Οι ερευνητές χρησιμοποιούν φωνητικά δεδομένα και τεχνητή νοημοσύνη για την έγκαιρη διάγνωση της νόσου του Πάρκινσον

Η νόσος του Πάρκινσον επηρεάζει περισσότερους από 10 εκατομμύρια ανθρώπους σε όλο τον κόσμο και ενώ δεν υπάρχει ακόμη θεραπεία, η ασθένεια μπορεί να ελεγχθεί καλύτερα εάν τα συμπτώματα εντοπιστούν έγκαιρα. Μία από τις κύριες πτυχές της νόσου του Πάρκινσον είναι ότι καθώς εξελίσσεται, η ομιλία αλλάζει.

Αυτό οδήγησε στον Rytis Maskeliūnas, έναν Λιθουανό ερευνητή από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Kaunas (KTU) και μια ομάδα συναδέλφων από το Λιθουανικό Πανεπιστήμιο Επιστημών Υγείας (LSMU), να ξεκινήσουν και να προσπαθήσουν να εντοπίσουν αυτά τα πρώιμα συμπτώματα χρησιμοποιώντας φωνητικά δεδομένα.

Ανίχνευση λεπτών αλλαγών στα μοτίβα ομιλίας

Σύμφωνα με τον Maskeliūnas, καθώς μειώνεται η κινητική δραστηριότητα, μειώνεται και η λειτουργία των φωνητικών χορδών, του διαφράγματος και των πνευμόνων.

«Οι αλλαγές στην ομιλία συμβαίνουν συχνά ακόμη και νωρίτερα από τις διαταραχές της κινητικής λειτουργίας, γι' αυτό η αλλοιωμένη ομιλία μπορεί να είναι το πρώτο σημάδι της νόσου», λέει ο Maskeliūnas.

Ο καθηγητής Virgilijus Ulozas στο Τμήμα Αυτιών, Μύτης και Λαιμού της Ιατρικής Σχολής LSMU λέει ότι οι ασθενείς με νόσο του Πάρκινσον πρώιμου σταδίου μπορεί να μιλούν με πιο ήσυχο τρόπο, που είναι συχνά μονότονο, λιγότερο εκφραστικό, πιο αργό και πιο κατακερματισμένο. Με αυτό, αυτές οι αλλαγές είναι δύσκολο να εντοπιστούν από το αυτί.

Η κοινή ομάδα ερευνητών ανέπτυξε ένα νέο σύστημα που λειτουργεί για να λύσει αυτό το πρόβλημα.

«Δεν δημιουργούμε ένα υποκατάστατο για μια εξέταση ρουτίνας του ασθενούς — η μέθοδός μας έχει σχεδιαστεί για να διευκολύνει την έγκαιρη διάγνωση της νόσου και να παρακολουθεί την αποτελεσματικότητα της θεραπείας», λέει ο Maskeliūnas.

Λέει επίσης ότι η σχέση μεταξύ της νόσου και των ανωμαλιών της ομιλίας δεν είναι νέα, αλλά καθώς η τεχνολογία προχωρά, γίνεται ευκολότερο να εξάγονται πιο διορατικές πληροφορίες από την ομιλία.

Χρήση αλγορίθμων AI και φωνητικών δεδομένων

Αξιοποιώντας την πρωτοποριακή τεχνητή νοημοσύνη (ΤΝ) και τις τεχνολογίες αιχμής, οι ερευνητές διεξήγαγαν μια πρωτοποριακή μελέτη για τη δημιουργία εξατομικευμένων αναλύσεων και διαγνώσεων των προφορικών σημάτων στη λιθουανική γλώσσα. Σε λίγα δευτερόλεπτα, κατάφεραν να επεκτείνουν τις υπάρχουσες βάσεις δεδομένων ΤΝ με αποτελέσματα μοναδικά για τις γλωσσικές ιδιαιτερότητες της Λιθουανίας.

Ο Kipras Pribuišis είναι λέκτορας στο τμήμα ωτός, μύτης και λαιμού της Ιατρικής Σχολής του LSMU.

«Μέχρι στιγμής, η προσέγγισή μας είναι σε θέση να διακρίνει τη νόσο του Πάρκινσον από υγιείς ανθρώπους χρησιμοποιώντας ένα δείγμα ομιλίας», λέει ο Pribuišis. "Αυτός ο αλγόριθμος είναι επίσης πιο ακριβής από ό,τι είχε προταθεί."

Καταγράφοντας την ομιλία τόσο υγιών όσο και ασθενών με νόσο του Πάρκινσον σε έναν ηχομονωμένο θάλαμο, η ομάδα χρησιμοποίησε έναν αλγόριθμο τεχνητής νοημοσύνης για την επεξεργασία σημάτων. Αυτή η καινοτόμος προσέγγιση δεν απαιτούσε πολύπλοκο υλικό και θα μπορούσε τελικά να εφαρμοστεί σε κινητές συσκευές – ανοίγοντας το δρόμο για βελτιωμένες λύσεις φροντίδας στο μέλλον.

«Τα αποτελέσματά μας, που έχουν ήδη δημοσιευτεί, έχουν πολύ υψηλό επιστημονικό δυναμικό. Σίγουρα, υπάρχει ακόμη πολύς και δύσκολος δρόμος για να εφαρμοστεί στην καθημερινή κλινική πράξη», λέει ο Maskeliūnas.

Ο Maskeliūnas έχει προσδιορίσει τα επόμενα βήματα στην έρευνά του: την αύξηση του αριθμού των ασθενών για την απόκτηση περαιτέρω στοιχείων, τη σύγκριση αυτού του αλγορίθμου με άλλες μεθόδους πρώιμης ανίχνευσης της νόσου του Πάρκινσον και την επιβεβαίωση της αποτελεσματικότητάς του σε διάφορα περιβάλλοντα, όπως ιατρεία ή σε οικιακά περιβάλλοντα.