Litewscy naukowcy opracowują technologię skuteczniejszego wykrywania patologii głosu

Litewscy naukowcy opracowują technologię skuteczniejszego wykrywania patologii głosu

W przypadku zaawansowanego raka gardła przeprowadza się skomplikowaną operację zwaną laryngektomią, która polega na usunięciu narządu niezbędnego do mówienia. Aby poprawić jakość życia pacjenta po laryngektomii, zespół inżynierów oprogramowania z KTU pod kierunkiem badacza Rytisa Maskeliūnasa oraz zespół lekarzy z LSMU pod kierunkiem prof. Virgilijusa Ulozasa przeprowadzili badanie, w którym szukali patologii w głosach pacjentów przy użyciu sztucznej inteligencji (AI).

Po operacji pacjent oddycha przez otwór w tchawicy na szyi, zwany tracheotomią. Choć otwór tchawiczy w szyi pozwala pacjentowi po laryngektomii oddychać, to nieodwracalnie zmienia on codzienne życie pacjenta.

Rytis Maskeliūnas dzieli się swoimi doświadczeniami dotyczącymi zmian głosu po laryngektomii, które często zależą od ciężkości sytuacji. „Głosy niektórych osób nieznacznie się zmieniają, inni mówią jak roboty, jeszcze inni sapią” – mówi naukowiec.

Pomaganie osobom po operacjach

Według lekarzy z LSMU bardzo częstą przyczyną operacji jest nowotwór, którego przyczyną często jest palenie tytoniu i spożywanie alkoholu.

R. Maskeliūnas podziela, że ​​na pomysł badania jakości głosu pacjentów po laryngektomii wpadł zespół lekarzy pod przewodnictwem specjalisty w tej dziedzinie, prof. dr Virgiliusa Ulozasa.

Aby optymalnie ułatwić proces pooperacyjny, zastosowano nowoczesne technologie AI, które pozwalają odciążyć specjalistę i wyeliminować konieczność samodzielnej diagnozy czy wypełniania przez pacjenta ankiet. Zdaniem naukowców, dzięki tym badaniom proces badań przesiewowych po operacji będzie bardziej zautomatyzowany, dzięki czemu łatwiej będzie śledzić postęp choroby i diagnozować pacjentów.

To coś w rodzaju narzędzia przesiewowego, które pozwala podejrzewać, że pacjent ma pewne patologie głosu. Z reguły lekarz dokonuje analizy głosu i tworzy wskaźnik upośledzenia, a pacjenci sami wypełniają także ankietę dotyczącą tego, jak postrzegają jakość głosu. Analiza sygnału cyfrowego dodatkowo wykorzystuje energię sygnału mowy, formanty i inne parametry.”

Rytis Maskeliūnas, badacz, LSMU

Algorytm sztucznej inteligencji

„Zakładamy, że algorytm AI wykorzystany w tych badaniach może pozwolić nam sprawdzić i ocenić różne parametry głosu, a następnie przypisać je do konkretnej klasy. Może też stać się narzędziem do śledzenia tego, jak człowiek się leczy, jak zmienia się jego głos, w dobrym lub złym tego słowa znaczeniu” – podkreśla R. Maskeliūnas.

Zdaniem badacza to badanie jest szczególne: „Wcześniejsze badania nigdy nie wykorzystywały w pełni metod sztucznej inteligencji jako „eksperta asystenta” w analizie głosu, a w regionalnej praktyce informatyki medycznej w tym obszarze stosowano jedynie niski poziom automatyzacji”. Warto wspomnieć, że podobną technologię wykorzystali już naukowcy do praktycznego badania głosu w chorobie Parkinsona i innych chorobach.

Do określenia indeksu głosu wystarczy smartfon lub inne urządzenie z dostępem do Internetu. Po przesłaniu nagrania audio lub rozmowy na żywo system wyświetla szacunkową wycenę, na podstawie której ustalany jest dalszy przebieg leczenia i analizowane są zmiany w głosie.

„Cieszę się, że mogę być częścią tego multidyscyplinarnego zespołu kierowanego przez profesora Virgilijusa Ulozasa i naprawdę lubię pracować z lekarzami Kiprasem Pribuišisem, Evaldasem Padervinskisem i innymi” – mówi R. Maskeliūnas.

Rozwiązania badawcze są testowane klinicznie w klinikach Litewskiego Uniwersytetu Nauk o Zdrowiu Szpitala w Kownie.

Źródło:

Politechnika w Kownie (KTU)

.