Abstract
Diagnostisk ultralydsscanning har været et fælles værktøj i medicinsk praksis i flere årtier. Det giver en sikker og effektiv metode til billeddannelse af strukturer internt i kroppen. Der har været en nylig stigning i brugen af ultralyd teknologi til at visualisere formen og bevægelser af tungen under tale, både i typiske højttalere og i kliniske populationer. Ultralydsscanning af tale i høj grad har udvidet vores forståelse af, hvordan lyde artikuleres med tungen (flersprogede lyde) er produceret. Sådanne oplysninger kan være særlig værdifuld for tale-sprog patologer. Blandt andre fordele kan ultralydsbilleder anvendes under taleterapi for at give (1) illustrative modeller af typiske (dvs. "rigtige") tunge konfigurationer for talelyde, og (2) en kilde til indsigt i artikulatoriske natur afvigende produktioner. Billederne kan også anvendes som en yderligere kilde til feedback til kliniske populationer lære at diser der skelnet deres bedre produktioner fra deres forkerte produktioner, på vej til at indføre mere effektive artikulatoriske vaner.
Ultralyd feedback stigende grad bruges af forskere og klinikere som både den ekspertise, de brugere stiger, og som bekostning af udstyr falder. I denne tutorial, er procedurer præsenteres for indsamling ultralydsbilleder af tungen i en klinisk sammenhæng. Vi illustrerer disse procedurer i en udvidet eksempel byder på en fælles fejl lyd, amerikansk engelsk / r /. Billeder af korrekt og forvrænget / r / anvendes til at demonstrere (1) hvordan man skal fortolke ultralydsbilleder, (2) hvordan man vurderer tungen form under produktionen af talen lyde, (3), hvordan man kan kategorisere tungen form fejl, og (4) , hvordan man kan give visuel feedback til at fremkalde en mere hensigtsmæssig og funktionel tunge form. Vi præsenterer en stikprøve protokol for brug af real-time ultralyd billeder af tungen til visuel feedback til afhjælpe tale lyd fejl. Derudover eKSEMPEL data er vist for at illustrere resultater med proceduren.
Introduction
Både kliniske og forskningsmæssige indstillinger har oplevet en stigning i brugen af ultralydsscanning til at give visuel biofeedback indgriben til personer med taleforstyrrelser. En vigtig anvendelse af ultralydsscanning for tale-sprog patologer er som en visuel biofeedback værktøj under intervention for personer med taleforstyrrelser. Med vejledning af en tale-sprog patolog, kan eleverne observere real-time video af formen og bevægelser af deres tunge og diskutere, hvordan disse billeder kan afvige fra de tunge bevægelser, der er nødvendige til korrekt formulere en tale lyd. At gennemføre sådanne interventioner, er det vigtigt for brugerne at være kompetent i fortolkningen af ultralyd billeder som tungen bevæger sig i realtid. Kendskab til forskellige korrekte artikulatoriske mønstre bruges af typiske højttalere er grundlæggende at anerkende fejlagtige tunge figurer.
De heri beskrevne fremgangsmåder fat (a) indsamling ultralydsbilleder af tongue, (b) at fortolke ultralydsbilleder forbundet med både rigtige og forkerte produktioner af talen lyde og (c) ved hjælp af real-time ultralydsscanning som en kilde til visuel biofeedback at lette tale produktionsændringer i personer med tale lyd fejl. Selvom ultralyd kan anvendes til at visualisere en række linguale fonemer, vil eksemplerne her fokusere på ultralydsbilleder af tungen for / r / lyd (som i rød bil), der beskrives som den mest almindelige resterende fejl blandt børn erhverver amerikansk engelsk 1. Det er også den lyd, der er blevet meget omfattende undersøgt i kliniske anvendelser af ultralyd til dato. 2-14
Et vigtigt mål i tale (re) habilitering er at lette mere forståelig tale ved at undervise artikulatoriske rutiner, der resulterer i perceptuelt passende produktioner af en target lyd eller sekvens. Derfor er det vigtigt at forstå tungehandlinger under normal tale og during produktion af tale fejl. Real-time visualisering af tungen kan spille en meget positiv rolle i at tilskynde til en højttaler til at ændre artikulatoriske bevægelser, da det giver klinikeren og klient med en fælles repræsentation af hvad der faktisk sker i løbet af talen. Uden real-time visualisering af tungen, kun statiske billeder eller verbale beskrivelser af mål tunge konfigurationer er til rådighed til at lette forståelsen af de ønskede artikulatoriske adfærd. I skema-baserede modeller af motorisk læring, er visuel information om bevægelser af tungen under talen betragtes som en form for "viden om performance" feedback (dvs. det giver specifikke kvalitative oplysninger om bevægelse, der opstod) 15. Tidligere forskning har vist, at detaljeret viden om ydeevne tilbagemeldinger kan lette erhvervelsen af en ny motor rutine 16.
Ultralyd har flere fordele i forhold andre teknologiske stadees bruges til at visualisere tale. Med ultralyd, kan hele kontur af tungen visualiseres hurtigt fra spids til rod. Forberedelse til ultralydsscanning normalt tager mindre end et minut.
I modsætning hertil electropalatography (EPG) kræver en dental indtryk og oprettelsen af en tilpasset pseudopalate (hvilket kan tage uger), og det kan tage tid at tilpasse sig at tale med pseudo-ganen 17. EPG giver også mulighed for visualisering af tungen-ganen kontakt kun i området omfattet af pseudopalate og kan ikke vise tungen rod eller den overordnede form af tungen. Dette begrænser arten af hvilke aspekter af artikulation effektivt kan målrettes med EPG.
Et andet alternativ er elektromagnetisk articulography (EMA), som kan give generelle oplysninger om tungen form og bevægelse 18. Men EMA kræver sensorer, som skal limes på tungen og andre strukturer; derfor, det set-up for denne type tungenimaging kan tage 20 - 30 minutter, og kan ikke være en levedygtig metode til hyppig brug. Således kan ultralyd ses som mere praktisk.
I den specifikke sammenhæng med klinisk forskning om vurdering og behandling af / r / fejl, er blevet rapporteret brugen af ultralyd i flere undersøgelser for personer med idiopatisk tale lyd lidelser 2,10,11,13,19, nedsat hørelse 20, barndom apraxia af tale 12,21, og erhvervet apraxia af tale efter en hjerneblødning 22. Undersøgelser har også rapporteret brugen af ultralyd til behandling af fejl på andre sproglige fonemer såsom / skgl ʃ ʧ / 23,24. Yderligere populationer, der kan være kandidater omfatter personer med taleforstyrrelser relateret til ganespalte, eller enkeltpersoner lære udtale af lyde i en ikke-modersmål 25.
Ultralydbilleddannelse kan også være nyttig diagnostisk, fx tilkarakterisere fejl i flersprogede former, 26,27, eller til at identificere sub-mærkbare eller skjulte kontraster i uorganiseret tale 28,29. Hvis der opnås præcise artikulatoriske målinger og sammenlignet, er det vigtigt, at ultralyd stabiliseres så koordinatsystemet plads til måling forbliver rimeligt konstant. Det er dog enighed om, at en ustabiliseret sonde giver oplysninger af tilstrækkelig kvalitet til kliniske diagnose og behandling programmer, som er fokus for nærværende dokument.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Etiske retningslinjer. Når det bruges i forskning, informeret samtykke og / eller samtykke fra børn er altid nødvendig, før opsamling af ultralydsbilleder. Når det bruges klinisk, skal kunderne informeres om formålet med ultralydsscanning. Selvom diagnostisk ultralyd imaging betragtes som "minimal risiko" 30, skal brugerne altid følge princippet ALARA ved brug af ultralyd, hvilket betyder eksponering for ultralyd skal være så "Som lidt som rimeligt muligt" 31. Dette indebærer en begrænsning akustiske effekt under billedbehandling og også begrænse eksponeringstiden. For eksempel, hvis ultralyd anvendes til visuel tilbagemelding men deltageren ikke deltager til den visuelle tilbagekobling, ville det være klogt at afbryde billeddannelse.
1. Indsamling Ultralyd Billeder af Tongue
BEMÆRK: Tekniske overvejelser. Diagnostisk ultralyd prober anvendes til at afbilde tungen. En frekvensområdet mellem ca. 3 - 8 MHz wed en frame rate på omkring 30 billeder i sekundet anbefales til klinisk billeddannelse tungen 32.
BEMÆRK: Instruktionerne nedenfor gælder for den diagnostiske Ultralydssystem (se Materialer tabel) med en C6-2 transducer, som blev udvalgt på baggrund af visuel sammenligning af ultralydsbilleder indsamlet fra flere transducere til rådighed for dette system. Disse instruktioner er tilpasset fra diagnostisk ultralyd systemet opslagsbog for denne enhed og er beregnet til at være et illustrativt eksempel for en ultralyd. Mange andre ultralyd systemer er i brug, og brugerne bør konsultere de betjeningsvejledninger af deres specifikke enhed.
- Tænd for maskinen. Når tændt, observere 2D billedtilstand automatisk vises på skærmen.
- Vente på, at systemet fuldføre selvdiagnostiske og kalibreringsforsøg.
BEMÆRK: Den automatisk viste billede kan justeres for at optimere klinikerens opfattelse ved at ændre indstillingerne for instrument. Fordi brugen af ultralyd for taleterapi er nyt, er indstillinger passende til billeddannelse tungen overflade under talen typisk ikke forudinstalleret og skal installeres af en repræsentant fra producenten (foretrukne metode), eller af klinikeren. Det er vigtigt at have de rigtige indstillinger for at sikkert og nøjagtigt billede tungen for tale terapi formål.
BEMÆRK: Brugerne bør gøre sig bekendt med de grundlæggende funktioner i deres ultralyd udstyr være sikker på at de forstår at foretage justeringer af alle kontroller, herunder dybde, intensitet og kontrast for at opnå de bedste billeder med deres udstyr. Power bør fastsættes så lavt som rimeligt muligt af sikkerhedsmæssige årsager, med justeringer i Gain at kompensere for strømindstillinger lave. - For at bruge systemet forudindstillet funktion, skal du trykke på PRESETS tasten på tastaturet.
- Overhold skærmen Forudindstillinger. Overhold menupunkterne til venstre og markeringer på højre side af skærmen.
- Roll the trackball til menupunktet i venstre side af skærmen, og tryk på SET-tasten på betjeningspanelet. Overhold flere markeringer for det valgte menupunkt.
- Hvis du vil gemme ændringerne og afslutte systemet presets, trykke på knappen GEM nederst på skærmen.
BEMÆRK: Tabel 1 viser de indstillinger, der bruges til billeder i videoen. Bemærk, at dybden er transducer-afhængig. Indstillinger blev udviklet i samråd med Siemens Corporation.
- Vente på, at systemet fuldføre selvdiagnostiske og kalibreringsforsøg.
- Placer en lille mængde af ultralyd gel på ultralydstransduceren.
- Placer deltageren komfortabelt i en stol med fødderne på gulvet, ryggen lige, og hagen lidt fremad.
- At indsamle en sagittal billede og visualisere tungen fra spids til rod, placere transduceren lodret, hvilket gør tæt kontakt med huden under hagen og anvendelse af en fast, men ikke ubehageligt grad af pres. Vend transduceren langs midterlinien mellem den mentale ryggen af underkæben og hyoid ben.
- Begynd scanning med ultralyd.
- Se på skærmen for at kontrollere, at transduceren er korrekt orienteret. I disse sagittal billeder, den forreste del af tungen er på højre side af skærmen og bagsiden af tungen er til venstre. Vinkel ultralydstransduceren lidt frem eller lidt tilbage afhængigt af hvilken del af tungen er af interesse.
BEMÆRK: I nogle enheder, vil standardindstillingerne vise et ultralyd billede, der er vendt på hovedet. Brugeren skal kontrollere indstillingerne for deres enhed standardindstillinger og foretage justeringer efter behov. - Instruer deltageren at sluge at orientere brugeren om at tungen position i forhold til ganen.
- Anskaf en coronal henblik på billedet tungen fra venstre til højre side. At indsamle koronale billeder, rotere ultralyd transducer 90 grader. Instruer deltageren til at opretholde lyde kræver midterlinjen sporstikning af tungen som / r, s, z, ʃ / .Det kan være nødvendigt at justere transduceren lidt pelsther frem eller tilbage for at visualisere tungen sporstikning for forskellige lyde.
- Når billeddannelse er færdig, tørre overskydende gel og rengør transduceren med ultralyd-godkendt desinficerende klude eller ultralyd-godkendt udrensning spray.
2. Tolkning Ultralyd Billeder af Tongue
- Grundlæggende fortolkning af sagittale billeder
- I en sagittal visning, observere tungen mellem to store skygger skabt af knogler, der er uigennemsigtigt for ultralyd: skyggen af underkæben (forreste) og skyggen af hyoid (posterior). Mindst en, og fortrinsvis begge, af disse landmærker er synlige under tungen billeddannelse.
BEMÆRK: Hvis der er luft under tungen spids (som typisk er tilfældet, når tungen spids forlænges), vil den yderste ende af tungen spidsen ikke være synlige på ultralydbilledet. - Instruer deltageren til at producere alveolære og Velar lyde, såsom / tdn / så / kg /. Dette vil hjælpe orientere bådedeltageren og klinikeren til hvilken side af billedet er anterior / tunge spids og hvilken side der er posterior / tunge dorsum.
- I en sagittal visning, observere tungen mellem to store skygger skabt af knogler, der er uigennemsigtigt for ultralyd: skyggen af underkæben (forreste) og skyggen af hyoid (posterior). Mindst en, og fortrinsvis begge, af disse landmærker er synlige under tungen billeddannelse.
- Korrekt / r / produktion
- Instruer deltageren til at producere og opretholde / r /. I en sagittal afbildning af en korrekt produktion af / r /, vil den forreste del af tungen løfte. Den bageste del af tungen dorsum skråner bagud for en korrekt / r / produktion. Bemærk at hvis sonden er slukket midterlinjen eller har roteret, vil billedet ændre sig og kan være tolke.
BEMÆRK: Hvis produktionen er en "retrofleks" / r /, så tungen spids hæves mod den hårde gane og billedet af tungen spids kan gå tabt eller kan være repræsenteret som en artefakt (f.eks synes tungen tip til at rejse igennem ganen). I en klassisk "bundter" / r /, tungen spids og / eller blade er enten vandret eller vinklet ned mod gulvet i mundhulen, men den forreste del af tungen dorsum vilhæves. I begge tilfælde er den forhøjede del af tungen indsnævre luftrummet mellem tungen og ganen, det vil sige, det gør en ansatsrøret konstriktion. Placeringen af denne indsnævring giver engelsk / r / dens primære palatal sted artikulation. - Mens deltageren opretholde / r /, visualisere tungen rod.
BEMÆRK: Afhængigt af den særlige type af ultralyd sonde, der anvendes, kan dette kræve lystfiskeri sonden tilbage mod hyoid. Perceptuelt nøjagtig engelsk / r / kræver en sekundær indsnævring i ansatsrøret forårsaget af tilbagetrækningen af tungen roden mod bagsiden svælgvæggen. Den posteriore svælgvæggen kan typisk ikke visualiseres med ultralyd, men tilbagetrækning kan udledes: hvis tungen rod er trukket tilbage, vil hældningen af tungen overflade bag den forreste konstriktion være overfladisk. - Drej sonden 90 grader for at opnå en koronal visning. Placer sonden i det barske nærhed af det højeste punkt aftungen-omkring 1/3 af afstanden mellem hagen og halsen i det sagittale plan.
BEMÆRK: Mens deltageren opretholde / r /, nogle elevation af de laterale margener af tungen er generelt synlige. Selvom tænderne ikke er synlige, er det almindeligt for enkeltpersoner gør en bundter type / r / at føle en vis kontakt med bagsiden molarer.
- Instruer deltageren til at producere og opretholde / r /. I en sagittal afbildning af en korrekt produktion af / r /, vil den forreste del af tungen løfte. Den bageste del af tungen dorsum skråner bagud for en korrekt / r / produktion. Bemærk at hvis sonden er slukket midterlinjen eller har roteret, vil billedet ændre sig og kan være tolke.
- Vurdering forvrænget / r / produktion med ultralyd
- Instruer deltageren at efterligne og opretholde / r /.
BEMÆRK: I en sagittal afbildning af en forvrænget produktion af / r /, den forreste del af tungen er typisk lavt, tungen dorsum normalt hæves højt og tilbage. Tongue rod tilbagetrækning er ofte fraværende, som ofte indikeret ved en stejl eller næsten lodret hældning af tungen form bag den forreste konstriktion. - Instruer deltageren at efterligne / r / i et antal stavelser, såsom / ɝ, ɑr, ɪr, rɑ, ri, ru /. Bemærk eventuelle sammenhænge, der er perceptually korrekt og identificere tunge figurer, der er forbundet med korrekt vs. ukorrekte produktioner.
BEMÆRK: Dialekt forskelle vil påvirke artikulation; Disse eksempler er amerikansk engelsk. - Drej sonden 90 grader for at opnå en koronal visning og observere de laterale margener af tungen. Gentag produktioner af stavelser, såsom / ɝ, ɑr, ɪr, rɑ, ri, ru /. Mens deltageren opretholde et forvrænget / r /, de laterale margener af tungen ofte forbliver lav på en eller begge sider.
- Instruer deltageren at efterligne og opretholde / r /.
3. Brug Real-tidsultralydsbilleder for feedback at afhjælpe Speech Sound Fejl
- Instruer deltageren om korrekt placering af ultralyd. Lad deltageren til at holde ultralyd transducer, hvis de er i stand. Alternativt har den kliniske forsker holde transduceren, eller klemme transduceren til en mikrofon står til at holde det stille, mens deltageren læner sig frem og hviler hagenpå det, opretholde et fast tryk.
BEMÆRK: Der kan være en tendens til proben at glide rundt. Lægen bør være opmærksom på at korrigere bevægelse af sonden til hver side af midsagittal plan som bliver billedet mindre konsekvent og sværere at fortolke. - Vend deltager til ultralydsbilleder i sagittal sektion ved at undervise dem om de dele af tungen. Deltageren skal være i stand til at spore prøve tunge konturer på en sagittal ultralyd billede. Instruer den deltager, / r / kræver både en mundtlig forsnævring i front og en svælg konstriktion i ryggen.
BEMÆRK: Det er ofte nyttigt at instruere deltageren til at identificere spidsen, klinge, dorsum og rod separat, da disse svarer til selvstændigt bevægelige dele af tungen. - Kræve at deltageren punkt til siden af en real-time ultralyd billede, der repræsenterer den forreste og bageste, eller "front af tungen" og "bagsiden af tungen."
- Indføre deltageren til forskellige tunge figurer til / r / hjælp tegninger, ultralyd billeder eller magnetisk resonans billeder 33. Gør det klart, hvor de mundtlige og svælg forsnævringer er, men også erkende, at hver tunge form er lidt anderledes.
BEMÆRK: Se 2.2.1 og 2.2.2 for at fortolke billeder fra korrekt / r / produktion - Kræve at deltageren beskrive 2 store forsnævringer til / r /, der er synlige i sagittal sektion. Hvis deltageren ikke kan identificere de mundtlige og svælg forsnævringer netop beskrevne, fortsætte med at instruere.
BEMÆRK: Deltagere bør kunne rapportere hvad der er beskrevet i 3.4, hvilket indikerer, at en del af forsiden af tungen hæver op, og at tungen rod kører tilbage (som beskrevet i 2.2.1 og 2.2.2) - Vend deltager til ultralydsbilleder i coronal sektion. Instruer deltageren i den ønskede tungen form fra venstre mod højre. Kræv, at deltageren spore tungen form,identificere venstre og højre kanter, og midterlinien rille. Kræve at deltageren forklare den ønskede form.
- Forsøg på at fremkalde korrekt / r / isoleret eller i stavelser ved at give fonetiske stikord til at kopiere forskellige tunge figurer.
BEMÆRK: Det kan være nyttigt at give "mål" på skærmen for deltageren at matche løbet / r / produktion. Mål kan genereres ved hjælp af en cursor eller ved at trække på en transparent foran skærmen. Giv udtrykkelige instruktioner såsom "Hvis tungen linje ikke passer den røde mål, prøve at gøre noget anderledes. Skift den måde, man siger lyden. Fokus på at gøre dorsum gå ned," osv Se Tillæg 1 for eksempler på Articulator Placement Cues. - Har deltageren give en forklaring på, hvad de gjorde rigtigt eller forkert efter nogle af deres forsøg.
- Hvis det er nødvendigt, bruge standard forme strategier såsom formning / l / til / r / eller / ɑ / til / r / mens du ser på visual feedback.
- Efter at have opnået korrekte produktioner Tryk på knappen Pause for at fryse billedet. Tal om, hvordan det rigtige billede ser anderledes ud end tidligere ukorrekte produktioner.
- Praksis i hele sessionen uden ultralyd til at give en pause og til at tilbyde muligheden for generalisering til tale, når visuel feedback er ikke tilgængelig.
BEMÆRK: Da deltageren opnår mere præcise produktioner, øge den sproglige kompleksitet fra stavelser til ord, sætninger og sætninger, og reducere mængden af feedback til lette generalisering.
BEMÆRK: Nøjagtigheden af tale mål bør kontrolleres regelmæssigt. Dette kan gøres perceptuelt af enkeltpersoner (helst, der er blinde for behandling status) som takserer optagelser af lyde, der bliver trænet med ultralyd.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Figur 1 viser eksempler sagittale billeder af korrekt / r / i en 9-årig kvinde. De ultralydsbilleder er parret med magnetisk resonans billeder fra den samme højttaler at demonstrere lignende tungen form, der kan ses med begge teknologier.
Figur 1: Sagittal Udsigt til en MR-scanning i løbet af en korrekt Produceret amerikansk engelsk / r / med Ultralyd Billede af Tongue (nederst til højre) fra samme deltager. I alle billeder, den højre side af billedet repræsenterer forreste og venstre repræsenterer posterior. Læg mærke højden af den forreste tunge (højre pil) og en sænkning af dorsum (venstre pil). Klik her for at se en større version af dennefigur.
I figur 2 er det samme 9-årige vist 3 måneder tidligere (før ultralyd visuel feedback terapi). Bemærk at det forvrængede / r / indebærer en høj posterior tunge stilling, lavt tungespidsen / klinge, og mangel på et svælg konstriktion, hvilket gav en lyd perceptuelt ligner [ʊ]. Korrekt / R / produktioner har elevation af den forreste tunge, en sænket tunge dorsum, og en bageste indsnævring afspejler tilbagetrækning af tungen rod. Bemærk, at en række tunge former er mulige for korrekt / r /.
Figur 2: Sagittal Udsigt til en MR-scanning under en Forvrænget Produktion af amerikansk engelsk / r / med Ultralyd Billede af Tongue (nederst til højre) fra samme deltager. I alle billeder, den højre side af re billedetviser anterior og venstre repræsenterer posterior. Bemærk den lave tungen spids / blad (højre pil) og den hævede tungen dorsum (venstre pil). Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3 viser eksempler på rigtige og forkerte / R / produktioner i koronal visning. Bemærk højden af siderne af tungen, sammen med midterlinjen sporstikning, i de korrekte produktioner og en relativt flad tunge form for forvrænget / r /.
Figur 3: Prøve Koronale Ultralyd Tongue Billeder af Correct (øverst) og Forvrænget (nederst) produktioner af amerikansk engelsk / r / I disse Koronale Views er Probe placeret lodret til billede af Posterior Tongue dorsum.Bemærk den højde af de laterale margener af tungen for den korrekte / r /, sammen med en rille i midten. Bemærk den flade tungen form for forvrænget / r /. Disse billeder er fra en EchoBlaster 128 ultralyd. Klik her for at se en større version af dette tal.
Til dato har undersøgelser af ultralyd visuel feedback for tale lyd fejl involveret case-serier eller enkeltfag designs. 2,5,9-13,21-23 Vidt forskellige mønstre af individuel respons på behandlingen er blevet rapporteret. For mange enkeltpersoner, kan forbedring i lyd nøjagtighed observeres med blot et par timers eksperimentel behandling på / r /. Personer, der ikke viser umiddelbare gevinster kan stadig opnå forbedret produktion i løbet af ultralyd praksis. Gevinster foretaget i indstillingen behandlingen næsten altid kræver en vis tid til at generalisere til untreated ord eller sammenhænge.
Figur 4 viser den gennemsnitlige nøjagtighed på ord, der indeholder / r / tværs 11 amerikanske engelsktalende deltagere i alderen 10-20 år, der blev behandlet for / R / forvridninger. Dataene er fra flere baseline tværs-fag enkelt tilfælde designs 13,34. Nogle af deltagerne blev behandlet på andre lyde så godt, selv om tallet er begrænset til nøjagtigheden af / r / i ét ord position per deltager. Den lodrette akse repræsenterer procent af ubehandlede / R / ord anses som korrekte. Den vandrette akse repræsenterer separate sessioner (afstand ca. 3 - 4 d fra hinanden), hvor data blev indsamlet. Nøjagtighed på / r / produktionen på ordniveau blev overvåget før, under og efter de 7 behandlingsforløb. Flere lyttere vurderet indspillet produktioner af ord som enten "korrekt / r /" eller "forkert / r /" baseret på opfattet fonetiske nøjagtighed. Boksen afspejler 7 Inssions hvor ultralyd biofeedback terapi blev leveret. Forbedret / r / nøjagtighed svarer til starten af behandlingen. Desuden efter 7 sessioner, når behandlingen blev trukket tilbage, en opadgående tendens i nøjagtighed fortsætter, tyder på, at fastholdelse og generalisering fortsatte med at optræde.
Figur 4: Gennemsnitlig nøjagtighed / r / i enkelte ord for 11 Deltagere Ages 10 - 20 Years behandlet for / R / fordrejninger. Boksen repræsenterer de sessioner, hvor ultralyd visuel feedback behandling fandt sted. Fejl- søjler repræsenterer standardafvigelser. Klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Kritiske trin i protokollen
Det er vigtigt at få klare, fortolkelige billeder som beskrevet i trin 1.3 og 1.6. Dårlig billedkvalitet gør procedurerne meningsløs. Derudover skal deltagerne være helt klar over, hvad de ser på skærmen. Derfor orientere deltageren til billedet, som beskrevet i punkt 3.2, er et skridt, der bør fremhæves forud for afgivelse visuel feedback træning. Derudover trin 3.10, hvilket indebærer klart beskriver forskelle i tungen form mellem deltagerens perceptuelt nøjagtige og unøjagtige tunge figurer, er et afgørende skridt til at øge bevidstheden om målet tungen form til en bestemt højttaler.
Ændringer og fejlfinding
Billedkvaliteten er afgørende. Når billedkvaliteten er aftagende, kan det være nødvendigt at ansøge igen gel og / eller for at kontrollere, at sonden gør stabil kontakt med huden.
telt "> Derudover er det vigtigt at erkende, når billederne ikke repræsenterer hvad brugeren ønsker. For eksempel når indsamling sagittale billeder, hvis sonden er anbragt i midsagittal plan (dvs. på midten af hovedet), den billede vil vise rillen løbe ned midterlinien af tungen. Hvis sonden er placeret til siden, vil billedet vise mere af den laterale kant af tungen. brutto form ultralyd "lyse hvid streg" vil svare hvis billedet viser mere af rillen eller flere af tungen side, men de vil ikke være præcis den samme. brugeren skal derfor regelmæssigt kontrollere placeringen af sonden til at bestemme om billederne afspejler midten sagittale billeder, og flytte sonden Hvis det er nødvendigt.Begrænsninger af teknikken
Selvom ultralyd har betydelige fordele frem for andre metoder til visualisering tale produktion, er det ikke uden begrænsninger. En primær begrænsning af ultralydsbilleddannelse er, at kun tungen afbildes. Det vil sige, andre strukturer såsom den hårde eller bløde gane eller svælg vægge ikke er synlige; således er forholdet af tungen til andre strukturer fremgår ikke. Derudover kan det være vanskeligt at afgøre, hvor præcis langs tungen kontur billederne indsamles. For eksempel, når fortolkningen sagittale billeder af tungen, positionen af proben er vigtigt at overveje, som billeder ikke nødvendigvis er midten sagittal (dvs. midterlinjen) hvis proben er excentrisk eller er blevet drejet. Derudover er det ikke alle deltagere / klienter tolerere brugen af ultralyd gel under hagen. Den opmærksomme bruger af ultralyd bør være opmærksomme på både fordele og begrænsninger teknologien.
Betydningen af Teknik med Respekt for eksisterende / Alternative Metoder
Ultralydsbilleddannelse af tungen under anvendelse af diagnostisk tilstand kan være en hurtig, sikker og effektiv teknologi til visualisering tunge bevægelser i realtid 30,32. Denne information kan bruges til at kontrastere rigtige og forkerte produktioner af tale lyder, som en måde at forstå tale fejl og undervise ønskede bevægelser til en række forskellige talelyde. Traditionelle tale terapi metoder til at vurdere og rense tale lyd fejl, såsom / r / forvridninger stole på auditiv perception. Således tale-sprog kliniker er uvidende om den nøjagtige karakter af talerens tunge bevægelser. Stikord er ofte leveres instruere højttalere til at ændre deres tunge position uden nogen visuel henvisning til den faktiske bevægelse. Således imaging i realtid af tungen i tilbyder en umiddelbar visualisering for delt diskussion af tale, som traditionelt har været abstrakt eller forbigående. Med hensyn til de nuværende teorier om tale motorisk læring (f.eks skema-baserede motor learning), ultralyd visuel feedback tilbyder en form for viden om ydeevne tilbagemeldinger 13,15
Ultralydsscanning kan være særlig nyttig for at vurdere, 26,27 og rense 2,10,11,12,13,20 tale lyd fejl, der involverer de mundtlige og svælg forsnævringer forbundet med / r /. Sagittale visninger kan identificere, hvis deltageren mangler en anterior konstriktion eller tunge rod tilbagetrækning. Koronale visninger giver mulighed for at undersøge, om der er midterlinjen indstik og elevation af de laterale margener af tungen under / r / produktion. Når elementerne i fejl er blevet identificeret korrekt, kan denne information bruges til systematisk at uddanne nye tunge bevægelser, ideelt mens du ser real-time feedback af tungen 2,10,11,12,13,20. Fremgangsmåder, såsom electropalatography eller elektromagnetisk articulography tillader ikke tilstrækkelig visualisering af alleaspekter af tungen, såsom tungen rod, hvorimod ultralyd kan overvinde denne begrænsning.
Fremtidige Programmer eller vejvisning efter Mastering Denne teknik
Protokollen skitseret her er beregnet til at være bred nok til at tillade andre at følge procedurerne uanset ultralyd teknologi til rådighed. Procedurerne er også beregnet til at være fleksible nok til at opfylde en række klinisk forskning eller behov klinisk praksis. Selvom fokus i hele denne diskussion var på den specifikke kontekst for behandling for / r /, kan disse procedurer let tilpasses, når uddannelse andre tale lyde eller når du arbejder med en række forskellige populationer. Ultralyd tilbagemelding af tungen kan være nyttig til rensning af lingual lyder bortset / r /, herunder vokaler, velar og alveolære stopper og nasals og linguale frikativer og affricates 21,23.
Variationer i procedurer eksisterer; for eksempel nogle forskningter har brugt stabilisering hoved teknikker til at forhindre bevægelse af ansatsrøret forhold til ultralydsonden. Sådanne procedurer er nyttige, hvis man har til hensigt at måle konturen af tungen 23,35,36 og stabilisering kan også overvinde nogle af de problemer som afdrift i positionen af proben over tid; dog kan stabilisering hoved under ultralydsscanning af tungen føre til praktiske begrænsninger (f.eks generende hoved- monteret enheder) og dermed ultralyd brugeren skal træffe beslutninger om den relative afvejning af sådanne procedurer. Undersøgelser undervejs udforske specifikke ændringer til de procedurer (f.eks mængden af praksis med ultralyd, der er ideel, rolle cueing kun orale forsnævringer vs mundtlige og svælg forsnævringer) at bestemme de metoder, der er optimalt effektive. I summen, beviser fortsætter med at akkumulere, at procedurerne inkorporerer ultralyd tilbagemeldinger af tungen kan give forbedret taleklarhedhos personer med tale lyd lidelser.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
Arbejdet blev støttet af NIH tilskud R01DC013668 (D. Whalen, PI) og R03DC013152 (J. Preston, PI).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| ACUSON X300 ultrasound with C6-2 probe | Siemens | Acuson X300 | |
| Trasceptic Spray | Parker labs | PLI 09-25 | |
| Acquasonic 100 ultrasound gel | Parker labs | 01-08 |
References
- Ruscello, D. M. Visual feedback in treatment of residual phonological disorders. J Commun Disord. 28, 279-302 (1995).
- Adler-Bock, M., Bernhardt, B., Gick, B., Bacsfalvi, P. The Use of Ultrasound in Remediation of North American English /r/ in 2 Adolescents. Am J Speech Lang Pathol. 16 (2), 128-139 (2007).
- Bacsfalvi, P., Bernhardt, B. M. Long-term outcomes of speech therapy for seven adolescents with visual feedback technologies: ultrasound and electropalatography. Clin Linguist Phon. 25 (11-12), 1034-1043 (2011).
- Bacsfalvi, P., Bernhardt, B. M., Gick, B. Electropalatography and ultrasound in vowel remediation for adolescents with hearing impairment. Int. J. Speech Lang. Pathol. 9 (1), 36-45 (2007).
- Bernhardt, B., et al. Ultrasound as visual feedback in speech habilitation: Exploring consultative use in rural British Columbia, Canada. Clin Linguist Phon. 22 (2), 149-162 (2008).
- Bernhardt, B., Bacsfalvi, P., Gick, B., Radanov, B., Williams, R. Exploring the Use of electropalatography and ultrasound in speech habilitation. Can. J. Speech Lang. Pathol. 29 (4), 169-182 (2005).
- Bernhardt, B., Gick, B., Bacsfalvi, P., Adler-Bock, M. Ultrasound in speech therapy with adolescents and adults. Clin Linguist Phon. 19 (6/7), 605-617 (2005).
- Bernhardt, B., Gick, B., Bacsfalvi, P., Ashdown, J. Speech habilitation of hard of hearing adolescents using electropalatography and ultrasound as evaluated by trained listeners. Clin Linguist Phon. 17 (3), 199-216 (2003).
- Fawcett, S., Bacsfalvi, P., Bernhardt, B. Ultrasound as visual feedback in speech therapy for/r/with adults with Down syndrome. Down Syndrome Quarterly. 10 (1), 4-12 (2008).
- Modha, G., Bernhardt, B., Church, R., Bacsfalvi, P. Case study to use ultrasound to treat /r. Int J Lang Commun Disord. 43 (3), 323-329 (2008).
- McAllister Byun, T., Hitchcock, E. R., Swartz, M. T. Retroflex versus bunched in treatment for rhotic misarticulation: Evidence from ultrasound biofeedback intervention. J Speech Lang Hear Res. 57 (6), 2116-2130 (2014).
- Preston, J. L., Maas, E., Whittle, J., Leece, M. C., McCabe, P. Limited acquisition and generalisation of rhotics with ultrasound visual feedback in childhood apraxia. Clin Linguist Phon. 30 (3-5), 363-381 (2016).
- Preston, J. L., et al. Ultrasound visual feedback treatment and practice variability for residual speech sound errors. J Speech Lang Hear Res. 57 (6), 2102-2115 (2014).
- Sjolie, G. Effects of Ultrasound as Visual Feedback of the Tongue on Generalization, Retention, and Acquisition in Speech Therapy for Rhotics [Masters thesis]. , Syracuse University. (2015).
- Maas, E., et al. Principles of motor learning in treatment of motor speech disorders. Am J Speech Lang Pathol. 17 (3), (2008).
- Newell, K., Carlton, M., Antoniou, A. The interaction of criterion and feedback information in learning a drawing task. J Mot Behav. 22 (4), 536-552 (1990).
- McLeod, S., Searl, J. Adaptation to an electropalatograph palate: Acoustic, impressionistic, and perceptual data. Am J Speech Lang Pathol. 15 (2), 192-206 (2006).
- Katz, W., et al. Opti-speech: A real-time, 3D visual feedback system for speech training. Proc. Interspeech. , (2014).
- Shawker, T. H., Sonies, B. C. Ultrasound Biofeedback for Speech Training: Instrumentation and Preliminary Results. Invest Radiol. 20 (1), 90-93 (1985).
- Bacsfalvi, P. Attaining the lingual components of /r/ with ultrasound for three adolescents with cochlear implants. Can. J. Speech Lang. Pathol. 34 (3), 206-217 (2010).
- Preston, J. L., Brick, N., Landi, N. Ultrasound biofeedback treatment for persisting childhood apraxia of speech. Am J Speech Lang Pathol. 22 (4), 627-643 (2013).
- Preston, J. L., Leaman, M. Ultrasound visual feedback for acquired apraxia of speech: A case report. Aphasiology. 28 (3), 278-295 (2014).
- Cleland, J., Scobbie, J. M., Wrench, A. A. Using ultrasound visual biofeedback to treat persistent primary speech sound disorders. Clin Linguist Phon. 29 (8-10), 575-597 (2015).
- Lipetz, H. M., Bernhardt, B. M. A multi-modal approach to intervention for one adolescent's frontal lisp. Clin Linguist Phon. 27 (1), 1-17 (2013).
- Gick, B., et al. Ultrasound imaging applications in second language acquisition. Phonology and second language acquisition. 36, 315-328 (2008).
- Gick, B., et al. A motor differentiation model for liquid substitutions in children's speech. Proceedings of Meetings on Acoustics. 1 (1), (2007).
- Klein, H. B., McAllister Byun, T., Davidson, L., Grigos, M. I. A Multidimensional Investigation of Children's /r/ Productions: Perceptual, Ultrasound, and Acoustic Measures. Am J Speech Lang Pathol. 22 (3), 540-553 (2013).
- Zharkova, N., Gibbon, F. E., Lee, A. Using ultrasound tongue imaging to identify covert contrasts in children's speech. Clin Linguist Phon. , 1-14 (2016).
- McAllister Byun, T., Buchwald, A., Mizoguchi, A. Covert contrast in velar fronting: An acoustic and ultrasound study. Clin Linguist Phon. 30 (3-5), 249-276 (2016).
- Epstein, M. A. Ultrasound and the IRB. Clin Linguist Phon. 19 (6-7), 567-572 (2005).
- Barnett, S. B., et al. International recommendations and guidelines for the safe use of diagnostic ultrasound in medicine. Ultrasound Med Biol. 26 (3), 355-366 (2000).
- Lee, S. A. S., Wrench, A., Sancibrian, S. How To Get Started With Ultrasound Technology for Treatment of Speech Sound Disorders. SIG 5 Perspectives on Speech Science and Orofacial Disorders. 25 (2), 66-80 (2015).
- Boyce, S. E. The articulatory phonetics of /r/ for residual speech errors. Seminars in Speech and Language. 36 (4), 257-270 (2015).
- Preston, J. L., Leece, M. C., Maas, E. Motor-based treatment with and without ultrasound feedback for residual speech-sound errors. International Journal of Language & Communication Disorders. , (2016).
- Cleland, J., Mccron, C., Scobbie, J. M. Tongue reading: Comparing the interpretation of visual information from inside the mouth, from electropalatographic and ultrasound displays of speech sounds. Clin Linguist Phon. 27 (4), 299-311 (2013).
- Zharkova, N., Gibbon, F. E., Hardcastle, W. J. Quantifying lingual coarticulation using ultrasound imaging data collected with and without head stabilisation. Clin Linguist Phon. 29 (4), 249-265 (2015).
