Болезнь Паркинсона — это прогрессирующее заболевание нервной системы, которое влияет на движение и мышечный контроль.
Литовские исследователи из Каунасского технологического университета (KTU) использовали искусственный интеллект для выявления ранних признаков болезни Паркинсона с помощью голосовых данных.
Диагноз болезни Паркинсона потряс многие жизни: в настоящее время более 10 миллионов человек живут с этим заболеванием. Хотя лекарства нет, раннее выявление симптомов может привести к лучшему лечению болезни.
По мере прогрессирования заболевания наряду с другими симптомами могут возникать изменения речи.
Литовский исследователь Ритис Маскелюнас из Каунасского технологического университета (KTU) вместе с коллегами из Литовского университета наук о здоровье (LSMU) попытался обнаружить ранние признаки болезни Паркинсона с помощью анализа голосовых данных.
Болезнь Паркинсона обычно связана с потерей двигательной функции – тремором рук, ригидностью мышц или проблемами с равновесием. По словам Маскелюнаса, научного сотрудника кафедры мультимедийной инженерии КТУ, по мере снижения двигательной активности снижается функция голосовых связок, диафрагмы и легких: «Изменения в речи часто возникают даже раньше, чем нарушения двигательной функции, поэтому Речь может быть первым признаком болезни».
Расширение языковой базы ИИ
По словам профессора Виргилиюса Улозаса на кафедре уха, горла и носа Медицинского факультета ЛГМУ, пациенты с ранней стадией болезни Паркинсона могут говорить более тихо, а также монотонно, менее выразительно, медленнее, и более разрозненные, и это очень трудно заметить на слух. По мере прогрессирования заболевания могут проявляться хрипота, заикание, невнятное произношение слов и потеря пауз между словами.
Принимая во внимание эти симптомы, совместная группа литовских исследователей разработала систему раннего выявления заболевания.
«Мы не создаем замену рутинному осмотру пациента — наш метод призван облегчить раннюю диагностику заболевания и отследить эффективность лечения», — говорит научный сотрудник КТУ Маскелюнас.
По его словам, связь между болезнью Паркинсона и нарушениями речи не нова для мира цифрового анализа сигналов — она известна и исследуется с 1960-х годов. Однако по мере развития технологий становится возможным извлекать больше информации из речи.
В своем исследовании исследователи использовали искусственный интеллект (ИИ) для анализа и оценки речевых сигналов, где расчеты и диагнозы выполняются за секунды, а не часы. Это исследование также уникально — результаты адаптированы к специфике литовского языка, таким образом расширяя языковую базу данных ИИ.
В будущем алгоритм станет мобильным приложением
- Говоря о ходе исследования, Кипрас Прибуишис, преподаватель кафедры уха, горла и носа медицинского факультета ЛГМУ, подчеркивает, что оно проводилось только на пациентах, у которых уже диагностирована болезнь Паркинсона: «Пока наш подход способен отличить болезнь Паркинсона от здоровых людей по образцу речи. Этот алгоритм также более точен, чем предложенный ранее».
- В звуконепроницаемой кабине микрофон использовался для записи речи здоровых и больных Паркинсоном, а алгоритм искусственного интеллекта «научился» производить обработку сигналов, оценивая эти записи.
- Исследователи подчеркивают, что алгоритм не требует мощного оборудования и в будущем может быть перенесен в мобильное приложение.
«Наши результаты, которые уже опубликованы, имеют очень высокий научный потенциал. Конечно, предстоит еще долгий и сложный путь, прежде чем его можно будет применять в повседневной клинической практике», — говорит Маскелюнас.
По словам исследователя, следующие шаги включают увеличение числа пациентов для сбора большего количества данных и определение того, превосходит ли предложенный алгоритм альтернативные методы, используемые для ранней диагностики болезни Паркинсона. Кроме того, необходимо будет проверить, хорошо ли работает алгоритм не только в лабораторных условиях, но и в кабинете врача или дома у пациента.