Войти
Среднесагиттальный вид человеческого рта. Катушки преобразователя (сенсора) обычно размещаются на языке и губах. Электромагнитная артикулография (ЭМА) - это метод измерения положения частей рта. EMA использует сенсорные катушки, размещенные на языке и других частях рта, для измерения их положения и движения с течением времени во время речи и глотания. Индукционные катушки вокруг головы создают электромагнитное поле, которое создает или индуцирует ток в датчиках во рту. Поскольку индуцированный ток обратно пропорционален кубу расстояния, компьютер может анализировать произведенный ток и определять положение катушки датчика в пространстве.
EMA используется в лингвистике и патологии речи для изучения артикуляции и в медицине для изучения ротоглоточной дисфагии. Другие методы использовались для изучения артикуляции и проглатывания с компромиссами в виде и количестве доступных данных. Палатография позволяет изучать артикуляции, которые контактируют с нёбом, например, некоторые языковые согласные, но в отличие от EMA, палатографы не могут предоставить данные о звуках, которые не соприкасаются с нёбом, таких как гласные. Рентгеноскопия и микропучок рентгеновского излучения позволяют исследовать бесконтактные движения рта, такие как EMA, но подвергают субъектов воздействию ионизирующего излучения, которое ограничивает количество данных, которые могут быть получены от данного участника.
Возможность наблюдать за движениями артикуляторов имеет большое значение для изучения фонетики., чтобы понять, как производятся звуки.
Электромагнитная артикулография использует принцип электромагнитной индукции для измерения положения и движения различных точек во рту и вокруг него. Шлем, содержащий электромагнитные передатчики, создает переменное магнитное поле, пропуская через передатчики токи на разных частотах. Сенсорные катушки, помещенные мидсагиттально во рту, создают ток, поскольку они движутся через магнитное поле, обратно пропорциональное кубу расстояния от передатчиков. Индуцируемый током чередуется с той же частотой, что и катушка передатчика, и составной сигнал может быть выделен для определения расстояния от каждой отдельной катушки, тем самым определяя положение датчика в пространстве.
В двумерной артикулографии, катушки передатчика расположены в равностороннем треугольнике в среднесагиттальной плоскости на лбу, подбородке и шее. Из-за геометрической ориентации катушек передатчика точные показания можно снимать, если катушки датчиков, помещенные на язычок, остаются в пределах примерно сантиметра от срединно-сагиттальной плоскости и не наклонены под углом более 30 градусов.
Артикулографы, способные выполнять измерения в трех измерениях, используют шесть передающих катушек, организованных в сферическую конфигурацию. Датчики расположены так, что ось сенсорной катушки никогда не бывает перпендикулярна более чем трем датчикам. Благодаря конфигурации передатчика и возможности измерения в нескольких измерениях, трехмерные артикулографы могут выполнять измерения за пределами срединно-сагиттальной плоскости. Для 2D-артикулографов требуются ограничительные подголовники, чтобы голова испытуемого не смещалась с плоскости измерения. Поскольку трехмерные артикулографы могут выполнять измерения за пределами срединно-сагиттальной плоскости, можно использовать менее ограниченную подголовник.
Томас Хиксон был первым, кто описал использование электромагнитных принципов для измерения артикуляции. В своем письме к редактору, опубликованном в «Журнале акустического общества Америки», он описал установку, в которой используются две сенсорные катушки и одна катушка генератора. Катушки датчика, прикрепленные ко лбу и задней части шеи, будут оставаться неподвижными, в то время как катушка генератора, прикрепленная к челюсти, будет перемещаться, создавая переменные токи в катушках датчика. Эти токи затем можно было использовать для определения расстояния в двух измерениях.
Ранние системы EMA, такие как система Hixon, имели проблемы с учетом наклона язычка во время использования, поскольку наклон сенсорных катушек вызывает изменения в наведенном токе, который может перекос данных. В 1987 году Пауль Шёнле и др. опубликовала улучшенную систему, в которой использовались три катушки передатчика (аналогичные катушке генератора Хиксона) и компьютерное программное обеспечение для триангуляции положения катушек датчиков и учета наклона. Однако современные двухмерные системы по-прежнему не могут компенсировать наклон датчиков более чем на 30 градусов, и измерения искажаются, если катушки датчиков смещаются от средней линии рта. В 1993 году Андреас Зиердт опубликовал описание артикулографа, который мог бы измерять движение в трех измерениях, хотя трехмерные артикулографы стали коммерчески доступны только примерно с 2009 года. В концептуальной концепции Зиердта шесть передающих катушек были размещены на одинаковом расстоянии друг от друга. Поскольку сенсорные катушки представляют собой диполи, когда они перпендикулярны катушке передатчика, индуцированный ток равен нулю, поэтому Зердт наклонил катушки передатчика так, чтобы при любом данном вращении сенсорной катушки он не был перпендикулярен более чем три катушки передатчика, позволяющие использовать не менее трех катушек передатчика для триангуляции положения датчика.
Визуализация движений языка трубачей Когда катушки датчика помещаются на язык Субъекта, артикуляция может быть затронута в зависимости от размещения катушек, но сравнительный анализ не показал, изменяется ли артикуляция из-за катушек. Катушки имеют размер около 3 мм и не считаются серьезным источником ошибок при измерениях. Некоторые исследователи обнаружили, что испытуемых раздражают сенсорные катушки, расположенные на кончике языка, что может привести к нарушению артикуляции. Точно так же провода, прикрепленные к сенсорным катушкам, могут препятствовать артикуляции, если не выходят за пределы рта.
Не было доказано, что длительное воздействие электромагнитных полей вредно для здоровья человека, но рекомендуется избегать беременных или использующих кардиостимуляторы. Руководства устанавливают предел безопасного непрерывного воздействия от 100 мкТл до 200 мкТл. Поле и частоты, выдаваемые электромагнитными артикулографами, сопоставимы с таковыми, выдаваемыми компьютерными терминалами, с максимальным измеренным значением около 10 мкТл.
Электромагнитной артикулографии предшествовали различные диагностические методы.
Палатография и электропалатография измеряют контакт языка с небом и, таким образом, не могут измерить суставы, которые не создают контакт с нёбом, например гласные.
Палатография включает нанесение на язык окрашенного вещества, которое затем переносится на нёбо во время артикуляции. Затем делается снимок неба, чтобы зафиксировать место контакта, и, если необходимо сделать еще одну палатограмму, промывают рот и перекрашивают язык. Особенно дешевый метод, который часто используется в полевых исследованиях, может быть трудным для сбора больших объемов данных.
Электропалатография включает использование специально подобранного искусственного неба, содержащего электроды, которые измеряют контакт. Несмотря на то, что искусственное небо способно регистрировать множественные контакты, оно может затруднять или мешать артикуляции, и для каждого объекта требуется индивидуально подогнанное небо.
Видеофлюороскопия использует рентгеновское излучение для получения движущиеся изображения рта при артикуляции или глотании. Он считается золотым стандартом в исследованиях дисфагии из-за его способности снимать на видео весь пищеварительный тракт во время глотания. Его часто используют для изучения и лечения аспирации пищи, определения того, какие части пищеварительного тракта не работают во время глотания, и положений, в которых глотание легче всего. Можно собрать только ограниченные данные, поскольку сеансы обычно ограничиваются тремя минутами из-за опасности радиационного воздействия. и он не позволяет детально анализировать движения языка.
Подобно видеофлюороскопии, исследования микропучка рентгеновского излучения используют излучение для изучения движений артикуляторов. Золотые гранулы размером от 2 до 3 мм помещаются во рту и вокруг нее так же, как катушки, используемые в EMA. Радиационное облучение ограничивается использованием компьютерного программного обеспечения для фокусировки узких рентгеновских лучей, примерно 6 мм, на гранулы и отслеживания их движения. Как и EMA, исследования с помощью микропучка рентгеновского излучения ограничены размещением гранул. Несмотря на то, что система способна свести к минимуму радиационное облучение, она в значительной степени недоступна, поскольку она уникальна для Университета Висконсина.
