Africa-Press – São Tomé e Príncipe. Flexible grâce à sa découpe géométrique, un nouveau patch de trois centimètres de côté permet de décoder la parole à partir des mouvements musculaires du larynx. Ce nouveau dispositif réussit à reconnaître un nombre – pour l’instant – réduit de phrases grâce à l’aide d’un algorithme avec une précision de près de 95%, rapportent de nouveaux travaux publiés dans la revue Nature Communications.
Un patch inspiré de l’art du découpage et du pliage japonais
Le kirigami est un art japonais associant l’origami (l’art du pliage) à la découpe. C’est sur ce principe que des chercheurs de l’Université de Californie (Etats-Unis) ont imaginé un patch dont les propriétés magnétoélastiques permettent la détection de la parole sans dépendre des cordes vocales.
“Il existe déjà des capteurs de gorge souples et des haut-parleurs fabriqués à partir de matériaux tels que le fluorure de polyvinylidène (PVDF), les nanofils d’or ou le graphène”, contextualise Ziyuan Che, spécialiste des biomatériaux et premier auteur de la publication. Mais ces capteurs étant non extensibles, générant notamment inconfort et imprécisions dans la détection.
CUn patch auto-alimenté qui détecte les mouvements de la gorge
Le nouveau patch est constitué d’une couche de polydiméthylsiloxane (PDMS) – un polymère aux propriétés élastiques et isolantes – et une couche de cuivre, séparées par un mélange de PDMS et de micro aimants, pour une épaisseur totale d’environ 1,5 millimètre.
C’est cette couche intermédiaire qui convertit le mouvement des muscles de la gorge en variations du champ magnétique transmises par la couche de cuivre sous forme de signaux électriques.
Le processus s’auto-alimente, et ne nécessite donc pas de source d’énergie extérieure. Ce sont ces signaux qui sont ensuite décodés par un algorithme entraîné sur cinq phrases prononcées une centaine de fois par chacun des huit participants recrutés, dont “joyeux Noël”, “je t’aime” ou encore “je ne te fais pas confiance”.
Un décodage de la parole grâce à l’intelligence artificielle
“L’Intelligence Artificielle remplit les blancs”, explique Ziyuan Che, de façon à reconnaître ces cinq phrases avec une précision de 95%. Lors d’un test sur trois participants et dix autres phrases, la précision s’est maintenue à 93%, précise le chercheur.
“Tester l’appareil avec des phrases inconnues serait une tâche d’apprentissage automatique. Avec suffisamment de données collectées auprès de l’utilisateur, nous pensons qu’il est possible d’entraîner un algorithme qui traduit n’importe quelle phrase prononcée par le patient”, anticipe-t-il.
Le développement de la version plus avancée de l’algorithme est justement la prochaine étape de ces travaux. Avec en ligne de mire le soutien aux patients privés de voix, que ce soit en raison d’une dysphonie (altération de la voix), d’une aphonie (extinction de voix), de nodules, ou encore des suites d’une procédure médicale comme suite à un cancer du larynx ou une trachéotomie.
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