Algoritmy by mohly pomoci vyšetřit Parkinsonovu nemoc z hlasu

Výzkumy a studie | 13. 6. 2024

Specifické hlasové symptomy Parkinsonovy nemoci odborníci na základě poslechového vyšetření definovali v roce 1968. „Tyto symptomy jsme schopni měřit digitálně z nahrávky hlasu a říkáme jim hlasové biomarkery. Vyšetřovanému umístíme k ústům kvalitní mikrofon a rekordér nasnímaný zvuk zaznamená jako řadu čísel. Tu řadu čísel pak analyzují algoritmy, které vyvíjím. Analytické algoritmy lze připodobnit k vašemu sluchu, kterým vnímáte jednotlivé nuance a odchylky v řeči nemocného člověka. Odchylky v hlase se pokouším těmito algoritmy matematicky popsat,“ řekl Hlavnička. Výsledná hodnota biomarkeru může lékaři pomoci vyčíslit míru postižení řeči.

Hlasové biomarkery mohou být citlivé ještě předtím, než se projeví hlavní symptomy Parkinsonovy nemoci jako třes, svalová ztuhlost, pomalost pohybů a problémy s rovnováhou a koordinací pohybů. „Řeč by se dala použít jako jeden z ukazatelů. Nutný je ale celkový obraz člověka, který je na posouzení neurologem. Z celkového obrazu mohou hlasové biomarkery pomoci danou diagnózu zpřesnit. Není to ale tak, že pouze z hlasové nahrávky lze diagnostikovat člověka, jak někteří vědci nebo komerční společnosti prezentují,“ upozornil vědec.

V současné době spolupracuje Hlavnička s laboratořemi pekingské nemocnice Tiantan na aplikaci hlasových biomarkerů pro mandarínštinu. Výsledky výzkumu publikoval vědecký časopis npj Parkinson’s Disease. Podle Hlavničky otevřela studie českým technologiím přístup do Asie a zároveň ukázala, že hlasové biomarkery mohou u Parkinsonovy nemoci reflektovat funkční i anatomické změny v mozku měřené pomocí magnetické rezonance.

Hlas by tak mohl ve vzdálené budoucnosti pomoci lékařům identifikovat pacienty, které je třeba poslat na náročnější vyšetření, jako je například vyšetření pomocí radiofarmak nebo magnetická rezonance. Další výzkum by Hlavnička chtěl směřovat na technologie pro analýzu běžného rozhovoru mezi lékařem a pacientem, díky čemuž by bylo možné měřit hlasové biomarkery bez dalšího dodatečného vyšetření řeči, a tedy bez jakékoliv zátěže na pacienta či lékaře.

První zmínky o analýze řeči pochází z 19. století, ale teprve rozvoj výpočetních technologií pomohl hlasové biomarkery uskutečnit. Ač se v USA objevují první technologie certifikované americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv, jejich použití je především experimentální, než budou mít odborníci jistotu o jejich spolehlivosti.

Parkinsonova nemoc je neurodegenerativní onemocnění postihující centrální nervovou soustavu. Vzniká v důsledku zániku nervových buněk v mozku produkujících dopamin, jehož nedostatek v těle člověka postupně způsobuje ztrátu schopnosti ovládat a koordinovat pohyb, svalové napětí a automatické pohyby. Statistiky ukazují na obecně stoupající trend výskytu tohoto onemocnění.

Hlavnička v současné době působí na Neurologické klinice 1. Lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Fakultě Elektrotechnické Českého vysokého učení technického v Praze.