Liettualaiset tutkijat kehittävät tekniikkaa äänipatologioiden tehokkaampaan seulomiseen

Liettualaiset tutkijat kehittävät tekniikkaa äänipatologioiden tehokkaampaan seulomiseen

Pitkälle edenneelle kurkkusyövälle suoritetaan monimutkainen leikkaus, jota kutsutaan kurkunpään poistoleikkaukseksi, ja siihen kuuluu ihmisen puhekyvyn kannalta tärkeä elin. Parantaakseen potilaan elämänlaatua kurkunpään poiston jälkeen KTU:n ohjelmistoinsinöörien ryhmä tutkija Rytis Maskeliūnasin johdolla ja LSMU:n lääketieteen ammattilaisten ryhmä, jota johti professori Virgilijus Ulozas, tekivät tutkimuksen, jossa etsittiin patologioita potilaiden äänistä tekoälyn (AI) avulla.

Leikkauksen jälkeen potilas hengittää kaulassa olevan henkitorven aukon kautta, jota kutsutaan trakeostomiaksi. Vaikka niskassa oleva henkitorven reikä antaa potilaan hengittää kurkunpään poiston jälkeen, se muuttaa peruuttamattomasti potilaan arkea.

Rytis Maskeliūnas jakaa kokemuksiaan kurkunpään poiston jälkeisistä äänen muutoksista, jotka usein riippuvat tilanteen vakavuudesta. "Joidenkin ihmisten äänet muuttuvat hieman, toiset puhuvat kuin robotit, toiset vinkuvat", tutkija sanoo.

Ihmisten auttaminen leikkauksen jälkeen

LSMU:n lääkäreiden mukaan hyvin yleinen syy leikkaukseen on syöpä, joka johtuu usein tupakoinnista ja alkoholin käytöstä.

R. Maskeliūnas jakaa, että ajatuksen kurkunpään poiston jälkeisten potilaiden äänenlaadun tutkimisesta kehitti lääkäriryhmä, jota johti alan asiantuntija, prof. Dr. Virgilius Ulozas.

Leikkauksen jälkeisen prosessin optimaaliseksi helpottamiseksi on käytetty nykyaikaisia ​​tekoälytekniikoita, jotka mahdollistavat asiantuntijan työmäärän vähentämisen ja itsediagnoosin tai kyselylomakkeiden täyttämisen tarpeen. Tutkijoiden mukaan tämän tutkimuksen ansiosta leikkauksen jälkeinen seulontaprosessi automatisoituu ja siksi taudin etenemisen seuranta ja potilaiden diagnosointi on helpompaa.

Se on kuin eräänlainen seulontatyökalu, jolla voidaan mahdollisesti epäillä, että potilaalla on tiettyjä äänihäiriöitä. Pääsääntöisesti lääkäri analysoi äänen ja luo heikkenemisindeksin, ja potilaat myös täyttävät itse kyselyn siitä, miten he näkevät äänen laadun. Digitaalinen signaalianalyysi käyttää lisäksi puhesignaalin energiaa, formantteja ja muita parametreja.

Rytis Maskeliūnas, tutkija, LSMU

Tekoälyn algoritmi

"Oletamme, että tässä tutkimuksessa käytetyn tekoälyn algoritmin avulla voimme tarkistaa ja arvioida erilaisia ​​ääniparametreja ja sitten määrittää ne tiettyyn luokkaan. Siitä voi myös tulla työkalu, jolla seurataan, kuinka ihminen paranee, miten hänen äänensä muuttuu, hyvässä tai huonossa mielessä", korostaa R. Maskeliūnas.

Tämä tutkimus on tutkijan mukaan erityinen: "Aiemmat tutkimukset eivät ole koskaan täysin hyödyntäneet tekoälymenetelmiä äänianalyysin "asiantuntija-avustajana", ja alueellisessa lääketieteen IT-käytännössä on tällä alueella sovellettu vain vähäistä automaatiota." On tärkeää mainita, että vastaavaa tekniikkaa ovat jo tutkijat käyttäneet Parkinsonin ja muiden sairauksien äänen tutkimiseen käytännössä.

Ääniindeksin määrittämiseen riittää älypuhelin tai muu laite, jossa on Internet-yhteys. Äänitallenteen tai suoran keskustelun lataamisen jälkeen järjestelmä näyttää arvion, jonka perusteella päätetään jatkohoidosta ja analysoidaan äänen muutoksia.

"Olen iloinen saadessani olla osa tätä monialaista tiimiä, jota johtaa prof. Virgilijus Ulozas, ja nautin todella työskentelystä lääkäreiden Kipras Pribuišisin, Evaldas Padervinskin ja muiden kanssa", sanoo R. Maskeliūnas.

Tutkimusratkaisut testataan kliinisesti Liettuan terveystieteiden yliopiston Kaunasin sairaalan klinikoilla.

Lähde:

Kaunasin teknillinen yliopisto (KTU)

.