diplomová práce

Subtypy poruch řeči a jazyka u prodromální demence s Lewyho tělísky

Text práce 3.46 MB Příloha 1.02 MB

Autor práce: Bc. Klára Heimlichová

Ak. rok: 2025/2026

Vedoucí: prof. Ing. Jiří Mekyska, Ph.D.

Oponent: Ing. Kryštof Novotný

Abstrakt:

Neurodegenerativní onemocnění, včetně demence s Lewyho tělísky, mohou již v prodromálních stadiích ovlivňovat řeč, avšak tyto změny mohou být obtížně postřehnutelné, a i proto jsou málo probádané. Analýza řeči představuje citlivý, neinvazivní způsob, jak takové projevy zachytit, což motivuje potřebu systematického popisu akustických a jazykových parametrů u této populace. Cílem diplomové práce je na základě extrahovaných akustických a lingvistických parametrů identifikovat subtypy řečového a jazykového postižení u pacientů s mírnou kognitivní poruchou s Lewyho tělísky (MCI-LB) a zasadit zjištěné výsledky do kontextu dostupné literatury.
V rámci práce byly navrženy a implementovány parametry popisující respiraci, fonaci, artikulaci, prozodii a lingvistickou oblast řeči zahrnující lexikální, sémantickou a syntaktickou parametrizaci projevu. Parametry byly implementovány v jazyce Python ve dvou samostatných modulech, akustickém a lingvistickém, a extrahovány pro celou databázi řečových nahrávek. Data byla očištěna o kovariáty a normována vůči zdravým kontrolám, přičemž na základě hodnot AUC byly stanoveny váhy jednotlivých parametrů. Následně byla provedena shluková analýza v akustické, lingvistické a multimodální doméně.
Akustická analýza odhalila tři subtypy: subtyp s plošným motoricko-řečovým postižením, subtyp s relativně zachovanou motorickou řečí a subtyp se selektivním prozodickým a respiračním postižením. Lingvistická analýza identifikovala lingvisticky zachovaný subtyp a lexikálně postižený subtyp. Multimodální analýza dále odhalila subtyp s komplexním respiračně-lexikálním postižením, subtyp s převážně kognitivně-jazykovým postižením a subtyp s převážně motorickým postižením řeči. Omezené překrytí akustických a lingvistických klastrů naznačuje, že motoricko-řečové a lingvisticko-kognitivní postižení představují u MCI-LB do značné míry nezávislé oblasti postižení, které se u jednotlivých pacientů vyvíjejí nezávisle na sobě.

Klíčová slova:

Akustické a lingvistické parametry, AUC váhování, demence s Lewyho tělísky, digitální biomarkery, K-means, mírná kognitivní porucha s Lewyho tělísky, neurodegenerativní onemocnění, prodromální stadium, řečová analýza, řečové biomarkery, shluková analýza

Termín obhajoby

11.06.2026

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Studentka prezentovala výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Otázky oponenta a komise: Jaký rozdíl vidíte mezi pojmy pDLB a MCI-LB, které v práci používáte? Jedná se ve Vašem kontextu o totožný klinický stav, nebo o odlišné vymezení prodromální fáze onemocnění? Můžete vysvětlit princip a proces detekce respiračních segmentů použitých pro výpočet parametrů IPA a RR? Můžete podrobně vysvětlit princip výpočtu kompozitních doménových skóre a způsob odvození vah jednotlivých parametrů? Jak jste tento postup aplikovala na lingvistické parametry, u kterých není vždy jednoznačné, zda vyšší nebo nižší hodnota odpovídá závažnějšímu postižení (v případě, že se jedná o postup přejatý z doporučené literatury [1])? Studentka obhájila diplomovou práci a odpověděla na otázky členů komise a oponenta.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Audio inženýrství (MPC-AUD)

Specializace

Zvuková produkce a nahrávání (AUDM-ZVUK)

Složení komise

PhDr. Aleš Dvořák (člen)
prof. Ing. Jiří Mekyska, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. MgA. Mgr. Dan Dlouhý, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Miroslav Balík, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Švento (člen)

Diplomová práce splňuje požadavky zadání v plném rozsahu. Studentka se věnovala aktuálnímu a dosud málo probádanému tématu subtypů poruch řeči a jazyka u prodromální demence s Lewyho tělísky, přičemž navrhla a implementovala akustické a lingvistické biomarkery, vytvořila normativní rámec vůči zdravým kontrolám a provedla shlukovou analýzu v akustické, lingvistické i multimodální doméně. Prezentační úroveň technické zprávy hodnotím jako výbornou; práce je sice rozsahem mírně nadstandardní, avšak tento rozsah je odůvodněn tím, že studentka diskutuje a interpretuje řadu zajímavých a odborně relevantních poznatků. K formální úpravě ani jazykové úrovni nemám výhrad, práce je zpracována pečlivě a na vysoké úrovni. Studentka dostatečně pracovala se zahraniční odbornou literaturou a svá zjištění vhodně zasadila do kontextu současného poznání. Dosažené výsledky mají vysoký potenciál, protože adresují dosud nezodpovězené otázky v oblasti prodromální demence s Lewyho tělísky a představují přínos jak z technického hlediska, tak z hlediska neurologického a neurovědního výzkumu. Obecně práce tvoří důležitý základní stavební blok pro další výzkum poruch řeči a jazyka u demence s Lewyho tělísky. Studentka byla během řešení dostatečně aktivní, parciální výsledky pravidelně konzultovala, pracovala samostatně a navrhovala vlastní řešení. Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 98

Známka navržená vedoucím: A

Soubor vložený vedoucím Velikost
Posudek vedoucího práce [.pdf] 114,23 kB

Posudek oponenta
Ing. Kryštof Novotný

Studentka ve své práci zkoumala subtypy poruch řeči a jazyka u pacientů v prodromální fázi demence s Lewyho tělísky. To obnášelo nastudování interdisciplinární problematiky, návrh a implementaci akustických a lingvistických parametrů, vytvoření norem vůči zdravým kontrolám a následné provedení shlukové analýzy v akustické, lingvistické i multimodální oblasti. Tím byly hlavní cíle práce naplněny.

Studentka dostatečně využívá odbornou literaturu a orientuje se v multidisciplinární problematice. Oceňuji zejména rozsah provedené analýzy, přehledné strukturování výsledků a velmi kvalitní grafické zpracování, které výrazně napomáhá interpretaci nalezených subtypů.

Hlavní nedostatky práce vidím v popisu některých klíčových metodických kroků. Popis implementace místy zachycuje spíše strukturu výpočetního řetězce než samotný princip použitých metod. Není dostatečně vysvětlen postup získání lingvistických parametrů, stejně jako princip detekce respiračních segmentů použitých pro výpočet parametrů IPA a RR. Za nejzásadnější považuji nedostatečné vysvětlení výpočtu kompozitních doménových skóre a vah jednotlivých parametrů. Tato část je pro výslednou shlukovou analýzu stěžejní, přesto není v metodice popsána v potřebné míře.

Po formální stránce je práce přehledná a vizuálně velmi zdařilá, obsahuje však dílčí nekonzistence. Místy jsou patrné artefakty vzniklé pravděpodobně přepisem ze semestrální práce, dokument ne vždy konzistentně pracuje se zavedenými zkratkami a v textu se objevují nejednotnosti v typografických konvencích (například bezdůvodné používání tzv. dlouhé pomlčky vedle klasické české pomlčky). Tyto nedostatky mírně snižují celkovou úroveň práce. Otázky k obhajobě:
  1. Jaký rozdíl vidíte mezi pojmy pDLB a MCI-LB, které v práci používáte? Jedná se ve Vašem kontextu o totožný klinický stav, nebo o odlišné vymezení prodromální fáze onemocnění?
  2. Můžete vysvětlit princip a proces detekce respiračních segmentů použitých pro výpočet parametrů IPA a RR?
  3. Můžete podrobně vysvětlit princip výpočtu kompozitních doménových skóre a způsob odvození vah jednotlivých parametrů? Jak jste tento postup aplikovala na lingvistické parametry, u kterých není vždy jednoznačné, zda vyšší nebo nižší hodnota odpovídá závažnějšímu postižení (v případě, že se jedná o postup přejatý z doporučené literatury [1])?
Výsledný počet bodů navržený oponentem: 84

Známka navržená oponentem: B

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová