Forskere bruker stemme-data og AI for tidlig diagnose av Parkinsons sykdom

Parkinsons sykdom rammer mer enn 10 millioner mennesker over hele verden, og selv om det fortsatt ikke finnes noen kur, kan sykdommen bedres bedre hvis symptomer oppdages tidlig. En av hovedaspektene ved Parkinsons sykdom er at taleforandringer skjer etter hvert som sykdommen fremmer.

Dette ledet 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 ut for å identifisere disse tidlige symptomer ved hjelp av stemme-data.

Oppdaging av subtile endringer i talemønster

Ifølge Maskeliūnas, så går motorisk aktivitet ned, og også funksjonen til vokalcordene, diafragma og lungene.

“Endringer i tale skjer ofte enda tidligere enn motoriske funksjonsforstyrrelser, og derfor kan den endrede tale være det første tegnet på sykdommen,” sier Maskeliūnas.

Professor Virgilijus Ulozas ved avdelingen for øre, nese og hals ved LSMU Fakultet for medisin, sier at pasienter med tidlig Parkinsons sykdom kan snakke i en lavere tone, som ofte er monoton, mindre uttrykksfull, saktere og mer fragmentert. Med det sagt, er disse endringene vanskelige å oppdage med øret.

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

“Vi skaper ikke en erstatning for en vanlig undersøkelse av pasienten — vår metode er designet for å fasilitere tidlig diagnose av sykdommen og å spore effektiviteten av behandlingen,” sier Maskeliūnas.

Han sier også at sammenhengen mellom sykdommen og tale-abnormaliteter ikke er ny, men som teknologien fremmer, blir det lettere å trekke ut mer innsiktsfull informasjon fra tale.

Bruke AI-algoritmer og stemme-data

Ved hjelp av nyeste kunstig intelligens (AI), gjennomførte forskerne en banebrytende studie for å skape tilpassede analyser og diagnoser av tale-signaler på litauisk språk. På bare noen sekunder kunne de utvide eksisterende AI-databaser med resultater som er unike for Litauens språklige særegenheter.

Kipras Pribuišis er en foreleser ved avdelingen for øre, nese og hals ved LSMU Fakultet for medisin.

“Hittil kan vår tilnærming skille Parkinsons sykdom fra friske mennesker ved hjelp av en taleprøve,” sier Pribuišis. “Denne algoritmen er også mer nøyaktig enn tidligere foreslåtte.”

Ved å opptage tale fra både friske og Parkinsons-pasienter i en lydtett boks, brukte teamet en AI-algoritme for å prosessere signalene. Denne innovative tilnærmingen krevde ingen kompleks hårdware og kunne eventuelt bli brukt på mobile enheter – og åpner vei for bedre omsorgsløsninger i fremtiden.

“Våre resultater, som allerede er publisert, har et svært høyt vitenskapelig potensial. Ja, det er fortsatt en lang og utfordrende vei å gå før det kan bli brukt i hverdagslig klinisk praksis,” sier Maskeliūnas.

Maskeliūnas har identifisert de neste stegene i sin forskning: å utvide antall pasienter for å få ytterligere bevis, å sammenligne denne algoritmen med andre tidlige Parkinsons-diagnosemetoder og å bekrefte dens effikativitet i ulike sammenhenger, som medisinske kontorer eller hjemme-miljøer.