Toto malé zariadenie dovoľuje rozprávať ľuďom bez hlasiviek
Výskumníci z UCLA vyvinuli zariadenie, ktoré môže pomôcť ľuďom s poruchami hlasu.
Ľudia s poruchami hlasu alebo po operáciách rakoviny hrtanu častokrát nemôžu rozprávať alebo rozprávajú s mimoriadnymi ťažkosťami. Nová štúdia vedcov z UCLA nachádza spôsob, ako týmto ľuďom pomôcť.
V rámci štúdie sa výskumníkom podarilo vytvoriť jemné tenké a flexibilné zariadenie, ktoré môže byť pripevnené na vonkajšiu stranu hrdla. Toto zariadenie im dovolí opäť prehovoriť. Autori štúdie vysvetľujú, že toto zariadenie dokáže zachytiť pohyb svalov v hrtane a preložiť tento pohyb na zrozumiteľnú reč, a to vďaka umelej inteligencii. Tá dokáže správne rozlúštiť slová v 95% prípadov.
Ide o ďalšie zariadenie, ktoré má potenciál zmeniť životy zdravotne znevýhodnených ľudí. V predchádzajúcej práci vedci vytvorili rukavicu, ktorá je schopná prekladať znakovú reč do angličtiny v reálnom čase. Nové zariadenie vyzerá ako drobná náplasť, ktorú tvoria dva komponenty. Jedným je senzor, ktorý odhaľuje pohyby svalov a prekladá ich na elektrické signály. Následne pomocou AI algoritmu sa tieto signály prekladajú na rečové signály. Druhý komponent premieňa hlasové signály na reč.
Oba komponenty majú dve vrstvy. Prvou je biokompatibilná zlúčenina PDMS, ktorá je elastická. Druhou vrstvou je magnetická indukčná vrstva. Medzi nimi sa nachádza ešte PDMS zmiešané s mikromagnetmi generujúcimi magnetické pole. Na rozpoznanie pohybov svalov vedci použili magnetoelastický senzorový mechanizmus. Tento mechanizmus dokáže odhaliť zmeny v magnetickom poli, ktoré vznikajú mechanickými silami. V tomto prípade sú mechanické zmeny pohyb svalov v hrtane.
Pomoc pre ľudí bez hlasu
Zariadenie dokopy váži približne 7 gramov. Má tvar kocky, pričom jedna strana má približne 3 cm. S použitím biokompatibilnej lepiacej pásky sa môže jednoducho pripevniť na krk pacienta, blízko jeho hlasiviek. Zariadenie možno jednoducho použiť opakovane nanesením lepiacej vrstvy.
Neprehliadnite
“Poruchy hlasu sú rozšírené naprieč každým vekom a demografickou skupinou. Výskumy ukazujú, že približne 30% ľudí počas života zažije najmenej jednu poruchu. S chirurgickými zákrokmi a hlasovou terapiou môže obnova hlasu zabrať od troch mesiacov do jedného roka,” tvrdia vedci.
Existujúce riešenia sú častokrát invazívne alebo nepohodlné. Zariadenie vedcov ponúka nositeľnú a neinvazívnu technológiu, ktorá pomôže pacientom komunikovať pred terapeutickým zákrokom a v období počas zotavovania sa zo zákroku.
Výskumníci vyskúšali presnosť systému tak, že dobrovoľníkom dali za úlohu povedať päť viet, najprv nahlas a potom len imitovať vyslovovanie viet bez hlasu. Ukázalo sa, že presnosť zariadenia bola presne 94,68%. V ďalších krokoch plánujú výskumníci rozširovať slovník zariadenia pomocou umelej inteligencie. Následne zariadenie opäť otestujú na dobrovoľníkoch s rôznymi poruchami reči a hlasu.
Experimenty, ktoré prebehli, vedcom ukázali, že senzory zariadenia dokážu s vysokou mierou presnosti zachytiť pohyb svalstva v hrtane a rekonštruovať vetu, ktorú chceli dobrovoľníci povedať.
Komentáre