А в чем тренд?
Рак гортани — одна из глобальных проблем здравоохранения. В 2022 году в мире зарегистрировали около 200 тыс. новых случаев и 100 тыс. смертей от этого заболевания. Среди основных факторов риска — курение, злоупотребление алкоголем и вирус папилломы человека. Пятилетняя выживаемость при лечении варьируется от 35 до 78% и зависит от стадии развития опухоли и ее локализации на момент постановки диагноза.
Сегодня диагностика рака гортани проводится с помощью видеоэндоскопии носа и биопсии тканей. Эти методы являются инвазивными и не всегда доступны для оперативного получения результата. Ученые из Орегонского университета науки и здоровья в США предложили альтернативный подход. Они выяснили, что небольшие изменения в голосе способны указывать на нарушения в работе голосовых связок.
Как проводилось исследование
Исследование проводилось в рамках проекта Bridge2AI — Voice. Это часть общенациональной инициативы Bridge to Artificial Intelligence, нацеленной на применение методов искусственного интеллекта для решения сложных биомедицинских задач.
Команда использовала датасет, содержащий 12 523 аудиозаписи, сделанные 306 участниками из Северной Америки. Из всех записей только часть принадлежала людям с диагностированным раком гортани, доброкачественными поражениями голосовых связок или иными голосовыми расстройствами.
В ходе анализа ученые выделили несколько речевых характеристик. Среди них средняя частота основного тона голоса, микроскопические колебания высоты тона и изменения амплитуды сигнала. Также исследователи оценили чистоту звука — то есть отсутствие в голосе осиплости, хрипоты, придыхания.
У мужчин выявлены четкие отличия по чистоте звука и высоте тона между здоровыми, пациентами с доброкачественными образованиями и раком гортани. У женщин таких закономерностей не обнаружено, хотя, по мнению исследователей, с большей выборкой данных значимые различия могли бы проявиться.
По мнению авторов, показатель чистоты звука способен отслеживать развитие патологий голосовых связок и помогать в раннем выявлении рака гортани, прежде всего у мужчин.
Что дальше
Следующий шаг после этих первых результатов — применить алгоритмы к более крупным массивам данных и оценить их работу в клинических условиях.
«Чтобы перейти от этого исследования к инструменту ИИ, распознающему поражения голосовых связок, мы будем обучать модели, используя еще больший набор данных голосовых записей. Затем нам нужно протестировать систему, чтобы убедиться, что она одинаково хорошо работает как для женщин, так и для мужчин», — отметил ведущий автор исследования Филипп Дженкинс, специалист по медицинской информатике из Орегонского университета науки и здоровья.
По словам Дженкинса, голосовые инструменты для мониторинга здоровья уже тестируются. Он предполагает, что на основе их результатов, при наличии достаточных массивов данных и клинической проверки, аналогичные средства для выявления поражений голосовых связок могут пройти пилотные испытания уже в ближайшие два года.
➤ Подписывайтесь на телеграм-канал «РБК Трендов» — будьте в курсе последних тенденций в науке, бизнесе, обществе и технологиях.