|
|
The relationship between substantia nigra echogenicity and speech and voice disorders
Adamkovičová, Lenka ; Novotný, Kryštof (oponent) ; Mekyska, Jiří (vedoucí práce)
Transcranial sonography is a quick, simple and noninvasive examination method that allows to capture the loss of Substantia nigra in the brain. This loss is associated with the development of Lewy body disorders, and a confirmed correlation between Substantia nigra loss and development of dementia with Lewy bodies would allow for more accurate diagnosis of the disease. This thesis aims to investigate the accuracy of automated classification of individuals using a machine learning model, both according to their diagnosis of early DLB and also according to the size of Substantia nigra loss based on TCS examination. Automated acoustic analysis was applied to calculate speech and language parameters, those were statistically processed and then used to train a machine learning model. In a comparison of two binary classification problems it was found, that the model stratified by the size of Substantia nigra loss achieved lower accuracy than the model stratified by a diagnosis to healthy controls and persons with early-stage dementia with Lewy bodies. In addition, no correlation between SN hyperechogenicity and severity of DLB was confirmed.
|
|
|
Akustická analýza emočně zabarvených vět u pacientů s Parkinsonovou nemocí
Gavlasová, Radka ; Kováč, Daniel (oponent) ; Mekyska, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na Parkinsonovu nemoc a její vliv na emoční projev v řeči. Cílem bylo provést rešerši literatury o akustické emoční analýze pacientů s PN a implementovat akustické parametry pro rozlišení zdravých a nemocných jedinců. Použitá databáze obsahovala nahrávky 100 pacientů s PN a 52 zdravých kontrol pro různé řečové úlohy. Pro tuto analýzu bylo vybráno 7 emočně zabarvených vět a 11 akustických parametrů, které byly implementovány v Pythonu. Ze statistické analýzy bylo zjištěno, že mezi nejvýznamnější parametry patří pauzy v řeči a variabilita intenzity. Pro klasifikaci byl použit algoritmus XGBoost s 10-násobnou stratifikovanou křížovou validací. Bylo implementováno celkem 10 modelů, které analyzovaly všechny úlohy dohromady i každou zvlášť. Optimalizace probíhala pomocí randomized search. Pro kombinaci všech úloh byla signifikantním parametrem variabilita intenzity, příp. tempo řeči. U jednotlivých řečových úloh se velmi projevovala variabilita intonace a formantových oblastí. Nejlepší model dosáhl 63% úspěšnosti (BACC) a 85% senzitivity. Výsledky naznačují, že emoční prozodie ovlivňuje klasifikaci, potvrzuje dosavadní poznatky a poukazuje na potřebu dalšího zkoumání v této oblasti.
|
|
|
Automatizovaná segmentace diadochokinetické úlohy za účelem vzdáleného monitorování řeči
Svojanovský, Jan ; Mekyska, Jiří (oponent) ; Kováč, Daniel (vedoucí práce)
Práce popisuje zdravotní problémy spojené s Parkinsonovou nemocí, zvláště pak hypokinetickou dysartrii. Popisuje také subjektivní a objektivní metody, kterými se závažnost nemoci stanovuje. Jednou z metod je diadochokinetická (DDK) úloha založena na opakování slabik tak, aby se prověřila funkčnost artikulačního aparátu (např. jazyk, rty či hlasivky). Správná tvorba řeči může být také zkoumána klinickým logopedem v testu 3F, který vážnost poruch v oblastech tvorby řeči bodově hodnotí. V práci jsou popsány přístupy jiných autorů, kteří se také zabývali automatizovaným vyhledáváním slabik v řečovém signálu. Práce popisuje některé příznaky, charakterizující vlastnosti lidské řeči, které jsou potřebné pro trénování modelu strojového učení. Tyto příznaky byly počítány pro každý z 30 ms segmentů nahrávky DDK úlohy, ve které byly opakovány slabiky [Pa]-[Ta]-[Ka]. Hlavním cílem je automatizovaná detekce a klasifikace slabik [Pa]-[Ta]-[Ka] v nahrávkách. K tomu byl aplikován algoritmus využívající logistickou regresi. Výsledná průměrná přesnost detekce slabik v nahrávkách byla 89,4 %, průměrná sensitivita 59,0 % a průměrná specificita 93,79 %. Rozlišovat druhy jednotlivých slabik se dařilo s průměrnou přesností 90,78 %, průměrnou sensitivitou 59,0 % a specificitou 95,39 %. Při úvaze, že se predikovaný začátek nenacházel přímo na manuálně anotovaném začátku, ale v jeho blízkém okolí (až ± 3 segmenty) dosahovala průměrná sensitivita detekce 96,9 % a průměrná sensitivita klasifikace druhu slabik 85,1 % s průměrnými rozdíly manuálně anotovaných a automaticky segmentovaných začátků slabik 10,35 ms. Průměrná přesnost klasifikace řečníků na zdravé a nemocné s PN pomocí logistické regrese (s řečovými parametry získanými po automatizované segmentaci) dosahovala pouze 43,92 %, sensitivita 70,0 % a specificita 30,61 % (práh 70 %). Pomocí lineární regrese proběhla predikce klinických skórů testu 3F. Pro faciokinezi dosahovala odmocnina ze střední kvadratické chyby (RMSE) po manuální anotaci slabik hodnoty 2,764 a po automatizované segmentaci hodnoty 3,271. Hodnoty RMSE u fonetiky byly 3,657 (manuálně) a 0,753 (automatizovaně). Vytvořený algoritmus dokáže relativně úspěšně detekovat slabiky v DDK úlohách a je tak možné určovat parametry kvantifikující poruchy řeči s nízkými rozdíly s manuální segmentací. Pokud nahrávky DDK úloh budou splňovat podmínky pro výpočet všech těchto parametrů, mohl by být algoritmus využit ke klasifikaci řečníků na zdravé a nemocné s PN, u kterých by navíc mohl hodnotit závažnost dysartrie.
|
|
|
Monitorování dlouhodobého efektu repetitivní transkraniální magnetické stimulace na řeč a hlas u pacientů s Parkinsonovou nemocí
Kaplan, Václav ; Novotný, Kryštof (oponent) ; Mekyska, Jiří (vedoucí práce)
Dopaminergní léčba využívaná pro léčbu Parkinsonovy nemoci (PN) má u každého pacienta individuální efekt na poruchy řeči spojené s hypokinetickou dysartrií, která se vyskytuje u většiny pacientů s PN. Tato studie analyzuje dlouhodobé účinky experimentální léčby repetitivní transkraniální magnetickou stimulací (rTMS) u pacientů s PN. Cílem je provést rešerši akustických a statistických analýz použitých v podobných studiích v minulosti, pomocí sady akustických parametrů kvantifikovat změny způsobené léčbou a výsledky statisticky vyhodnotit. Jsou vybrány akustické parametry, které popisují fonaci, artikulaci a prozódii (oblasti tvorby řeči). Je využita databáze nahrávek pacientů s mírným průběhem nemoci, ze které je vybráno 18 pacientů, kteří se zúčastnili jednoho měření před absolvováním léčby a čtyřech měření po ní. Pacienti jsou rozděleny do aktivní a sham (placebo) skupiny. U několika parametrů, především ve fonační oblasti, byly pozorovány zjevné změny po absolvování rTMS. Výsledky statistického zpracování akustických parametrů ale také poukazují na velký vliv placebo efektu, protože dobré a často i srovnatelné výsledky lze pozorovat i u sham skupiny.
|
|
|
Assessment of Parkinson’s Disease Based on Acoustic Analysis of Hypokinetic Dysarthria
Galáž, Zoltán ; Brezany, Peter (oponent) ; Sklenář, Jaroslav (oponent) ; Mekyska, Jiří (vedoucí práce)
Hypokinetic dysarthria (HD) is a speech disorder occurring in up to 90% of patients suffering from idiopathic Parkinson’s disease (PD) that significantly contributes to unnaturalness and incomprehensibility of speech of these patients. The main aim of this doctoral thesis is to investigate possibilities of using quantitative para-clinical analysis of HD, employing speech parametrization, statistical analyses, and machine learning techniques, for diagnosis and remote objective assessment of PD. This thesis demonstrates that it is possible to use computerized acoustic analysis to sufficiently describe HD, especially dysprosody, which is characterized by flat speech melody and unnatural speech rate. Moreover, it demonstrates it is also possible to use robust clinically interpretable acoustic parameters quantifying various manifestations of HD, such as phonation, articulation, and prosody, to assess the severity of motor and non-motor symptoms of PD. Next, it presents the investigation of pathophysiological mechanisms shared by HD and freezing of gait in PD. And finally, it proves it is also possible to accurately estimate the change in gait-related deficits in the horizon of two years using acoustic analysis at the baseline.
|
|
|
Detekce částí obličeje v termografickém spektru
Šujan, Miroslav ; Smékal, Zdeněk (oponent) ; Mekyska, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá aktuální problematikou detekce obličeje a jeho částí v termografickém spektru. Většina doposud publikované literatury se zabývá problematikou detekce ve viditelném spektru, což z detekce v termograckém spektru dělá zajímavou alternativu. Práce pojednává o zpracování obrazových signálů, obrazech a obličejích v termograckém spektru, vybraných metodách detekce obličeje a jeho částí a dále se zabývá praktickým návrhem systému pro detekci částí obličeje v tomto spektru a jeho následným testováním.
|
|
|
Making OpenType fonts with free software
Bednár, Peter ; Mekyska, Jiří (oponent) ; Rajmic, Pavel (vedoucí práce)
In thesis themes of typography and computer font of OpenType format is described in details. At the beginning attention is paid to historical development of typeface, where stress is laid mainly on development of Roman and white letter with their characteristics. Having presented basis of typography work is concentrated on topic of digital font with emphasis on possibilities of OpenType format. Further its characteristics and advantages were listed compared to another formats and it was evaluated as format appropriate also for creating font in education process. Letterspacing and kerning were mentioned between basic graphical modifications in creating fonts. In theoretical part of the thesis they were examined in available programs designed for creating font in OpenType format. Except free available means into summary were included also commercial types due to absence of more advanced instruments and functions with free available applications. In evaluation was found that the most convenient for education is Fontlab Fontographer commercial program, free Type lite and Fontforge indicated for Open-source platform. Practical part of the thesis is focused on two chosen programs for creating main font characteristics. The goal was to detect if it is possible to reach identical results when using both programs. Fontographer program enabled to use wide tool palette dedicated to vector graphic processing by means of Adobe Illustrator similar instrument. In the case of Type lite program there were rather less instruments, what is sufficient for elementary work and familiarization with creating of digital typeface. Freeware shortage is basic absence of kerning, spacing or hinting functions. Comparing program possibilities, it falls that freeware programs based on OS Windows with their functionality are sufficient only for entry level users. The best option within free available programs is Fontforge for OS Linux which supports mentioned typographic functions. Fontographer was recommended for teaching of basic characteristics of OpenType font format. Another goal of the thesis was creating of recommended work procedure for creating basic characteristics of OpenType font for students, that is enclosed at the end of the thesis.
|
|
|
Structural and functional connectivity assessment in patients with Parkinson's disease
Klobušiaková, Patrícia ; Keller, Jiří (oponent) ; Mekyska, Jiří (vedoucí práce)
Early changes in visuospatial functions predict dementia in Parkinson’s disease (PD). The aim of this work is to assess both structural and functional connectivity of the fasciculus longitudinalis inferior (ILF), which is engaged in visuospatial processing, in PD patients in comparison to healthy controls, and to find associations between connectivity changes and cognitive performance in the patient groups with or without mild cognitive impairment (MCI). To achieve our goal we recruited PD patients with normal cognition (PD-NC, n = 23) and PD with MCI (PD-MCI, n = 21) as well as healthy controls (HC, n = 48). Bidirectional iterative parcellation was used to isolate ILF tracts and their respective endpoints (occipital lobe and anterior temporal lobe) in each subject. The endpoints then served as regions of interest for functional connectivity calculation. We found ILF microstructural connectivity impairment in PD-MCI group, as measured by mean diffusivity, fractional anisotropy and radial diffusivity. In addition, the functional connectivity of ILF tracts was decreased already in the PD-NC. Both structural and functional connectivity deterioration was associated with visuospatial dysfunction in PD-MCI. These changes could serve as potential markers of disease progression or treatment effects monitoring.
|
|
|
Fúze obrazu v termografickém spektru
Petrásek, Daniel ; Dvořák, Pavel (oponent) ; Mekyska, Jiří (vedoucí práce)
V následující práci je uvedena teorie k problematice zpracování a fúze obrazu, která v dnešní době patří do skupiny nejvíce používaných způsobů zpracování obrazu. V první části jsou zmíněny základní poznatky o obraze a elektromagnetickém spektru. V druhé části jsou probrána některá fakta o infračerveném záření, termokamerách, dále výhody a nevýhody zobrazení v termografickém spektru. Dále jsou vysvětleny základní metody vyčíslení ostrosti obrazu, segmentace a prahování přechodů a šumu. V další části je uvedeno blokové schéma systému fúze obrazu a základní myšlenka postupu při jeho implementaci. V záveřečné části práce je popsán realizovaný systém fúze obrazu a nachází se zde podrobný popis dosažených výsledků, zhodnocení práce a návrh budoucího postupu pro zdokonalení celého systému.
|
|
|
Diagnosis and progress monitoring of Parkinson’s disease using dysgraphia analysis methods
Markovič, Michal ; Galáž, Zoltán (oponent) ; Mekyska, Jiří (vedoucí práce)
Parkinson’s disease causes among other symptoms also writing disorder. Parkinson's dysgrafia is disease the writing of parkinsonics. The aim of the work is to show the importance of examinig the parametres of Parkinson's dysgrafia and to find writing parametres, which could distinguish healthy subjects from the pacient and also it could monitoring progress of pakinson's disease. Some of the parametrs showed marked differences and therefore could distinguish healthy people from those with Parkinson’s disease.
|
host ::
RSS.