喉咙卡卡有解!元智研发病理嗓音侦测系统 保嗓音健康

元智大学学生庄宗颖展示病理嗓音侦测系统。(元智大学提供)

元智大学电机师生团队研发病理嗓音侦测系统,图为系统介面。(元智大学提供)

元智大学校长吴志扬(右)测试嗓音健康。(元智大学提供)

嗓音问题是现代社会中十分常见的健康疾病,常见的声带疾病包括声带结节息肉囊肿,元智大学电机系教授方士豪带领实验室同学,结合亚东医院耳鼻喉科临床收集逾千例的嗓音资料库,应用深度学习演算法,成功侦测嗓音健康状况。只要对麦克风母音发音持续一秒,即可替声纹把脉,了解发音人声带健康状况。

嗓音问题与疾病好发于职业用声者、女性、用声习惯不良、以及特殊个人体质。由于声带位处喉部深处,非专科医师与特殊仪器难以进行检查,时常造成民众就医与基层医师转介之延迟,增加社会负担与医疗成本。

方士豪表示,这项研究学习患者声学特征与临床症状等综合数据,能自动化对嗓音障碍个案进行侦测,可应用于智慧医疗服务,也是人工智慧在病理嗓音侦测上的重大跨域创新应用之一。

方士豪说,中医诊察疾病常云「望闻问切」,其中的闻即是指听病人说话。透过元智开发的侦测系统,可提前于患者就医前之嗓音讯号分析,预先挑选有潜在疾病之患者。此技术不仅节省医疗资源,更可提供医疗匮乏地区之远端咨询,减少患者往返医院舟车劳顿。日后若配合物联网环境,可在法规允许下达成早期发现与治疗之效益

方士豪表示,元智大学所开发的病理嗓音侦测系统,在亚东医院嗓音障碍资料库可达到94.26%之诊断正确率。与各国最新技术相比,在公开资料库以及同样的实验条件下可从98%侦测率再进一步提升至99.1%,为目前文献中最好的效能研究成果已发表于知名国际期刊,是全球第一篇基于深度学习侦测病理嗓音之论文。并已获得中华民国发明专利,也同步申请中国大陆与美国之专利中。

方士豪研究团队除元智大学电机师生外,亦包含亚东医院耳鼻喉科王棨德医师,林峰语言治疗师中研院资创中心曹昱副研究员等人。本研发技术受到科技部人工智慧技术暨全幅健康照护联合研究中心,与元智大学生技医疗与健康照护创新研究中心的计划支持。

同时,元智大学与亚东医院将于今年底合办病理嗓音国际竞赛,在顶尖国际会议2018 IEEE International Conference on Big Data展开。此会议是美国电子电机协会中大数据领域旗舰型国际会议,今年12月于西雅图举办。此国际会议具有极高的国际声望,今年度全球仅有两个竞赛脱颖而出能够入选,元智大学主办的病理嗓音侦测竞赛便是其中之一。此竞赛至今为止已有109队报名注册,来自27个的不同国家包含台湾,美国,中国,印度,南韩

元智大学表示,这项竞赛是全球第一个病理嗓音侦测的公开竞赛,而开放的亚医资料库也是目前亚洲唯一一个具医师与语言治疗师完整标记的嗓音资料库,因此在该领域造成极大的回响。此竞赛之获选,证实元智大学在该领域已具初步规模与国际领先地位,预期可提升台湾的国际声望与学术能见度,技术也具有产业价值。