科技日报北京1月22日电(记者张梦然)科学家开发出一款能解码“无声之言”的项圈,名为“Revoice”。这款设备结合了高灵敏度传感器与人工智能(AI)技术,佩戴舒适且可水洗,能够帮助中风患者恢复自然流畅的交流能力,而无需进行侵入性脑部植入手术。相关研究成果发表于最新《自然·通讯》期刊。
中风患者可能会出现言语障碍,因为其肌肉控制能力受损,导致言语不清、语速缓慢或语句断裂。患者清楚自己想说什么,但大脑与喉咙之间的信号传递受阻而难以表达,这种困境对患者及其家属都造成极大压力。
新设备由剑桥大学团队主导研发,能够实时解码使用者的无声语音信号及情绪线索,从而支持言语障碍者与他人更自然地交流。Revoice以柔软灵活的项圈形式佩戴于颈部,能够捕捉心率以及喉咙肌肉的微小振动,并利用这些生理信号重建出佩戴者意图表达的词语和句子。
设备采集的信号由两个AI模块处理:一个负责从无声口型中识别词语;另一个则结合情绪状态与上下文信息(如时间、天气等),将简短的词语扩展为完整且符合语境的表达。
在一项针对5名构音障碍患者(中风后常见言语障碍)的小型试验中,该设备在词语识别上的错误率为4.2%,句子重建错误率仅为2.9%。与现有辅助语音技术(如逐字输入、眼动追踪或脑部植入)相比,Revoice能够实时、连贯地进行语句转换,大幅提升交流效率。
该设备不仅适用于中风康复,未来也可能用于支持帕金森病、运动神经元疾病等患者的交流需求。
在后续与中国团队合作开展的试验中,5名中风患者和10名健康受试者默念短语后,通过两次点头即可触发设备将短语扩展为完整句子。例如,“我们去医院”可被扩展为“虽然时间有点晚了,但我不太舒服,我们现在能去医院吗?”设备能根据心率升高及深夜时间等情境,自动补充语气与内容。
参与者对设备的满意度提升达55%,表明其在辅助交流方面具有潜力。尽管仍需开展大规模临床试验,研究团队希望未来版本能实现多语言支持、更精细的情绪识别,并进一步提升设备续航与实用性。
【总编辑圈点】
这款高科技项圈就像给喉咙戴了个听诊器。当患者心里想说话,喉咙的肌肉会有微小动作,心跳也可能有变化。项圈能“听到”这些身体发出的信号,然后靠聪明的AI算法,猜出患者想说什么,甚至能体会出他们着急的心情,帮他们把简单的几个字,补成一句完整、自然的话。这项技术的核心,其实是帮助患者重获与人交流的独立性与尊严,而交流,正是康复过程中不可或缺的一环。