Litauiska forskare utvecklar teknik för effektivare screening av röstpatologier

Litauiska forskare utvecklar teknik för effektivare screening av röstpatologier

För avancerad halscancer utförs en komplex operation som kallas laryngektomi, vilket innebär att man tar bort det organ som är avgörande för en persons förmåga att tala. För att förbättra patientens livskvalitet efter laryngektomi genomförde ett team av mjukvaruingenjörer från KTU, ledd av forskaren Rytis Maskeliūnas, och ett team av medicinsk personal från LSMU, ledd av Prof. Virgilijus Ulozas, en studie där de letade efter patologier i patienters röster med hjälp av artificiell intelligens (AI).

Efter operationen andas patienten genom en öppning i luftröret i nacken som kallas trakeostomi. Även om luftstrupshålet i nacken tillåter patienten att andas efter en laryngektomi, förändrar det oåterkalleligt patientens vardag.

Rytis Maskeliūnas delar med sig av sina erfarenheter av röstförändringar efter laryngektomi, som ofta beror på hur allvarlig situationen är. "Vissa människors röster ändras något, andra pratar som robotar, andra väser", säger forskaren.

Hjälpa människor efter operationen

Enligt läkare på LSMU är en mycket vanlig orsak till operation cancer, som ofta orsakas av rökning och alkoholkonsumtion.

R. Maskeliūnas delar att idén om att studera röstkvaliteten hos patienter efter laryngektomi utvecklades av ett team av läkare ledda av en expert på området, Prof. Dr. Virgilius Ulozas.

För att optimalt underlätta den postoperativa processen har modern AI-teknik använts, som gör det möjligt att minska arbetsbelastningen för en specialist och eliminera behovet av självdiagnos eller att patienten fyller i frågeformulär. Enligt forskare kommer screeningprocessen efter operationen på grund av denna forskning att bli mer automatiserad och därför blir det lättare att spåra sjukdomens fortskridande och diagnostisera patienter.

Det är som ett slags screeningverktyg för att eventuellt misstänka att patienten har vissa vokala patologier. Som regel analyserar läkaren rösten och skapar ett index på funktionsnedsättningen, och patienterna fyller också själva i ett frågeformulär om hur de uppfattar röstens kvalitet. Digital signalanalys använder dessutom talsignalenergi, formanter och andra parametrar."

Rytis Maskeliūnas, forskare, LSMU

Artificiell intelligens algoritm

"Vi antar att AI-algoritmen som används i denna forskning kan tillåta oss att kontrollera och utvärdera olika röstparametrar och sedan tilldela dem till en specifik klass. Den kan också bli ett verktyg för att spåra hur en person läker, hur hans röst förändras, i god eller dålig mening", betonar R. Maskeliūnas.

Denna studie är speciell, enligt forskaren: "Tidigare studier har aldrig helt utnyttjat artificiell intelligensmetoder som en "expertassistent" för röstanalys, och endast en låg nivå av automatisering har tillämpats i regional medicinsk IT-praxis för detta område." Det är viktigt att nämna att liknande teknik redan har använts av forskare för att studera Parkinsons och andra sjukdomars röst i praktiken.

För att fastställa röstindexet räcker det med en smartphone eller annan enhet med internetanslutning. Efter att ha laddat upp en ljudinspelning eller livekonversationen visar systemet en uppskattning, på basis av vilken det fortsatta behandlingsförloppet bestäms och förändringar i rösten analyseras.

"Jag är glad över att vara en del av detta multidisciplinära team som leds av Prof. Virgilijus Ulozas, och jag tycker verkligen om att arbeta med läkarna Kipras Pribuišis, Evaldas Padervinskis och de andra", säger R. Maskeliūnas.

Forskningslösningarna är kliniskt testade på klinikerna på det litauiska universitetet för hälsovetenskaper Kaunas sjukhus.

Källa:

Kaunas tekniska universitet (KTU)

.