L'objectif de cette thèse est l'étude des interactions mécaniques entre la langue et le palais dans la production de parole et la déglutition. Cette interaction est cruciale car elle détermine la morphologie de la langue et son évolution dans le temps avant et après les contacts. Elle ne peut cependant pas être étudiée avec des approches cinématiques conventionnelles, car l'amplitude des mouvements est trop faible. La première partie de la thèse est consacrée à la conception d'un dispositif expérimental permettant de mesurer ces interactions sans perturber l'appareil vocal. La première particularité est que le dispositif est utilisé sur des patients édentés appareillés. Nous utilisons un duplicata de la prothèse complète maxillaire pour insérer des capteurs miniatures à jauges de contrainte dont les caractéristiques de réponse sont optimisées et qui permettent de mesurer la pression mécanique exercée par la langue sur le palais. La seconde particularité est qu’il existe une procédure d'étalonnage, associée aux capteurs, qui utilise une Colonne d’Eau Sèche. Elle applique une pression sur le capteur via une membrane en latex déformable, capable de simuler le comportement visco-élastique de la langue sur le palais. La deuxième partie de la thèse décrit le protocole de recherche clinique visant à (1) caractériser l'interaction langue-palais au cours de la prononciation et de la déglutition normales sur des individus édentés que nous considérons adaptés à leur prothèse complète (Cohorte 1), (2) observer l'adaptation dans une étude longitudinale des patients édentés nouvellement appareillés (Cohorte 2). Ce projet comprend, pour les deux cohortes, la description des objectifs, le protocole expérimental, la description fine des paramètres pertinents et la méthode statistique de traitement des données. Toutefois, le processus de rédaction et de soumission de ce protocole à un Comité de Protection des Personnes (CPP) a été plus long que prévu et l’étude clinique n’a pu être menée dans le cadre de cette thèse. C’est pourquoi, dans la troisième partie de la thèse, nous avons utilisé les données enregistrées dans l’étude de faisabilité, auprès d'un adulte édenté francophone. Les résultats montrent que notre dispositif permet d'explorer des hypothèses théoriques cruciales dans la parole comme l'existence de cibles virtuelles au-dessus du palais ou le rôle du palais dans la mise en forme du conduit aérien des consonnes fricatives. Les résultats des données enregistrées lors de la déglutition sont moins clairs, mais l'enchaînement temporel précis des contacts peut être décrit, ce qui permet de préciser comment les mouvements ondulatoires de la langue pendant la phase orale de la déglutition exploitent les contacts avec le palais. Les retombées cliniques de cette thèse permettent une meilleure connaissance du rôle fonctionnel des prothèses complètes et d’envisager la conception de prothèses qui seraient adaptées aux spécificités de chaque patient, notamment pour la rééducation des sujets traités chirurgicalement après des cancers de la langue, dans le cadre des taches de production de parole et de déglutition / The aim of the thesis is the study of the mechanical interaction between tongue and palate in speech production and swallowing. This interaction is crucial since it determines the shape of the tongue and its time evolution before and after contacts occur. Yet it cannot be studied with conventional kinematic approaches, since magnitude of movements is too small. The first part of the thesis was devoted to the design of an experimental setup to measure this interaction without perturbing the vocal tract. The first specificity is that the setup is used on subjects who are edentulous and wear a complete denture. We use a duplicate of the complete denture to insert miniature strain gauge sensors with enhanced response characteristics, that enable the measure of the mechanical pressure exerted by the tongue in different locations of the palate, without altering the shape of the palatal arch. The second specificity is that the calibration procedure uses a Dried Water Column (DWC) that applies pressure on the sensor via a deformable latex membrane, that simulates the way tongue touches the palate. The second part of the thesis enabled the design of an experimental protocol aiming at (1) providing a characterization of the tongue-palate interaction in normal speech production and swallowing based on edentulous subjects whom we consider to have adapted to their complete denture (cohort 1), (2) observing the adaptation process in a longitudinal study of edentulous subjects who are new users of complete denture (cohort 2). This work includes for two cohorts the design of the subject inclusion criteria, the motor tasks and the statistical method for the data analysis. However, unforeseen long delays were faced in the application process for the ethical approval and no data were collected in this context. Hence the third part of the thesis used data recorded in our most recent pilot study, with a French speaking edentulous adult. It is shown that our setup makes possible to tackle crucial theoretical questions in speech production such as the existence of virtual targets above the palate in stops or the role of the palate in the air channel shaping in fricatives. Results of swallowing tasks are less clear, but it is shown that precise time sequencing of contacts can be described, making possible the specification of how the ondulatory movements of the tongue in the oral phase of swallowing takes advantage of palatal contacts. In conclusion implications of this thesis are presented for a functional assessment of complete dentures, and the design of dentures that would be adapted to each subject’s specificities
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2019LYSE1099 |
| Date | 09 July 2019 |
| Creators | Mirchandani, Bharat |
| Contributors | Lyon, Grosgogeat-Balayre, Brigitte, Jeannin, Christophe, Perrier, Pascal |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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