佩戴Revoice设备的研究参与者 图片来源:奥奇平蒂集团
剑桥研究人员开发Revoice,一款解码无声言语的AI可穿戴设备,帮助构音障碍中风患者自然沟通
剑桥研究人员已创建Revoice,一款可穿戴的AI驱动通信设备,通过将细微喉部振动和心电信号解码为自然词语和句子,帮助构音障碍中风患者恢复说话能力。
这款柔软、灵活的颈圈使用灵敏传感器和AI将默语转化为实时对话,为标准辅助技术提供了非侵入性替代方案,从而提高独立性。
相关发现已发表在《自然·通讯》期刊上。
Revoice工作原理:技术与试验
Revoice设备结合超灵敏传感器和人工智能来解码言语信号和情感线索,使中风后言语障碍者能够自然沟通。
设备信号由两个AI代理处理:一个从无声默语片段重建词语,另一个解读情感状态和上下文信息,将短语扩展为完整句子。
试验涉及五名构音障碍患者,这是中风后常见的言语障碍类型。该设备实现了4.2%的单词错误率和2.9%的句子错误率,并与需要眼动追踪或脑植入物的现有辅助言语技术不同。
恢复沟通与独立性
约50%的中风患者会出现构音障碍,或构音障碍伴失语症。该状况导致面部、口腔和声带肌肉无力。它以不同方式影响人们,但最常见的是导致言语不清、含糊或缓慢。
“当人们中风后出现构音障碍时,会感到极度沮丧,因为他们确切知道想说什么,但身体上难以表达,因为大脑和喉咙之间的信号被中风打乱了,”领导此项研究的剑桥大学工程系教授卢伊吉·奥奇平蒂表示。“这种挫折感不仅对患者,也对其护理人员和家人来说都是深刻的。”
“患者经过练习通常能完成重复性训练,但经常在开放式问题和日常对话中挣扎,”奥奇平蒂继续说。“由于许多患者最终会恢复大部分或全部言语能力,因此不需要侵入性脑植入物,但迫切需要更直观、便携的言语解决方案。”
研究参与者报告满意度提高了55%,表明Revoice设备可帮助中风患者恢复沟通能力并重获独立性。
该设备能将一名参与者“we go hospital”的请求转化为“虽然已经有点晚了,但我仍然感到不适。我们现在能去医院吗?”Revoice设备的传感器从佩戴者升高的心率检测到其沮丧情绪,并识别出已是深夜。
在该设备广泛可用之前,还需进行广泛的临床试验。研究人员希望未来版本将包括多语言能力、更广泛的情感状态识别,以及适用于日常使用的完全自包含操作。
“这关乎归还人们的独立性,”奥奇平蒂说。“沟通是尊严和康复的基础。”
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