中风后失去清晰言语能力令人倍感绝望。对许多幸存者而言,言语仍存在于脑海中,但身体却无法协同运作,导致语速迟缓、含糊不清或支离破碎。这种被称为"构音障碍"的病症影响近半数中风患者,使日常交流变得异常疲惫。如今,研究人员可能找到了更优解决方案:剑桥大学科学家开发出名为Revoice(瑞沃斯)的可穿戴设备,旨在帮助中风后言语障碍者无需手术或脑部植入即可自然恢复沟通能力。
构音障碍是一种生理言语障碍。中风会削弱面部、口腔和声带肌肉,导致言语含混、迟缓或不完整。许多人每次仅能说出只言片语,尽管他们确切知晓想表达的内容。据路易吉·奥基平蒂教授指出,这种认知与表达的脱节引发深度挫败感。中风患者常通过重复性训练与言语治疗师合作,这些练习虽长期有效,但开放式对话仍困难重重。康复过程可能持续数月甚至更久,使患者在与家人、护工及医生的日常互动中艰难挣扎。
瑞沃斯采用截然不同的路径。该设备无需用户打字、眼球追踪或依赖植入物,而是通过读取咽喉颈部的细微生理信号发挥作用。其外观类似柔软透气的可水洗织物颈带,内置超灵敏纺织应变传感器和微型无线电路板。当用户无声口型说话时,传感器可捕捉喉部肌肉的微振动,同时通过颈动脉信号测量估算情绪状态。
这些信号由两个人工智能(AI)代理协同处理:
- 一个代理从口型动作重建词汇
- 另一个代理解析情绪与语境以构建完整语句
二者配合使瑞沃斯能将简短口型实时转化为流畅语音。
早期静默言语系统存在严重局限:多数仅在健康志愿者中测试,或要求用户在词语间停顿数秒,使对话显得不自然。瑞沃斯规避了这些延迟,其AI驱动的喉部传感器系统搭配轻量级语言模型,因高效运行而耗电量极低,可实现近乎即时的响应。设备采用1800毫安时电池供电,研究人员预计单次充电可维持全天使用。
在健康受试者优化系统后,研究团队对五名构音障碍中风患者进行了测试,结果显著:
- 单词错误率:4.2%
- 句子错误率:2.9%
例如当患者口型表述"我们去医院"时,瑞沃斯基于情绪信号与语境将其扩展为体现急迫感和挫败感的完整句子。参与者报告满意度提升55%,称该设备助其恢复中风前的流畅沟通能力。
研究人员认为瑞沃斯同样适用于帕金森病和运动神经元病患者。因其舒适可水洗且设计用于日常佩戴,可融入真实生活场景而非局限于诊所。但需更大规模临床试验方能实现此目标,研究团队计划启动以英语为母语患者的广泛研究,并扩展系统支持多语言及更丰富的情绪表达。相关成果已发表于《自然·通讯》期刊。
若您或亲友曾经历中风,此项研究标志着康复工具的重大变革。瑞沃斯证明言语辅助无需侵入式操作即可有效,这种可穿戴方案可在康复最艰难的月份支撑沟通——此时信心与独立性往往最受打击,同时减轻护工因难以理解含糊言语产生的压力。清晰沟通能改善医疗护理、情绪健康及日常决策。
言语能力紧密关联尊严与独立性,对中风幸存者而言,丧失该能力可能是康复中最艰难的部分。瑞沃斯展现了人工智能与可穿戴技术如何协作恢复人性化的沟通。尽管尚处早期阶段,该设备代表着使康复过程减少孤立感、增强希望感的重要一步。
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