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在一項(xiàng)醫(yī)學(xué)突破中，漸凍人蔡磊近日試用了清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的全球首個(gè)可穿戴人工喉。這一創(chuàng)新設(shè)備在蔡磊身上的應(yīng)用，展示了科技為醫(yī)療健康領(lǐng)域帶來的巨大潛力。
這次試用的人工喉是針對漸凍人面臨的問題而專門設(shè)計(jì)的。這款設(shè)備通過人工智能技術(shù)，可以識別和理解蔡磊的聲音，并將其轉(zhuǎn)化為電子信號，再通過藍(lán)牙傳輸?shù)诫娔X上。這使得蔡磊能夠更自由地與人交流，極大地提高了他的生活質(zhì)量。
讓喉疾患者重獲新“聲”
著名醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》２０２１年發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，２０１９年全球共有２０．９萬例新發(fā)喉癌病例，其中男性為１８．１萬，女性為２．８萬。相較于前１０年，２０１０－２０１９年間喉癌的新發(fā)病例數(shù)增加了２４．７％。
清華大學(xué)任天令教授團(tuán)隊(duì)基于石墨烯材料研發(fā)的智能可穿戴人工喉，對低頻的肌肉運(yùn)動、中頻食管振動和高頻聲波信息有較高的靈敏度，也具有抗噪聲的語音感知能力。同時(shí)，人工喉還能通過熱聲效應(yīng)將信號轉(zhuǎn)換成聲音播放。該成果已發(fā)表在《自然》人工智能子刊《自然·機(jī)器智能》上。
人的語音交流發(fā)出聲音，來源于聲帶震動，以及喉部、唇部這些發(fā)聲器官的協(xié)同合作。當(dāng)說話的時(shí)候，如果把手放在喉部，能感覺到喉管是有震動的。不同于麥克風(fēng)通過空氣中的機(jī)械波采集聲音，人工喉是一個(gè)極其敏感的機(jī)械傳感器，它能夠感知喉部細(xì)微的震動，可以把它看作一個(gè)頻域感知范圍更廣的麥克風(fēng)。
此外，以往的揚(yáng)聲器是通過機(jī)械振動來產(chǎn)生聲音，但如果喉部一直振動的話，不光會干擾到聲音感知，也會影響佩戴的體驗(yàn)。由于石墨烯具有高熱導(dǎo)率和低熱容率的特點(diǎn)，它還能夠通過空氣加熱、冷卻的過程（熱聲效應(yīng)）發(fā)出聲音。因此，人工喉可以被看作為一種“麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器的集合體”，用以輔助人們語音交流。
任天令教授團(tuán)隊(duì)表示，通過集成ＡＩ模型，人工喉能夠識別一名喉切除術(shù)患者模糊說出的日常詞匯，準(zhǔn)確率超過９０％。識別出的內(nèi)容被合成為語音在人工喉上播放，可以初步恢復(fù)患者的語音交流能力。這將有助于幫助發(fā)聲失能群體恢復(fù)發(fā)聲，造福更多的聲音障礙者。同時(shí)，人工喉的制作過程簡單、性能穩(wěn)定、易于集成，為語音識別和交互提供了一種新的硬件平臺，同時(shí)它還有很大的優(yōu)化和拓展空間。
人工喉的使用體驗(yàn)如何？
１１ 月?。保场∪?，漸凍癥患者蔡磊、京東集團(tuán)原副總裁成為了全球首個(gè)清華大學(xué)可穿戴人工喉的試用者，他久違的聲音又重現(xiàn)。
人工喉首先采集了蔡磊的聲音，之后通過這款人工喉，蔡磊發(fā)出了與自己正常時(shí)候幾乎完全一樣的聲音，他本人都表示還原度很高，這讓漸凍人后期也能正常與人交流了。蔡磊高興地說：“今天是?。玻埃埃场∧辍。保薄≡隆。保场∪?，我很高興歡迎清華大學(xué)任天令教授團(tuán)隊(duì)給我們帶來全球首創(chuàng)的可穿戴人工喉，它將幫助那些發(fā)音困難或失去聲音的人重新獲得交流的能力。作為全球第一個(gè)使用人工喉的漸凍癥患者，我覺得非常幸運(yùn)?？萍伎梢愿淖兩?，我相信人類一定能戰(zhàn)勝漸凍癥?！?/p>
２０１９ 年?。保啊≡拢汤诒淮_診為漸凍癥。之后他把全部精力、資源集中在如何盡快有效挽救漸凍人生命上，組織了國內(nèi)外 １ 萬多名漸凍癥患者及時(shí)信息互通，建立了以患者為中心?。常叮啊《热芷卺t(yī)療數(shù)據(jù)平臺；了解到醫(yī)學(xué)研究缺少漸凍癥患者捐獻(xiàn)的大腦和脊髓，他帶頭簽約捐獻(xiàn)并親自溝通病友參與。
今年已經(jīng)是蔡磊確診漸凍癥的第四年，蔡磊表示，他現(xiàn)在已幾乎失去了生活自理能力，“從去年開始我就已經(jīng)在準(zhǔn)備后事了，比如設(shè)立慈善信托、遺體捐獻(xiàn)、寫書等等，最大的心愿，是我離開了之后對于漸凍癥的藥物研發(fā)和臨床仍然會加速前進(jìn)?！辈贿^好消息是，１０ 月 ２８ 日，蔡磊在短視頻平臺上宣布，自己第一次用藥有效，身體部分機(jī)能出現(xiàn)好轉(zhuǎn)。
此次蔡磊的試用成功，無疑是對清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)以及所有科研人員的最好肯定。這不僅展示了科技的力量，也體現(xiàn)了人類對于科技進(jìn)步的喜悅和期待。
為漸凍人帶來生活的希望
這項(xiàng)技術(shù)的成功應(yīng)用不僅為漸凍人帶來了福音，也為其他在交流上有困難的人們帶來了希望。未來，這款人工喉有望幫助更多的人重新獲得語言能力，從而更好地融入社會。
這款石墨烯片可穿戴人工喉對低頻的肌肉運(yùn)動、中頻食管振動和高頻聲波信息有較高的靈敏度，也具有抗噪聲的語音感知能力。經(jīng)過訓(xùn)練，這個(gè)設(shè)備甚至有望幫助患者實(shí)現(xiàn)“吟詩作唱”的夢想。這種技術(shù)的出現(xiàn)，不僅讓患者重獲新“聲”，也讓我們看到了科技為人類帶來的希望。它讓我們相信，無論生活中遇到多大的困難，只要我們擁有創(chuàng)新的精神和勇氣，就一定能夠找到解決問題的方法，讓我們看到了科技在醫(yī)療領(lǐng)域的無限潛力。
總的來說，這種石墨烯片的技術(shù)是一種創(chuàng)新的解決方案，它為喉疾患者帶來了新的希望。雖然它還有許多需要改進(jìn)和完善的地方，但我們有理由相信，隨著科技的不斷進(jìn)步，這種技術(shù)將會在未來發(fā)揮更大的作用，為人類帶來更多的便利和福祉。
生病后的蔡磊，就像一個(gè)勇敢的戰(zhàn)士，毫不畏懼地投身于對漸凍癥的深入研究。他每年個(gè)人投入超過千萬元，這份執(zhí)著和堅(jiān)定，讓人不禁為他的精神所感動。他坦言，團(tuán)隊(duì)一直在全力以赴，但這個(gè)投入對于醫(yī)學(xué)研發(fā)來說，卻只是冰山一角。然而，蔡磊并沒有因此而氣餒，相反，他更加堅(jiān)定地走在科研的道路上。蔡磊的腳步并沒有因?yàn)樯谋M頭而放緩。相反，即將走到生命盡頭的他，依然堅(jiān)持著推動漸凍癥的研究。他說：“我不只是為了自己，也為了幾十萬病友未來能有希望?！边@句話充滿了對生命的敬畏和對未來的堅(jiān)定信念。
在這個(gè)充滿挑戰(zhàn)和希望的旅程中，蔡磊用他的行動詮釋了什么叫做“生命的價(jià)值”。他的故事激勵著我們每一個(gè)人，讓我們明白：生命的意義不在于長短，而在于我們?nèi)绾稳ザ冗^它。蔡磊用他的行動告訴我們，即使面對生命的盡頭，也要堅(jiān)持自己的信念，為人類的健康和幸福而努力。
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