Inteligența Artificială ar putea detecta cancerul laringian doar cu ajutorul vocii pacienților

Inteligența Artificială ar putea detecta cancerul laringian pe baza vocii. Cancerul laringelui (al corzilor vocale) reprezintă o problemă majoră de sănătate publică.

În 2021, au fost estimate aproximativ 1,1 milioane de cazuri la nivel global, iar aproape 100.000 de persoane au murit din această cauză. Printre factorii de risc se numără fumatul, consumul excesiv de alcool și infecția cu virusul papiloma uman (HPV). Rata de supraviețuire la cinci ani, atunci când boala este tratată, variază între 35% și 78%, în funcție de stadiul tumorii și de localizarea ei în laringe.

• ADHD în viața de zi cu zi: ce îngreunează concentrarea și ce ajută, concret
• Cele mai consumate băuturi din lume au un efect crucial pentru sănătatea oaselor noastre

Depistarea timpurie este esențială pentru șansele de vindecare. În prezent, cancerul laringian este diagnosticat prin endoscopie nazală video și biopsii, proceduri invazive și incomode. Ajungerea la un specialist capabil să le efectueze poate dura, ceea ce duce la întârzieri în stabilirea diagnosticului.

Inteligența Artificială ar putea detecta cancerul laringian pe baza vocii

AI-ul ar putea detecta cancerul laringian pe baza vocii. Cercetătorii au demonstrat că anomaliile corzilor vocale pot fi detectate prin simpla analizare a sunetului vocii. Astfel de „leziuni ale corzilor vocale” pot fi benigne, cum sunt nodulii sau polipii, dar pot reprezenta și stadiile incipiente ale cancerului laringian.

Studiul a fost publicat în Frontiers in Digital Health.

„Am arătat că, folosind acest set de date, putem identifica biomarkeri vocali care diferențiază vocile pacienților cu leziuni ale corzilor vocale de vocile celor fără astfel de probleme”, a explicat dr. Phillip Jenkins, cercetător postdoctoral în informatică medicală la Oregon Health & Science University (SUA) și autorul principal al studiului.

Jenkins și colegii săi fac parte din proiectul Bridge2AI-Voice, derulat de National Institute of Health din SUA, o inițiativă națională care aplică Inteligența Artificială în provocări biomedicale complexe. În studiu, echipa a analizat variațiile de ton, înălțime, volum și claritate ale vocii din prima versiune a setului de date public Bridge2AI-Voice, care conține 12.523 de înregistrări vocale provenite de la 306 participanți din America de Nord.

O parte dintre aceste înregistrări le aparțineau pacienților cu cancer laringian confirmat, cu leziuni benigne ale corzilor vocale sau cu alte două afecțiuni: disfonie spasmotică și paralizie unilaterală a corzii vocale.

Un pas înainte în evaluarea riscului de cancer

Cercetătorii au urmărit diferențele în mai multe caracteristici acustice ale vocii, cum ar fi frecvența fundamentală medie (înălțimea tonului), „jitter” (variația frecvenței în timpul vorbirii), „shimmer” (variația amplitudinii) și raportul armonic-zgomot (proporția dintre sunetele armonice și zgomotul de fond), explică Medical Xpress.

Rezultatele au arătat diferențe clare în raportul armonic-zgomot și în frecvența fundamentală între bărbații sănătoși, cei cu leziuni benigne și cei cu cancer laringian. Nu au fost găsite trăsături acustice relevante la femei, dar autorii spun că un set de date mai mare ar putea evidenția și astfel de diferențe.

Concluzia cercetătorilor este că variațiile raportului armonic-zgomot pot fi un indicator util pentru monitorizarea evoluției clinice a leziunilor corzilor vocale și pentru depistarea precoce a cancerului laringian, cel puțin la bărbați.

„Rezultatele noastre sugerează că seturi de date mari, obținute etic și provenite de la mai multe instituții, precum Bridge2AI-Voice, ar putea transforma vocea într-un biomarker practic pentru evaluarea riscului de cancer”, a spus Jenkins. Următorul pas este aplicarea algoritmilor pe un volum mai mare de date și testarea lor în clinici, pe vocile pacienților reali.

„Pentru a transforma acest studiu într-un instrument AI care detectează leziunile corzilor vocale, ar trebui să antrenăm modelele pe un set mult mai mare de înregistrări vocale etichetate de specialiști, apoi să verificăm dacă sistemul funcționează la fel de bine pentru femei și bărbați”, a adăugat Jenkins.

Acesta estimează că, pe baza rezultatelor obținute și cu validare clinică, instrumente similare pentru detectarea leziunilor corzilor vocale ar putea intra în faza de testare pilot în următorii câțiva ani.

Vă recomandăm să citiți și:

Test de cultură generală. Care este cel mai scump lichid din lume?

Mit demontat: Cum apare transpirația de fapt?

Consumul de ouă poate reduce colesterolul „rău”, arată un nou studiu

Un biolog explică de ce cancerul la inimă este atât de rar