Le persone affette da disturbi vocali, compresi coloro con condizioni patologiche delle corde vocali o in fase di recupero da interventi chirurgici per il cancro alla laringe, spesso incontrano difficoltà o impossibilità nel parlare. Questo scenario potrebbe presto subire un cambiamento significativo.
I disturbi vocali sono diffusi in tutte le fasce di età e gruppi demografici, con studi che indicano che circa il 30% delle persone sperimenterà almeno un disturbo vocale nella propria vita. Tuttavia, con approcci terapeutici come interventi chirurgici e terapia vocale, il recupero della voce può richiedere diversi mesi fino a un anno, con alcune tecniche invasive che richiedono un periodo di riposo vocale postoperatorio obbligatorio.
Un team di ingegneri dell’UCLA ha sviluppato un dispositivo morbido, sottile ed elastico, delle dimensioni di poco più di 1 pollice quadrato, che può essere applicato sulla pelle esterna della gola per aiutare le persone con problemi alle corde vocali a recuperare la loro funzione vocale.
Il nuovo sistema bioelettrico, ideato da Jun Chen, professore associato di bioingegneria presso la Scuola di Ingegneria Samueli dell’UCLA, insieme ai suoi colleghi, è in grado di rilevare i movimenti dei muscoli della laringe di un individuo e trasformare tali segnali in un discorso udibile con l’ausilio della tecnologia di Machine Learning, con un’accuratezza del 95%.
Soluzioni esistenti come i dispositivi elettro-laringei portatili e le procedure di perforazione tracheoesofagea possono risultare scomode, invasive o fastidiose”, ha commentato Chen, ricercatore e leader del Gruppo di Ricerca su Bioelettronica Indossabile presso l’UCLA “Questo nuovo dispositivo offre un’opzione indossabile e non invasiva in grado di assistere i pazienti nella comunicazione prima e dopo il trattamento dei disturbi vocali.
Questa innovazione rappresenta l’ultimo risultato degli sforzi di Chen per aiutare le persone con disabilità. In precedenza, il suo team aveva sviluppato un guanto indossabile capace di tradurre la Lingua dei Segni in un discorso in tempo reale, facilitando la comunicazione tra i sordomuti e coloro che non conoscono la LIS.
Il dispositivo indossabile è progettato per essere sufficientemente flessibile da seguire i movimenti e catturare l’attività dei muscoli della laringe sotto la pelle. Ha la forma di un cerotto ed è composto da due componenti principali: una componente sensoriale autoalimentata, che rileva e converte i segnali generati dai movimenti muscolari in segnali elettrici, e una componente di attuazione, che traduce questi segnali in discorso udibile.
Entrambe le componenti sono costituite da uno strato di silicone biocompatibile con proprietà elastiche e uno strato di induzione magnetica composto da bobine di rame. Nel mezzo c’è un ulteriore strato contenente micromagneti. Utilizzando un meccanismo di rilevamento morbido e magnetoelastico sviluppato dal team di Chen, il dispositivo è in grado di rilevare i cambiamenti nel campo magnetico causati dai movimenti dei muscoli della laringe.
Con dimensioni di 1,2 pollici su ogni lato e un peso di circa 7 grammi, il dispositivo ha uno spessore di soli 0,06 pollici. È, inoltre, dotato di un nastro biocompatibile a doppia faccia, che consente un facile posizionamento sulla gola dell’utente, e che può essere riutilizzato in caso di necessità.
