諸如智慧型手錶等穿戴式裝置已在我們生活當中隨處可見，加上在醫學領域的創新發展，兩者日益令人矚目。近期來自加州大學洛杉磯分校（UCLA, University of California, Los Angeles）的生物工程師團隊發明了一款新型穿戴式語音輔助裝置，為的是協助那些無法自然發出聲音的人。
這款名為「生物電子語音系統」的創新裝置，邊長僅有 2.5 公分的正方形、重量約為 7 克，但卻能將喉嚨肌肉的微小運動準確轉譯成清晰可辨識的語音。
它不僅體積小巧輕便，穿戴時舒適無負擔，更關鍵的是團隊是藉由 AI 技術實現人機合作，幫助失聲者重拾溝通能力。
準確率高達九成五！這款裝置的背後原理是什麼？
首先，這個裝置利用了一種獨特的柔軟磁彈機制（Soft Magnetoelastic Mechanis）來捕捉喉嚨肌肉在發聲過程中的微小運動，並將這些運動產生的磁場變化準確轉換成高保真度的電流訊號（High-fidelity Electrical Signals）。
接下來，由感測元件採集到的電訊號將被輸入該裝置的第二個關鍵元素—機器學習模型。這個模型經過了大量數據的訓練，能夠將喉嚨肌肉活動的各種模式與特定語音進行配對，並生成對應的語音，最後再將語音訊號實體化輸出。
研究人員在 8 名健康成年人身上進行測試，讓他們朗讀不同的句子，結果該裝置的準確率高達 94.68%，成功將喉嚨發出的聲音轉譯為清晰的語音。
可以說這項突破讓「肌肉說話」成為了可能，未來因為聲帶疾病或喉嚨受傷而失聲的患者，絕對可以借助這種輔助設備重拾與一般人溝通的能力。
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陪伴患者走過聲帶恢復期！非侵入式裝置成短期解方
根據統計，全球有將近 30% 的人在有生之年內將至少經歷一次聲帶障礙。當前的主流治療方式包含了手術切除或者是聲帶療法，但恢復期往往漫長且曲折，大概落在 3 個月至 1 年不等。
甚至是有些侵入性的治療方式，例如食道穿刺等則更需要長久的術後恢復與保養。與這款來自加州大學洛杉磯分校團隊發明的穿戴裝置相比，無疑提供了更非侵入、更有效地解決之道。
而該工程師團隊的創新之處，正是將 AI 融入了醫療輔助，讓科技與人體能完美結合。
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＊本文開放合作夥伴轉載，參考資料：UCLA、《Nature》、《Lab Manager》、OpenAI，首圖來源：UCLA。
（責任編輯：廖紹伶）
