Diferenciální analýza typů mírné kognitivní poruchy pomocí akustických a lingvistických biomarkerů

Mírná kognitivní porucha (MCI) představuje klinický stav charakterizovaný kognitivním poklesem přesahujícím běžné stárnutí, který však ještě nedosahuje úrovně demence. U části pacientů může být prodromálním stadiem neurodegenerativního onemocnění. Jelikož dochází ke změnám v řeči již v raných stádiích MCI, je možné tyto změny sledovat a neinvazivně tak odhalovat vývoj poruchy. Motivací práce je prozkoumat možnosti akustické a lingvistické analýzy pro diferenciaci různých typů mírné kognitivní poruchy. Cílem práce je identifikovat klíčové rozdíly v řečových a jazykových projevech u zdravých osob, pacientů s amnestickou MCI, MCI s Lewyho tělísky a pacientů s Parkinsonovou nemocí s MCI. V rámci analýzy byla použita databáze obsahující nahrávky spontánní řeči a čtení textu zdravých jedinců i pacientů diagnostikovaných s MCI. Z nahrávek byly extrahovány akustické a lingvistické parametry, které byly následně využity ve statistické a klasifikační analýze. Analýza ukázala odlišnosti mezi jednotlivými zdravými i poruchou postiženými pacienty, a to jak v akustických vlastnostech, tak i v lingvistické tvorbě řeči. Součástí klasifikační části bylo testování modelů strojového učení založených na ručně vybraných biomarkerech, příznacích vybraných pomocí statistického testu a jejich rozšíření o audio a textové embeddingy. Výsledky ukázaly, že mezi nejvýznamnější řečové biomarkery patřily zejména parametry související s pauzami v řeči. Některé biomarkery vykazovaly signifikantní vztah ke klinickým škálám a kovariátům, což naznačuje možnou souvislost s klinickým stavem osob. Klasifikační analýza ukázala, že nejlepších výsledků bylo dosaženo zejména při diagnostice PD-MCI, zatímco rozlišení ostatních skupin bylo méně spolehlivé. Kombinace akustických, lingvistických a embeddingových příznaků poskytla určitý diskriminační potenciál, avšak výsledky nebyly dostatečně robustní pro spolehlivou automatickou diferenciaci. Práce tak poukazuje na potenciál řečových biomarkerů při analýze MCI a na potřebu větších a vyváženějších datových souborů.

Grantor dc:publisher

Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií

Author dc:creator

• Dvořák, Petr

Advisor dc:contributor.advisor

• Mekyska, Jiří

• Mírná kognitivní porucha
• amnestická mírná kognitivní porucha
• mírná kognitivní porucha s Lewyho tělísky
• Alzheimerova nemoc
• Parkinsonova nemoc
• analýza řeči
• akustická analýza
• lingvistická analýza
• akustické biomarkery
• lingvistické biomarkery
• embedding
• zpracování přirozeného jazyka
• spontánní řeč
• řečové biomarkery
• statistická analýza
• klinické škály
• strojové učení
• klasifikační analýza.
• Mild cognitive impairment
• amnestic mild cognitive impairment
• mild cognitive impairment with Lewy bodies
• Alzheimer's disease
• Parkinson's disease
• speech analysis
• acoustic analysis
• linguistic analysis
• acoustic biomarkers
• linguistic biomarkers
• natural language processing
• spontaneous speech
• speech biomarkers
• statistical analysis
• clinical scores
• machine learning
• classification analysis.

Statement dc:rights

• Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení

Language dc:language.iso

cs

Dc Identifier Other

175244

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.vut.cz:11012/257735