Badania

28 Października

Źródło: www.vsts.pl

Innowacyjny system do leczenia wad wymowy

Lubelscy naukowcy tworzą innowacyjny system do leczenia wad wymowy. Projekt spółki Industi uzyskał dofinansowanie w wysokości niemal 4 mln zł z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

Co piąte dziecko w Polsce mierzy się z różnego rodzaju problemami z zaburzeniami słuchu i mowy. Wymagają one okresowej bądź stałej opieki audiologicznej, logopedycznej, foniatrycznej oraz psychologicznej. Z powodu powyższych zaburzeń duży odsetek populacji ma problemy w adaptacji w środowisku szkolnym. Skutkuje to ograniczeniami w przyswajaniu wiedzy oraz trudnościami w czytaniu, mówieniu i pisaniu.

Wzrastający odsetek osób z wadami wymowy, stwarza konieczność sięgania po coraz sprawniejsze narzędzia wykorzystywane w terapii logopedycznej. Aplikacje logopedyczne pozwalają na urozmaicenie żmudnej i długotrwałej terapii. Wśród wielu systemów proponowanych na rynku nie wszystkie trafiają idealnie w potrzeby odbiorców, co w przypadku osób borykających się z problemami komunikacyjnymi jest szczególnie istotne.

Virtual Speech Therapy System będzie stanowić nowość w dziedzinie leczenia wad wymowy oraz przyczyni się do rozwoju rynku usług telemedycznych. W oparciu o analizę głosu i artykułowania zidentyfikuje wadę wymowy i wybierze formę terapii. System zapewni spersonalizowaną terapię leczenia wad wymowy przy wykorzystaniu interaktywnych gier, co stanowi atrakcyjną formę zwłaszcza dla najmłodszych pacjentom. Z kolei lekarzom zapewni dostęp do wyników oparty na algorytmicznym module analiz efektów i module walidacji poprawności ćwiczeń w czasie zbliżonym do rzeczywistego.

– W obecnym stanie techniki metody leczenia wady wymowy są nieefektywne, czasochłonne i szczególnie trudne do prowadzenia dla najmłodszych pacjentów. Firma Industi, która ma doświadczenie w opracowaniu produktów medycznych, postanowiła zmienić ten stan rzeczy – komentuje Wojciech Kamieniecki, dyrektor Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. – W zespole B+R spółki znajdują się specjaliści z zakresu językoznawstwa, otolaryngologii, logopedii, audiologii, ortodoncji, biocybernetyki, inżynierii biomedycznej oraz mechatroniki. Interdyscyplinarny zespół jest podstawą przy prowadzeniu projektów badawczo-rozwojowych.

VSTS będzie wyposażony w programy oraz wielopoziomowe gry terapeutyczne dostosowane do modeli terapeutycznych, które za pomocą wizualizacji będą wspierać korygowanie artykulacji poszczególnych głosek przez pacjentów. Pozwoli to na wyższą efektywność terapii, monitorowanie postępów oraz szybką korekcję wadliwej wymowy. Terapia z wykorzystaniem gier i programów zapewni graficzny feedback dla pacjentów oraz sprawi, że proces terapii będzie mniej uciążliwy od obecnych metod leczenia.

Prawidłowy słuch wiąże się z procesem nabywania mowy oraz właściwym jej odbiorem, czyli zdolnością odbioru, analizy i syntezy wszystkich zjawisk akustycznych. Zaburzenia słuchu wpływają bezpośrednio na rozwój mowy, a jej brak zakłóca procesy poznawcze, myślowe, utrudniając przy tym rozwój społeczny i emocjonalny.

– Najczęstszymi zaburzeniami wymowy występującymi w okresie szkolnym są różne rodzaje dyslalii (najczęściej sygmatyzm z zaburzoną realizacją głosek dentalizowanych i rotacyzm), jak również jąkanie – wyjaśnia Michał Waszczyk, project manager w spółce Industi. – Przy opracowaniu projektu kierowała nami chęć pomocy i wyjścia naprzeciw zarówno dzieciom, jak i osobom dorosłym z zaburzeniami mowy, dyslalią, dyzartrią, afazją i oligofazją. Liczne rozmowy w szerokim gronie specjalistów z naszego zespołu doprowadziły do stworzenia koncepcji Stymulatora Artykulacji. Równolegle Industi współpracowało w ramach projektów z obrębu problematyki zaburzeń słuchu i mowy, analizując współczesną wiedzę medyczną oraz jej przekładanie się na formy terapii. VSTS jest odpowiedzią na współczesne problemy, odciążając pod względem czasowym i ekonomicznym zarówno pacjenta, jak i terapeutę czy lekarza odpowiedzialnego za proces terapeutyczny.

Urządzenie będzie składało się ze słuchawek i tabletu, na którym pojawią się różne gry i zadania, a najważniejszym elementem systemu będzie doustna wkładka, analizująca ruchy języka pacjenta. Założeniem VSTS jest oparcie spersonalizowanej terapii mowy dla pięciu grup zaburzeń. Dla każdej grupy zostanie osadzonych 11 modeli korekcji artykulacji głosek dla dzieci i osób dorosłych. Terapia ta zostanie dostosowana do indywidualnej wady wymowy i będzie realizowana za pomocą interaktywnej gry terapeutycznej. Virtual Speech Therapy System umożliwi wzmocnienie percepcji słuchowej, dotykowej i wzrokowej w zakresie odpowiadającym za odbiór bodźców charakterystycznych dla poszczególnych dźwięków mowy. Usprawnianie artykulacji wymaga powtarzania ćwiczeń kilka razy dziennie, często przez kilkanaście miesięcy, a nawet lat. Opracowany system w sposób istotny poprawi autokontrolę słuchową, dotykową i wzrokową w procesie mówienia. Dzięki atrakcyjnej interaktywnej formie terapii zachęci do systematycznych ćwiczeń i zminimalizuje zjawisko męczliwości motorycznej, powszechnie występującej w terapii wad wymowy. Zastosowanie wkładki terapeutycznej do ust wysyłającej i odbierającej sygnały z biokompatybilnych sensorów umiejscowionych we wkładce ortodontycznej zamiast ingerencji szpatułką lub palcem przez terapeutę zwiększy efektywność i komfort terapii. System w oparciu o układ sensorów zapewni bieżącą informacje zwrotne o postępach pacjenta w terapii wad wymowy, co znacząco zwiększy możliwości terapii domowej.

– Środki pozyskane ze wsparcia NCBR stanowią doskonały stymulant dla szybszego rozrostu firmy i wzmocnienia jej działalności badawczo-rozwojowej. Dzięki temu „zastrzykowi kapitału” zaistniała możliwość szerszej współpracy ze środowiskiem naukowym w celu wypracowania innowacji produktowej, a następnie jej komercjalizacji – dodaje Michał Waszczyk.

Obecnie firma potrzebuje do dalszych prac próbek głosu. Stworzyła w tym celu specjalną aplikację Słowik, dzięki której powstanie baza artykulacji słów języka polskiego. Zebrane zostaną w ten sposób najczęściej zniekształcane głoski. Materiał posłuży do stworzenia algorytmu wykrywania wad wymowy i oceny akustycznej głosek. Chętni mogą pobrać aplikację na telefon, a prawie 2-minutowe nagrania zostaną automatycznie wysłane do bazy zgromadzonych wyrazów.

Zespół naukowy projektu tworzą: dr hab. Z. Marek Kurkowski, językoznawca, prof. UMCS, pracownik naukowo-dydaktyczny Katedry Logopedii i Językoznawstwa Stosowanego Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie; dr hab. Grzegorz Marcin Wójcik, prof. UMCS, kierownik Katedry Neuroinformatyki i Inżynierii Biomedycznej w Instytucie Informatyki Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie; prof. dr hab. n. med. Janusz Klatka, kierownik Katedry i Kliniki Otolaryngologii i Onkologii Laryngologicznej Uniwersytetu Medycznego w Lublinie; dr n. med. Małgorzata Partyka z Katedry i Zakładu Ortopedii Szczękowej Uniwersytetu Medycznego w Lublinie; dr Adam Kobus z Katedry Neuroinformatyki i Inżynierii Biomedycznej Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie oraz dr inż. Andrzej Kociubiński z Katedry Elektroniki na Politechnice Lubelskiej.

Projekt uzyskał dofinansowanie w wysokości blisko 4 mln zł w konkursie „Szybka Ścieżka”, realizowanym w ramach środków Funduszy Europejskich przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

MK