Notícia

Inteligência artificial pode ajudar no diagnóstico de distúrbios da voz

rawpixel via Freepik

Fonte

UFPB | Universidade Federal da Paraíba

Data

sábado, 13 maio 2023 11:10

Áreas

Bioinformática. Biomecânica. Computação. Fonoaudiologia. Inteligência Artificial.

Pesquisadores da Universidade Federal da Paraíba (UFPB) realizaram estudo para apoiar o diagnóstico precoce de distúrbio de voz por meio da Inteligência Artificial (IA). Como resultados, a pesquisa identificou parâmetros e desenvolveu metodologias para análise do desempenho da IA na identificação de vozes disfônicas e não disfônicas.

Os resultados vão apoiar a busca por métodos não invasivos para a avaliação de vozes disfônicas, uma vez que uma das principais formas de confirmação diagnóstica dos distúrbios da voz costuma ser o exame endoscópico da laringe, procedimento invasivo e caro que requer profissionais experientes para análise visual das estruturas e funcionalidade da laringe.

A pesquisa foi realizada pelo Dr. Danilo Rangel Arruda Leite, egresso do Programa de Pós-graduação em Modelos de Decisão e Saúde da UFPB e Analista de Tecnologia da Informação do Hospital Universitário Lauro Wanderley (HULW/Ebserh), sob orientação do Dr. Leonardo Wanderley Lopes, professor do Departamento de Fonoaudiologia, e do Dr. Ronei Marcos de Moraes, professor do Departamento de Estatística da UFPB.

O estudo analisou o desempenho de 10 classificadores de inteligência artificial na discriminação entre vozes disfônicas, aquelas emitidas por pessoas com dificuldade de produção na voz, e vozes não disfônicas. Dentre os diversos sistemas de inteligência artificial testados, os pesquisadores elegeram dois que apresentaram melhor performance na discriminação entre vozes disfônicas e não disfônicas a partir de um conjunto de 15 medidas acústicas.

De acordo com o professor Leonardo Lopes, o trabalho propôs um modelo tutorial que pode orientar o desenvolvimento de estudos e sistemas. “A pesquisa se destaca pois pode ser uma referência no desenvolvimento de sistemas automáticos para classificação de vozes disfônicas e não disfônicas, bem como nortear o desenvolvimento de novas pesquisas e sistemas com uso de inteligência artificial no campo dos distúrbios da voz”, afirmou o pesquisador.

No estudo foram analisadas 435 amostras de indivíduos, sendo 384 disfônicos e 51 não disfônicos. Da amostra sustentada em uma vogal específica foram extraídas 34 medidas acústicas, incluindo medidas tradicionais de perturbação e ruído, medidas cepstrais, espectrais e medidas baseadas em modelos não lineares.

Os pesquisadores avaliaram o desempenho dos classificadores para selecionar o melhor conjunto de medidas acústicas para treiná-los. Assim, foram testados os 10 principais classificadores de inteligência artificial utilizados para discriminar entre vozes disfônicas e não disfônicas.

A partir dos resultados, o estudo pode fornecer subsídios para o desenvolvimento de sistemas de classificação automática, tanto offline com gravação seguida de análise; quanto online com gravação e análise simultâneas, para a classificação de vozes disfônicas e não disfônicas.

De acordo com Danilo Rangel, a importância em se classificar as vozes disfônicas e não disfônicas por meio da inteligência artificial está em proporcionar a construção de sistemas que propiciem um maior cuidado com a saúde das pessoas, em qualquer hora, em qualquer lugar, de forma não invasiva, com baixo custo e em tempo real, possibilitando o início do tratamento de forma mais célere: “No campo da voz, a IA vem desempenhando um papel decisivo no diagnóstico precoce de distúrbio de voz e auxiliando no processo de tomada de decisão clínica, possibilitando iniciar o tratamento e dando mais esperança de cura ao paciente. Esperamos que os resultados deste estudo auxiliem pesquisadores e clínicos no desenvolvimento de ferramentas que aprimorem o processo de avaliação e monitoramento dos distúrbios vocais”, disse Rangel.

O trabalho, publicado na revista científica Journal of Voice, vai receber o prêmio Hamdan International Presentation Award, durante o Simpósio da The Voice Foundation, a ser realizado no estado da Filadélfia, nos Estados Unidos, durante o mês de junho.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Federal da Paraíba.

Fonte: Elidiane Poquiviqui e Aline Lins, UFPB. Imagem: rawpixel via Freepik.

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