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在一項醫學突破中，漸凍人蔡磊近日試用了清華大學團隊開發的全球首個可穿戴人工喉。這一創新設備在蔡磊身上的應用，展示了科技為醫療健康領域帶來的巨大潛力。
這次試用的人工喉是針對漸凍人面臨的問題而專門設計的。這款設備通過人工智能技術，可以識別和理解蔡磊的聲音，并將其轉化為電子信號，再通過藍牙傳輸到電腦上。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量。
讓喉疾患者重獲新“聲”
著名醫學雜志《柳葉刀》２０２１年發布數據顯示，２０１９年全球共有２０．９萬例新發喉癌病例，其中男性為１８．１萬，女性為２．８萬。相較于前１０年，２０１０－２０１９年間喉癌的新發病例數增加了２４．７％。
清華大學任天令教授團隊基于石墨烯材料研發的智能可穿戴人工喉，對低頻的肌肉運動、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，人工喉還能通過熱聲效應將信號轉換成聲音播放。該成果已發表在《自然》人工智能子刊《自然·機器智能》上。
人的語音交流發出聲音，來源于聲帶震動，以及喉部、唇部這些發聲器官的協同合作。當說話的時候，如果把手放在喉部，能感覺到喉管是有震動的。不同于麥克風通過空氣中的機械波采集聲音，人工喉是一個極其敏感的機械傳感器，它能夠感知喉部細微的震動，可以把它看作一個頻域感知范圍更廣的麥克風。
此外，以往的揚聲器是通過機械振動來產生聲音，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。由于石墨烯具有高熱導率和低熱容率的特點，它還能夠通過空氣加熱、冷卻的過程（熱聲效應）發出聲音。因此，人工喉可以被看作為一種“麥克風和揚聲器的集合體”，用以輔助人們語音交流。
任天令教授團隊表示，通過集成ＡＩ模型，人工喉能夠識別一名喉切除術患者模糊說出的日常詞匯，準確率超過９０％。識別出的內容被合成為語音在人工喉上播放，可以初步恢復患者的語音交流能力。這將有助于幫助發聲失能群體恢復發聲，造福更多的聲音障礙者。同時，人工喉的制作過程簡單、性能穩定、易于集成，為語音識別和交互提供了一種新的硬件平臺，同時它還有很大的優化和拓展空間。
人工喉的使用體驗如何？
１１ 月 １３ 日，漸凍癥患者蔡磊、京東集團原副總裁成為了全球首個清華大學可穿戴人工喉的試用者，他久違的聲音又重現。
人工喉首先采集了蔡磊的聲音，之后通過這款人工喉，蔡磊發出了與自己正常時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 ２００３ 年 １１ 月 １３ 日，我很高興歡迎清華大學任天令教授團隊給我們帶來全球首創的可穿戴人工喉，它將幫助那些發音困難或失去聲音的人重新獲得交流的能力。作為全球第一個使用人工喉的漸凍癥患者，我覺得非常幸運。科技可以改變生活，我相信人類一定能戰勝漸凍癥。”
２０１９ 年 １０ 月，蔡磊被確診為漸凍癥。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，組織了國內外 １ 萬多名漸凍癥患者及時信息互通，建立了以患者為中心 ３６０ 度全生命周期醫療數據平臺；了解到醫學研究缺少漸凍癥患者捐獻的大腦和脊髓，他帶頭簽約捐獻并親自溝通病友參與。
今年已經是蔡磊確診漸凍癥的第四年，蔡磊表示，他現在已幾乎失去了生活自理能力，“從去年開始我就已經在準備后事了，比如設立慈善信托、遺體捐獻、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和臨床仍然會加速前進。”不過好消息是，１０ 月 ２８ 日，蔡磊在短視頻平臺上宣布，自己第一次用藥有效，身體部分機能出現好轉。
此次蔡磊的試用成功，無疑是對清華大學團隊以及所有科研人員的最好肯定。這不僅展示了科技的力量，也體現了人類對于科技進步的喜悅和期待。
為漸凍人帶來生活的希望
這項技術的成功應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。經過訓練，這個設備甚至有望幫助患者實現“吟詩作唱”的夢想。這種技術的出現，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療領域的無限潛力。
總的來說，這種石墨烯片的技術是一種創新的解決方案，它為喉疾患者帶來了新的希望。雖然它還有許多需要改進和完善的地方，但我們有理由相信，隨著科技的不斷進步，這種技術將會在未來發揮更大的作用，為人類帶來更多的便利和福祉。
生病后的蔡磊，就像一個勇敢的戰士，毫不畏懼地投身于對漸凍癥的深入研究。他每年個人投入超過千萬元，這份執著和堅定，讓人不禁為他的精神所感動。他坦言，團隊一直在全力以赴，但這個投入對于醫學研發來說，卻只是冰山一角。然而，蔡磊并沒有因此而氣餒，相反，他更加堅定地走在科研的道路上。蔡磊的腳步并沒有因為生命的盡頭而放緩。相反，即將走到生命盡頭的他，依然堅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。”這句話充滿了對生命的敬畏和對未來的堅定信念。
在這個充滿挑戰和希望的旅程中，蔡磊用他的行動詮釋了什么叫做“生命的價值”。他的故事激勵著我們每一個人，讓我們明白：生命的意義不在于長短，而在于我們如何去度過它。蔡磊用他的行動告訴我們，即使面對生命的盡頭，也要堅持自己的信念，為人類的健康和幸福而努力。
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