Dispositivo asistido por IA
Un parche adherido a la garganta permite hablar sin cuerdas vocales
El nuevo dispositivo se coloca en la piel fuera de la garganta para ayudar a las personas con cuerdas vocales disfuncionales
Las personas con trastornos de la voz, incluidas aquellas con afecciones patológicas de las cuerdas vocales o que se están recuperando de cirugías de cáncer de laringe, a menudo pueden tener dificultad o imposibilidad de hablar. Ahora, un equipo de ingenieros de UCLA ha inventado un dispositivo suave, delgado y elástico que mide cerca de tres centímetros y que se puede colocar en la piel fuera de la garganta para ayudar a las personas con cuerdas vocales disfuncionales a recuperar la función de la voz.
El nuevo sistema bioeléctrico, desarrollado por el esquipo de Jun Chen, profesor asistente de bioingeniería en la Escuela de Ingeniería Samueli de UCLA, que se ha publicado en la revista Nature Communications, es capaz de detectar el movimiento en los músculos de la laringe de una persona y traducir esas señales en habla audible con la ayuda de máquinas, tecnología de aprendizaje, con casi un 95 % de precisión, informó la universidad en un comunicado.
El pequeño y nuevo dispositivo parecido a un parche se compone de dos partes.
- Un componente sensor autoalimentado, detecta y convierte señales generadas por movimientos musculares en señales eléctricas analizables de alta fidelidad. Estas señales eléctricas se traducen luego en señales de voz mediante un algoritmo de aprendizaje automático.
- Un componente de actuación, convierte esas señales del habla en la expresión de voz deseada.
El dispositivo mide tres centímetros de cada lado, pesa alrededor de 7 gramos y tiene solo 0,15 centímetros de grosor. Con cinta biocompatible de doble cara, puede adherirse fácilmente a la garganta de una persona cerca de la ubicación de las cuerdas vocales y puede reutilizarse volviendo a aplicar cinta según sea necesario.
El profesor Chen explica: «Este nuevo dispositivo presenta una opción portátil y no invasiva capaz de ayudar a los pacientes a comunicarse durante el período previo al tratamiento y durante el período de recuperación posterior al tratamiento de los trastornos de la voz».
Así se hizo el estudio
En sus experimentos, los investigadores probaron la tecnología portátil en ocho adultos sanos. Recolectaron datos sobre el movimiento de los músculos laríngeos y utilizaron un algoritmo de aprendizaje automático para correlacionar las señales resultantes con ciertas palabras. Luego seleccionaron una señal de voz de salida correspondiente a través del componente de actuación del dispositivo.
El equipo de investigación demostró la precisión del sistema haciendo que los participantes pronunciaran cinco oraciones, tanto en voz alta como en silencio, incluyendo «Hola, Rachel, ¿cómo estás hoy? ¡y te amo!».
La precisión de predicción general del modelo fue del 94,68 %, con la señal de voz de los participantes amplificada por el componente de actuación, lo que demuestra que el mecanismo de detección reconoció su señal de movimiento laríngeo y coincidió con la oración correspondiente que los participantes deseaban decir.
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