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- Qualidade de imagem em mamografia: apresentação do músculo grande peitoral na incidência oblíqua médio-lateralPublication . Mota, Joana; Ventura, Sandra Moreira RuaA mamografia é, atualmente, o principal método de diagnóstico imagiológico da patologia mamária, sendo, por isso, essencial a produção consistente de imagens mamográficas de elevada qualidade. Assim, e uma vez que a mamografia visa a maximização da visualização do tecido mamário, o principal objetivo deste estudo consiste em investigar a apresentação mamográfica do músculo grande peitoral na incidência oblíqua médio-lateral (OML) da mama. Pretendeu-se relacionar os padrões técnicos de aquisição de imagem à forma de apresentação do referido músculo, avaliando-os de acordo com os atuais critérios de qualidade de imagem. As imagens mamográficas foram recolhidas a partir de duas instituições hospitalares de referência do Porto, sendo posteriormente efetuada uma análise e tratamento estatístico dos indicadores qualitativos e quantitativos de qualidade das mesmas. Numa análise global por instituição, e tendo por base estes indicadores, a instituição que utiliza uma angulação fixa do potter-bucky, independentemente do biótipo corporal da paciente, apresentou resultados melhores, indicando assim que a existência de falhas devido a erros de posicionamento é menor por comparação aos critérios de qualidade padrão. Constatou-se, portanto, que a angulação do potter-bucky tem um impacto relevante e estatisticamente significativo na qualidade das imagens mamográficas.
- The use and relevance of gonad protection shields in children during hips radiographyPublication . Silva, C. A.; Silva, P. N.; Ventura, Sandra Moreira RuaConsidering that ionizing radiation effects are cumulative and the gonads are particularly sensitive to these effects, and also the clinical importance of pelvic radiographs in children, the excess of radiation exposure to the gonads must be avoided. The purpose of this study is to demonstrate the relevance of the correct use of gonad protection shields and to evaluate their use on the hip radiographs performed in a reference clinical institution, through the retrospective analysis of pelvic radiographic images performed in children. According the image quality assessment, 20 (40%) patients were unprotected and gonads shields were incorrectly placed in 24 (80%) patients.
- Modelos morfológicos tridimensionais por IRM do tracto vocal para as principais vogais do Português EuropeuPublication . Ventura, Sandra Moreira Rua; Freitas, Diamantino RuiO entendimento da produção da fala tem sido ampla mente procurado, recorrendo à imagem por ressonância magnética (IRM), mas não é totalmente conhecido, particularmente no que diz respeito aos sons do Português Europeu (PE). O principal objectivo deste estudo foi a caracterização das vogais do PE. Com base na IRM recolheram-se conjuntos de imagens bidimensionais, em cinco posições articulatórias distintas, durante a produção sustentada do som. Após extracção de contornos do tracto vocal procedeu-se à reconstrução tridimensional, constatando-se que a IRM fornece in formação morfológica útil e com considerável precisão acerca da posição e forma dos diferentes articuladores da fala.
- 3D Vocal Tract Reconstruction Using Magnetic Resonance Imaging Data to Study Fricative Consonant ProductionPublication . Ventura, Sandra Moreira Rua; Freitas, Diamantino Rui S.; Ramos, Isabel Maria A. P.; Tavares, João Manuel R. S.The development of Magnetic Resonance Imaging (MRI) has grown rapidly in clinical practice. Currently, the use of MRI in speech research provides useful and accurate qualitative and quantitative data of speech articulation. The aim of this work was to describe an effective method to extract vocal tract and compute their volumes during speech production from MRI images. Using a 3.0 Tesla MRI system, 2D and 3D images of the vocal tract were collected and used to analyze the vocal tract during the production of fricative consonants. These images were also used to build the associated 3D models and compute their volumes. This approach showed that, in general, the volumes measured for the voiceless consonants are smaller than the counterpart voiced consonants.
- Speaker-specific articulatory assessment and measurements during Portuguese speech production based on Magnetic Resonance ImagesPublication . Ventura, Sandra Moreira Rua; Vasconcelos, Maria João; Freitas, Diamantino Rui; Ramos, Isabel Maria; Tavares, João Manuel R. S.The development of two and three-dimensional magnetic resonance imaging (MRI) opened new options for a better understanding of speech production; in particular, for the articulation process, comparing with other imaging techniques, such as x-rays. Several MRI studies have been carried out considering different languages, but concerning European Portuguese the available information is far from being completely achieved. Recently, the knowledge gained with the application of deformable models in magnetic resonance images towards the automatic study of the vocal tract, has allowed an enhanced identification and description of the articulatory mechanism and its organs. Our aim is to extract and evaluate the main characteristics of the movements of vocal tract during European Portuguese speech production to achieve speaker-specific articulatory assessment from MRI. For this, we used active shape and active appearance models to identify, i.e. to segment, and simulate the vocal tracts shape in MR images and concluded that both are suitable for such tasks being the later more proficient. The findings obtained are believed to be useful for speech rehabilitation and simulation purposes, namely to recognize and simulate the compensatory movements of the articulators during speech production.Therefore, this chapter gains particular interest within the communities of speech study and rehabilitation, medical imaging and bioengineering. It is organized as follows: the introduction section starts with a literature review concerning the use, application and challenges of MRI in speech production study, in particular for speech articulation. In addition, image analysis techniques based on deformable templates, more specifically by using geometrical shapes driven by parameterized functions, are introduced. In the second section, the adopted methodology of MRI acquisition and data assessment are described. Based on this image analysis approach, in the results section the key aspects of articulatory movements during the production of relevant European Portuguese speech sounds are addressed. In the final section of this chapter, conclusions are presented and further suggestions for future work are indicated.
- Morfometria do trato vocal por ressonância magnética: simulação de padrões patológicos articulatóriosPublication . Ventura, Sandra Moreira Rua; Freitas, Diamantino Rui S.; Ramos, Isabel Maria A.; Tavares, João Manuel R. S.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.
- Magnetic resonance imaging of the vocal tract: techniques and applicationsPublication . Ventura, Sandra Moreira Rua; Freitas, Diamantino Rui; Tavares, João ManuelMagnetic resonance (MR) imaging has been used to analyse and evaluate the vocal tract shape through different techniques and with promising results in several fields. Our purpose is to demonstrate the relevance of MR and image processing for the vocal tract study. The extraction of contours of the air cavities allowed the set - up of a number of 3D reconstruction image stacks by means of the combination of orthogonally oriented sets of slices for e ach articulatory gesture, as a new approach to solve the expected spatial under sampling of the imaging process. In result these models give improved information for the visualization of morphologic and anatomical aspects and are useful for partial measure ments of the vocal tract shape in different situations. Potential use can be found in Medical and therapeutic applications as well as in acoustic articulatory speech modelling.
- Segmentation of tongue shapes during vowel production in magnetic resonance images based on statistical modellingPublication . Delmoral, Jessica C; Ventura, Sandra Moreira Rua; Tavares, João Manuel RSQuantification of the anatomic and functional aspects of the tongue is pertinent to analyse the mechanisms involved in speech production. Speech requires dynamic and complex articulation of the vocal tract organs, and the tongue is one of the main articulators during speech production. Magnetic resonance imaging has been widely used in speech-related studies. Moreover, the segmentation of such images of speech organs is required to extract reliable statistical data. However, standard solutions to analyse a large set of articulatory images have not yet been established. Therefore, this article presents an approach to segment the tongue in two-dimensional magnetic resonance images and statistically model the segmented tongue shapes. The proposed approach assesses the articulator morphology based on an active shape model, which captures the shape variability of the tongue during speech production. To validate this new approach, a dataset of mid-sagittal magnetic resonance images acquired from four subjects was used, and key aspects of the shape of the tongue during the vocal production of relevant European Portuguese vowels were evaluated.
- Técnicas de reconstrução tridimensionais das vias aéreas superiores - Estado da ArtePublication . Ventura, Sandra Moreira Rua; Silva, Marina Rodrigues daAs vias aéreas superiores, do ponto de vista anatómico e funcional, constituem um desafio na sua avaliação, quer no adulto quer na criança, existindo para o efeito, várias técnicas diretas e indiretas e com diferentes aplicações clínicas. São, no entanto, as modalidades de imagem, pelas potencialidades e utilização de técnicas avançadas, as mais usuais e vantajosas no auxílio ao diagnóstico e escolha da terapêutica de inúmeras patologias. O principal objetivo deste estudo é descrever e realçar a importância das técnicas de reconstrução tridimensionais (3D) no estudo das vias aéreas superiores a partir de imagens de Tomografia Computorizada (TAC) e Ressonância magnética (RM). Para o efeito, procedeu-se a um estudo de natureza descritiva, sustentado numa revisão bibliográfica.
- Three-dimensional modeling of tongue during speech using MRI dataPublication . Ventura, Sandra Moreira Rua; Freitas, Diamantino Rui; Tavares, João ManuelThe tongue is the most important and dynamic articulator for speech formation, because of its anatomic aspects (particularly, the large volume of this muscular organ comparatively to the surrounding organs of the vocal tract) and also due to the wide range of movements and flexibility that are involved. In speech communication research, a variety of techniques have been used for measuring the three-dimensional vocal tract shapes. More recently, magnetic resonance imaging (MRI) becomes common; mainly, because this technique allows the collection of a set of static and dynamic images that can represent the entire vocal tract along any orientation. Over the years, different anatomical organs of the vocal tract have been modelled; namely, 2D and 3D tongue models, using parametric or statistical modelling procedures. Our aims are to present and describe some 3D reconstructed models from MRI data, for one subject uttering sustained articulations of some typical Portuguese sounds. Thus, we present a 3D database of the tongue obtained by stack combinations with the subject articulating Portuguese vowels. This 3D knowledge of the speech organs could be very important; especially, for clinical purposes (for example, for the assessment of articulatory impairments followed by tongue surgery in speech rehabilitation), and also for a better understanding of acoustic theory in speech formation.