Recové algoritmy k detekci Parkinsonovy nemoci

Britský matematik doufá, ze dokáze urychlit diagnostiku Parkinsonovy nemoci pomocí levné testy, které pouzívají algoritmy zpracování reci on vyvinul na Oxfordské univerzite ve Velké Británii.
Parkinsonova choroba je progresivní, znicující neurologická porucha, která je obtízná a pomalá k diagnostice: v soucasné dobe neexistují zádné laboratorní testy nebo biomarkery, které by definitivne diagnostikovaly stav, který postihuje více nez 6 milionu lidí po celém svete.
Britský matematik je Max Max, který je v soucasnosti na Massachusetts Institute of Technology (MIT), Boston, USA, kde je Wellcome Trust-MIT postdoctoral výzkumník.
Trochu mluví o tom, jak jeho algoritmy mohou pomoci rozpoznat symptomy Parkinsonovy choroby pri zahájení konference TEDGlobal, která se koná tento týden v Edinburghu ve Skotsku. TED (Technologie, zábava a design) je nezisková organizace, která podporuje a povzbuzuje inovátory mladsí 40 let.

Algoritmy

Malý, který zacal pracovat s psacím softwarem, algoritmy pro zpracování signálu a hudbou pro videohry, objevil pri práci na svém doktorském studiu v Oxfordu, tento hlas je ovlivnen Parkinsonovým pohybem jako údy a príznaky onemocnení mohou být detekovány analýzou recové signály pomocí pocítacových algoritmu.
V rozhovoru, který BBC oznámil, Little popisuje, jak algoritmy fungují:
"Toto je strojové ucení. Sber velkého mnozství dat, kdyz víme, jestli nekdo má onemocnení nebo ne, a vycvicujeme databázi, abychom se naucili, jak oddelit skutecné príznaky nemoci od jiných faktoru."
Rekl, ze existuje rada duvodu, které zpusobují zmenu hlasových vzorku, dokonce i kourení nebo proste zmenu chladu, stejne jako operace v krku.

Ale on si myslí, ze algoritmy budou schopny poznat rozdíl mezi temito prícinami a Parkinsonovou chorobou.
Rekl, ze je mnohem sofistikovanejsí nez pokusit se o zaznamenání zvlástního tresu v hlase. Algoritmy také berou v úvahu dalsí opatrení, která zpusobují tres ve správném kontextu, vcetne toho, zda má pacient nachlazení nebo jestlize jsou prítomny jiné príznaky.
Z recového algoritmu vypocítají algoritmy jednoduchou míru symptomu Parkinsonovy symptomy u standardní klinické skály, kterou pouzívají lékari (UPDRS nebo Unified Parkinson's Disease Rating Scale).
Spolecne se svým studentem Athanasiosem Tsanasem v Oxfordu ukázal Little, ze z neinvazivních recových záznamu lze predpovedet príznaky Parkinsonovy choroby na stupnici UPDRS "s nekolika procenty chyb".

V príspevku zverejneném pocátkem tohoto roku v Transakce IEEE v oblasti biomedicínského inzenýrství, Little, Tsanas a kolegové popisují studii, ve které zkoumali presnost nekterých nových algoritmu pri rozlisení pacientu s Parkinsonovou nemocí (PD) ze zdravých kontrol.
Celkove vypocítali 132 "opatrení dysfonie" z trvalých samohláskových zvuku a pomocí databáze 263 vzorku od 43 lidí ukázali, ze ctyri podmnoziny algoritmu "prekonaly nejmodernejsí výsledky" a dosáhly témer "99 % celkové klasifikacní presnosti s pouhými deseti znaky dysfonie ".
"Zjistili jsme, ze nekteré z nedávno navrzených dysfonických opatrení doplnují stávající algoritmy, maximalizující schopnost klasifikátoru rozlisovat zdravé kontroly od subjektu PD. Tyto výsledky vidíme jako dulezitý krok k neinvazivní podpore diagnostického rozhodování v PD," písí.
Malý a kolegové nyní chtejí otevrít rozsah svého vysetrování tak, aby zahrnoval více hlasových vzorku.

Obrovská databáze hlasu

Malý, který je clenem týmu TED, vyuzívá svou platformu TEDGlobal k pozvání dobrovolníku, aby telefonovali a prispeli 3-minutovou nahrávkou svého hlasu, aby mohli spolu s kolegy postavit obrovskou databázi 10 000 hlasových vzorku pro testování a vylepsení algoritmu.
Databáze je soucástí Parkinsonova hlasová iniciativa (PVI), coz by mohlo vést ke znacnému zlepsení péce o pacienty s Parkinsonovou chorobou, jako je napríklad drastické snízení klinických návstev pri kontrolách, zlepsení individuálních rozhodnutí o lécbe a pomoci urychlit a snízit náklady na nábor velkého poctu dobrovolníku na pokusy o nové lécby.
Malý a kolegové rovnez doufají, ze tato iniciativa povede k populacním screeningovým programum, které pomohou hledat casné biomarkery, které zaznamenávají príznaky Parkinsonovy choroby predtím, nez se uciní nenapravitelné skody.
Projekt hledá hlasy od lidí, vcetne tech, kterí nemají Parkinsonovu nemoc, kterí jsou ochotni prispet anonymne nekolika minutami svého casu telefonicky. Výzkumníci zrídili telefonní císla v 10 zemích.
Napsal Catharine Paddock