In-Ear System for Monitoring Lower Jaw Motion: A Novel Approach to Speech Intention Detection in Laryngectomy Patients
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVE: Restoring speech following laryngectomy presents a significant clinical challenge due to the reliance of existing artificial voice systems on manual operation. This limitation reduces their practicality and social acceptability, emphasizing the critical need for hands-free solutions. In this proof-of-concept study, we investigate an untapped biomarker: deformation of the outer ear canal induced by lower jaw motion, as a discreet and reliable indicator of speech intention. METHODS: We propose a novel in-ear device designed to monitor these deformations and enable intuitive, hands-free control of artificial voice systems. The prototype device is equipped with four infrared proximity sensors, housed within a 3D-printed enclosure. Testing protocol assessed the device's ability to detect fundamental jaw movements (protrusion, retraction, depression/elevation, and lateral shifting), integrated movements (chewing and coughing), and speech patterns (isolated vowels, single words, and complete sentences). RESULTS: Device performance was validated through comparison with surface electromyography and audio recordings, confirming its accuracy in detecting both activity onset and termination across all tested movements and speech patterns. Reproducibility of recorded signals was established across independent trials, with the device removed and repositioned within the ear canal between trials. CONCLUSION: We demonstrated that outer ear canal deformation reliably captures mandibular movements, including those associated with speech, establishing its potential as a discreet and reproducible biomarker for intuitive, hands-free control of artificial voice systems. SIGNIFICANCE: By offering a non-invasive, socially acceptable solution, this approach holds significant promise for enhancing the quality of life for laryngectomy patients and facilitating their reintegration into social and professional environments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».