Akustiset mittarit Alzheimerin taudin varhaisen tunnistamisen tukena : Integroiva kirjallisuuskatsaus

Abstract

Alzheimerin tauti on etenevä aivoja rappeuttava sairaus. Se heikentää kognitiivisia kykyjä, kuten muistia ja kielellisiä toimintoja. Alzheimerin tauti on yleisin muistisairaus ja esiintyvyyden arvioidaan kasvavan väestön ikääntyessä. Viimeisen kymmenen vuoden aikana on tehty paljon tutkimusta Alzheimerin taudin varhaisvaiheen kielellis-kognitiivisen heikkenemisen heijastumisesta puheen akustiseen signaaliin. Tutkimuksissa käytetyissä akustisissa mittareissa sekä puhetehtävissä on kuitenkin tutkimusten välillä suurta vaihtelua. Alzheimerin varhaisen vaiheen tutkimuksiin keskittyvää menetelmiä ja tuloksia kokoavaa tutkimusta ei ole aiemmin tehty.

Tämän integroivana kirjallisuuskatsauksena toteutetun kandidaatin tutkielman tavoitteena oli selvittää millä akustisilla mittareilla varhaista Alzheimerin tautia sairastavat puhujat on pystytty erottamaan neurologisesti terveistä, tavanomaisesti ikääntyvistä puhujasta luenta-, spontaanipuhe- ja sanatoistotehtävissä. Tutkielman aineistoksi valittiin seitsemän vertaisarvioitua artikkelia tarkoin sisäänotto- ja poissulkukriteerein. Tutkimushenkilöitä aineistossa oli yhteensä 9 250, joista varhaista Alzheimerin tautia sairastavia oli 2 656. Aineiston analysoinnin ja jäsentämisen apuna käytettiin kuvailevan synteesin toimintatapoja. Analyysin perustana toimi taustateoria sekä tutkimuskysymys. Analysoitava aineisto jaoteltiin tutkimuksessa käytetyn puhetehtävän sekä akustisten mittareiden perusteella. Puhetehtävän perusteella aineisto jaettiin tutkimuksiin, joissa oli käytetty luenta-, spontaanipuhe- ja sanatoistotehtäviä. Akustisten mittareiden pohjalta aineisto jaettiin myös kolmeen ryhmään: prosodiset mittarit, sujuvuuden mittarit ja äänen laatua arvioivat mittarit. Näin aineisto ja sen tulokset saatiin jaoteltua sisällön perusteella yhdeksään ryhmään.

Tulosten perusteella varhaista Alzheimerin tautia sairastavat voitiin erottaa neurologisesti terveistä puhujista useilla akustisilla mittareilla. Prosodiset ja sujuvuuden mittarit erottivat ryhmät toisistaan kaikissa puhetehtävissä. Prosodisista mittareista puhenopeus (tavua /s) erotti ryhmät toisistaan jokaisessa puhetehtävässä. Sujuvuuden mittareista erityisesti taukojen kokonaiskestolla (s) saatiin erotettua ryhmät toisistaan. Äänen laatua tarkastelevia mittareita oli käytetty aineistossa huomattavasti vähemmän ja niiden avulla varhaista Alzheimerin tautia sairastavat erotettiin terveistä puhujista vain spontaanipuhetehtävää käytettäessä. Äänen laadun mittareista harmonisten osasävelten suhde kohinaan (HNR) sekä jitter ja shimmer erottivat ryhmät toisistaan.

Tämän tutkielman tulosten perusteella Alzheimerin taudin aiheuttamat kielellis-kognitiiviset häiriöt heijastuvat puheen akustiseen signaaliin ja akustisten mittareiden perusteella voidaan erottaa varhaista Alzheimerin tautia sairastavat terveistä puhujista luenta-, spontaanipuhe- ja sanatoistotehtävissä. Tulokset ovat yhteneviä aiempien varhaista Alzheimerin tautia ja sen kielellis-kognitiivisen heikkenemisen heijastumista puheen akustiseen signaaliin tarkastelevien tutkimusten kanssa. Tutkielman tulokset kannustavat akustisen signaalin hyödyntämiseen Alzheimerin taudin varhaisessa tunnistamisessa.