίμηση, βάσει της οποίας αποφασίζεται η περαιτέρω πορεία της θεραπείας και αναλύονται οι αλλαγές στη φωνή.

«Είμαι χαρούμενος που είμαι μέλος αυτής της διεπιστημονικής ομάδας με επικεφαλής τον καθηγητή Virgilijus Ulozas και μου αρέσει πολύ να δουλεύω με τους γιατρούς Kipras Pribuišis, Evaldas Padervinskis και τους άλλους», λέει ο R. Maskeliūnas.

Οι ερευνητικές λύσεις ελέγχονται κλινικά στις κλινικές του Λιθουανικού Πανεπιστημίου Επιστημών Υγείας του Νοσοκομείου Kaunas.

Πηγή:

Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Κάουνας (KTU)

.