Reducing speech-related side-effects of deep brain stimulation in Parkinson's Disease via automated speech analysis
Project goals
Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus (STN-DBS) is an effective treatment of motor symptoms of Parkinson’s disease (PD), but its effects on speech are equivocal. Although some aspects of speech might improve with STN-DBS, stimulation-induced dysarthria represents the most common side effect, with a prevalence of up to 90%. The human ear has very limited capacities in the qualitative and quantitative evaluation of speech. Thus improvement of STN-DBS induced dysarthria is still an unmet need. New methods of automated speech assessment based on acoustic analysis and machine-learning algorithms have quantified subtle speech alterations and distinguished different types of dysarthria. Systematic implementation of automated speech analysis would facilitate not only time-consuming postoperative management but also improve overall outcomes of STN-DBS and thus. The results of this project will provide the first step towards fully automatized closed-loop DBS based on speech as a biomarker, allowing to improve outcomes of DBS and quality of life in PD patients in the near future.
Keywords
Parkinson’s diseaseDysarthriaSpeechDeep brain stimulationSubthalamic nucleusAcoustic analysis
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
—
Call for proposals
—
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta elektrotechnická
Contest type
M2 - International cooperation
Contract ID
21-14216L
Alternative language
Project name in Czech
Snížení negativních vedlejších efektů hluboké mozkové stimulace na kvalitu řeči u Parkinsonovy nemoci s využitím automatizované akustické analýzy
Annotation in Czech
Hluboká mozková stimulace subthalamického jádra (STN-DBS) představuje efektivní léčbu motorických projevů u Parkinsonovy nemoci (PN). Její efekty na řeč jsou však nejasné. Ačkoli některé aspekty řeči se mohou zlepšit, stimulačně indukovaná dysartrie představuje nejčastější negativní vedlejší efekt STN-DBS, s prevalencí až 90%. Lidský sluch má omezenou schopnost pro kvalitativní a kvantitativní hodnocení řeči. Nové metody automatizované akustické řečové analýzy a strojového učení mohou přesně kvantifikovat i mírné zhoršení v řeči a rozpoznat mezi různými typy dysartrie. Systematická implementace automatizované řečové analýzy by nejen zlepšila časově náročný postoperativní management, ale také zmírnila negativní vedlejší účinky a zlepšila kvalitu dopadu STN-DBS na pacienty s PN. Výsledky tohoto projektu nabídnou první poznatky vedoucí k plně automatizované adaptivní hluboké mozkové stimulaci založené na řeči jako biomarkeru, což může v brzké budoucnosti vést ke zlepšení managementu STN-DBS a v důsledku také kvality života pacientů s PN.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2021
Realization period - end
Dec 31, 2023
Project status
—
Latest support payment
May 4, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-GA0-GF-R
Data delivery date
May 21, 2024
Finance
Total approved costs
7,182 thou. CZK
Public financial support
7,182 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
7 182 CZK thou.
Public support
7 182 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Medical engineering
Solution period
01. 01. 2021 - 31. 12. 2023