Ultralyd Bilder av Tongue: A Tutorial for Vurdering og Remediation av Tale Sound feil

Summary

Ultrasound imaging can be used to display the shape and movements of the tongue in real time during speech. The images can be used to determine the nature of speech sound errors. Visual feedback of the tongue can be used to facilitate improvements in speech sound production in clinical populations.

Abstract

Diagnostiske ultralydundersøkelser har vært et felles verktøy i medisinsk praksis i flere tiår. Det gir en trygg og effektiv metode for bilde strukturer internt i kroppen. Det nylig har skjedd en økning i bruken av ultralyd-teknologi for å visualisere form og bevegelser av tungen under tale, både i vanlige høyttalere og i kliniske populasjoner. Ultralyd avbildning av talen har kraftig utvidet vår forståelse av hvordan lyder artikulert med tungen (lingual lyder) blir produsert. Slik informasjon kan være spesielt verdifullt for tale-språk patologer. Blant andre fordeler, kan ultralydbilder brukes under tale terapi for å gi (1) illustrerende modeller av typiske (dvs. "riktige") tunge konfigurasjoner for språklyder, og (2) en kilde til innsikt i artikulatorisk natur avvikende produksjoner. Bildene kan også brukes som en ekstra kilde til tilbakemeldinger for kliniske populasjoner lære å distinguish sine bedre produksjoner fra sine feil produksjoner, på vei til å etablere mer effektive artikulatoriske vaner.

Ultralyd tilbakemeldinger blir stadig mer brukt av forskere og klinikere som både kompetansen til brukere øker og som bekostning av utstyrs avtar. I denne opplæringen, er prosedyrer presenteres for innsamling ultralydbilder av tungen i en klinisk sammenheng. Vi illustrerer disse prosedyrene i en utvidet eksempel med en vanlig feil lyd, amerikansk engelsk / r /. Bilder av korrekt og forvrengt / r / blir brukt til å demonstrere (1) hvordan man skal tolke ultralydbilder, (2) hvordan de skal vurdere tunge form under produksjon av talelyder (3), hvordan å kategorisere tungen form feil, og (4) hvordan å gi visuell tilbakemelding for å lokke fram en mer hensiktsmessig og funksjonelt tungen form. Vi presenterer et utvalg protokoll for bruk av sanntids ultralydbilder av tungen for visuell tilbakemelding for å avhjelpe tale lyd feil. I tillegg, example data er vist for å illustrere resultatene med prosedyren.

Introduction

Både kliniske og forskningsmiljøer har sett en økning i bruk av billeddiagnostikk for å gi visuell biofeedback intervensjon til personer med taleforstyrrelser. En viktig bruk av billeddiagnostikk for tale-språk patologer er som en visuell biofeedback verktøy under intervensjon for personer med taleforstyrrelser. Med veiledning av en logoped, kan elevene observere sanntid video av form og bevegelser av tungen og diskutere hvordan disse bildene kan avvike fra de tunge bevegelser som trengs for å riktig artikulere en tale lyd. For å gjennomføre slike tiltak, er det viktig for brukerne å være kompetent i tolkningen av ultralydbilder som tungen beveger seg i sanntid. Kunnskap om omfanget av riktige artikulatoriske mønstre brukes av vanlige høyttalere er grunnleggende for å gjenkjenne feilaktige tunge former.

Fremgangsmåtene beskrevet heri adresse (a) innsamling av ultralydbilder av tangenue, (b) å tolke ultralydbilder i forbindelse med både riktige og uriktige produksjoner av språklyder, og (c) ved bruk av real-time ultralyd billeddiagnostikk som en kilde til visuell biofeedback til rette tale produksjonsendringer personer med tale lyd feil. Selv om ultralyd kan brukes til å visualisere en rekke språklige fonemer, vil eksempler her fokusere på ultralydbilder av tungen for / r / lyd (som i rød bil), som er beskrevet som den mest vanlige restfeil blant barn anskaffe amerikansk engelsk ^1. Det er også lyden som er blitt mest omfattende studert i kliniske anvendelser av ultralyd til dags dato. ^2-14

Et viktig mål i tale (re) habilitering er å legge til rette for mer forståelig tale ved å lære artikulatoriske rutiner som resulterer i perceptually aktuelle produksjoner av et mål lyd eller sekvens. Derfor er det viktig å forstå tunge handlinger under normal tale og during produksjon av talefeil. Sanntids visualisering av tungen kan spille en svært gunstig rolle i å oppmuntre en høyttaler til å endre artikulatoriske bevegelser, da det gir behandleren og klienten med en felles presentasjon av hva som faktisk skjer under talen. Uten sanntids visualisering av tungen, bare statiske bilder eller verbale beskrivelser av mål tunge konfigurasjoner er tilgjengelig for å lette forståelsen av de ønskede artikulatoriske atferd. I skjemabaserte modeller for motorisk læring, er visuell informasjon om bevegelser av tungen under talen regnes som en form for "kunnskap om performance" feedback (dvs. det gir spesifikk kvalitativ informasjon om bevegelse som oppstod) ^15. Tidligere forskning har indikert at detaljert kunnskap om ytelse tilbakemeldinger kan legge til rette for kjøp av en ny motor rutine ^16.

Ultralyd har flere fordeler fremfor andre Technologies brukes til å visualisere tale. Med ultralyd, kan hele konturen av tungen visualiseres raskt fra spissen til roten. Forberedelse til ultralydavbildning vanligvis tar mindre enn et minutt.

I kontrast, electropalatography (EPG) krever et tannavtrykk og etableringen av en tilpasset pseudopalate (som kan ta uker), og det kan ta tid å tilpasse seg til å snakke med den pseudo-gane ^17. EPG muliggjør også visualisering av tongue-gane kontakt kun i regionen dekkes av pseudopalate og kan ikke vise tungen rot eller den generelle formen på tungen. Dette begrenser innholdet av hvilke aspekter av artikulasjon kan være effektivt målrettet med EPG.

Et annet alternativ er elektromagnetisk articulography (EMA), som kan gi generell informasjon om tungen form og bevegelse ^18. Imidlertid krever EMA sensorer å bli limt fast til tungen og andre strukturer; Dermed blir satt opp for denne type tungebildebehandling kan ta 20-30 min, og kan ikke være en levedyktig metode for hyppig bruk. Således kan ultralyd betraktes som mer praktisk.

I den konkrete sammenheng med klinisk forskning på vurdering og behandling av / r / feil, har bruken av ultralyd blitt rapportert i flere studier for personer med idiopatisk tale lyd lidelser ^{2,10,11,13,19,} nedsatt hørsel ^20, barndom taleapraksi ^12,21, og kjøpte taleapraksi etter en cerebrovaskulær hendelse ^22. Studier har også rapportert ved bruk av ultralyd for å behandle feil på andre språklige fonemer som / skgl ʃ ʧ / ^23,24. Andre populasjoner som kan være kandidater inkludere personer med taleforstyrrelser knyttet til ganespalte, eller enkeltpersoner lære uttale av lyder i en ikke-morsmål ^25.

Ultralydavbildning kan også være nyttig diagnostisk, for eksempel for åprege feil i språklige former, ^26,27, eller for å identifisere sub-merk eller skjulte kontraster i uordnede tale ^28,29. Hvis nøyaktige artikulatoriske målingene blir innhentet og sammenlignes, er det vesentlig at ultralyd skal stabiliseres slik at den geografiske plass for måling holder seg rimelig konstant. Det er imidlertid generell enighet om at en ustabilisert sonde gir informasjon med tilstrekkelig kvalitet for klinisk diagnose og behandlingsprogrammer, som er fokus for foreliggende papir.

Protocol

Etikk erklæringen. Når den brukes i forskning, informert samtykke og / eller samtykke fra barn er alltid nødvendig før samle ultralydbilder. Når den brukes klinisk, bør kundene være informert om formålet med billeddiagnostikk. Selv diagnostisk ultralydavbildning anses som "minimal risiko" 30, bør brukerne alltid følge ALARA-prinsippet ved bruk av ultralyd, noe som betyr at eksponering for ultralyd bør være så "Så lavt som praktisk mulig" 31. Dette innebærer å beg…

Representative Results

Figur 1 viser eksempler på sagittal bilder av riktig / r / i en 9 år gammel kvinne. Ultralydbildene er paret med MRI fra samme høyttaler for å demonstrere lignende tungen form som kan sees med begge teknologiene. Figur 1: sagittal visning av en magnetisk resonans bilde under en Riktig Produsert amerikansk engelsk / r / med ultra…

Discussion

Kritiske trinn i protokollen

Det er viktig å oppnå klare, tolkbare bilder som beskrevet i trinn 1.3 og 1.6. Dårlig bildekvalitet gjengir prosedyrene meningsløst. I tillegg må deltakerne være fullt klar over hva de ser på skjermen. Derfor orientere deltakeren til bildet som beskrevet i 3.2 er et skritt som bør vektlegges før vi gir visuell tilbakemelding trening. I tillegg steg 3,10, som innebærer tydelig beskriver forskjeller i tungen form mellom deltakernes perceptually nøyakt…

Materials

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