2025年8月21日，高等研究院科研團(tuán)隊(duì)在自然指數(shù)期刊Advanced Materials上發(fā)表題為“A Wideband Multimodal Flexible Sensor Integrating Vertical Graphene and Sea Urchin-Like Nanoparticles for Post-Stroke Rehabilitation”的研究論文。高等研究院學(xué)生鐘耿為第一作者，深圳大學(xué)為唯一完成單位。

中風(fēng)是全球?qū)е麻L(zhǎng)期殘疾的主要原因之一，其中風(fēng)后失語(yǔ)癥會(huì)顯著損害患者的溝通能力和社交互動(dòng)能力。傳統(tǒng)康復(fù)設(shè)備往往體積龐大、價(jià)格昂貴且不適合日常使用，尤其在言語(yǔ)康復(fù)領(lǐng)域，便捷有效的解決方案仍十分有限。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，本研究推出了一款便攜式可穿戴傳感器系統(tǒng)，用于中風(fēng)誘發(fā)失語(yǔ)癥的康復(fù)治療。該傳感器融合柔性、超敏感且耐用的雙傳感器系統(tǒng)：基于A(yíng)g-MnO?的海膽狀納米粒子壓力傳感器用于檢測(cè)高頻聲帶振動(dòng)，垂直石墨烯/聚二甲基硅氧烷（VGr/PDMS）應(yīng)變傳感器則捕捉低頻肌肉運(yùn)動(dòng)。該傳感器集成于柔性電路中，采用編碼器周期一致生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)（Cy-cleGAN）模型識(shí)別用戶(hù)意圖并重建語(yǔ)音，顯著降低了對(duì)大規(guī)模標(biāo)注數(shù)據(jù)集的依賴(lài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，特定指令的意圖識(shí)別準(zhǔn)確率超過(guò)95%。通過(guò)客觀(guān)與感知評(píng)估，重建語(yǔ)音的自然度顯著提升，凸顯其在改善中風(fēng)患者日常溝通與互動(dòng)方面的潛在臨床應(yīng)用價(jià)值。

該研究得到了深圳市科技創(chuàng)新局項(xiàng)目和深圳市海外人才計(jì)劃項(xiàng)目的資助和支持。

論文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202508206

圖1. 通過(guò)聲學(xué)信號(hào)的振幅包絡(luò)與傳感器數(shù)據(jù)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別與重建。