Forskere bruker stemmedata og AI for tidlig diagnose av Parkinsons

Parkinsons sykdom påvirker mer enn 10 millioner mennesker over hele verden, og selv om det fortsatt ikke finnes noen kur, kan sykdommen kontrolleres bedre hvis symptomene oppdages tidlig. Et av hovedaspektene ved Parkinsons er at talen endres etter hvert som den utvikler seg.

Dette førte til at Rytis Maskeliūnas, en litauisk forsker fra Kaunas University of Technology (KTU), og et team av kolleger fra Lithuanian University of Health Sciences (LSMU), satte i gang og forsøkte å identifisere disse tidlige symptomene ved hjelp av stemmedata.

Oppdager subtile endringer i talemønstre

I følge Maskeliūnas reduseres også funksjonen til stemmebåndene, mellomgulvet og lungene etter hvert som motoraktiviteten avtar.

"Endringer i tale oppstår ofte enda tidligere enn motoriske funksjonsforstyrrelser, og det er derfor den endrede talen kan være det første tegn på sykdommen," sier Maskeliūnas.

Professor Virgilijus Ulozas ved Institutt for øre, nese og hals ved LSMU Det medisinske fakultet sier at pasienter med tidlig fase av Parkinsons kan snakke på en roligere måte, som ofte er monotont, mindre uttrykksfullt, langsommere og mer fragmentert. Med det sagt er disse endringene vanskelige å oppdage ved øret.

Det felles teamet av forskere utviklet et nytt system som jobber for å løse dette problemet.

"Vi lager ikke en erstatning for en rutinemessig undersøkelse av pasienten - vår metode er utviklet for å lette tidlig diagnose av sykdommen og for å spore effektiviteten av behandlingen," sier Maskeliūnas.

Han sier også at sammenhengen mellom sykdommen og taleavvik ikke er ny, men etter hvert som teknologien skrider frem, blir det lettere å trekke ut mer innsiktsfull informasjon fra tale.

Bruke AI-algoritmer og stemmedata

Ved å bruke banebrytende kunstig intelligens (KI) utførte forskerne en banebrytende studie for å lage skreddersydde analyser og diagnoser av talte signaler på litauisk. På bare sekunder klarte de å utvide eksisterende KI-databaser med resultater som er unike for Litauens språklige særtrekk.

Kipras Pribuišis er foreleser ved Institutt for øre, nese og hals ved LSMU Det medisinske fakultet.

"Så langt er vår tilnærming i stand til å skille Parkinsons fra friske mennesker ved å bruke en taleprøve," sier Pribuišis. "Denne algoritmen er også mer nøyaktig enn tidligere foreslått."

Ved å ta opp talen til både friske og Parkinsons-pasienter i en lydisolert bås, brukte teamet en AI-algoritme til å behandle signaler. Denne innovative tilnærmingen krevde ingen kompleks maskinvare og kunne etter hvert brukes på mobile enheter – noe som banet vei for forbedrede pleieløsninger i fremtiden.

– Resultatene våre, som allerede er publisert, har et veldig høyt vitenskapelig potensial. Selvfølgelig er det fortsatt en lang og utfordrende vei å gå før den kan brukes i daglig klinisk praksis, sier Maskeliūnas.

Maskeliūnas har identifisert de neste trinnene i forskningen sin: å øke pasienttallene for å få ytterligere bevis, sammenligne denne algoritmen med andre metoder for tidlig Parkinsonsdeteksjon og bekrefte dens effektivitet i ulike kontekster, som legekontorer eller hjemme.