5 Minute
Context: de ce vocea este esențială în depistarea cancerului laringian
Cancerul laringian (al cutiei vocale) afectează sute de mii de persoane la nivel global. În 2021, au fost raportate aproximativ 1,1 milioane de cazuri de cancer al laringelui și structurilor adiacente, cu aproape 100.000 de decese. Diagnosticarea obișnuită presupune proceduri specializate, precum video endoscopia nazală și biopsia tisulară – metode eficiente, dar invazive, care necesită acces la medici special instruiți.
Designul studiului și metode
Cercetători de la Oregon Health & Science University și Portland State University au analizat 12.523 de înregistrări vocale provenite de la 306 participanți nord-americani, pentru a observa dacă leziunile corzilor vocale – benigne sau maligne – lasă semnături măsurabile în sunetul vocii. Prin utilizarea modelelor de învățare automată pentru extragerea caracteristicilor acustice, echipa a căutat tipare care să diferențieze leziunile canceroase de cele benigne și alte afecțiuni vocale.
Rezultate cheie: raportul armonică-zgomot ca marker acustic
Studiul a evidențiat diferențe acustice specifice la vocile masculine. Raportul armonică-zgomot (HNR) – indicator care măsoară echilibrul dintre tonul periodic și zgomotul aperiodic în semnalul vocal – s-a dovedit deosebit de util. Modelele bazate pe HNR și alte caracteristici asociate au putut separa bărbații cu leziuni canceroase ale corzilor vocale de cei cu leziuni benigne sau alte tulburări vocale la un nivel greu de detectat cu urechea liberă.
„Pentru trecerea de la acest studiu la un instrument AI ce poate recunoaște leziunile corzilor vocale, ar trebui să antrenăm modelele pe un set de date și mai mare, etichetat de specialiști. Ulterior, sistemul trebuie testat pentru a asigura performanțe egale atât la femei, cât și la bărbați”, explică dr. Phillip Jenkins, informatician clinic la Oregon Health & Science University.
Limitări: diferențe de sex și dimensiunea setului de date
Echipa nu a identificat markeri acustici semnificativi statistic în cazul femeilor, în cadrul acestui set de date. Aceasta nu înseamnă că nu există semnale detectabile la vocile feminine, ci că sunt necesare volume mai mari de date și ajustări suplimentare ale modelelor pentru a putea dezvolta un instrument universal de screening pentru cancerul laringian.
Tehnologii conexe și perspective de viitor
Instrumentele de diagnostic bazate pe voce – care utilizează procesarea vocii, analiza semnalului digital și învățarea automată – sunt deja testate pentru diverse afecțiuni, de la screeningul COVID-19 la monitorizarea bolilor neurologice. Validarea unei metode de screening vocal pentru identificarea leziunilor corzilor vocale ar putea ajuta medicii nespecialiști, platformele de telemedicină și programele de depistare la nivel de populație să trimită rapid pacienții cu risc către evaluare ORL specializată.
„Instrumentele de sănătate bazate pe voce sunt deja testate. Pe baza rezultatelor noastre, estimez că, odată cu extinderea seturilor de date și validare clinică, instrumente similare de depistare a leziunilor corzilor vocale ar putea ajunge în faza de pilot în următorii câțiva ani”, a adăugat Jenkins.
Considerații clinice și etice
Înainte de implementare, aceste instrumente trebuie validate clinic pentru ambele sexe, toate categoriile de vârstă, limbi și condiții de înregistrare, pentru a evita performanțele părtinitoare. Sunt indispensabile aprobarea din partea autorităților, măsuri de protecție a confidențialității datelor vocale și trasee clare de trimitere pentru pacienții cu rezultate pozitive, astfel încât biomarkeri acustici să devină instrumente publice de sănătate sigure și echitabile.
Concluzie
Analiza automată a înregistrărilor vocale a scos la iveală markeri acustici subtili – în special raportul armonică-zgomot – care pot diferenția leziunile canceroase ale corzilor vocale la bărbați. Deși rezultatele sunt preliminare și markerii specifici femeilor rămân de identificat în acest set de date, cercetarea deschide calea către metode de screening non-invazive și scalabile pentru cancerul laringian. Cu seturi de date etichetate mai ample, validare clinică și atenție la echitate și confidențialitate, instrumentele de screening vocal pot accelera diagnosticarea și îmbunătăți prognosticul pentru pacienții cu boli ale cutiei vocale.
Sursa: frontiersin
Comentarii