Lietuvos mokslininkų išradimas – DI taps asistentu analizuojant balsą

Balsas – tai įrankis, kuriuo naudodamiesi mes sėkmingai komunikuojame su išoriniu pasauliu: reiškiame savo mintis, idėjas, prašome pagalbos, dėkojame ir kuriame asmenybę. Deja, daugumai žmonių po gerklų šalinimo operacijos balsas pasikeičia, ar net dingsta. Siekdama pagerinti pacientų gyvenimo kokybę po gerklų pašalinimo operacijos, KTU ir LSMU mokslininkų komanda išrado naują „pakaitinio“ balso vertinimo indeksą – juo efektyviau ir greičiau aptiks patologijas pacientų balsuose.

Gerklų pašalinimas – laringektomija, dažniausiai atliekama dėl išplitusio gerklų vėžio, itin pakeičia balsą, o tai stipriai pakeičia įprastą paciento gyvenimą. Kauno technologijos universiteto Informatikos fakulteto (KTU IF) mokslininkas Rytis Maskeliūnas dalijasi tyrimų metu įgyta patirtimi ir pabrėžia, jog balso pakitimas po gerklų šalinimo operacijos priklauso nuo situacijos sunkumo: „Vieniems balsas pasikeičia nežymiai, kiti šneka lyg robotai, treti švokščia“.

„Tokio tipo operacijų metų dėl piktybinio gerklų naviko tenka pašalinti vieną ar abi balso klostes, dalį ar net visas gerklas. Dėl to po onkologinės gerklų operacijos balsas išgaunamas panaudojant tik likusias po operacijos gerklų struktūras, kurios fiziologiškai tam nėra skirtos – tokį balsą vadiname „pakaitiniu“, – teigia Lietuvos sveikatos mokslų universiteto (LSMU) Ausų, nosies ir gerklės ligų klinikos profesorius habil. dr. Virgilijus Ulozas akcentuodamas, jog balso bei kalbos kokybė po tokios operacijos suprastėja, o tai apsunkina pacientų bendravimo galimybes bei gyvenimo kokybę.

DI – asistentas analizuojant balsą

Dar anksčiau šiais metais KTU ir LSMU mokslininkai pristatė tyrimą, kurio metu, pasitelkiant dirbtinį intelektą (DI), buvo galima nustatyti, ar pacientas turi tam tikrų balso patologijų.

Kaip teigia R. Maskeliūnas, idėja tirti ir nustatyti pacientų balso kokybę po gerklų šalinimo operacijos kilo medikų komandai, vadovaujamai šios srities eksperto prof. Virgilijus Ulozo. Siekdami optimaliai palengvinti ir automatizuoti pooperacinį procesą, prie tyrimo prisijungę KTU mokslininkai pasitelkė modernias DI technologijas, leidžiančias sąlyginai pavaduoti ekspertą gydytoją.

„Įprastai medikas analizuoja balsą ir pildo klausimyną, egzistuoja ir paciento savo paties būklės įsivertinimo lentelė. Papildomai naudojami ekspertiniai medikų įverčiai, balso kokybės indeksai, balso signalo energija, formantės ir kiti parametrai“, – apie tyrimą pasakoja R. Maskeliūnas.

Pasak KTU Multimedijos inžinerijos katedros tyrėjo R. Maskeliūno, šis tyrimas unikalus: „Ankstesniuose tyrimuose dar niekada nebuvo sėkmingai panaudotas dirbtinis intelektas, kaip „ekspertinis“ asistentas analizuojant balsą.“

Pasak mokslininko, dėl šios naujovės procesas po operacijos tampa automatinis, todėl medikams lengviau sekti bei registruoti ligos eigą, nustatyti diagnozes.

Naujasis „pakaitinio“ balso vertinimo indeksas – daug žadantis

Tyrimui įpusėjus KTU ir LSMU mokslininkų komanda džiaugiasi nauju atradimu – akustiniu pakaitinio balso indeksu (APBI) (angl. Acoustic Substitution Voice Index), kuris akustiniais balso signalo parametrais bei dirbtinio intelekto metodais leis mokslininkams kiekybiškai išmatuoti ir įvertinti paciento „pakaitinį“ balsą po onkologinių gerklų operacijų.

„Iki šiol medicininėje praktikoje nebuvo tinkamo metodo „pakaitiniam” balsui objektyviai ir kiekybiškai įvertinti. Mūsų pasiūlytas APBI algoritmas leidžia tai atlikti automatiškai per labai trumpą laiką“, – teigia prof. V. Ulozas.

Jis tai pat mano, jog šis atradimas leistų atlikti balso patikrinimą pačiam pacientui namuose ar nespecializuotoje gydymo įstaigoje, o anksti pastebėjus neigiamus pokyčius, laiku kreiptis konsultacijos pas gydytojus specialistus. Kita vertus, profesorius pabrėžia, jog geri APBI rodikliai, kitiems nusiskundimams neegzistuojant, leistų išvengti nebūtinų vizitų pas gydytojus specialistus.

Pirmieji APBI bandymai su pacientais taip pat nuteikia labai optimistiškai. Tolimesnė mokslininkų siekiamybė yra sukurti patogų, kliniškai priimtiną įtaisą APBI matuoti realioje klinikinėje aplinkoje. Pavyzdžiui, tai galėtų būti ir mobilioji programėlė, prieinama ir specialistams ir patiems pacientams.

Ateityje toks diagnozės automatizavimas atvers naujas galimybes: norint nustatyti akustinį pakaitinio balso indeksą, pakaks su savimi turėti išmanųjį telefoną arba bet kokį kitą įrenginį su interneto ryšiu. Įkėlus garso įrašą ar pakalbėjus – sistema parodys įvertį, kuriuo kliaujantis, bus sprendžiama tolimesnė gydymo eiga, analizuojami pokyčiai balse.