KOVÁČ, Daniel, Jiří MEKYSKA, Vered AHARONSON, Pavol HARAR, Zoltan GALAZ, Steven RAPCSAK, Juan Rafael OROZCO-ARROYAVE, Luboš BRABENEC a Irena REKTOROVÁ. Exploring digital speech biomarkers of hypokinetic dysarthria in a multilingual cohort. Biomedical Signal Processing and Control. OXFORD: ELSEVIER SCI LTD, 2024, roč. 88, B, s. 1-11. ISSN 1746-8094. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1016/j.bspc.2023.105667.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Exploring digital speech biomarkers of hypokinetic dysarthria in a multilingual cohort
Autoři KOVÁČ, Daniel (203 Česká republika), Jiří MEKYSKA (203 Česká republika), Vered AHARONSON, Pavol HARAR, Zoltan GALAZ, Steven RAPCSAK, Juan Rafael OROZCO-ARROYAVE, Luboš BRABENEC (203 Česká republika, domácí) a Irena REKTOROVÁ (203 Česká republika, garant, domácí).
Vydání Biomedical Signal Processing and Control, OXFORD, ELSEVIER SCI LTD, 2024, 1746-8094.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 30401 Health-related biotechnology
Stát vydavatele Velká Británie a Severní Irsko
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 5.100 v roce 2022
Organizační jednotka Středoevropský technologický institut
Doi http://dx.doi.org/10.1016/j.bspc.2023.105667
UT WoS 001108281100001
Klíčová slova anglicky Hypokinetic dysarthria; Parkinson's disease; Multilingual study; Acoustic speech features; Statistical analysis; Machine learning
Štítky rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Eva Dubská, učo 77638. Změněno: 3. 3. 2024 22:42.
Anotace
Hypokinetic dysarthria, a motor speech disorder characterized by reduced movement and control in the speech -related muscles, is mostly associated with Parkinson's disease. Acoustic speech features thus offer the potential for early digital biomarkers to diagnose and monitor the progression of this disease. However, the influence of language on the successful classification of healthy and dysarthric speech remains crucial. This paper explores the analysis of acoustic speech features, both established and newly proposed, in a multilingual context to support the diagnosis of PD. The study aims to identify language-independent and highly discriminative digital speech biomarkers using statistical analysis and machine learning techniques. The study analyzes thirty-three acoustic features extracted from Czech, American, Israeli, Columbian, and Italian PD patients, as well as healthy controls. The analysis employs correlation and statistical tests, descriptive statistics, and the XGBoost classifier. Feature importances and Shapley values are used to provide explanations for the classification results. The study reveals that the most discriminative features, with reduced language dependence, are those measuring the prominence of the second formant, monopitch, and the frequency of pauses during text reading. Classification accuracies range from 67% to 85%, depending on the language. This paper introduces the concept of language robustness as a desirable quality in digital speech biomarkers, ensuring consistent behaviour across languages. By leveraging this concept and employing additional metrics, the study proposes several language-independent digital speech biomarkers with high discrimination power for diagnosing PD.
Návaznosti
LX22NPO5107, projekt VaVNázev: Národní ústav pro neurologický výzkum
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Národní ústav pro neurologický výzkum, 5.1 EXCELES
NU20-04-00294, projekt VaVNázev: Diagnostika onemocnění s Lewyho tělísky v prodromálním stadiu založená na analýze multimodálních dat
Investor: Ministerstvo zdravotnictví ČR, Diagnostika onemocnění s Lewyho tělísky v prodromálním stadiu založená na analýze multimodálních dat
734718, interní kód MUNázev: Novel Network-Based Approaches for Studying Cognitive Dysfunction in Behavioral Neurology (Akronym: CoBeN)
Investor: Evropská unie, Novel Network-Based Approaches for Studying Cognitive Dysfunction in Behavioral Neurology, MSCA Marie Skłodowska-Curie Actions (Excellent Science)
VytisknoutZobrazeno: 19. 7. 2024 22:33