Může Amazon Alexa nebo Google Home pomoci detekovat Parkinsonovy?

Počítačoví vědci z University of Rochester vyvinuli nástroj pro screeningový nástroj založený na řeči, který může lidem pomoci posoudit, zda vykazují známky Parkinsonovy choroby, nejrychleji rostoucího neurologického postižení na světě.

A studie Publikováno v časopise NPJ Parkinsonova choroba Představuje webový screeningový test, který žádá uživatele, aby recitovali dva Pangramy-krátké věty pomocí všech 26 písmen abecedy. Během několika sekund AI analyzuje hlasové nahrávky pro jemné vzory spojené s Parkinsonovou s téměř 86% přesností.

Parkinsonova choroba je obvykle diagnostikována specialisté na poruchu pohybu – neurology se specifickým výcvikem pro vyhodnocení složitých motorických příznaků – pomocí kombinace rodinné anamnézy, neurologických vyšetření a zobrazování mozku.

Zatímco autoři studie zdůrazňují, že jejich nástroj založený na AI není náhradou za a Klinická diagnózaVidí to jako rychlý, nízko barvičkáře vzdálené oblastikteří by mohli žít s podmínkou a povzbudit je, aby hledali důkladnější klinická hodnocení.

„Existují obrovské řádky USA a po celém světě, kde je přístup ke specializované neurologické péči omezený,“ říká Ehsan Hoque, profesor Rochesterova oddělení informatiky a spoluzakladatel Rochesterské interakční laboratoře.

„Se souhlasem uživatelů by široce používaná rozhraní řečová rozhraní, jako je Amazon Alexa nebo Google Home, mohou lidem pomoci určit, zda potřebují hledat další péči.“

Pro trénink a ověření nástroje shromáždili vědci údaje od více než 1300 účastníků – s a bez Parkinsonovy – rozmanitá prostředí, včetně domovského prostředí, klinických návštěv v University of Rochester Medical Center a Inmotion Parkinsonovo středisko pro péči o nemoc v Ohiu.

Pomocí mikrofonu počítače si uživatelé jednoduše nahlas přečetli dvě věty: „Rychlá hnědá liška skočí přes líný pes. Pes se probudí a sleduje lišku do lesa, ale rychlá hnědá liška přeskočí líným psem.“

Využitím síly pokročilých polopůjčených řečových modelů vyškolených na milionech digitálních zvukových záznamů, aby porozuměly charakteristikám řeči, může nástroj získat dostatečně vokální narážky z těchto dvou krátkých vět, které označují varovné značky.

„Tyto velké zvukové modely jsou vyškoleny, aby pochopily, jak funguje řeč; například způsob, jakým by někdo s Parkinsonovou vyslovil zvuky, pauza, dýchání a neúmyslně přidával vlastnosti nesrozumitelnosti u někoho, kdo je bez Parkinsonovy,“ říká Abdelrahman Abdelkader, student magisterského studia v počítačové vědě v Hoque’s Lab a laboratoř Hoque a laboratoř a jeden ze dvou hlavních autorů studia.

„Pokud člověk říká Pangram, který obsahuje plné spektrum abecední variability a v určitých bodech se vypíná, může model zjistit, zda se to liší od typické reprezentace a označit jej.“

Tento nástroj byl při testování přesný 85,7%, což poskytovalo silnou známku toho, zda někdo může mít Parkinsonovo. Ale je to mnohostranná nemoc, a zatímco někteří lidé projevují příznaky prostřednictvím řeči, mohou také zobrazovat znaky Úkoly motoru nebo výrazy obličeje. Za poslední desetiletí, Hoque’s Lab pronásledoval Chytré algoritmy pro kombinování více indikátorů a přinesl nejmodernější výsledky.

„Výzkum ukazuje, že téměř 89% lidí s Parkinsonem má v hlase deformitu, která může svědčit o nemoci, což činí řeč silným výchozím bodem pro digitální screening,“ říká Tariq Adnan, počítačová věda Ph.D. Student byl přidružen k hoqueově laboratoři a dalším hlavním autorem studie.

„Kombinací této metody s hodnocením jiných příznaků se snažíme pokrýt většinu lidí prostřednictvím našeho dostupného procesu screeningu.“

Interaktivní demo tří screeningových testů laboratoře, včetně testu řeči uvedeného v článku, je K dispozici online.

Mezi další autory článku patří Ph.D. Studenti Md. Saiful Islam, který spolupracoval s Hoque, Zipei Liu, Ekram Hossain a Sooyong Park.