Yapay Zekâ Ses Analizi Doktorların ALS'nin Erken Belirtilerini Tespit Etmesine Yardımcı Olabilir
Özet
Yeni bir çalışma, yapay zeka tabanlı ses analizlerinin amyotrofik lateral skleroz (ALS)Amyotrofik Lateral Skleroz (ALS)Amyotrofik lateral skleroz (ALS), beyin ve omurilikteki motor sinir hücrelerinin (nöronlar) kaybı sonucu gelişen, kaslarda güçsüzlük, erime (atrofi) ve istemli hareket kaybına yol açan ilerleyici bir nörodejeneratif hastalıktır. tanısında, özellikle de konuşma ve boğaz kaslarını etkileyen bulber başlangıçlı formda hekimlere önemli bir katkı sağlayabileceğini gösteriyor. Uzatılmış sesli harf kayıtlarını inceleyen makine öğrenimi modelleri, ALSALSBeyin ve omurilikteki motor sinir hücrelerinin kaybıyla karakterize, kas erimesi ve güç kaybına yol açan ilerleyici bir nörodejeneratif hastalık. hastalarını sağlıklı bireylerden yüzde 96 gibi yüksek bir doğruluk oranıyla ayırt etmeyi başardı. Bu girişimsel olmayan yöntemin, gelecekte hastalığın erken evrede yakalanmasında pratik bir tanı aracı olabileceği belirtiliyor.
Yapay zeka (YZ) kullanılarak gerçekleştirilen ses kayıt analizleri, amyotrofik lateral skleroz (ALS)Amyotrofik Lateral Skleroz (ALS)Amyotrofik lateral skleroz (ALS), beyin ve omurilikteki motor sinir hücrelerinin (nöronlar) kaybı sonucu gelişen, kaslarda güçsüzlük, erime (atrofi) ve istemli hareket kaybına yol açan ilerleyici bir nörodejeneratif hastalıktır. hastalığının teşhis sürecini kolaylaştırabilir. Yeni bir bilimsel çalışmaya göre bu yöntem, hastalığın ilk olarak ağız ve boğaz bölgesindeki kasları etkilediği "bulber başlangıçlı ALSBulber Başlangıçlı ALSALS'nin, konuşma ve yutma güçlükleri gibi belirtilerle kendini gösteren ve beyin sapını etkileyen bir türü." formunun erken tespitinde kritik bir rol oynayabilir.
Bulber başlangıçlı ALSBulber Başlangıçlı ALSALS'nin, konuşma ve yutma güçlükleri gibi belirtilerle kendini gösteren ve beyin sapını etkileyen bir türü., belirtilerin öncelikle kol ve bacaklardaki kas güçsüzlüğüyle ortaya çıktığı ekstremite (uzuv) başlangıçlı forma kıyasla genellikle daha olumsuz bir klinik seyre (prognozPrognozBir hastalığın seyri, iyileşme olasılığı ve gelecekteki gelişimi hakkında yapılan tıbbi öngörü.) sahiptir. Bu durum, erken teşhisin önemini daha da artırmaktadır. Discover Artificial Intelligence dergisinde yayımlanan araştırmada, geliştirilen bir makine öğrenimi modeli küçük bir veri kümesinde de olsa ALSALSBeyin ve omurilikteki motor sinir hücrelerinin kaybıyla karakterize, kas erimesi ve güç kaybına yol açan ilerleyici bir nörodejeneratif hastalık. hastalarını sağlıklı bireylerden %96 doğrulukla ayırt etmeyi başardı.
Araştırmacılar makalelerinde, "Bu çalışma; tıpTıpHastalıkların teşhisi, tedavisi ve önlenmesiyle ilgilenen bilim ve sanat dalı. araştırmacılarına ve klinisyenKlinisyenHastaları doğrudan muayene eden, tanı koyan ve tedavi süreçlerini yöneten tıp doktoru.lere Bulber ALSALSBeyin ve omurilikteki motor sinir hücrelerinin kaybıyla karakterize, kas erimesi ve güç kaybına yol açan ilerleyici bir nörodejeneratif hastalık.'nin erken teşhisi ile tedaviTedaviBir hastalığı veya yaralanmayı iyileştirmek için uygulanan tıbbi müdahale.sinde destek olabilecek yapay zeka tabanlı yaklaşımların taşıdığı potansiyeli ortaya koymaktadır" ifadelerine yer verdi.
Bulber Başlangıçlı ALSBulber Başlangıçlı ALSALS'nin, konuşma ve yutma güçlükleri gibi belirtilerle kendini gösteren ve beyin sapını etkileyen bir türü. Konuşma Yetisini Erken Dönemde Etkiliyor
ALSALSBeyin ve omurilikteki motor sinir hücrelerinin kaybıyla karakterize, kas erimesi ve güç kaybına yol açan ilerleyici bir nörodejeneratif hastalık., istemli kasların kontrolünü sağlayan motor nöronlarMotor nöronlarBeyinden ve omurilikten kaslara sinyal göndererek hareketi kontrol eden sinir hücreleri.ın kaybıyla seyreden ve ilerleyici kas güçsüzlüğüne yol açan nörolojik bir hastalıktır. Bulber başlangıçlı formda hastalık, ilk evrelerden itibaren yutkunma, çiğneme ve konuşma güçlüğüne neden olur. Hastaların ses tonunda ve telaffuzunda meydana gelen bu erken değişiklikler, akustik verilerin yapay zeka modelleriyle analiz edilmesi fikrini doğurdu.
Hindistan'da görev yapan araştırmacılar, yaklaşık yarısı ALSALSBeyin ve omurilikteki motor sinir hücrelerinin kaybıyla karakterize, kas erimesi ve güç kaybına yol açan ilerleyici bir nörodejeneratif hastalık. tanısı almış 64 bireye ait ses kayıtlarını inceledi. Hasta grubunun 13'ünde bulber başlangıçlı, 18'inde ise ekstremite başlangıçlı ALSEkstremite Başlangıçlı ALSALS'nin, kollarda ve bacaklarda ilerleyici zayıflık ve koordinasyon sorunları ile kendini gösteren bir türü. bulunuyordu (ekstremite grubundaki bazı hastalarda da bulber belirtilerBulber BelirtilerKonuşma, yutma ve çiğneme gibi işlevleri kontrol eden beyin sapındaki motor nöronlarla ilgili semptomlar. mevcuttu).
Çalışmada katılımcıların uzatarak çıkardığı /a/ ve /i/ ünlü ses kayıtları analiz edildi. Bu seslerden elde edilen detaylı akustik ölçümler, ALSALSBeyin ve omurilikteki motor sinir hücrelerinin kaybıyla karakterize, kas erimesi ve güç kaybına yol açan ilerleyici bir nörodejeneratif hastalık. hastaları ile kontrol grubunu doğru şekilde ayırt edebilmek amacıyla çok sayıda makine öğrenimi algoritmasına aktarıldı.
XGBoost Algoritması ile %96 Doğruluk Başarısı
Ekip, 24 farklı makine öğrenimi algoritması ile bir derin öğrenme modelinin performansını karşılaştırdı. Modeller arasında "XGBoost" adı verilen algoritma, %96 doğruluk oranına ulaşarak en başarılı sonucu verdi. Kısıtlı veriyle çalışmak üzere tasarlanan az örnekli öğrenme (few-shot learning) yöntemlerinde ise prototipik ağlar yaklaşık %87 doğruluk sergiledi.
Elde edilen bulgular, uzatılan ünlü seslerin içerdiği akustik örüntülerin ALSALSBeyin ve omurilikteki motor sinir hücrelerinin kaybıyla karakterize, kas erimesi ve güç kaybına yol açan ilerleyici bir nörodejeneratif hastalık. tanısında güçlü biyobelirteçler barındırabileceğini gösteriyor. Sonuçların klinik pratikte uygulanabilmesi için daha geniş katılımcı gruplarıyla doğrulanması gerekse de, yapay zeka destekli ses analizlerinin hastalığı erken evrede yakalamak adına girişimsel olmayan, hızlı ve pratik bir yöntem sunduğu vurgulanıyor.