Zarówno w warunkach klinicznych, jak i badawczych zaobserwowano wzrost wykorzystania obrazowania ultradźwiękowego do zapewnienia wizualnej interwencji biofeedback osobom z zaburzeniami mowy. Jednym z ważnych zastosowań obrazowania ultrasonograficznego dla patologów mowy i języka jest narzędzie wizualnego biofeedbacku podczas interwencji u osób z zaburzeniami mowy. Pod kierunkiem logopedy uczniowie mogą obserwować w czasie rzeczywistym obraz wideo kształtu i ruchów języka oraz dyskutować, w jaki sposób te obrazy mogą różnić się od ruchów języka potrzebnych do prawidłowego wyartykułowania dźwięku mowy. Aby przeprowadzić takie interwencje, ważne jest, aby użytkownicy byli kompetentni w interpretacji obrazów ultrasonograficznych, gdy język porusza się w czasie rzeczywistym. Wiedza na temat zakresu prawidłowych wzorców artykulacyjnych używanych przez typowych mówców jest podstawą do rozpoznawania błędnych kształtów języka.
Metody opisane tutaj dotyczą (a) zbierania obrazów ultrasonograficznych języka, (b) interpretacji obrazów ultrasonograficznych związanych zarówno z poprawną, jak i nieprawidłową produkcją dźwięków mowy, oraz (c) używania obrazowania ultrasonograficznego w czasie rzeczywistym jako źródła wizualnego biofeedbacku w celu ułatwienia zmian w produkcji mowy u osób z wadami dźwięku mowy. Chociaż ultradźwięki mogą być używane do wizualizacji różnych fonemów językowych, przykłady tutaj skupią się na obrazach ultrasonograficznych języka dla dźwięku /r/ (jak w czerwonym samochodzie), który jest opisywany jako najczęstszy błąd resztkowy wśród dzieci uczących się amerykańskiego angielskiego 1. Jest to również dźwięk, który do tej pory był najszerzej badany w klinicznych zastosowaniach ultradźwięków. 2-14
Jednym z ważnych celów w (re)habilitacji mowy jest ułatwienie bardziej zrozumiałej mowy poprzez nauczanie procedur artykulacyjnych, które skutkują percepcyjnie odpowiednimi produkcjami docelowego dźwięku lub sekwencji. Dlatego tak ważne jest, aby zrozumieć ruchy językowe podczas normalnej mowy i podczas powstawania wad wymowy. Wizualizacja języka w czasie rzeczywistym może odgrywać bardzo korzystną rolę w zachęcaniu mówcy do modyfikowania ruchów artykulacyjnych, ponieważ zapewnia klinicystę i klientowi wspólną reprezentację tego, co faktycznie dzieje się podczas mowy. Bez wizualizacji języka w czasie rzeczywistym dostępne są tylko statyczne obrazy lub słowne opisy konfiguracji języka docelowego, aby ułatwić zrozumienie pożądanych zachowań artykulacyjnych. W modelach uczenia się motorycznego opartych na schematach informacje wizualne o ruchach języka podczas mowy są uważane za formę informacji zwrotnej "wiedzy o wydajności" (tj. dostarczają konkretnych informacji jakościowych o ruchu, który wystąpił)15. Wcześniejsze badania wykazały, że szczegółowa wiedza na temat informacji zwrotnej o wydajności może ułatwić przyswojenie nowej rutyny motorycznej16.
Ultrasonografia ma kilka zalet w porównaniu z innymi technologiami używanymi do wizualizacji mowy. Dzięki ultradźwiękom można szybko uwidocznić cały kontur języka od czubka do nasady. Przygotowanie do obrazowania ultrasonograficznego trwa zazwyczaj mniej niż minutę.
Natomiast elektropalatografia (EPG) wymaga wycisku zębowego i stworzenia dostosowanego pseudopodniebienia (co może zająć tygodnie), a przystosowanie się do mówienia z pseudo-podniebieniem może zająć trochę czasu. EPG umożliwia również wizualizację kontaktu język-podniebienie tylko w obszarze pokrytym podniebieniem rzekomym i nie może wyświetlać nasady języka ani ogólnego kształtu języka. Ogranicza to charakter tego, jakie aspekty artykulacji mogą być skutecznie ukierunkowane za pomocą EPG.
Inną alternatywą jest artykulografia elektromagnetyczna (EMA), która może dostarczyć ogólnych informacji o kształcie i ruchu języka 18. Jednak EMA wymaga, aby czujniki były przyklejone do języka i innych struktur; W związku z tym przygotowanie do tego typu obrazowania języka może zająć 20-30 minut i może nie być opłacalną metodą przy częstym stosowaniu. W związku z tym ultradźwięki mogą być postrzegane jako bardziej praktyczne.
W specyficznym kontekście badań klinicznych nad oceną i leczeniem błędów /r/, użycie ultradźwięków zostało zgłoszone w kilku badaniach dla osób z idiopatycznymi zaburzeniami dźwięku mowy 2,10,11,13,19, upośledzeniem słuchu 20, apraksją mowy w dzieciństwie 12,21 i nabytą apraksją mowy po wypadku naczyniowym mózgu 22. Badania wykazały również zastosowanie ultradźwięków w leczeniu błędów na innych fonemach językowych, takich jak /s k g l ʃ ʧ / 23,24. Dodatkowe populacje, które mogą być kandydatami, obejmują osoby z zaburzeniami mowy związanymi z rozszczepem podniebienia lub osoby uczące się wymowy dźwięków w języku obcym 25.
Obrazowanie ultrasonograficzne może być również przydatne diagnostycznie, np. do charakteryzowania błędów w kształtach językowych,26,27, lub do identyfikacji niedostrzegalnych lub ukrytych kontrastów w zaburzeniach mowy 28,29. Jeśli uzyskuje się i porównuje precyzyjne pomiary artykulacyjne, konieczne jest, aby ultradźwięki były ustabilizowane tak, aby przestrzeń współrzędnych do pomiaru pozostała w miarę stała. Jednak ogólnie przyjmuje się, że nieustabilizowana sonda dostarcza informacji o wystarczającej jakości do diagnozy klinicznej i zastosowań terapeutycznych, na czym skupia się niniejsza praca.