Naukowcy z Uniwersytetu Cambridge opracowali innowacyjne urządzenie Revoice, które może zrewolucjonizować sposób, w jaki osoby po udarze odzyskują zdolność komunikowania się. Nowoczesny, noszony na szyi gadżet pozwala na naturalną i płynną rozmowę bez konieczności stosowania inwazyjnych implantów mózgowych, co stanowi istotny postęp w rehabilitacji osób z zaburzeniami mowy. Urządzenie opisane na łamach czasopisma "Nature Communications" może przydać się także u osób mających problemy z mówieniem z powodu innych zaburzeń neurologicznych, na przykład choroby Parkinsona.
- Urządzenie wykorzystuje ultraczułe sensory i dwa algorytmy AI do rekonstrukcji mowy i interpretacji emocji.
- Pacjenci mogą rozbudowywać wypowiedzi za pomocą prostych gestów, co znacząco zwiększa satysfakcję z komunikacji.
- Revoice może być przełomem nie tylko dla osób po udarze, ale także dla pacjentów z chorobą Parkinsona czy ALS.
- Bądź na bieżąco! Wejdź na stronę główną RMF24.pl
Revoice to miękki, elastyczny kołnierz, który można wygodnie nosić na szyi. Urządzenie jest nie tylko komfortowe, ale również łatwe do utrzymania w czystości, ponieważ można je prać. Jego działanie opiera się na zaawansowanych, ultraczułych sensorach, które rejestrują mikroskopijne drgania mięśni gardła oraz tętno użytkownika.
Te sygnały są następnie analizowane przez dwa niezależne algorytmy sztucznej inteligencji. Pierwszy z nich rekonstruuje słowa na podstawie fragmentów niemego artykułowania, czyli ruchów ust i gardła bez wydawania dźwięku. Drugi algorytm interpretuje stan emocjonalny użytkownika oraz kontekst sytuacyjny - na przykład porę dnia czy warunki pogodowe - i na tej podstawie rozbudowuje krótkie frazy w pełne, ekspresyjne zdania.
W pilotażowym badaniu z udziałem pięciu pacjentów z dizartrią, jednym z najczęstszych zaburzeń mowy po udarze, Revoice osiągnął imponujące wyniki. Urządzenie odnotowało zaledwie 4,2 proc. błędów na poziomie pojedynczych słów oraz 2,9 proc. błędów w całych zdaniach. To znacznie lepsze rezultaty niż w przypadku tradycyjnych technologii wspomagających mowę, które często wymagają żmudnego wprowadzania liter po literze, śledzenia ruchu gałek ocznych lub stosowania implantów mózgowych.
Revoice umożliwia płynną komunikację w czasie rzeczywistym. Wystarczy, że użytkownik wymówi bezgłośnie kilka słów, a urządzenie przekształci je w pełne, naturalnie brzmiące zdania. Przykładowo, z krótkiej frazy "We go hospital" (My iść szpital) system potrafi wygenerować rozbudowaną wypowiedź: "Even though it’s getting a bit late, I’m still feeling uncomfortable. Can we go to the hospital now?" (Choć jest już dość późno, wciąż czuję się niekomfortowo. Czy moglibyśmy jechać teraz do szpitala?). Algorytm uwzględnił przy tym podwyższone tętno użytkownika, sugerujące frustrację, oraz późną porę dnia.
Szacuje się, że nawet połowa osób po udarze doświadcza dizartrii lub dizartrii w połączeniu z afazją. Dizartria to schorzenie polegające na osłabieniu mięśni twarzy, jamy ustnej i strun głosowych, co prowadzi do niewyraźnej, spowolnionej lub przerywanej mowy. Pacjenci doskonale wiedzą, co chcą powiedzieć, lecz nie są w stanie tego wyrazić z powodu zaburzeń sygnałów nerwowych pomiędzy mózgiem a gardłem. Skutkuje to ogromną frustracją zarówno dla samych chorych, jak i ich bliskich. Standardowa terapia polega na wielokrotnym powtarzaniu słów i zwrotów pod okiem logopedy. Choć wielu pacjentów z czasem odzyskuje znaczną część zdolności mówienia, proces ten jest długotrwały i nie zawsze pozwala na swobodną, spontaniczną rozmowę.
Revoice stanowi odpowiedź na potrzebę stworzenia bardziej intuicyjnych i mobilnych rozwiązań wspierających komunikację. Zastosowane w urządzeniu sensory wykrywają subtelne drgania gardła, a odczyty z pulsometru pozwalają na uproszczoną, ale skuteczną ocenę stanu emocjonalnego użytkownika. Wbudowany, lekki model językowy sztucznej inteligencji umożliwia przewidywanie i generowanie pełnych zdań przy minimalnym zużyciu energii.
W badaniu, w którym uczestniczyli także zdrowi ochotnicy, pacjenci mieli możliwość rozbudowywania krótkich fraz w pełne wypowiedzi poprzez prosty gest, podwójne skinienie głową. Uczestnicy testów zgłosili aż 55-procentowy wzrost satysfakcji z komunikacji, co potwierdza potencjał urządzenia jako narzędzia wspierającego niezależność osób po udarze.
Twórcy Revoice planują kolejne, szerzej zakrojone badania kliniczne z udziałem anglojęzycznych pacjentów z dizartrią. Celem jest dalsza ocena skuteczności i praktyczności systemu w codziennym użytkowaniu. W przyszłości urządzenie ma zostać wzbogacone o obsługę wielu języków, szerszy zakres rozpoznawanych stanów emocjonalnych oraz pełną autonomię działania.
Oprócz zastosowania w rehabilitacji poudarowej, Revoice może znaleźć zastosowanie także u osób z chorobą Parkinsona czy stwardnieniem zanikowym bocznym (ALS), gdzie zaburzenia mowy stanowią poważną barierę w codziennym funkcjonowaniu.