Sustained Vowels for Pre- vs Post-Treatment COPD Classification

要約

慢性閉塞性肺疾患 (COPD) は、世界中の何百万もの人々が罹患している重篤な炎症性肺疾患です。
肺からの空気の流れが妨げられると、患者の発声行動にも現れます。
特に重要なのは、急性期を示す増悪エピソードの検出であり、多くの場合、入院と治療が必要になります。
これまでの研究では、読み上げられた音声の自動分析を使用して、治療前と治療後の状態を区別できることが示されています。
この寄稿では、持続母音がこれら 2 つの状態を区別するための補完的なレンズを提供できるかどうかを検証します。
50 人の患者のコホートを使用して、持続母音を含めることで、読み上げ音声を使用した場合のベースラインの 71% から非加重平均再現率が最大 79% までパフォーマンスが向上することを示しました。
さらに、持続母音における COPD の発現を特徴付ける最も重要な音響特徴を特定し、解釈します。

要約(オリジナル)

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a serious inflammatory lung disease affecting millions of people around the world. Due to an obstructed airflow from the lungs, it also becomes manifest in patients’ vocal behaviour. Of particular importance is the detection of an exacerbation episode, which marks an acute phase and often requires hospitalisation and treatment. Previous work has shown that it is possible to distinguish between a pre- and a post-treatment state using automatic analysis of read speech. In this contribution, we examine whether sustained vowels can provide a complementary lens for telling apart these two states. Using a cohort of 50 patients, we show that the inclusion of sustained vowels can improve performance to up to 79\% unweighted average recall, from a 71\% baseline using read speech. We further identify and interpret the most important acoustic features that characterise the manifestation of COPD in sustained vowels.

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