A mágneses alapú és mesterséges intelligenciával működő technológia nem invazív eszközként szolgálhat olyan emberek számára, akik hangszalagproblémák miatt elvesztették a beszédképességüket. A meglévő megoldások, mint például a kézi elektromos eszközök és a légcső-nyelőcső-punkciós eljárások kényelmetlenek vagy nem elég hatékonyak lehetnek.

Az alig több mint 1 négyzetcentiméteres eszköz lényegében egy mini számítógép és egy új bioelektromos rendszer találkozása.A ragtapasz képes érzékelni az ember gégeizmainak mozgását, és ezeket a jeleket gépi tanulással működő technológia segítségével hallható beszéddé alakítani - közel 95 százalékos pontossággal. A technológia elég rugalmas ahhoz, hogy együtt mozogjon a bőr alatt elhelyezkedő gégeizmok aktivitásával, és rögzítse azt.

Az apró, új, tapaszszerű eszköz két komponensből áll. Az egyik egy önműködő, érzékelő komponens, amely érzékeli és nagy pontosságú, elemezhető elektromos jelekké alakítja az izommozgások által generált jeleket. Ezeket az elektromos jeleket aztán egy gépi tanuló algoritmus segítségével beszédjelekké fordítják. A másik rész egy működtető komponens, amely a beszédjeleket a kívánt hangkifejezéssé alakítja. 

A két komponens egyenként két réteget tartalmaz. Egy biokompatibilis szilikonvegyületből, polidimetil-sziloxánból (PDMS) készült réteget, amely rugalmas tulajdonságokkal rendelkezik, és egy réz indukciós tekercsekből álló mágneses indukciós réteget. A két komponens között egy ötödik réteg található, amely mikromágnesekkel kevert PDMS-t tartalmaz, és amely mágneses mezőt hoz létre.

Az alkalmazás a kifejlesztett lágy mágneses-elasztikus érzékelő mechanizmust használva az eszköz képes érzékelni a mágneses mező változásait, amikor az mechanikai erők - jelen esetben a gégeizmok mozgása - hatására megváltozik. A magnetoelasztikus rétegekbe ágyazott szerpentin indukciós tekercsek segítenek nagy pontosságú elektromos jeleket generálni az érzékeléshez. A tapasz körülbelül 7 grammot nyom, és mindössze néhány milliméter vastag. A kétoldalas biokompatibilis szalaggal könnyen felragasztható a páciens torkára a hangszalagok környékén. 

Az eszköz egyelőre fejlesztési fázisban van, a szélesebb körű alkalmazáshoz további kutatásokra van szükség.

Forrás:: UCLA

Borítókép: UCLA