Morfometria do trato vocal por ressonância magnética: simulação de padrões patológicos articulatórios

• Type: Article in National Scientific Journal
• Date: 2014

Authors

Sandra M. Rua Ventura (Author) Other; Diamantino Rui S. Freitas (Author) FEUP; Isabel Maria A. P. Ramos (Author) FMUP; João Manuel R. S. Tavares (Author) FEUP

Journal

Title: Revista Saúde & Tecnologia

Vol. #T2

Pages: e19-e28

ISSN: 1646-9704

Publisher: Escola Superior de Tecnologia da Saúde de Lisboa

Scientific classification

FOS: Medical and Health sciences

CORDIS: Technological sciences

Other information

Resumo (PT): Introdução – A análise da forma ou morfometria de estruturas anatómicas, como o trato vocal, pode ser efetuada a partir de imagens bidimensionais (2D) como de aquisições volumétricas (3D) de ressonância magnética (RM). Esta técnica de imagem tem vindo a ter uma utilização crescente no estudo da produção da fala. Objetivos – Demonstrar como pode ser efetuada a morfometria do trato vocal a partir da imagem por ressonância magnética e ainda apresentar padrões anatómicos normais durante a produção das vogais [i a u] e dois padrões articulatórios patológicos em contexto simulado. Métodos – As imagens consideradas foram recolhidas a partir de aquisições 2D (Turbo Spin-eco) e 3D (Flash Gradiente-Eco) de RM em quatro sujeitos durante a produção das vogais em estudo; adicionalmente procedeu-se à avaliação de duas perturbações articulatórias usando o mesmo protocolo de RM. A morfometria do trato vocal foi extraída com recurso a técnicas manuais (para extração de cinco medidas articulatórias) e automáticas (para determinação de volumes) de processamento e análise de imagem. Resultados – Foi possível analisar todo o trato vocal, incluindo a posição e a forma dos articuladores, tendo por base cinco medidas descritivas do posicionamento destes órgãos durante a produção das vogais. A determinação destas medições permitiu identificar quais as estratégias mais comummente adotadas na produção de cada som, nomeadamente a postura articulatória e a variação de cada medida para cada um dos sujeitos em estudo. No contexto de voz falada intersujeitos, foi notória a variabilidade nos volumes estimados do trato vocal para cada som e, em especial, o aumento do volume do trato vocal na perturbação articulatória de sigmatismo. Conclusão – A imagem por RM é, sem dúvida, uma técnica promissora no estudo da fala, inócua, não-invasiva e que fornece informação fiável da morfometria do trato vocal.

Abstract (EN): Introduction – The shape or morphologic analysis of anatomical structures, such as the vocal tract can be performed from two-dimensional (2D) or volumetric acquisitions (3D) of magnetic resonance imaging (MRI). This imaging technique has had an increasing use in the study of speech production. Objectives – To determine a method to perform the morphometric analysis of the vocal tract from magnetic resonance imaging; to present anatomical patterns during the normal speech production of some vowels and two pathological articulatory disorders in simulated context. Methods – The image data was collected from 2D (Turbo Spin Echo) and 3D (Flash Gradient Echo) acquisitions of MRI of four subjects during the production of three vowels; in addition, two articulatory disorders were assessed using this imaging protocol. The morphology of the vocal tract was extracted using manual and automatic techniques of image processing and analysis. Results – Based on five articulatory measurements, it was possible to study the entire vocal tract during vowel production, including the position and shape of the articulators involved. Based on these measurements, it was possible to identify the strategies most commonly adopted in the production of each sound, including the articulatory posture and the modification of each measure for the subjects under study. Concerning the voices of the different speakers, the variability in the assessed volumes of the vocal tract for each sound was found, and in particular, the increased vocal tract volume in the articulatory disorder – the sigmatism. Conclusion – MRI is a promising technique for speech production studies, safe, non-invasive and that provides reliable information concerning the morphometric analysis of the vocal tract.

Language: Portuguese

Type (Professor's evaluation): Scientific