Des chercheurs ont découvert que des modifications dans la voix peuvent signaler des cancers, notamment ceux de la laryngée. En analysant des enregistrements vocaux à l’aide d’outils d’intelligence artificielle, ils mettent en lumière l’importance des caractéristiques acoustiques pour une détection précoce et efficace de cette maladie.
Un type de cancer peut se manifester par un changement de la voix, en particulier pour des affections comme le cancer de la laryngée. Au début, certains signes, tels que des difficultés à avaler, des douleurs à l’oreille ou des variations de la voix, sont souvent confondus avec d’autres maladies.
Un indice précoce, selon une équipe de recherche dirigée par le docteur Phillip Jenkins de l’Oregon Health & Science University, pourrait se retrouver dans les caractéristiques acoustiques de la voix. En utilisant le rapport harmonique/bruit (Noise to Harmonic Ratio, HNR), qui évalue l’efficacité vocale en mesurant la relation entre tonalité et bruit, les chercheurs pourraient identifier non seulement les troubles vocaux comme la dysphonie, mais aussi différencier les lésions bénignes des cordes vocales de ceux atteints de cancer de la laryngée, comme révélé dans une étude publiée dans la revue Frontiers in Digital Health. Voici ce qui a été découvert.
Cancer de la laryngée, un signe perceptible dans la voix
Un signe de cancer de la laryngée peut être détecté comme un changement dans la voix, en particulier comme une variation du rapport harmonique/bruit, un indicateur des éléments périodiques et non périodiques d’un son vocal.
Les chercheurs ont étudié plus de 12 000 enregistrements vocaux de 306 personnes, appliquant des outils d’intelligence artificielle pour définir des caractéristiques spécifiques du cancer laryngé. “Nous avons réussi à détecter le cancer aux premiers stades, au moins chez les hommes”, a précisé le docteur Jenkins.
Identifier cette néoplasie à un stade précoce est crucial pour le traitement. “Actuellement, les diagnostics de cancers de la laryngée se font via endoscopie nasale vidéo et biopsies, procédés coûteux et invasifs qui prennent du temps à organiser, causant des retards dans le diagnostic”, a déclaré le docteur Jenkins. “Prouver que les anomalies des cordes vocales peuvent être détectées par le son de la voix et que celle-ci peut servir de biomarqueur pour le cancer de la laryngée peut améliorer le diagnostic précoce.”
Jenkins et son équipe sont membres du projet Bridge2AI-Voice dans le cadre du consort Bridge to Artificial Intelligence (Bridge2AI) du National Institute of Health des États-Unis, une initiative nationale visant à intégrer l’intelligence artificielle dans des défis biomédicaux complexes. “Nous avons détecté des différences significatives dans les rapports harmonique/bruit et dans la fréquence fondamentale entre des hommes sans troubles vocaux, des hommes avec des lésions bénignes et des hommes atteints de cancer de la laryngée”, a précisé l’équipe. “Aucune caractéristique acoustique spécifique n’a été relevée chez les femmes, mais un exemplaire plus large pourrait mettre en évidence de telles différences.”
Ayant constaté que le rapport harmonique/bruit peut être utile pour surveiller l’évolution des lésions des cordes vocales et détecter précocement le cancer de la laryngée, les chercheurs veulent maintenant tester les algorithmes développés dans des contextes cliniques.
“Pour transformer cette étude en un outil d’intelligence artificielle capable de d’identifier les lésions des cordes vocales, nous formerons les modèles à partir de plusieurs enregistrements vocaux fournis par des experts”, a indiqué l’équipe. “Nous devrons ensuite vérifier que le système fonctionne aussi efficacement pour les femmes que pour les hommes, mais nous pensons pouvoir procéder à la validation clinique, en entrant en phase de test pilote dans les deux prochaines années.”