Nobel biocare

Lietuvos mokslininkų tyrimas: DI taps vertėju pacientams po gerklų pašalinimo

Gerklų peršalimas

Gerklų pašalinimas – laringektomija – dažniausiai atliekama dėl išplitusio gerklų vėžio, itin pakeičia balsą, o tai stipriai sukrečia įprastą paciento gyvenimą. Siekdama pagerinti pacientų gyvenimo kokybę po gerklų pašalinimo operacijos, KTU ir LSMU mokslininkų komanda atliko tyrimą, kurio metu, naudodamiesi dirbtiniu intelektu (DI), siekė „išvalyti“ pacientų, patyrusių gerklų operaciją, kalbą.  

Pasak mokslininkų – KTU prof. Ryčio Maskeliūno ir LSMU prof. Virgilijaus Ulozo – gerklų vėžiu sergantiems pacientams tenka atlikti išplėstinę operaciją, iš dalies arba visiškai pašalinant gerklas. Po tokios operacijos paciento balso aparatas lieka stipriai pažeistas. Balso funkcija labai sutrinka arba jos visai nelieka, tuo tarpu kvėpavimas vyksta pro kakle padarytą trachėjos angą, vadinamą tracheostoma.

Tokių pacientų balsas, išgaunamas panaudojant likusias anatomines struktūras, kurios natūraliai nėra skirtos balso generavimui, vadinamas pakaitiniu balsu.

Mokslininkų tyrime yra sprendžiama gerklų vėžiu sergančių pacientų negalia po išplėstinių gerklų vėžio šalinimo operacijų, tobulinant pakaitinio balso vertinimą. Pagrindinis KTU mokslininkų tyrimo tikslas –sukurti dirbtiniu intelektu pagrįstus algoritmus, skirtus pacientų po onkologinių gerklų operacijų automatiniam pakaitinio balso pagerinimui ir vertinimui.

Sukurti algoritmai yra kliniškai išbandomi didžiausioje Lietuvos universitetinėje ligoninėje – Lietuvos sveikatos mokslų universiteto (LSMU) klinikinėje ligoninėje, Ausų, nosies ir gerklės ligų klinikoje.

DI sistema „išvalo“ kalbą

KTU mokslininko Ryčio Maskeliūno teigimu, balso pakitimas po gerklų šalinimo operacijos priklauso nuo situacijos sunkumo – vieniems balsas pasikeičia nežymiai, kiti šneka lyg robotai, treti – švokščia. Todėl suprasti, ką pacientas nori pasakyti, ne visada lengva.

„Naudojant Pareto optimizavimą gilaus mokymosi sistemoje ir integruojant tam tikrus metodus galime valdyti tokius veiksnius kaip triukšmo mažinimas, kalbos kokybė ir skaičiavimo efektyvumas. Dėl šios sinergijos pagerėja triukšmo mažinimo sutrikdytoje kalboje efektyvumas“, – pasakoja R. Maskeliūnas.

Jo teigimu, algoritmas veikdamas kalbą apima triukšmingo balso spektrogramos apskaičiavimą, dažnių statistikos išvedimą, jautrumo triukšmui išmatavimą, triukšmo generavimą ir kitus rodiklius, kurie dalyvauja balso „išvalyme“.

„Svarbu paminėti, kad mes pasirinkome labai aktualią ir specializuotą sritį, remiantis LSMU ekspertų įžvalgomis. Tyrimo rezultatai jau rodo galimybes pagerinti kalbos suprantamumą ir kokybę esant įvairiems faktoriams, todėl manome, kad šią sistemą pritaikysime ir medicininiams sutrikimams, ir skirtingos būklės pacientams“, – teigia KTU mokslininkas.

Tikimasi, jog ateityje išmanusis įrenginys – telefonas – leis įgarsinti, ką nori pasakyti pacientas ir tuomet DI šį signalą „išvalęs“ ir praturtinęs gautų rišlų ir aiškų rezultatą.

Suprantamai kalbėti pacientams padės išmanusis telefonas

Pasak LSMU profesoriaus V. Ulozo, aprašytasis mokslinis tyrimas yra eksperimentinėje stadijoje, o tyrimai atliekami su ausų, nosies ir gerklės ligų pacientų balso įrašais.

„Tyrime dalyvauja Kauno klinikų pacientai po gerklų vėžio operacijos. Šie pacientai po visiško gerklų pašalinimo operacijos lieka be balso, tada kitos operacijos metu įstatoma tracheoezofaginis protezas, kuris leidžia pacientams kalbėti, o kvėpavimas vyksta per trachėjos angą“, – pasakoja profesorius.

Po tokios operacijos pacientas atgauna galimybę kalbėti, tačiau kalbos kokybė labai prasta, daug triukšmo, pauzių, nutrūkimų, todėl, pasak V. Ulozo, sunku suprasti kas yra sakoma, o tai trukdo pacientui gyventi kokybiškai.

Pasak R. Maskeliūno, tyrimo siekiamybė – jog dėl išvalymo kalba vėluotų minimaliai: „Pavyzdžiui, atitiktų komfortabilų pokalbį telefonu, kai operuotasis skambina pašnekovui, nes šiandien telefonas neretai „supranta“ jo balsą kaip triukšmą ir pašnekovas visai nieko nesupranta“.

Mokslininkų teigimu, kai jau technologija bus tiek ištirta, jog bus lengvai valdoma, tyrimas bus atliekamas su pacientais susitikus gyvai. Šiandien mokslininkai į tyrimą žvelgia perspektyviai:

„Manome, kad tyrimui dviejų-trejų metų laikotarpis labai realistiškas, ypatingai atsižvelgiant, kad jau turime finansavimą šiems perspektyviems tyrimams, padeda ir labai greita DI įrangos plėtra“.

Balso pavyzdžiai prieš ir po DI – prisegtukuose.

Plačiau skaitykite publikacijoje: https://www.mdpi.com/2072-6694/15/14/3644

TAIP PAT SKAITYKITE