Développement et mise en œuvre de marqueurs fiduciaires pour l'imagerie IRM du conduit vocal en vue de la modélisation articulatoire de la parole
Résumé
MRI allows to characterize the shape and position of speech articulators, but not to track the evolution of flesh points, since there are no markers reliably associated with the highly deformable tissues of these articulators. This information is however interesting for the knowledge of the biomechanical properties of these organs as well as for modelling the relations between measurement modalities such as MRI or the electromagnetic articulography. We have therefore attached to a speaker's articulators fiduciary markers made of non toxic polymers visible by MRI, and recorded a corpus of MRI midsagittal images. The articulators' contours and the markers' coordinates manually determined have been analysed. We have observed a departure from the hypothesis of uniformly distributed elasticity ranging from 0.6 to 1.5 cm. Besides, we have shown that the markers can predict the articulators' contours with a variance explanation around 85 %, and an RMS error from 0.08 to 0.15 cm, compared to 74 à 95 %, and 0.07 à 0.14 cm for the original articulatory models.
L'IRM permet de caractériser la forme et la position des articulateurs de la parole, mais pas de suivre l'évolution des points de chair, car il n'existe pas de repères associés de manière fiable aux tissus hautement déformables de ces articulateurs. Or ces informations sont intéressantes pour la connaissance des propriétés biomécaniques de ces organes ainsi que pour la modélisation des relations entre modalités de mesure telles que l'IRM et l'articulographie électromagnétique. Nous avons donc attaché aux articulateurs d'un locuteur des marqueurs fiduciaires constitués de polymères non toxiques et visibles à l'IRM, et enregistré un corpus d'images IRM médiosagittales. Les contours des articulateurs et les coordonnées des marqueurs déterminés manuellement ont été analysés. Nous avons observé une déviation des marqueurs de l'ordre de 0.6 à 1.5 cm par rapport à une hypothèse d'élasticité répartie de manière uniforme. Nous avons par ailleurs montré que les marqueurs peuvent prédire les contours des articulateurs avec une explication de la variance autour de 85 %, et une erreur RMS entre 0.08 et 0.15 cm, à comparer avec 74 à 95 %, et 0.07 à 0.14 cm, pour les modèles articulatoires originaux.