Las imágenes de ultrasonido se pueden utilizar para mostrar la forma y los movimientos de la lengua en tiempo real durante el habla. Las imágenes se pueden utilizar para determinar la naturaleza de los errores de sonido del habla. La retroalimentación visual de la lengua se puede utilizar para facilitar mejoras en la producción de sonidos del habla en poblaciones clínicas.
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Artículo de método
Las imágenes de ultrasonido de la lengua: Un tutorial para la evaluación y remediación de los errores del habla de sonido
En este artículo
Resumen
Resumen
diagnóstico por imágenes ultrasónicas ha sido una herramienta común en la práctica médica durante varias décadas. Proporciona un método seguro y eficaz para formar imágenes de estructuras internas del cuerpo. Ha habido un aumento reciente en el uso de la tecnología de ultrasonido para visualizar la forma y movimientos de la lengua durante el discurso, tanto en los altavoces típicos y en poblaciones clínicas. El ultrasonido de expresión se ha ampliado en gran medida nuestra comprensión de cómo los sonidos articulados con la lengua (sonidos lingual) se producen. Dicha información puede ser particularmente valiosa para los patólogos del habla y del lenguaje. Entre otras ventajas, las imágenes de ultrasonido se pueden utilizar durante la terapia del habla para proporcionar (1) modelos ilustrativos de (es decir, "correctas") configuraciones típicas de la lengua de los sonidos del habla, y (2) una fuente de información sobre la naturaleza de las producciones articulatorio desviadas. Las imágenes también se pueden utilizar como una fuente adicional de retroalimentación para las poblaciones clínicas de aprendizaje a disdistinguirlas de sus mejores producciones de sus producciones incorrectas, en ruta hacia el establecimiento de hábitos articulatorios más eficaces.
retroalimentación ultrasonido se utiliza cada vez más por los científicos y médicos como tanto la experiencia de los usuarios aumenta, y como el gasto de los descensos de los equipos. En este tutorial, se presentan los procedimientos para la recogida de imágenes de ultrasonido de la lengua en un contexto clínico. Nos ilustran estos procedimientos en un ejemplo ampliado que ofrece un sonido de error común, Inglés Americano / r /. Imágenes de correcta y distorsionada / r / se utilizan para demostrar (1) cómo interpretar las imágenes de ultrasonido, (2) la forma de evaluar la forma lengua durante la producción de los sonidos del habla, (3), la forma de categorizar los errores de forma lengua, y (4) , cómo proporcionar retroalimentación visual para producir una forma de lengua más adecuada y funcional. Se presenta un protocolo de muestra para el uso de imágenes de ultrasonido en tiempo real de la lengua para la retroalimentación visual para remediar los errores de sonido del habla. Además, edatos jemplo se muestran para ilustrar los resultados con el procedimiento.
Introducción
Ambos entornos clínicos y de investigación han visto un aumento en el uso de la ecografía para proporcionar la intervención biofeedback visual para las personas con trastornos del habla. Un uso importante de la ecografía para los patólogos del habla y lenguaje es un instrumento de biofeedback visual durante la intervención para individuos con trastornos del habla. Con la guía de un patólogo del habla y el lenguaje, los alumnos pueden observar video en tiempo real de la forma y los movimientos de su lengua y discutir cómo estas imágenes pueden diferir de los movimientos de la lengua necesarios para articular adecuadamente un sonido de voz. Para llevar a cabo este tipo de intervenciones, es importante que los usuarios sean competentes en la interpretación de imágenes de ultrasonido como la lengua se mueve en tiempo real. El conocimiento de la gama de patrones articulatorios correctos usan los hablantes típicos es fundamental para el reconocimiento de la lengua formas erróneas.
Los métodos descritos en este documento la dirección (a) recoger imágenes de ultrasonido del tongue, (b) la interpretación de imágenes de ultrasonido asociados con las dos producciones correctas e incorrectas de sonidos del habla, y (c) el uso de imágenes de ultrasonido en tiempo real como fuente de retroalimentación visual para facilitar los cambios de producción del habla en individuos con errores de sonido del habla. Aunque la ecografía puede utilizarse para visualizar una variedad de fonemas linguales, ejemplos aquí se centrarán en imágenes de ultrasonido de la lengua para la / r / sonido (como en coche rojo), que se describe como el error residual más común entre los niños que adquieren Inglés Americano 1. También es el sonido que se ha estudiado más ampliamente en aplicaciones clínicas de la ecografía hasta la fecha. 2-14
Un objetivo importante en el habla (re) habilitación es facilitar el habla más inteligible mediante la enseñanza de rutinas articulatorias que dan lugar a producciones perceptualmente apropiadas de un sonido o secuencia diana. Por lo tanto, es fundamental para comprender las acciones de la lengua durante el habla normal y During producción de los errores del habla. visualización en tiempo real de la lengua puede jugar un papel muy beneficioso en el fomento de un altavoz para modificar los movimientos articulatorios, ya que proporciona al clínico y al cliente con una representación compartida de lo que está sucediendo realmente durante el habla. Sin visualización en tiempo real de la lengua, sólo imágenes estáticas o descripciones verbales de la lengua de destino configuraciones están disponibles para facilitar la comprensión de los comportamientos deseados articulatorios. En modelos basados en el esquema de aprendizaje motor, la información visual acerca de los movimientos de la lengua durante el habla se considera una forma de retroalimentación "conocimiento de rendimiento" (es decir, que proporciona información cualitativa específica sobre el movimiento que se ha producido) 15. Investigaciones anteriores han indicado que el conocimiento detallado de la regeneración del funcionamiento puede facilitar la adquisición de un nuevo motor de rutina 16.
El ultrasonido tiene varias ventajas sobre otros technologies usado para visualizar el habla. Con el ultrasonido, todo el contorno de la lengua puede ser visualizado de forma rápida desde la punta hasta la raíz. Preparación para la ecografía general, toma menos de un minuto.
Por el contrario, electropalatografía (EPG) requiere una impresión dental y la creación de un pseudopalate personalizado (que puede llevar semanas), y puede tomar tiempo para adaptarse a hablar con el paladar pseudo-17. EPG también permite la visualización de los contactos de la lengua-paladar sólo en la región cubierta por el pseudopalate y no puede mostrar la raíz de la lengua o la forma general de la lengua. Esto limita la naturaleza de qué aspectos de articulación se pueden orientar de manera efectiva con la EPG.
Otra alternativa es articulography electromagnética (EMA), que puede proporcionar información general sobre la forma y el movimiento de la lengua 18. Sin embargo, EMA requiere sensores para ser pegado a la lengua y otras estructuras; Por lo tanto, la puesta a punto para este tipo de lenguade formación de imágenes puede tener 20 - 30 min y puede no ser un método viable para el uso frecuente. Por lo tanto, el ultrasonido puede ser vista como más práctico.
En el contexto específico de la investigación clínica en la evaluación y tratamiento de la / r / errores, el uso de la ecografía ha sido reportado en varios estudios para las personas con trastornos del habla sonido idiopática 2,10,11,13,19, 20 deterioro de la audición, la infancia apraxia del habla 12,21, y apraxia adquirida del habla posterior a un accidente vascular cerebral 22. Los estudios también han reportado el uso de ultrasonido para tratar los errores de otros fonemas linguales como / ʃ ʧ skgl / 23,24. Poblaciones adicionales que pueden ser candidatos incluyen individuos con trastornos del habla relacionados con el paladar hendido, o individuos pronunciación de los sonidos de aprendizaje en una lengua no nativa 25.
Las imágenes por ultrasonido también puede ser útil para el diagnóstico, por ejemplo, acaracterizar errores en formas linguales, 26,27, o para identificar contrastes sub-perceptibles o encubiertas en el habla desordenada 28,29. Si se están obteniendo y se comparan las mediciones precisas de articulación, es esencial que el ultrasonido puede estabilizar de manera que el espacio de coordenadas para la medición permanece razonablemente constante. Sin embargo, en general se acordó que una sonda no estabilizado se obtiene la información de suficiente calidad para aplicaciones de diagnóstico y tratamiento clínico, que es el foco de este trabajo.
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Protocolo
Declaración de Ética. Cuando se utiliza en la investigación, el consentimiento informado y / o el dictamen de los niños siempre se requiere antes de recoger imágenes de ultrasonido. Cuando se utiliza clínicamente, los clientes deben ser informados de la finalidad de la imagen de ultrasonido. A pesar de diagnóstico por imágenes ultrasónicas se considera "riesgo mínimo" 30, los usuarios siempre deben seguir el principio ALARA cuando se utiliza el ultrasonido, es decir, la exposición a ultrasonidos debe ser tan "tan bajo como sea razonablemente posible" 31. Esto implica la limitación de potencia acústica durante la formación de imágenes y también limitar el tiempo de exposición. Por ejemplo, si el ultrasonido se utiliza para la retroalimentación visual, pero el participante no asiste a la retroalimentación visual, sería prudente interrumpir la proyección de imagen.
1. Recopilación de las imágenes de ultrasonido de la Lengua
NOTA: Consideraciones técnicas. sondas de ultrasonidos de diagnóstico se utilizan para la imagen de la lengua. Una gama de frecuencias entre aproximadamente 3-8 MHz won una frecuencia de imagen de 30 fotogramas por segundo se recomienda para obtener imágenes de la lengua clínica 32.
NOTA: Las siguientes instrucciones se aplican al sistema de ecografía de diagnóstico (véase la Tabla de Materiales) con un transductor C6-2, que fue seleccionado en base a la comparación visual de las imágenes de ultrasonido recogidos de varios transductores disponibles para este sistema. Estas instrucciones son una adaptación de el manual de referencia del sistema de ultrasonidos de diagnóstico para este dispositivo y pretenden ser un ejemplo ilustrativo de una ecografía. Muchos otros sistemas de ultrasonido están en uso, y los usuarios deben consultar los manuales de instrucciones de su dispositivo específico.
- Encienda la máquina. Cuando se enciende, observar el modo de imagen en 2D que aparece automáticamente en la pantalla.
- Espere a que el sistema para completar pruebas de autodiagnóstico y de calibración.
NOTA: La imagen que se muestra de forma automática se puede ajustar para optimizar el punto de vista del clínico mediante la alteración de la configuración de los complementostrumento. Debido a que el uso de ultrasonidos para la terapia del habla es nueva, los ajustes apropiados para obtener imágenes de la superficie de la lengua durante el habla no están normalmente preinstalados y deben ser instalados por un representante del fabricante (método preferido), o por el clínico. Es importante tener la configuración adecuada con el fin de forma segura y precisa la imagen de la lengua con fines de terapia del habla.
NOTA: Los usuarios deben familiarizarse con las operaciones básicas de su equipo de ultrasonido asegurarse de que entienden cómo hacer los ajustes de todos los controles, incluyendo la profundidad, la intensidad y el contraste para obtener las mejores imágenes con sus equipos. El poder debe fijarse un precio tan bajo como sea razonablemente posible por razones de seguridad, con ajustes en la ganancia para compensar los ajustes de baja potencia. - Para usar el sistema preestablecido función, pulse la tecla PRESETS en el teclado.
- Observe la pantalla de ajustes preestablecidos. Observar los elementos del menú de la izquierda y selecciones a la derecha de la pantalla.
- º rolloe bola de seguimiento para el elemento de menú en la parte izquierda de la pantalla y pulse la tecla SET en el panel de control. Observe más selecciones para el elemento de menú seleccionado.
- Para guardar los cambios y salir de los ajustes predefinidos del sistema, pulse el botón Guardar en la parte inferior de la pantalla.
NOTA: La tabla 1 muestra los valores utilizados para las imágenes en el video. Tenga en cuenta que la profundidad es dependiente de transductor. Ajustes fueron desarrollados en consulta con Siemens Corporation.
- Espere a que el sistema para completar pruebas de autodiagnóstico y de calibración.
- Colocar una pequeña cantidad de gel de ultrasonido sobre el transductor de ultrasonidos.
- Coloque el participante cómodamente en una silla con los pies en el suelo, la espalda recta y la barbilla ligeramente hacia adelante.
- Para recoger una imagen sagital y visualizar la lengua desde la punta hasta la raíz, coloque el transductor verticalmente, haciendo estrecho contacto con la piel debajo de la barbilla y la aplicación de una firme pero no incómoda grado de presión. Orientar el transductor a lo largo de la línea media entre la columna mental de la mandíbula y el hueso hioides buno.
- Empezar a escanear con el ultrasonido.
- Ver la pantalla para verificar que el transductor está orientada correctamente. En estas imágenes sagitales, la parte delantera de la lengua está a la derecha de la pantalla y la parte posterior de la lengua está a la izquierda. Incline el transductor de ultrasonidos ligeramente hacia delante o hacia atrás ligeramente dependiendo de qué parte de la lengua es de interés.
NOTA: En algunos dispositivos, la configuración predeterminada permite visualizar una imagen de ultrasonido que es al revés. El usuario debe comprobar la configuración predeterminada para su dispositivo y hacer los ajustes necesarios. - Instruir al participante de tragar para orientar al usuario de la posición de la lengua en relación con el paladar.
- Obtener una vista coronal a la imagen de la lengua de izquierda a derecha lados. Para recoger las imágenes coronales, girar el transductor de ultrasonidos 90 grados. Instruir al participante para sostener sonidos que requieren ranurado línea media de la lengua como / r, s, z, ʃ / .Se puede ser necesario ajustar ligeramente el transductor de pielesther delante o hacia atrás para visualizar la lengua ranurado para diferentes sonidos.
- Una vez que se haya completado la imagen, limpie el exceso de gel y limpiar el transductor de ultrasonido con toallitas desinfectantes aprobados ni aerosoles de limpieza por ultrasonido aprobado.
2. Las imágenes de ultrasonido Interpretación de la Lengua
- Interpretación básica de imágenes sagitales
- En una vista sagital, observar la lengua entre los dos grandes sombras creadas por el hueso, que es opaco a la ecografía: la sombra de la mandíbula (anterior) y la sombra del hioides (posterior). Al menos uno, y preferiblemente ambos, de estos puntos de referencia son visibles durante la exploración lengua.
NOTA: Si hay aire por debajo de la punta de la lengua (como suele ser el caso cuando se extiende la punta de la lengua), el extremo de la punta de la lengua no será visible la imagen de ultrasonido. - Instruir al participante para producir alveolares y velar Los sonidos, como / TDN / then / kg /. Esto ayudará a orientar tantoel participante y el médico a qué lado de la imagen es punta anterior / lengua y cuál es el lado posterior del dorso / lengua.
- En una vista sagital, observar la lengua entre los dos grandes sombras creadas por el hueso, que es opaco a la ecografía: la sombra de la mandíbula (anterior) y la sombra del hioides (posterior). Al menos uno, y preferiblemente ambos, de estos puntos de referencia son visibles durante la exploración lengua.
- / R / producción correcta
- Instruir al participante para producir y mantener / r /. En una vista sagital de una producción correcta de / r /, la porción anterior de la lengua elevará. La parte posterior del dorso de la lengua se inclina hacia atrás para una / r / producción correcta. Observe que si la sonda está fuera de línea media o ha girado, la imagen va a cambiar y puede ser imposible de interpretar.
NOTA: Si la producción es un "vuelto hacia atrás" / r /, entonces la punta de la lengua se eleva hacia el paladar duro y la imagen de la punta de la lengua puede perderse o puede ser representado como un artefacto (por ejemplo, la punta de la lengua parece plantear a través el paladar). En una, la punta clásicamente "agrupados" / r / lengua y / o la cuchilla son ya sea horizontal o en ángulo hacia abajo, hacia el suelo de la cavidad oral, pero la porción anterior del dorso de la lengua seser criado. En ambos casos, la parte elevada de la lengua es el estrechamiento del espacio aéreo entre la lengua y el paladar, es decir, se está haciendo una constricción del tracto vocal. La ubicación de esta constricción da Inglés / r / palatal su lugar principal de articulación. - Mientras que el participante es el mantenimiento de la / r /, visualizar la raíz de la lengua.
NOTA: Dependiendo del tipo de sonda de ultrasonido que se utiliza, esto puede requerir inclinando la sonda de vuelta hacia el hioides. Perceptivamente precisa Inglés / r / requiere una constricción secundaria en el tracto vocal causada por la retracción de la raíz de la lengua hacia la pared faríngea de nuevo. La pared posterior de la faringe no puede típicamente ser visualizada con ultrasonido, pero la retracción puede resultar: si se retrae la raíz de la lengua, la pendiente de la superficie de la lengua detrás de la constricción anterior será de poca profundidad. - Girar la sonda 90 grados para obtener una vista coronal. Coloque la sonda en la zona aproximada del punto más alto dela lengua sobre un tercio de la distancia entre la barbilla y la garganta en el plano sagital.
NOTA: Mientras que el participante es el mantenimiento de la / r /, alguna elevación de los márgenes laterales de la lengua es generalmente visible. Aunque los dientes no son visibles, es común que las personas que toman un tipo agrupado de / r / a sentirse algo de contacto con los molares posteriores.
- Instruir al participante para producir y mantener / r /. En una vista sagital de una producción correcta de / r /, la porción anterior de la lengua elevará. La parte posterior del dorso de la lengua se inclina hacia atrás para una / r / producción correcta. Observe que si la sonda está fuera de línea media o ha girado, la imagen va a cambiar y puede ser imposible de interpretar.
- La evaluación de / r / producción distorsionada con ultrasonido
- Instruir al participante a imitar y sostener / r /.
NOTA: En una vista sagital de una producción distorsionada de / r /, el aspecto anterior de la lengua es típicamente baja, el dorso de la lengua por lo general se eleva alta y la espalda. retracción raíz de la lengua es a menudo ausente, que a menudo se indica mediante una pendiente pronunciada o casi vertical de la forma de lengua detrás de la constricción anterior. - Instruir al participante de imitar / r / en un número de sílabas, como / ɝ, ɑr, ɪr, rɑ, ri, ru /. Tenga en cuenta los contextos que son perceptually correcta e identificar formas de lengüeta que están asociados con correcta frente a producciones incorrectas.
NOTA: diferencias dialectales influirán en la articulación; estos son ejemplos de Inglés Americano. - Girar la sonda 90 grados para obtener una vista coronal y observar los márgenes laterales de la lengua. Repetir las producciones de sílabas como / ɝ, ɑr, ɪr, rɑ, ri, ru /. Mientras que el participante es el mantenimiento de una distorsionada / r /, los márgenes laterales de la lengua a menudo se mantienen bajos en uno o ambos lados.
- Instruir al participante a imitar y sostener / r /.
3. El uso de imágenes en tiempo real de ultrasonido para la Evaluación de remediar los errores del habla de sonido
- Instruir al participante en el posicionamiento adecuado de la ecografía. Deje que el participante para mantener el transductor de ultrasonido si son capaces. Por otra parte, tiene el investigador clínico sostenga el transductor, o sujetar el transductor a un pie de micrófono para mantenerlo constante, mientras que el participante se inclina hacia adelante y se apoya la barbillaen él, el mantenimiento de una presión firme.
NOTA: Puede haber una tendencia a que la sonda se deslice alrededor. El médico debe estar alerta para corregir el movimiento de la sonda a cada lado del plano sagital medio, ya que la imagen se vuelve menos consistente y más difícil de interpretar. - Orientar al participante a imágenes de ultrasonido en la sección sagital por la enseñanza acerca de las partes de la lengua. El participante debe ser capaz de trazar los contornos de la lengua de muestra una imagen de ultrasonido en sagital. Instruir al participante que / r / requiere tanto una constricción oral en la parte delantera y una constricción faríngea en la parte posterior.
NOTA: A menudo es útil para instruir al participante para identificar la punta, pala, el dorso y la raíz por separado, ya que estos corresponden a las zonas de forma independiente móviles de la lengua. - Solicitar que el punto de participante a un lado de una imagen de ultrasonido en tiempo real que representa la parte anterior y posterior, o "delantera de la lengua" y de "parte posterior de la lengua."
- Introducir al participante a diferentes formas de la lengua / r / usando dibujos, imágenes de ultrasonido o imágenes de resonancia magnética 33. Que se especificará si las constricciones oral y faríngea son, pero también reconocen que cada forma de lengua es un poco diferente.
NOTA: Véase 2.2.1 y 2.2.2 para la interpretación de imágenes de / r / producción correcta - Solicitar que el participante describir 2 constricciones principales de / r / que son visibles en la sección sagital. Si el participante no puede identificar las constricciones oral y faríngea se acaba de describir, seguir instruir.
NOTA: Los participantes deben ser capaces de informar de lo que se describe en 3.4, lo que indica que una parte de la parte delantera de la lengua levanta, y que la raíz de la lengua se mueve hacia atrás (como se describe en 2.2.1 y 2.2.2) - Orientar al participante a imágenes de ultrasonido en la sección coronal. Instruir al participante en la forma deseada lengua de izquierda a derecha. Requiere que el participante trazar la forma lengua,identificar los bordes izquierdo y derecho, y la ranura de la línea central. Solicitar que el participante explicar la forma deseada.
- Tratar de obtener respuestas correctas / r / de forma aislada o en sílabas, proporcionando señales fonéticas para copiar diferentes formas de la lengua.
NOTA: Puede ser útil para proporcionar "blancos" en la pantalla para que el participante que coincida durante la / r / producción. Los objetivos pueden ser generados utilizando un cursor o dibujando en una transparencia se coloca sobre la pantalla. Proporcionar instrucciones explícitas como "Si la línea de la lengua no coincide con el objetivo rojo, trate de hacer algo diferente. Cambiar la forma en que uno está diciendo el sonido. Se centran en hacer que el dorso bajar", etc. Ver Suplemento 1 para ejemplos de articulador Señales de colocación. - Haga que el participante proporcione una explicación de lo que hicieron correctamente o incorrectamente después de algunos de sus intentos.
- Si es necesario, el uso de estrategias para la conformación de estándares tales como conformadores / l / a / r / o / ɑ / a / r / durante la visualización de la visretroalimentación UAL.
- Después de alcanzar producciones correctas, pulse el botón de pausa para congelar la imagen. Discutir cómo la imagen correcta se ve diferente de producciones incorrectas anteriores.
- La práctica durante toda la sesión sin el ultrasonido para proporcionar un descanso y para ofrecer la oportunidad para la generalización a voz cuando la retroalimentación visual no está disponible.
NOTA: A medida que el participante logra producciones más precisos, aumentar la complejidad lingüística de sílabas de las palabras, frases y oraciones, y reducir la cantidad de realimentación para facilitar la generalización.
NOTA: La precisión de los objetivos del habla, debe controlarse regularmente. Esto se puede hacer por las personas perceptualmente (preferiblemente que son ciegos a la condición de tratamiento) que calificaron a las grabaciones de los sonidos que se están formando con el ultrasonido.
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Resultados
La Figura 1 presenta las imágenes sagitales de muestra de correcta / r / en una hembra de 9 años de edad. Las imágenes de ultrasonido se combinan con imágenes de resonancia magnética del mismo locutor para demostrar la forma lengua similar que se puede ver con ambas tecnologías.
Figura 1: Vista sagital de una resonancia magnética d...
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Discusión
Los pasos críticos dentro del Protocolo
Es esencial para obtener imágenes claras y interpretables como se describe en los pasos 1.3 y 1.6. Mala calidad de imagen hace que los procedimientos de sentido. Además, los participantes deben ser plenamente conscientes de lo que están viendo en la pantalla. Por lo tanto, orientar al participante a la imagen tal como se describe en el punto 3.2 es un paso que hay que resaltar antes de proporcionar la formación retroalimentación visual. Además, el p...
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Divulgaciones
Siemens Corporation proporcionó un préstamo temporal de tres ultrasonidos Acuson X300 con fines de investigación sin costo para los autores.
Agradecimientos
El trabajo fue apoyado por el NIH subvenciones R01DC013668 (D. Whalen, PI) y R03DC013152 (J. Preston, PI).
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| ACUSON X300 ultrasonido con sonda C6-2 | Siemens | Acuson X300 | |
| Trasceptic Spray | Parker labs | PLI 09-25 | |
| Acquasonic 100 gel de ultrasonido | Parker labs | 01-08 |
Referencias
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Reimpresiones y permisos
