La Figure 18 ci-dessous est un schéma de la salle de radiologie utilisée lors d’une acquisition de données cinéradiographiques par l’Institut de Phonétique de Strasbourg au Centre Hospitalier CMCO de Schiltigheim (Bas-Rhin).
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Figure 18 : Schéma de la salle de radiologie lors de l’acquisition des films cinéradiographiques (d’après
Vaxelaire, 2007).
Le locuteur, au centre de l’image, est habillé d’un manteau de plomb afin de le préserver des rayons diffus. Il est assis sur une chaise adaptée, et sa tête est maintenue à l’aide d’un serre-tête, comme mentionné plus haut dans cette section, dans le but de limiter des mouvements parasites qui rendraient la prise de mesures délicate. Il suffirait en effet d’une légère rotation de la tête pour que la mesure de l’amplitude des gestes soit imprécise, la coupe sagittale s’en trouvant modifiée. Le sujet est filmé à l’aide d’une caméra qui a évolué selon les époques : les premiers films réalisés par les chercheurs de l’Institut de Phonétique de Strasbourg ont ainsi été faits en 16 mm, avant que l’hôpital ne se dote d’une caméra 35 mm, format qui a été le plus souvent utilisé par la suite. Notons qu’à partir de la fin des années ‘90, le centre hospitalier s’est muni d’un système vidéo numérique, délivrant directement des fichiers informatique au format DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine). Les films que nous avons extraits de la base de données de l’Institut de Phonétique de Strasbourg pour la présente étude sont au format DICOM (25 Hz).
Entre le locuteur et la caméra se trouve l’amplificateur de brillance. Ce dernier, qui se situe à environ 20 cm du sujet, permet de capturer les variations du champ de rayons X, modifiées par la densité des tissus traversés, et de transformer ces fluctuations d’intensité en des variations de lumières proportionnelles. L'amplificateur de brillance fait converger vers un champ de dimensions réduites, les électrons produits sur l'écran fluorescent et détermine ainsi une augmentation de la luminosité, qui devient ainsi environ mille fois plus grande que celle
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d'un écran de scopie ordinaire. Cette augmentation de luminosité permet de diminuer considérablement la dose de rayons X tolérables par le sujet.
A l’opposé de la caméra et de cet amplificateur de brillance, se trouve le générateur de rayons X. Ces rayons X ne sont pas émis en continu, mais qu’il s’agit d’émissions par impulsions d’une durée de 2 ms, émissions qui se font en coordination avec l’ouverture du diaphragme de la caméra. Les rayons ionisants ne sont donc diffusés que pendant près de 10% de la durée totale des films. Signalons encore que le locuteur se trouve à 30 cm de ce générateur.
Certains tissus, tels que les lèvres par exemple, ne sont pas visibles lorsque la propagation des rayons X est à son maximum. D’où la présence d’un cache en plomb, placé entre le locuteur et le générateur de rayons X qui a pour but d’atténuer la densité des rayons, cela pour mieux discerner le contour de certains articulateurs.
Par ailleurs, une petite tige en plomb est également placée dans le champ, de façon à ce qu’elle soit visible, mais qu’elle n’entre pas en contact avec les articulateurs qui seront étudiés. Cette tige est reliée à un interrupteur qui est placé dans la cabine de radiologie. Au début de chaque séquence, une impulsion est donnée sur l’interrupteur, impulsion qui fait descendre la tige à l’aide d’un aimant. Une fois que la barrette arrive à son niveau le plus bas, son contact avec l’aimant provoque un signal sonore qui est amplifié et qui permet une post-synchronisation des images avec le son, comme nous le verrons plus bas.
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Figure 20 : Installation de cinéradiographie et exemples d'images extraites de radiofilms (Vaxelaire et al., 2009).
Enfin, il est utile de signaler qu'une fois l’enregistrement terminé, une grille de calibrage est positionnée à l’emplacement exact de la tête du locuteur.
En ce qui concerne l’enregistrement de la voix, il s’effectue à l’aide d’un microphone placé à 20 cm des lèvres. Pour nos films, plus récents, le son est enregistré sur un enregistreur DAT.
Etant donné que le son a parfois pu être enregistré directement sur un support numérique, comme ce fut le cas pour nos investigations, la méthode de synchronisation était relativement simple. En effet, la correspondance entre les données visuelles et sonores s’obtient alors en faisant correspondre le « top » provoqué par la tige en plomb, avec l’emplacement de cette barrette sur les images (Connan et al., 2003). En d’autres termes, cette technique consiste à faire coïncider le début du bruit de la tige sur le signal acoustique avec la première image où cette même tige est à sa position la plus basse (voir Figure 21). Précisons que pour réaliser cette opération, le « top » provoqué par la tige était enregistré, tout comme l’audio, sur un canal de l’enregistreur digital.
Figure 21 : La tige réalise un mouvement vers le bas et provoque au contact de l'aimant un bruit que l’on
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L'analyse des données pose en particulier des difficultés spécifiques, liées à l’extraction des contours des articulateurs à partir de trames individuelles des films radiologiques, à la correction des mesures à partir des grilles de calibration, et au choix des mesures les plus pertinentes.
7.3. Exploitation des radiofilms 7.3.1. Représentation sagittale
Les radiofilms fournissent une information dans le plan sagittal de la position et des déplacements d'un certain nombre d'articulateurs tels que les lèvres, la mâchoire, la langue, le voile du palais, le pharynx, l'os hyoïde et le larynx.
Figure 22 : Illustration de la coordination motrice entre plusieurs articulateurs dans une séquence [iky] (in Vaxelaire et al., 2009).