Desarrollan un sistema de detección precoz del Alzheimer por el habla

El grupo de investigación ELEKIN de la UPV/EHU trabaja en el desarrollo de diversas metodologías no invasivas para la detección precoz del Alzheimer

  • Investigación

Fecha de primera publicación: 18/03/2015

Una de las líneas de investigación del grupo ELEKIN es la ingeniería biomédica. Desarrollan sistemas de análisis de bioseñales para ayudar al personal médico que realiza diagnósticos. Entre otros proyectos, cabe destacar el análisis automático del habla espontánea: una técnica de diagnóstico inteligente no invasiva para la detección precoz del Alzheimer. ELEKIN colabora con numerosos agentes y universidades en el desarrollo de metodologías para la detección temprana de esta y otras patologías.

Investigadores del grupo ELEKIN. En el centro, la coordinadora Karmele Lopez de Ipiña.

La enfermedad de Alzheimer es la causa más importante de demencia en ancianos: afecta a más de 35 millones de personas en el mundo. Se considera que el Alzheimer podrá llegar a tener proporciones epidémicas en países desarrollados, a menos que se obtengan terapias para curarla o prevenirla. Estudios realizados hasta el momento ponen de manifiesto que las terapias son más efectivas cuando se aplican antes de que el cerebro esté gravemente dañado. Además, la identificación de fases tempranas de la enfermedad puede ayudar a desarrollar nuevos tratamientos. Actualmente, para hacer un diagnóstico clínico del Alzheimer se realizan exámenes médicos, test neuropsicológicos, neuroimágenes, análisis del líquido cefalorraquídeo y análisis de sangre; todas estas pruebas, además de ser invasivas, tienen un gran coste económico. Por lo tanto, parece que las técnicas de diagnóstico inteligente no invasivas pueden ser herramientas valiosas para la detección temprana de demencias.

Una de las técnicas no invasivas de apoyo a la detección de patologías relacionadas con la demencia en el que está trabajando el grupo de investigación multidisciplinar ELEKIN de la UPV/EHU se denomina Automatic Spontaneous Speech Analysis (ASSA): análisis automático del habla espontánea. Esta metodología se basa en la grabación de los pacientes mientras cuentan alguna experiencia vital propia, en un ambiente relajado y distendido, y en la medida de varios parámetros. Por ejemplo, se miden las pausas que hace un paciente al intentar recordar la palabra que quiere decir. Por lo tanto, la técnica se realiza sin alterar o bloquear las habilidades del paciente, ya que este no percibe la prueba como algo estresante.

¿Se pueden evitar las pruebas invasivas?

El objetivo de este trabajo ha sido suministrar herramientas a los profesionales clínicos para que puedan hacer diagnósticos de una manera mucho menos invasiva. "Se trata de cuantificar elementos o detalles que los especialistas sanitarios ven a simple vista, pero que, al tener la medida exacta, les puede ayudar a diagnosticar las patologías o a hacer un seguimiento ambulatorio más preciso", explica Karmele López de Ipiña, coordinadora del grupo de investigación ELEKIN. Según afirma la investigadora, estas medidas pueden ser realizadas por personal no técnico, en un ambiente habitual para el paciente.

En el estudio colaboran, entre otros, asociaciones de familiares de enfermos de alzhéimer, Universitat de Vic, TecnoCampus Mataró (Universitat Pompeu Fabra), Center for Biomedical Technology (Madrid), Universidad de Las Palmas de Gran Canaria y CITA-Alzheimer, un centro de investigación y terapias avanzadas. Las pruebas son realizadas tanto con personas que no han desarrollado la enfermedad, como con personas que tienen antecedentes familiares, así como con enfermos, en colaboración con los centros médicos y siempre respetando los criterios éticos y los protocolos correspondientes. Gracias a esa colaboración "se puede analizar incluso la fase preclínica o a gente que todavía no ha empezado a desarrollar la enfermedad", indica Ipiña.

A nivel internacional se está trabajando mucho en estas líneas de investigación, aunque el sistema ASSA todavía no se utiliza, debido a que se trata una técnica en desarrollo e investigación. "Llegará un momento en que tengamos el sistema dispuesto para que sea utilizado regularmente para evaluar a los pacientes —concluye Ipiña—. Queremos dar a los médicos herramientas para detectar elementos que a simple vista no se ven. En ese sentido, el análisis automático de estas señales les puede ayudar".

Información complementaria

El grupo multidisciplinar de investigación ELEKIN (elekin.net), de la UPV/EHU, está integrado por profesionales de distintos departamentos (Departamento de Automática y Electrónica, Mecánica, Organización de Empresas, Matemática Aplicada), así como de profesionales de disciplinas muy diversas (matemáticos, físicos e, incluso, un sociólogo y una abogada), y se dedica a la ingeniería para la sociedad. Colaboran en su trabajo con múltiples universidades y agentes tanto nacionales como internacionales: BioDonostia y el Hospital Universitario Donostia (Grupo motor), TecnoCampus Mataró (Universitat Pompeu Fabra), Université de Bordeaux, University of Tübingen, Universitat de Vic, Center for Biomedical Technology (Madrid), Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, University of Technology Brno, Hospital de Mataró, CITA-ALZHEIMER, AFAGI, guABIAN, Plenziako Itsas Estazioa, etc.

Karmele Lopez de Ipiña (Vitoria-Gasteiz, 1964) es licenciada en Ciencias Físicas, en la especialidad electrónica y automática. Realizó su tesis doctoral sobre la inteligencia artificial de Ciencias de la Computación, sobre reconocimiento automático del habla en euskera. Tiene un máster en electrónica y automática, así como un diploma de estudios avanzados de arquitectura. Actualmente es profesora de la UPV/EHU en el Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Escuela Universitaria Politécnica de Donostia y coordinadora del grupo ELEKIN, elekin.net.

Referencias bibliográficas:

Laske C., H.R. Sohrabi, S.M. Frost, K. López-de-Ipiña, P. Garrard, M. Buscem, J. Dauwels, S.R. Soekadar, S. Mueller, C. Linnemann, S.A. Bridenbaugh, Y. Kanagasingam, R.N Martins, S.E. O'Bryant. "Innovative diagnostic tools for early detection of Alzheimer's disease". Alzheimer & Dementia, 2014, doi:10.1016/j.jalz.2014.06.004, 2013.

Lopez-de-Ipiña K., J.B. Alonso, C.M. Travieso, J. Solé-Casals , H. Egiraun, M. Faundez-Zanuy, A. Ezeiza, N. Barroso, M. Ecay , P. Martinez-Lage, and U. Martinez-de-Lizardui. "On the selection of non-invasive methods based on speech analysis oriented to Automatic Alzheimer Disease Diagnosis". Sensors, 13 (5), 6730-6745, 2013. Open Access

K. Lopez de Ipiña, J. Solé Casals, H. Eguiraun, J.B. Alonso, C.M. Travieso, A. Ezeiza, N. Barroso, M. Ecay Torres, P. Martinez Lage, B. Beitia. "Feature selection for spontaneous speech analysis to aid in Alzheimer's disease diagnosis: A fractal dimension approach". Computer Speech & Language. Volume 30, Issue 1, March 2015, Pages 43-60
 

Información editada por
OFICINA DE COMUNICACIÓN de la UPV/EHU