Aplikácia pre smartfóny by mohla pomôcť pri včasnom odhalení Parkinsonovej choroby a závažného ochorenia COVID-19

Nová skríningová testovacia aplikácia by mohla pomôcť pri včasnom odhalení Parkinsonovej choroby a závažného ochorenia COVID-19, čím by sa zlepšila liečba týchto chorôb.

Test vyvinutý výskumným tímom inžinierov a neurovedcov pod vedením univerzity RMIT v Melbourne dokáže na získanie presných výsledkov použiť hlasové nahrávky ľudí.

Milióny ľudí na celom svete majú Parkinsonovu chorobu, degeneratívny stav mozgu, ktorý môže byť náročné diagnostikovať, pretože symptómy sa medzi ľuďmi líšia. Medzi bežné príznaky patrí pomalosť pohybu, tras, stuhnutosť a strata rovnováhy.

V súčasnosti je Parkinsonova choroba diagnostikovaná prostredníctvom vyšetrenia neurológom, ktoré môže trvať až 90 minút.

Aplikácia pre smartfóny, poháňaná umelou inteligenciou, zaznamenáva hlas človeka a trvá 10 sekúnd, kým diagnostikuje, či má Parkinsonovu chorobu, a vyžaduje si odporúčanie k neurológovi.

Vedúci výskumu profesor Dinesh Kumar z RMIT’s School of Engineering povedal, že ľahko použiteľný skríningový test je ideálny na použitie v národnom skríningovom programe.

Povedal, že tím vyvinul podobný test, aby odhalil, či ľudia s COVID-19 potrebujú lekársku starostlivosť vrátane hospitalizácie.

Včasná detekcia, diagnostika a liečba môžu pomôcť zvládnuť tieto ochorenia, preto je kritické, aby bol skríning rýchly a dostupný.

Tento výskum umožní bezkontaktný, ľahko použiteľný a lacný test, ktorý možno bežne vykonávať kdekoľvek na svete, kde môžu lekári na diaľku sledovať svojich pacientov.

Bude tiež podporovať celospoločenský skríningový program, ktorý sa dostane k tým, ktorí nie sú liečení, kým nebude príliš neskoro.“

Dinesh Kumar, profesor, Technická škola RMIT

Výsledky výskumu sú zverejnené IEEE Journal of Translational Engineering in Health and Medicine, Prístup IEEE A Počítače v biológii a medicíne.

Ako funguje technológia

Ľudia s Parkinsonovou chorobou menia svoj hlas v dôsledku kombinácie troch príznakov: stuhnutosť, tras a pomalosť (nazývaná bradykinéza). Odborníci dokážu rozpoznať tieto príznaky, ale toto hodnotenie môže byť náročné kvôli veľkým prirodzeným rozdielom v hlasoch ľudí.

Predchádzajúce pokusy o vývoj počítačového hlasového hodnotenia na diagnostiku Parkinsonovej choroby boli nepresné kvôli týmto významným rozdielom v hlasoch ľudí, povedal Kumar.

„V rámci nášho výskumu sme použili hlasové nahrávky ľudí s Parkinsonovou chorobou a kontrolnú skupinu takzvaných zdravých ľudí, ktorí hovorili tri zvuky A, O a M – podobné hinduistickej meditačnej mantre,“ povedal Kumar.

„Tieto zvuky vedú k presnejšej diagnostike choroby.“

U pacientov s príznakmi ochorenia pľúc z COVID-19 dochádza aj k zmene hlasu v dôsledku pľúcnej infekcie, povedal Kumar.

„Opäť, kvôli veľkým rozdielom v hlasoch ľudí, je ťažké identifikovať pľúcne ochorenie v počiatočných štádiách,“ povedal.

„Toto obmedzenie sme prekonali výberom rovnakých troch zvukov a metódou analýzy AI, ktorú sme vyvinuli.“

Pred nasadením je systém vyškolený na detekciu chorôb. Po zaškolení vykoná okamžitú analýzu hlasu.

Softvér porovnáva výsledky s existujúcimi vzorkami hlasov ľudí s Parkinsonovou chorobou v porovnaní s tými, ktorí ju nemajú.

Spoluvýskumník Dr Quoc Cuong Ngo z RMIT’s School of Engineering povedal, že nová technológia je rýchlejšia a lepšia ako podobný prístup založený na AI.

„Naša aplikácia na skríningové testy dokáže veľmi presne zmerať, ako sa hlas osoby s Parkinsonovou chorobou alebo osoby s vysokým rizikom hospitalizácie v dôsledku COVID-19 líši od zdravých ľudí,“ povedal.

Ďalšie kroky

Tím chce vykonať väčšiu pozorovaciu štúdiu na sledovanie progresie Parkinsonovej choroby a pľúcnych chorôb.

„Máme záujem o testovanie účinnosti tejto technológie pri iných neurologických stavoch a iných ochoreniach, ako sú poruchy spánku,“ povedal Kumar.

„Hľadáme obchodného partnera a klinického partnera pred klinickou skúškou plánovanou na budúci rok.“

Vedci z RMIT na práci spolupracovali s Technickou univerzitou v Košiciach na Slovensku, Univerzitou Surabaya v Indonézii a Rajshahi University of Engineering and Technology v Bangladéši. Výsledky výskumu boli publikované v niekoľkých recenzovaných časopisoch.