Litovskí vedci vyvíjajú technológiu na efektívnejší skríning hlasových patológií

Litovskí vedci vyvíjajú technológiu na efektívnejší skríning hlasových patológií

Pri pokročilej rakovine hrdla sa vykonáva komplexná operácia nazývaná laryngektómia, ktorá zahŕňa odstránenie orgánu životne dôležitého pre schopnosť osoby hovoriť. S cieľom zlepšiť kvalitu života pacienta po laryngektómii tím softvérových inžinierov z KTU pod vedením výskumníka Rytisa Maskeliūnasa a tím medicínskych profesionálov z LSMU pod vedením prof. Virgilijusa Ulozasa vykonali štúdiu, v ktorej hľadali patológie v hlasoch pacientov pomocou umelej inteligencie (AI).

Po operácii pacient dýcha cez otvor v priedušnici na krku nazývaný tracheostómia. Tracheálny otvor na krku síce umožňuje pacientovi po laryngektómii dýchať, ale nenávratne mení každodenný život pacienta.

Rytis Maskeliūnas zdieľa svoje skúsenosti so zmenami hlasu po laryngektómii, ktoré často závisia od závažnosti situácie. "Hlas niektorých ľudí sa mierne mení, iní hovoria ako roboti, iní pískajú," hovorí vedec.

Pomoc ľuďom po operácii

Veľmi častým dôvodom operácie je podľa lekárov LSMU rakovina, ktorá je často spôsobená fajčením a konzumáciou alkoholu.

R. Maskeliūnas zdieľa, že myšlienku štúdia kvality hlasu pacientov po laryngektómii vyvinul tím lekárov pod vedením odborníka v tejto oblasti, prof. Dr. Virgiliusa Ulozasa.

Pre optimálne uľahčenie pooperačného procesu boli použité moderné technológie AI, ktoré umožňujú znížiť záťaž špecialistu a eliminovať potrebu autodiagnostiky či vypĺňania dotazníkov pacientom. Podľa vedcov bude vďaka tomuto výskumu skríningový proces po operácii viac automatizovaný, a preto bude jednoduchšie sledovať progresiu ochorenia a diagnostikovať pacientov.

Je to ako druh skríningového nástroja na možné podozrenie, že pacient má určité hlasové patológie. Spravidla lekár analyzuje hlas a vytvára index postihnutia a pacienti si tiež sami vypĺňajú dotazník o tom, ako vnímajú kvalitu hlasu. Digitálna analýza signálu navyše využíva energiu rečového signálu, formanty a ďalšie parametre.

Rytis Maskeliūnas, výskumník, LSMU

Algoritmus umelej inteligencie

"Predpokladáme, že algoritmus AI použitý v tomto výskume nám umožní kontrolovať a vyhodnocovať rôzne hlasové parametre a následne ich priraďovať ku konkrétnej triede. Môže sa tiež stať nástrojom na sledovanie toho, ako sa človek lieči, ako sa mení jeho hlas, v dobrom alebo zlom zmysle," zdôrazňuje R. Maskeliūnas.

Táto štúdia je podľa výskumníka špeciálna: „Predchádzajúce štúdie nikdy plne nevyužívali metódy umelej inteligencie ako „expertného asistenta“ na analýzu hlasu a v regionálnej lekárskej IT praxi sa v tejto oblasti uplatnila len nízka úroveň automatizácie.“ Je dôležité spomenúť, že podobnú technológiu už vedci použili na štúdium hlasu Parkinsonovej choroby a iných chorôb v praxi.

Na určenie hlasového indexu postačuje smartfón alebo iné zariadenie s pripojením na internet. Po nahratí audionahrávky alebo živého rozhovoru systém zobrazí odhad, na základe ktorého sa rozhodne o ďalšom postupe liečby a analyzujú zmeny hlasu.

„Som šťastný, že môžem byť súčasťou tohto multidisciplinárneho tímu vedeného prof. Virgilijusom Ulozasom a veľmi rád spolupracujem s lekármi Kiprasom Pribuišisom, Evaldasom Padervinskisom a ďalšími,“ hovorí R. Maskeliūnas.

Výskumné riešenia sú klinicky testované na klinikách Litovskej univerzity zdravotníckych vied v nemocnici Kaunas.

Zdroj:

Technická univerzita v Kaunase (KTU)

.