Kembridžo universitete sukurtas „Revoice“ prietaisas derina itin jautrius jutiklius su dirbtiniu intelektu, kad padėtų žmonėms, turintiems komunikacijos problemų po insulto.
Sunkumai kalbant, rašant ar bendraujant yra viena iš dažniausių ir labiausiai varginančių insulto pasekmių. Šie sunkumai atsiranda, kai smegenų pažeidimas paveikia kalbos centrus, ypač jei pažeidimas yra kairiajame pusrutulyje.
Kembridžo universiteto komanda sukūrė nešiojamą, patogų ir plaunamą prietaisą, pavadintą Revoice, skirtą padėti žmonėms atgauti gebėjimą natūraliai ir sklandžiai bendrauti po insulto, nenaudojant invazinių smegenų implantų.
Šis technologinis pasiekimas, kuris dar yra eksperimentinėje stadijoje, derina ypač jautrius jutiklius ir dirbtinį intelektą, kad interpretuotų balso ir emocinius signalus, leidžiant tiems, kurie patyrė kalbos sutrikimus, vėl bendrauti natūraliau.
Tyrimo rezultatai, paskelbti Nature Communications, gali turėti įtakos žmonių reabilitacijai po insulto, taip pat sergantiems Parkinsono liga ar motorinių neuronų liga.
Dirbtinis intelektas ir jutikliai: kaip veikia „Revoice“ kaklo papuošalas
Lankstus apykaklė aptinka tiek širdies ritmą, tiek minimalias gerklės raumenų vibracijas, realiuoju laiku paverčia tą informaciją žodžiais ir pilnais sakiniais.
Duomenų apdorojimą atlieka dvi dirbtinio intelekto sistemos: viena yra atsakinga už žodžių atkūrimą iš begarsių burnos judesių, o kita vertina emocinę būseną ir kontekstą, pvz., paros laiką ar orą, ir paprastas frazes išplečia į sudėtingesnes ir tikslesnes išraiškas.
Mažame tyrime, kuriame dalyvavo penki pacientai, sergantys disartrija, dažna kalbos sutrikimo rūšis po insulto, prietaisas pasiekė 4,2 % žodžių klaidų lygį ir tik 2,9 % sakinių klaidų lygį.
Skirtingai nuo esamų kalbos pagalbos technologijų, kurios reikalauja lėto įvedimo po vieną raidę, akių sekimo ar smegenų implantų, „Revoice“ prietaisas užtikrina sklandų bendravimą realiuoju laiku, paverčiant kelis artikuliuotus žodžius išbaigtais, išraiškingais sakiniais.
Tyrėjai planuoja Kembridže atlikti klinikinį tyrimą su anglų kalba kaip gimtąja kalba kalbančiais pacientais, sergančiais disartrija, siekdami įvertinti sistemos perspektyvumą ir šiais metais ją pristatyti rinkai.
Proveržis komunikacijos ir autonomijos srityje insulto pacientams
Apie pusė visų žmonių po insulto suserga disartrija arba disartrija kartu su afazija.
Dizartrija yra fizinė būklė, dėl kurios susilpnėja veido, burnos ir balso stygų raumenys. Dėl to dažnai atsiranda negalėjimas aiškiai kalbėti, nerišli arba lėta kalba arba trumpos, nesusijusios frazės vietoj pilnų sakinių.
„Kai žmonės po insulto kenčia nuo disartrijos, tai gali būti labai frustruojanča, nes jie tiksliai žino, ką nori pasakyti, bet jiems fiziškai sunku tai išreikšti, nes insulto metu buvo sutrikdyti signalai tarp smegenų ir gerklės“, – sakė tyrimą vadovavęs Luigi Occhipinti iš Kembridžo universiteto inžinerijos katedros.
Tas nusivylimas gali būti gilus ne tik pacientams, bet ir jų slaugytojams bei šeimos nariams. Dauguma pacientų, patyrusių insultą ir disartriją, dirba su sveikatos priežiūros specialistu (logopedu), kad atgautų gebėjimą bendrauti, daugiausia atlikdami žodžių kartojimo pratimus.
Tipinis atsigavimo laikas svyruoja nuo kelių mėnesių iki metų ar daugiau. „Paprastai pacientai po truputį pasitreniravę gali atlikti pasikartojančius pratimus, tačiau jiems dažnai kyla sunkumų atsakant į atvirus klausimus ir kasdienėse pokalbiuose“, – sakė Occhipinti.
„Kadangi daugelis pacientų laikui bėgant atgauna didžiąją dalį arba visą kalbą, invazinių smegenų implantų nereikia, tačiau yra didelis poreikis intuityvesniems ir nešiojamiems kalbos sprendimams.“
Occhipinti ir jo kolegos sukūrė „Revoice“ įrenginį kaip tokį sprendimą. Jutikliai fiksuoja subtilius gerklės virpesius ir iššifruoja emocines būsenas iš pulso signalų – tai supaprastintas, bet veiksmingas metodas. Prietaisas naudoja didelį, lengvą integruotą kalbos modelį, kad numatytų pilnus sakinius, todėl sunaudoja mažai energijos.
Bendradarbiaudami su kolegomis iš Kinijos, tyrėjai atliko nedidelį tyrimą su penkiais insulto pacientais, sergančiais disartrija, ir dešimčia sveikų kontrolinės grupės dalyvių.
Tyrime dalyviai naudojo įrenginį ir tariamai trumpas frazes. Du kartus linktelėdami galva, jie galėjo konvertuoti tas frazes į pilnus sakinius, naudodami kalbos modelį.
Kiti tyrimo etapai
Dalyviai pranešė apie 55 % padidėjusį pasitenkinimą, įrodydami, kad prietaisas gali būti perspektyvus proveržis padedant insulto pacientams atgauti gebėjimą bendrauti.
Nors prieš pradedant naudoti prietaisą reikės atlikti išsamesnius klinikinius tyrimus, mokslininkai tikisi, kad būsimose versijose bus įdiegtos daugiakalbės funkcijos, platesnis emocijų spektras ir visiškai autonominis veikimas kasdieniam naudojimui.
„Svarbu žmonėms grąžinti jų nepriklausomybę“, – padarė išvadą Occhipinti. „Bendravimas yra pagrindinis orumo ir pasveikimo elementas.“
Tyrimą iš dalies finansavo Britų taryba, „Haleon“ ir Inžinerijos ir fizinių mokslų tyrimų taryba, priklausanti Jungtinės Karalystės tyrimų ir inovacijų organizacijai.
