Analiza głosu pozwoli diagnozować zaburzenia rytmu serca? AGH prowadzi badania

Dr inż. Daria Hemmerling z Wydziału Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej AGH prowadziła już badania cech głosu, które ulegają zmianie w rozwoju choroby Parkinsona. Te cechy to jedne z tzw. biomarkerów – właściwości, które podlegają obiektywnym pomiarom i których zmiany odzwierciedlają przebieg procesów biologicznych. Tym razem, w ramach kontynuowania prac, badaczka skupi się na innej kategorii problemów zdrowotnych. Będą to problemy kardiologiczne.

Badania pokazują, że cechy głosu – np. jego wysokość, głośność, intonacja, drżenie, tempo wypowiedzi, częstotliwość czy głębokość branych wdechów, a także dźwięki o częstotliwości niesłyszalnej dla człowieka – mogą kryć istotne wskazówki dotyczące stanu zdrowia.

Dzięki specjalistycznym metodom przetwarzania głosu naukowcy są w stanie z dużym prawdopodobieństwem wskazać zmiany współwystępujące nie tylko z chorobami oddechowymi, lecz także z chorobą Alzheimera, chorobą Parkinsona czy nadpobudliwością psychoruchową.

Teraz przyszedł czas na kolejną grupę schorzeń. W najnowszym projekcie dr inż. Daria Hemmerling będzie kontynuowała prace związane z głosem, ale skupi się na problemach kardiologicznych. Na projekt „Kwantyfikacja biomarkerów głosowych wśród pacjentów z niewydolnością serca”, nagrodzony w konkursie MINIATURA, Narodowe Centrum Nauki przyznało dr inż. Hemmerling finansowanie w wysokości 48 400 zł.

– Ten grant jest po to, byśmy mogli pokazać na polskiej populacji, że te biomarkery głosowe są skuteczne i mogą obiektywnie wskazywać na nieprawidłowości pojawiające się w wyniku wystąpienia jakichś zaburzeń, w tym wypadku zaburzeń rytmu serca – wyjaśnia kierowniczka projektu.

W ramach grantu zostanie przebadanych stu pacjentów z oddziału kardiologicznego Górnośląskiego Centrum Medycznego w Katowicach. To tam znajduje się stworzona na potrzeby takich zastosowań komora bezechowa, czyli pomieszczenie zaprojektowane tak, by maksymalnie zredukować w nim pogłos. Pozwoli to uzyskać najlepszą możliwą jakość dźwięku, bez zniekształceń. To niezwykle istotne w przypadku projektu badawczego, który koncentruje się na niewielkich odchyleniach w mowie badanych.

Uznaje się, że sygnał, jaki generują ludzie w trakcie wypowiadania samogłosek, jest stabilny, a zaburzyć go może właśnie proces chorobowy. Z tego powodu analizę wypowiedzi tych dźwięków często stosuje się w medycynie. Będzie ona także pierwszym krokiem w badaniach, które przeprowadzi zespół dr Hemmerling.

Właściwy problem badawczy rozstrzygnie się podczas analizy zapisanych w cyfrowej formie nagrań. Badaczy będą wspomagać lekarze oraz algorytmy. Przeprowadzenie standardowych badań medycznych przez kardiologa pozwoli na rozpoznanie procesów chorobowych, a rolą algorytmów będzie poszukiwanie korelacji pomiędzy zmianami sygnału głosowego a określonymi zmianami chorobowymi.

Krótko mówiąc, chodzi o to, by sztuczna inteligencja pomogła nam ustalić, które aspekty głosu świadczą o toczących się procesach chorobowych i które z nich mogłyby stanowić wskaźniki diagnostyczne.

Więcej informacji na stronie www.agh.edu.pl.