Forscher verwenden Sprachdaten und KI für die frühe Diagnose von Parkinson

Die Parkinson-Krankheit betrifft mehr als 10 Millionen Menschen weltweit, und obwohl es noch keine Heilung gibt, kann die Krankheit besser kontrolliert werden, wenn die Symptome frühzeitig erkannt werden. Einer der Hauptaspekte von Parkinson ist, dass sich mit dem Fortschreiten der Krankheit die Sprache verändert.

Dies führte dazu, dass Rytis Maskeliūnas, ein litauischer Forscher von der Kaunas University of Technology (KTU), und ein Team von Kollegen von der Lithuanian University of Health Sciences (LSMU), sich daran machten, diese frühen Symptome mithilfe von Sprachdaten zu identifizieren.

Das Erkennen subtiler Veränderungen in den Sprachmustern

Laut Maskeliūnas verringert sich mit der Abnahme der motorischen Aktivität auch die Funktion der Stimmbänder, des Zwerchfells und der Lungen.

“Veränderungen in der Sprache treten oft sogar früher auf als motorische Funktionsstörungen, was der Grund dafür ist, dass die veränderte Sprache das erste Anzeichen der Krankheit sein könnte”, sagt Maskeliūnas.

Professor Virgilijus Ulozas vom Department of Ear, Nose, and Throat an der LSMU Faculty of Medicine sagt, dass Patienten mit Parkinson im Frühstadium möglicherweise leiser sprechen, was oft monoton, weniger ausdrucksstark, langsamer und fragmentierter ist. Diese Veränderungen sind jedoch schwer zu erkennen, wenn man nur zuhört.

Das gemeinsame Team von Forschern entwickelte ein neues System, um dieses Problem zu lösen.

“Wir erstellen keine Substitute für eine Routine-Untersuchung des Patienten – unsere Methode ist darauf ausgelegt, die frühe Diagnose der Krankheit zu erleichtern und die Wirksamkeit der Behandlung zu überwachen”, sagt Maskeliūnas.

Er sagt auch, dass der Zusammenhang zwischen der Krankheit und den Sprachanomalien nicht neu ist, aber mit dem Fortschritt der Technologie wird es einfacher, mehr aussagekräftige Informationen aus der Sprache zu extrahieren.

Die Verwendung von KI-Algorithmen und Sprachdaten

Mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (KI) führten die Forscher eine bahnbrechende Studie durch, um maßgeschneiderte Analysen und Diagnosen von gesprochenen Signalen in der litauischen Sprache zu erstellen. In nur wenigen Sekunden konnten sie bestehende KI-Datenbanken mit Ergebnissen erweitern, die speziell auf die sprachlichen Eigenheiten Litauens zugeschnitten sind.

Kipras Pribuišis ist Dozent am Department of Ear, Nose, and Throat an der LSMU Faculty of Medicine.

“Bisher kann unser Ansatz Parkinson von gesunden Menschen anhand einer Sprachprobe unterscheiden”, sagt Pribuišis. “Dieser Algorithmus ist auch genauer als bisher vorgeschlagene.”

Durch die Aufnahme der Sprache von gesunden und Parkinson-Patienten in einer schallgedämmten Kammer verwendete das Team einen KI-Algorithmus, um Signale zu verarbeiten. Dieser innovative Ansatz erforderte keine komplexen Hardware und könnte letztendlich auf mobile Geräte angewendet werden – was den Weg für verbesserte Versorgungslösungen in der Zukunft ebnet.

“Unsere Ergebnisse, die bereits veröffentlicht wurden, haben ein sehr hohes wissenschaftliches Potenzial. Natürlich ist es noch ein langer und schwieriger Weg, bevor es in der täglichen klinischen Praxis angewendet werden kann”, sagt Maskeliūnas.

Maskeliūnas hat die nächsten Schritte in seiner Forschung identifiziert: die Erweiterung der Patientenzahlen, um weitere Beweise zu sammeln, den Vergleich dieses Algorithmus mit anderen Methoden zur frühen Parkinson-Erkennung und die Bestätigung seiner Wirksamkeit in verschiedenen Kontexten, wie z.B. in Arztpraxen oder im häuslichen Umfeld.