Evaluation par analyses automatique et perceptive des altérations de la voix de patients atteints de cancers des voies aérodigestives supérieures : vers une réduction de la tâche de lecture ?

Janeau, Clémentine (2019) Evaluation par analyses automatique et perceptive des altérations de la voix de patients atteints de cancers des voies aérodigestives supérieures : vers une réduction de la tâche de lecture ? [Mémoire]

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Résumé en français

Introduction : grâce aux progrès dans le domaine de la recherche médicale, la mortalité liée aux cancers des VADS recule. L'allongement de la durée de vie rend prioritaire la prise en charge des séquelles dues aux traitements ou aux effets secondaires tardifs. L'évaluation des troubles de la parole est basée en clinique sur des évaluations perceptives malgré les biais et limites connus. Le développement d'analyse par traitement automatique vise à pallier ces limites. Objectif : ce travail vise à estimer si l'analyse automatique et l'analyse perceptive concourent à une évaluation convergente de la sévérité d'altération de la parole. De plus, ce travail vise également à estimer si cette évaluation pourrait être réalisée au travers d'un protocole simplifié en termes de tâches pour le patient. Matériel et méthode : notre étude porte sur des enregistrements rétrospectifs de 51 patients traités pour un cancer de la cavité buccale ou de l'oropharynx. De par leur production, les patients ont été répartis dans cinq groupes de sévérité de l'intelligibilité. Après sélection des tâches de lecture de texte (premier paragraphe du texte de "La chèvre de Monsieur Seguin") et de phrases (les 10 phrases de la première liste de Combescure), ces enregistrements ont fait l'objet d'une évaluation perceptive et d'un traitement automatique. L'évaluation perceptive a été réalisée par un jury d'auditeurs naïfs devant noter le niveau d'altération global du signal sonore, sur une échelle de 0 ("aucune altération") à 10 ("altération sévère"). L'analyse automatique a été réalisée en parallèle en utilisant un algorithme issu de la reconnaissance automatique de phonèmes. Les scores de vraisemblance obtenus n'ont pas de valeur seuil, contrairement aux scores perceptifs. Ces scores ont été analysés en termes de correspondance avec le degré de sévérité et les uns aux autres. Enfin, les facteurs de corrélation ont été calculés entre les scores obtenus à partir de l'énoncé de l'extrait de texte et chacune des phrases (ou combinaisons de phrases) afin de tester dans quelle mesure une réduction de la tâche de lecture des locuteurs est compatible avec une estimation suffisante de la qualité de parole produite. Résultats : les scores obtenus via un jury d'auditeurs naïfs sont variables. Malgré cette variabilité, l'ensemble des données conduit à des résultats cohérents en termes d'affectation aux différents groupes de sévérité avec néanmoins, une difficulté plus grande de noter des locuteurs présentant des troubles de sévérité intermédiaire. Le facteur de corrélation calculé entre les scores perceptifs de l'extrait de texte et l'ensemble des phrases est de 0,85. Une estimation de ce facteur a également été calculée pour chaque phrase ainsi que différentes combinaisons (entre 0,64 et 0,85). L'analyse automatique réalisée en parallèle permet d'individualiser de manière significative le niveau de sévérité "légère" aux autres niveaux. De plus, on obtient une corrélation entre les scores automatique et perceptif de -0,64 pour le texte et -0,67 pour l'ensemble des phrases, facteurs pouvant être de meilleure qualité si les valeurs aberrantes sont écartées (-0,75 et -0,81 respectivement). De même que pour l'analyse perceptive, une estimation du facteur de corrélation a été calculée pour chaque phrase ainsi que différentes combinaisons. Conclusion : au vu des résultats, il serait possible de réduire la tâche de lecture des locuteurs pour évaluer leur sévérité d'altération de la parole via une analyse automatique et perceptive. Les résultats obtenus par analyse automatique montrent : i) une complémentarité des résultats obtenus avec l'analyse perceptive. ii) l'analyse automatique semble sensible à la qualité des enregistrements. De plus, l'ensemble des résultats indiquent que : i) le premier paragraphe de "La chèvre de Monsieur Seguin" peut être substitué par l'utilisation de phrases de Combescure. ii) la tâche d'évaluation pourrait être réduite à l'aide d'une combinatoire de phrases comprenant entre 25-30 mots. Il reste à confirmer ces résultats et à optimiser la composition des phrases à soumettre au locuteur en termes de nombre de mots et/ou de syllabes.

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