Comment soulager une personne souffrant de troubles de la voix ? Une équipe de chercheurs de l’école d’ingénierie de l’université de Californie à Los Angeles (UCLA) a imaginé un patch multicouche aux propriétés magnéto-élastiques qui, une fois placé sur le cou, entraîne des effets en chaîne : lorsque la personne articule une phrase sans faire vibrer ses cordes vocales, ce système décèle les mouvements des muscles extrinsèques du larynx (sterno-thyroïdien, thyro-hyoïdien…). Ces mouvements sont alors transformés en signaux électriques puis transmis à un modèle d’apprentissage automatique préentraîné, une intelligence artificielle (IA), afin de produire un signal vocal. Ce dispositif, détaillé dans Nature Communications et encore à l’état de prototype, « peut effectuer des transmissions quotidiennes de langage avec 94,7 % de précision », explique l’auteur principal, Ziyuan Che.
« Au départ, en juillet 2022, nous voulions concevoir un haut-parleur souple en utilisant les matériaux composites magnétiques précédemment mis au point dans notre laboratoire », se souvient le chercheur. Cet objectif va peu à peu se transformer au vu des problèmes récurrents d’aphonie d’un membre de l’équipe. « Pour l’aider, nous avons voulu imaginer un haut-parleur extensible capable de capter le sens sémantique d’expressions sans qu’une personne ait recours à ses cordes vocales. » Les scientifiques se rapprochent d’experts médicaux du département ORL de la David Geffen School of Medicine (UCLA) afin d’affiner leur concept qui aura pris un peu plus d’un an et demi « entre l’idée et la publication ». Sur les six prochains mois, précisent-ils, « [Ils veulent] faire évoluer l’algorithme afin qu’il devienne un véritable décodeur du mouvement des muscles [telle une réponse libre d’un questionnaire] plutôt qu’un classificateur [tel un questionnaire avec des réponses fermées utilisant des phrases préenregistrées] ».
De potentiels usages militaires
Dans le domaine de la santé, « l’utilisation de l’intelligence artificielle pour emmagasiner des données et les reproduire en termes de voix est un concept d’avenir », réagit le professeur Daniel Brasnu, praticien consultant à l’hôpital Fondation Rothschild, à Paris, ancien chef du service ORL à l’hôpital européen Georges-Pompidou (AP-HP), qui a également codirigé pendant quinze années au CNRS le laboratoire de recherche sur la voix, la parole et les biomatériaux. Cependant, ajoute-t-il, ce prototype, conçu par des spécialistes de bio-ingénierie, « va devoir être testé et confronté à différentes réalités cliniques ». Ainsi, explique-t-il, « les muscles à l’extérieur du larynx étant prélevés lors d’une laryngectomie totale, ce dispositif n’est pas adapté. En revanche, on peut imaginer son utilité dans des cas postopératoires de chirurgie partielle laryngée tel un cancer des cordes vocales pris à ses débuts. »
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