ไม่ไร้เสียงอีกต่อไป แผ่นแปะอัจฉริยะที่แปลงการขยับคอเป็นเสียงพูด
การเจ็บป่วยบริเวณลำคอหรือเส้นเสียงถือเป็นอีกหนึ่งเรื่องน่าหนักใจ เพราะทำให้เราไม่สามารถพูดคุยสื่อสารได้ตามปกติ ไม่ต้องพูดถึงผู้มีความบกพร่องทางการพูดที่มีปัญหายิ่งกว่า แต่ทุกอย่างอาจเปลี่ยนไปเมื่อมีการพัฒนาแผ่นแปะอัจฉริยะแปลงการขยับคอเป็นเสียงพูด
เชื่อว่าหลายท่านอาจเคยประสบเหตุเป็นไข้หวัดใหญ่หรือภูมิแพ้ นำไปสู่การเจ็บคอรุนแรงจนไม่อยากเปิดปากพูดกันมาบ้าง แน่นอนสำหรับผู้ป่วยเมื่อไม่สามารถพูดคุยได้ตามปกติย่อมเป็นเรื่องน่าอึดอัด กับการที่เราไม่สามารถสื่อสารด้วยเสียงแบบที่เคยทำจนส่งผลกระทบต่อการใช้ชีวิตประจำวัน
อาการเจ็บป่วยจากเชื้อโรคหรือภูมิแพ้เหล่านี้มักหายไปในเวลาไม่กี่วันจึงส่งผลกระทบไม่มากนัก อย่างไรก็ตามเมื่อเกิดการติดเชื้อจนอักเสบของเส้นเสียงหรือการเจ็บป่วยในบริเวณลำคอ หลายครั้งกว่าคอและกล่องเสียงจะสามารถฟื้นตัวก็ต้องใช้เวลานาน ซึ่งอาจส่งผลต่อปฏิสัมพันธ์และคุณภาพชีวิตผู้ป่วยในระยะยาว
นำไปสู่การพัฒนาแผ่นแปะอัจฉริยะที่อาศัยเซ็นเซอร์ขนาดเล็กในการตรวจจับคำพูดจากลำคอ
แผ่นแปะอัจฉริยะสำหรับตรวจจับคำพูด
ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก UCLA Samueli School of Engineering กับการคิดค้นเซ็นเซอร์ขนาดเล็กรุ่นใหม่ในรูปทรงแผ่นแปะ ที่สามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อบริเวณลำคอแล้วแปลงออกมาเป็นคำพูด เพื่อช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถกลับมาสื่อสารตามปกติได้อีกครั้ง
แนวคิดในการพัฒนาอุปกรณ์ชนิดนี้เกิดขึ้นเพื่อรองรับความลำบากในการสื่อสารของผู้ป่วย โดยเฉพาะในกลุ่มที่เกิดการบาดเจ็บ อักเสบ หรือต้องเข้ารับการผ่าตัดบริเวณลำคอ อาการเหล่านี้ต้องใช้ระยะเวลาพักฟื้นนาน ทำให้เกิดความไม่สะดวกในการสื่อสารซึ่งส่งผลต่อการใช้ชีวิต
ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงได้คิดค้นแผ่นแปะอัจฉริยะที่มีขนาดใกล้เคียงกับพลาสเตอร์ปิดแผล ตัวแผ่นมีรูปทรงสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีความยาวแต่ละด้านราว 3 เซนติเมตร น้ำหนักอยู่ที่ราว 7.2 กรัม และความหนาอยู่ที่ 0.1 เซนติเมตร ผลิตขึ้นจาก Polydimethylsiloxane(PMCS) ที่มีความยืดหยุ่น ภายในประกอบด้วยขดลวดทองแดงสำหรับสร้างสนามแม่เหล็ก
ตัวอุปกรณ์อาศัยประโยชน์ในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็กที่เกิดจากการเคลื่อนไหวเชิงกล ในกรณีนี้คือการเคลื่อนไหวของกล่องเสียงและกล้ามเนื้อบริเวณลำคอ ขดลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กนำไปสู่การเกิดสัญญาณไฟฟ้า จากนั้นจึงนำสัญญาณที่ได้มาตีความแปลงเป็นเสียงพูดผ่านอัลกอริทึมเฉพาะต่อไป
ในขั้นตอนทดสอบการใช้งานนักวิจัยได้ทำการทดสอบกับกลุ่มตัวอย่างจำนวน 8 คน จากนั้นจึงให้พวกเขาลองทำการพูดออกมา 5 ประโยคทั้งในรูปแบบออกเสียงและไม่ออกเสียง พวกเขาพบว่าอัลกอริทึมสามารถคาดเดาคำพูดของผู้ใช้งานในระดับความแม่นยำสูงถึง 94.68% เลยทีเดียว
นี่จึงเป็นอุปกรณ์ที่อาจช่วยให้ผู้ป่วยและผู้ที่กำลังอยู่ในระหว่างการพักฟื้นกลับมาพูดคุยตามปกติได้อีกครั้ง
ประโยชน์ของการใช้งานเซ็นเซอร์และแนวโน้มในอนาคต
มาถึงตรงนี้หลายท่านอาจมองว่าเป็นเรื่องไกลตัวอยู่บ้างเนื่องจากที่ผ่านมาตนไม่เคยประสบอาการเหล่านี้ แต่อันที่จริงเปรียบเทียบข้อมูลเชิงสถิติพบว่า คนกว่า 30% มักต้องประสบอาการเจ็บป่วยบริเวณลำคอและเส้นเสียงจนสื่อสารไม่ได้อย่างน้อยหนึ่งครั้งในชีวิต แผ่นแปะนี้จึงมีประโยชน์เป็นอย่างยิ่งในการช่วยให้ผู้ใช้งานกลับมาพูดคุยตามปกติ
ปัจจุบันมีอุปกรณ์ไปจนแนวทางสื่อสารรูปแบบอื่นมากมายมารองรับ แต่จุดเด่นของแผ่นแปะอัจฉริยะนี้อยู่ตรงความง่ายในการใช้งาน เมื่อเทียบกับอุปกรณ์อื่นที่มีอยู่ในปัจจุบันซึ่งบางชนิดต้องเจาะหลอดลมเพื่อทำการสื่อสาร ซึ่งมีความยุ่งยาก สร้างความเจ็บปวด และอาจนำไปสู่อาการแทรกซ้อนได้
ตรงข้ามกับแผ่นแปะอัจฉริยะที่มีการใช้งานเรียบง่าย ขั้นตอนที่ต้องทำมีเพียงแปะเซ็นเซอร์ลงไปบนลำคอบริเวณใกล้กล่องเสียง กาวที่ใช้ในการติดบนผิวหนังเป็นกาวที่เป็นมิตรทางชีวภาพไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้ จากนั้นผู้ใช้งานเพียงขยับปากและลำคอตามปกติโดยไม่จำเป็นต้องเปล่งเสียง คำพูดจะถูกประมวลผลแล้วสื่อสารออกมาผ่านอุปกรณ์ภายนอกต่อไป
จริงอยู่แผ่นแปะอัจฉริยะนี้ได้รับการออกแบบให้ใช้งานกับผู้ป่วยที่สูญเสียเสียงไปชั่วคราว ตั้งแต่ผู้ป่วยเส้นเสียงหรือกล่องเสียงอักเสบ ความเสียหายจากการสูบบุหรี่ ไปจนการผ่าตัดบริเวณลำคอก็จริง แต่แน่นอนว่าเป้าหมายของทีมวิจัยไม่ได้จบแค่นั้น
ในอนาคตพวกเขาวางแผนจะขยายจำนวนผู้ใช้งานให้กว้างมากขึ้น ทั้งการใช้งานสำหรับผู้มีปัญหาทางกล่องเสียง ผู้มีความผิดปกติทางการพูด ไปจนผู้มีความบกพร่องทางการสื่อสาร หากอุปกรณ์นี้สามารถรองรับและใช้งานกับคนกลุ่มนั้นได้ อาจช่วยให้เขาสามารถกลับมาพูดคุยสื่อสารแทบไม่ต่างจากคนปกติ
น่าเสียดายที่ในตอนนี้อุปกรณ์นี้ยังคงอยู่ในระหว่างการค้นคว้าวิจัย ยังมีอีกหลายส่วนที่ต้องได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมตั้งแต่รูปแบบการออกเสียง คลังคำศัพท์ ไปจนการใช้งานในกลุ่มผู้มีความผิดปกติทางการสื่อสารโดยเฉพาะ ส่วนนี้จำเป็นต้องได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้ระบบสามารถนำมาประมวลผลเนื้อหาที่ต้องการสื่อได้แม่นยำ
แต่ไม่แน่ว่าในอนาคตแผ่นแปะอัจฉริยะนี้อาจเป็นรากฐานสำคัญที่ช่วยให้เราไม่ต้องใช้ภาษามืออีกต่อไปก็เป็นได้
ที่มา
https://newsroom.ucla.edu/releases/speaking-without-vocal-cords-ucla-engineering-wearable-tech