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 die Sprache im Laufe der Zeit verändert.

Dies führte dazu, dass Rytis Maskeliūnas, ein litauischer Forscher von der Kaunas University of Technology (KTU), und ein Team von Kollegen von der Lithuanischen Universität für Gesundheitswissenschaften (LSMU), versuchten, diese frühen Symptome mithilfe von Sprachdaten zu identifizieren.

Erkennung subtiler Veränderungen in Sprachmustern

Laut Maskeliūnas verringert sich die motorische Aktivität, und damit auch die Funktion der Stimmbänder, des Zwerchfells und der Lungen.

„Veränderungen in der Sprache treten oft sogar früher auf als Störungen der Motorik, was bedeutet, dass die veränderte Sprache das erste Anzeichen der Krankheit sein könnte“, sagt Maskeliūnas.

Professor Virgilijus Ulozas vom Department für Ohr, Nase und Hals an der LSMU-Fakultät für Medizin sagt, dass Patienten mit früher Parkinson-Krankheit oft leiser sprechen, was oft monoton, weniger ausdrucksstark, langsamer und fragmentierter ist. Diese Veränderungen sind jedoch schwer zu erkennen, wenn man nur zuhört.

Das gemeinsame Forscherteam 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 verfolgen“, sagt Maskeliūnas.

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

Verwendung von KI-Algorithmen und Sprachdaten

Mithilfe von KI-Algorithmen der neuesten Generation 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 waren.

Kipras Pribuišis ist Dozent am Department für Ohr, Nase und Hals an der LSMU-Fakultät für Medizin.

„Unsere Methode kann bisher Parkinson von gesunden Menschen anhand einer Sprachprobe unterscheiden“, sagt Pribuišis. „Dieser Algorithmus ist auch genauer als bisher vorgeschlagene Methoden.“

Indem sie die Sprache von gesunden und Parkinson-Patienten in einem schallgedämmten Raum aufnahmen, verwendeten das Team einen KI-Algorithmus, um die 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 Patientenzahl, um weitere Beweise zu sammeln, den Vergleich dieses Algorithmus mit anderen Methoden zur frühen Erkennung von Parkinson und die Bestätigung seiner Wirksamkeit in verschiedenen Kontexten, wie z.B. in medizinischen Büros oder in häuslichen Umgebungen.