Ультразвуковые изображения языка: Учебное пособие по оценке и восстановлению речевых ошибок Sound

Behavior

Your institution must subscribe to JoVE's Behavior section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Preston, J. L., McAllister Byun, T., Boyce, S. E., Hamilton, S., Tiede, M., Phillips, E., Rivera-Campos, A., Whalen, D. H. Ultrasound Images of the Tongue: A Tutorial for Assessment and Remediation of Speech Sound Errors. J. Vis. Exp. (119), e55123, doi:10.3791/55123 (2017).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Диагностическое ультразвуковое исследование было обычным инструментом в медицинской практике в течение нескольких десятилетий. Она обеспечивает безопасный и эффективный метод для структур визуализации внутренних к телу. Там в последнее время наблюдается увеличение использования ультразвуковой технологии для визуализации формы и движения языка во время речи, как в типичных ораторов и в клинических популяциях. Ультразвуковое исследование речи значительно расширил наше понимание того, как звуки сочлененный с языком (язычной звуки) производятся. Такая информация может быть особенно ценным для речевого языка патологи. Среди других преимуществ, ультразвуковые изображения могут быть использованы во время логопедии , чтобы обеспечить (1) наглядные модели типичных (то есть "правильные") конфигурации языка для звуков речи, и (2) источник проникновения в артикуляционного характер девиантных производств. Изображения могут быть также использованы в качестве дополнительного источника обратной связи для клинических групп, изучающих для дисотличающие их лучшие постановки из своих неправильных производств, на пути к созданию более эффективных привычки артикуляционных.

Ультразвуковая обратная связь все чаще используется учеными и клиницистами в качестве как опыт увеличения пользователей и как за счет снижения оборудования. В этом учебном пособии, процедуры представлены для сбора ультразвуковых изображений языка в клиническом контексте. Проиллюстрируем эти процедуры в расширенном примере показывая один общий звук ошибки, американский английский / R /. Изображения правильной и искаженной / г / используются для демонстрации (1), как интерпретировать ультразвуковые изображения, (2), как оценивать форму языка во время производства звуков речи, (3), как классифицировать ошибки формы языка, и (4) , как обеспечить визуальную обратную связь, чтобы выявить более подходящую и функциональную форму языка. Мы представляем протокол выборки для использования в режиме реального времени ультразвуковых изображений языка для визуальной обратной связи для устранения ошибок звука речи. Кроме того, электроннаяXample данные приведены для иллюстрации результатов с процедурой.

Introduction

Оба клинических и исследовательских установок увидели увеличение использования ультразвуковой визуализации для обеспечения визуального вмешательства биологической обратной связи для лиц с нарушениями речи. Одной из важных особенностей ультразвукового изображения для речевого языка патологи как визуальный инструмент биологической обратной связи во время вмешательства для лиц с нарушениями речи. С руководством патолога речевого языка, учащиеся могут наблюдать в режиме реального времени видео формы и движения их языка и обсудить, как эти изображения могут отличаться от движений языка, необходимых для правильной артикуляции речи звук. Для проведения таких мероприятий, важно для пользователей, чтобы быть компетентным в интерпретации ультразвуковых изображений, как язык движется в режиме реального времени. Знание диапазона правильных образцов артикуляторных используемых типичных колонок основополагающий для распознавания ошибочных форм языка.

Описанные здесь способы решения (а) сбор ультразвуковых изображений Tongуе, (б) интерпретации ультразвуковых изображений, связанных как с правильными и неправильными постановки звуков речи, и (с) с использованием ультразвукового изображения в режиме реального времени в качестве источника визуальной биологической обратной связи для облегчения изменения производства речи у лиц с нарушениями речи звуковых ошибок. Хотя ультразвук может быть использован для визуализации различных языковых фонем, здесь примеры будут сосредоточены на ультразвуковых изображений языка для / г / звук (как в красном автомобиле), который описывается как наиболее распространенной остаточной ошибки среди детей , приобретающих американского варианта английского языка 1. Кроме того, звук, который был наиболее широко изучены в клинических применений ультразвука на сегодняшний день. 2-14

Одной из важных целей в речи (ре) абилитации является содействие более понятной речи путем обучения артикуляционных подпрограмм, которые приводят к перцептивно соответствующих производств целевого звука или последовательности. Поэтому крайне важно, чтобы понять действия языка во время нормальной речи и Дуринг производство речевых ошибок. В режиме реального времени визуализации языка может сыграть весьма полезную роль в стимулировании спикера изменить артикуляторных движений, так как она обеспечивает клинициста и клиента с общим представлением о том, что на самом деле происходит во время речи. Без реального времени визуализации языка, только статические картинки или словесные описания конфигураций языка целевых доступны для облегчения понимания желаемого поведения артикуляторных. В моделях на основе схемы моторного обучения, визуальная информация о движений языка во время речи считается формой "знаний исполнения" обратной связи (т.е. она обеспечивает определенную качественную информацию о движении , которое произошло 15). Предыдущие исследования показали , что детальное знание обратной связи производительности может облегчить приобретение нового двигателя обычного 16.

Ультразвук имеет ряд преимуществ перед другими TECHNOLOGIэс используется для визуализации речи. С помощью ультразвука, весь контур языка можно визуализировать быстро от кончика до корня. Подготовка к ультразвуковой визуализации обычно занимает меньше минуты.

В противоположность этому , electropalatography передач (EPG) требует зубных слепков и создание индивидуальных pseudopalate (который может занять несколько недель), и это может занять некоторое время , чтобы приспособиться к разговору с псевдо-нёба 17. Электронный гид также позволяет визуализировать язычка нёба контакт только в регионе, охваченном pseudopalate и не может отобразить корень языка или общую форму языка. Это ограничивает характер, какие аспекты шарнирного могут быть эффективно ориентированы с ЭПП.

Другой альтернативой является электромагнитное articulography (EMA), который может предоставить общую информацию о форме языка и движения 18. Тем не менее, ЕМА требует датчики, чтобы быть приклеены к языку и другим структурам; Таким образом, установка для этого типа языкаформирования изображения может занять 20 - 30 мин, и не может быть жизнеспособным методом для частого использования. Таким образом, ультразвук можно рассматривать как более практичным.

В конкретном контексте клинических исследований по оценке и лечению / R / ошибок, использование ультразвука было сообщено в нескольких исследованиях для лиц с идиопатический звук речи расстройства 2,10,11,13,19, нарушения слуха 20, детство апраксия речи 12,21, и приобрела апраксия речи после аварии сосудов головного мозга 22. Исследования также сообщили об использовании ультразвука для лечения ошибок на других лингвальных фонем , таких как / skgl ʃ ʧ / 23,24. Дополнительные группы населения , которые могут быть кандидатами включают лиц с нарушениями речи , связанные с нёба, или лиц , обучения произношение звуков в неродном языке 25.

Ультразвуковое исследование может также быть полезным диагностически, например, дляхарактеризуют ошибки в язычной форм, 26,27, или для идентификации суб-уловимые или скрытой контрасты в неупорядоченной речи 28,29. Если точные измерения Артикуляционные в настоящее время получены и в сравнении, то очень важно, чтобы ультразвук быть стабилизирована так, что координатное пространство для измерения остается достаточно постоянным. Тем не менее, по общему мнению, что нестабилизированный зонд дает информацию достаточного качества для клинической диагностики и лечения приложений, которая находится в центре внимания данной статьи.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Заявление по этике. При использовании в исследовании, информированное согласие и / или согласия от детей всегда требуется перед сбором ультразвуковых изображений. При использовании клинически, клиенты должны быть информированы о цели ультразвуковой визуализации. Несмотря на то, диагностическое ультразвуковое исследование рассматривается как "минимальный риск" 30, пользователи всегда должны следовать принципу ALARA при помощи ультразвука, а это означает воздействие ультразвука должно быть как "целесообразного низкого уровня достижимыми" 31. Это предполагает ограничение акустической мощности во время съемки, а также ограничение времени воздействия. Например, если ультразвук используется для визуальной обратной связи, но участник не идет к визуальной обратной связи, было бы целесообразно прекратить визуализацию.

1. Сбор ультразвуковых изображений языка

Примечание: Технические соображения. Диагностические ультразвуковые датчики используются для изображения языка. Диапазон частот между приблизительно 3 - 8 МГц шIth с частотой кадров 30 кадров в секунду рекомендуется для клинической визуализации языка 32.
Примечание: Приведенные ниже инструкции относятся к диагностической ультразвуковой системы (см Материалы таблицу) с датчиком C6-2, который был выбран на основе визуального сравнения ультразвуковых изображений , собранных из нескольких датчиков , доступных для данной системы. Эти инструкции выполнены из диагностической ультразвуковой системы справочное руководство для данного устройства и предназначены, чтобы быть иллюстративным примером для одного УЗИ. Многие другие ультразвуковые системы используются, и пользователи должны проконсультироваться в руководстве по эксплуатации их конкретного устройства.

  1. Включите машину. При включении питания, соблюдать режим 2D изображения автоматически отображается на экране.
    1. Дождитесь системы для завершения самодиагностики и калибровки испытания.
      Примечание: Автоматически выводимое изображение можно регулировать, чтобы оптимизировать вид клинициста путем изменения параметров ИНСtrument. Поскольку использование ультразвука для логопедии является новым, настройки, подходящие для визуализации поверхности языка во время речи, как правило, не предустановлен и должен быть установлен представителем от производителя (предпочтительный метод) или клинициста. Важно иметь правильные настройки для безопасного и точного изображения языка для целей логопеда.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Пользователи должны ознакомиться с основными операциями их ультразвукового оборудования убедитесь, что они понимают, как производить корректировку всех элементов управления, включая глубину, интенсивность и контрастность, чтобы получить лучшие изображения с их оборудованием. Питание должно быть установлено, как разумно достижимом низком уровне по соображениям безопасности, с учетом корректировок коэффициента усиления для компенсации низких уровней мощности.
    2. Чтобы использовать функцию предварительной установки системы, нажмите клавишу PRESETS на клавиатуре.
    3. Обратите внимание на экран предварительных настроек. Обратите внимание на пункты меню слева и выбора параметров на правой части экрана.
    4. ролл-йе трекбола к пункту меню на левой части экрана и нажмите клавишу SET на панели управления. Заметим, больше выбора для выбранного пункта меню.
    5. Для сохранения изменений и выхода из системы предварительных настроек, нажмите кнопку Сохранить в нижней части экрана.
      Примечание: В таблице 1 приведены параметры , используемые для изображений в видео. Обратите внимание, что глубина является преобразователем-зависимым. Настройки были разработаны в консультации с Siemens Corporation.
  2. Поместите небольшое количество ультразвуковой гель на ультразвуковой датчик.
  3. Расположите участника комфортно в кресле с ногами на полу, спина прямая, подбородок и слегка вперед.
  4. Для того, чтобы собрать саггитальную изображение и визуализировать язык от кончика до корня, расположить датчик вертикально, что делает плотный контакт с кожей под подбородком и применяя твердую, но не вызывает дискомфорта степень давления. Сориентируйте датчик вдоль средней линии между умственным корешку нижней челюсти и подъязычной бодин.
  5. Начните сканирование с помощью ультразвука.
  6. Просмотр экрана, чтобы убедиться, что датчик правильно ориентирована. В этих сагиттальных изображениях, передняя часть языка находится на правой части экрана и задняя часть языка находится на левой стороне. Угол ультразвуковой преобразователь немного вперед или немного назад в зависимости от того, какая часть языка представляет интерес.
    Примечание: В некоторых устройствах, настройки по умолчанию будет отображаться ультразвуковое изображение, которое с ног на голову. Пользователь должен проверить настройки по умолчанию для их устройства и вносить коррективы по мере необходимости.
  7. Попросите участника проглотить, чтобы ориентировать пользователя на положение языка по отношению к небу.
  8. Получить корональной вид к изображению язык слева направо сторон. Для сбора корональные изображения, поворачивать ультразвуковой датчик на 90 градусов. Попросите участника поддерживать звуки, требующие срединного шлицы языка, такие как / г, з, г, ʃ / .Это может быть необходимо отрегулировать датчик слегка мехTher вперед или назад, чтобы визуализировать язык для обработки канавок различных звуков.
  9. После завершения формирования изображения, вытрите излишки геля и очистить датчик с помощью ультразвука утвержденных дезинфицирующими салфетками или ультразвуковым утвержденных очищающего спрея.

2. Устный ультразвуковых изображений Tongue

  1. Основная интерпретация сагиттальных изображений
    1. В сагиттальной зрения, наблюдать язык между двумя основными тенями, созданных кости, которая непрозрачна для ультразвукового исследования: тени нижней челюсти (передняя) и тени подъязычной кости (задний). По крайней мере, один, а предпочтительно оба, из этих ориентиров видны во время съемки под шпунт.
      Примечание: Если есть воздух под кончиком языка (как это обычно бывает, когда кончик языка расширяется), крайний конец кончика языка не будет виден на ультразвуковом изображении.
    2. Попросите участника произвести альвеол и велярного звуки, такие как / ТДН / затем / кг /. Это поможет сориентироваться иучастник и клиницист, к которому сторона изображения передней / кончик языка и какая сторона задний / язык Спинка.
  2. Правильный / г / производство
    1. Попросите участника производить и поддерживать / г /. В сагиттальный вид правильного производства / R /, передняя часть языка поднимет. Задняя часть языка спинке наклонена назад для правильного / г / производства. Заметим, что если датчик выключен средней линии или повернется, то изображение будет меняться и может быть интерпретируемы.
      Примечание: Если производство является "ретрофлексный" / г /, то кончик языка поднимается к твердому небу и изображение кончика языка могут быть потеряны или могут быть представлены в виде артефакта (например, кончик языка , как представляется , поднять через нёбо). В классическом "сгруппированного" / R /, кончика языка и / или лопасти либо горизонтально или наклонена вниз по направлению к полу ротовой полости, но передняя часть языка спинке будетбыть поднятым. В обоих случаях, повышенная зыка сужается воздушное пространство между языком и вкус, то есть, он делает вокальную перетяжку тракта. Расположение этого сужения дает английский / г / его первичной палатальную место сочленения.
    2. В то время как участник поддержания / R /, визуализировать корень языка.
      Примечание: В зависимости от конкретного типа ультразвукового зонда используется, это может потребовать наклонив зонда обратно к подъязычной кости. Точный английский для восприятия / т / требует вторичного сужения на линии для речевого тракта, вызванного втягиванием корня языка к задней стенке глотки. Задней стенки глотки не может обычно быть визуализированы с помощью ультразвука, но втягивание можно сделать вывод: если корень язык втягивается, наклон поверхности языка позади переднего сужением будет неглубокой.
    3. Поворот измерительного зонда на 90 градусов, чтобы получить корональной вид. Поместите зонд в грубом вблизи самой высокой точкиязык-около 1/3 от расстояния между подбородком и горлом в сагиттальной плоскости.
      Примечание: В то время как участник поддержания / R /, некоторые возвышение боковых краев языка, как правило, видны. Хотя зубы не видны, он является общим для людей, что делает сгруппированного тип / г /, чтобы чувствовать некоторый контакт с задними коренными зубами.
  3. Оценка искаженное / R / производства с ультразвуком
    1. Попросите участника подражать и поддерживать / г /.
      Примечание: В сагиттальной зрения искаженном производства / г /, передняя сторона языка, как правило, низкий, язык Спинка обычно поднимается высоко и обратно. Tongue корень втягивание часто отсутствует, что часто обозначается крутой или почти вертикальном склоне формы языка позади передней перетяжкой.
    2. Попросите участника имитировать / г / в количестве слогов, таких как / ɝ, ɑr, ɪr, rɑ, Род-Айленд, RU /. Обратите внимание на любые контексты, которые реrceptually правильно и идентифицировать язык формы, которые связаны с правильными против неправильных производств.
      Примечание: Диалект различия будут влиять на артикуляцию; эти примеры для американского варианта английского языка.
    3. Поворот измерительного зонда на 90 градусов, чтобы получить корональной вид и наблюдать боковые поля языка. Повторные произведения слогов, такие как / ɝ, ɑr, ɪr, rɑ, Род-Айленд, RU /. В то время как участник является поддержание искаженный / г /, боковые края языка часто остаются на низком уровне на одной или обеих сторон.

3. Использование в режиме реального времени ультразвуковых изображений для обратной связи для устранения ошибок звук речи

  1. Попросите участника о правильном положении ультразвука. Разрешить участнику провести ультразвуковой датчик, если они способны. С другой стороны, есть клинический исследователь держать датчик, или зажим преобразователя к микрофонной стойке, чтобы держать его устойчивым в то время как участник наклоняется вперед и опирается подбородокна нем, поддерживая устойчивое давление.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Там может быть тенденция к зонду скользить вокруг. Врач должен быть бдительным, чтобы исправить движение зонда в обе стороны от плоскости среднесагиттальных, поскольку изображение становится менее последовательным и труднее интерпретировать.
  2. Сориентируйте участника ультразвуковых изображений в сагиттальной разделе, обучая их о частях языка. Участник должен иметь возможность отслеживать образцы контуров языка на сагиттальной ультразвуковое изображение. Попросите участника, что / г / требует как устное перетяжку в передней и глоточной перетяжку в спину.
    Примечание: Часто бывает полезно поручить участнику определить наконечник, лезвие, тыльную и корень отдельно, так как они соответствуют независимо друг от друга перемещаемые области языка.
  3. Запрос, что точка участник в сторону в режиме реального времени ультразвуковое изображение, которое представляет переднюю и заднюю, или "передней части языка" и "задней части языка."
  4. Представьте участника к различным формам языка для / г / с использованием рисунков, ультразвуковых изображений или магнитно - резонансных изображений 33. Дайте понять, где рта и глотки перетяжек, но и иметь в виду, что каждая форма языка немного отличается.
    ПРИМЕЧАНИЕ: См 2.2.1 и 2.2.2 для интерпретации изображений с правильной / г / производства
  5. Запрос, что участник описывает 2 основных сужений для / г /, которые видны в сагиттальном сечении. Если участник не может определить рта и глотки сужений только что описал, продолжают инструктировать.
    Примечание: Участники должны быть в состоянии сообщить, что описано в разделе 3.4, что свидетельствует о том, что некоторая часть передней части языка поднимает вверх, и что корень языка движется назад (как описано в разделе 2.2.1 и 2.2.2)
  6. Сориентируйте участника ультразвуковых изображений в корональной разделе. Попросите участника в желаемой формы языка слева направо. Требовать, чтобы участник проследить форму языка,определить левый и правый края и осевой линии канавки. Запрос, что участник объяснить нужную форму.
  7. Попытка выявить правильный / г / в изоляции или в слоги, предоставляя фонетические подсказки, чтобы скопировать различные формы языка.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Это может быть полезно, чтобы обеспечить "цели" на экране для участника, чтобы соответствовать во / R / производства. Цели могут быть созданы с помощью курсора или путем нанесения на прозрачности, расположенной за экраном. Обеспечить четкие инструкции , такие как "Если язык строки не соответствует красной цели, попробуйте сделать что - то по- другому. Измените путь один говорит звук. Сконцентрировать свое внимание на тыльную идти вниз" и т.д. См Приложение 1 Примеры артикулятора Размещение аллюзиями.
  8. Попросите участников дать объяснение того, что они правильно или неправильно сделал после того, как некоторые из их попыток.
  9. В случае необходимости, использовать стандартные стратегии придания формы, такие как формирующего / л / к / г / или / ɑ / в / г / при просмотре VisUAL обратной связи.
  10. После достижения правильного постановки, нажмите кнопку Пауза, чтобы зафиксировать изображение. Обсудите, как правильное изображение выглядит отличается от предыдущих неправильных производств.
  11. Практика на протяжении сеанса без ультразвука, чтобы обеспечить перерыв и предложить возможность обобщения в речи, когда визуальная обратная связь не доступна.
    Примечание: По мере того как участник достигает более точных производств, повысить языковую сложность из слогов слов, фраз и предложений, а также уменьшить количество обратной связи, чтобы облегчить обобщение.
    Примечание: Точность речевых целей следует регулярно контролировать. Это может быть сделано перцептивно отдельными лицами (предпочтительно которые являются слепыми к статусу лечения), которые оценивают записи звуков, которые проходят подготовку с помощью ультразвука.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

На рисунке 1 представлены примеры сагиттальной изображений правильного / г / в 9-летней самки. Ультразвуковые изображения в сочетании с магнитно-резонансных изображений из той же динамик, чтобы продемонстрировать подобную форму языка, который можно просматривать с обеих технологий.

фигура 2
Рисунок 1: Саггитальная Вид магнитного резонанса изображения во время Правильно Произведено американский английский / г / с Эхограмма языка (внизу справа) от одного участника. Во всех изображениях, правая часть изображения представляет собой переднюю и левую заднюю представляет. Обратите внимание на высоту переднего языка (стрелка вправо), а также снижение спинке (левая стрелка). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этогоцифра.

На рисунке 2, тот же 9-летний показан 3 месяца ранее (до ультразвуковой терапии визуальной обратной связи). Обратите внимание, что искаженное / г / включает в себя высокое положение заднего языка, низкий кончик языка / лезвие, а также отсутствие глоточной сужением, получая звук, похожий на перцептивно [ʊ]. Правильный / R / производства имеют высоту переднего языка, пониженную язык тыльную, и заднюю сужению, отражающую втягивание корня языка. Обратите внимание, что диапазон языка формы возможны для правильного / г /.

фигура 2
Рисунок 2: Саггитальная Вид магнитного резонанса изображения во время искаженном производства американского английского / г / с Эхограмма языка (внизу справа) от одного участника. Во всех изображениях, правая сторона повторного изображенияпредставляет переднюю и левую заднюю представляет. Обратите внимание на низкий кончиком языка / лезвие (стрелка вправо) и поднятый язык тыльную (Стрелка влево). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

На рисунке 3 показаны примеры правильных и неправильных / R / постановки в корональной зрения. Обратите внимание на возвышение сторон языка, наряду с срединной канавками, в правильных постановках и относительно плоскую форму языка для искаженной / R /.

Рисунок 3
Рисунок 3: Примеры корональных Ультразвуковые язычка Изображения Correct (вверху) и искажены (внизу) Productions американского английского / г / В этих корональных Views, зонд вертикально изображения Задней Tongue спинке.Обратите внимание на высоту подъема боковых краев языка для правильного / г /, вместе с выемкой посередине. Обратите внимание на плоскую форму языка для искаженной / R /. Эти изображения из EchoBlaster 128 ультразвука. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

На сегодняшний день исследования по ультразвуковой визуальной обратной связи для звуковых речевых ошибок вовлекли серий случаев или отдельного предмета конструкции. 2,5,9-13,21-23 Широко различные модели индивидуальной реакции на лечение было зарегистрировано. Для многих людей, улучшение звуковой точности можно наблюдать с помощью всего лишь нескольких часов экспериментального лечения на / г /. Лица, которые не показывают непосредственные выгоды могут все еще достигнуть улучшенной добычи в течение ультразвука практике. Успехи, достигнутые в условиях лечения почти всегда требует некоторого времени, чтобы обобщить на ЕНТreated слова или контексты.

На рисунке 4 показана средняя точность слов , содержащих / г / через 11 американских англоязычных участников , возраст 10-20 лет , которые лечились / R / искажениям. Данные взяты из множественного исходного уровня по-субъектов одного случая проектирует 13,34. Некоторые из участников были обработаны на другие звуки, а также, хотя эта цифра ограничена точностью / г / в одном положении слова на одного участника. Вертикальная ось представляет процент необработанных / R / слов определяются как правильные. Горизонтальная ось представляет отдельные сессии (разнесенные приблизительно 3 - 4 г друг от друга), в котором были собраны данные. Точность / R / производства на уровне слова контролировали до, во время и после 7 сеансов лечения. Несколько слушателей рейтинга записали постановки слов либо как "правильно / г /" или "неправильное / г /" на основе воспринимаемой фонетической точности. Коробка отражает 7 SEssions, в которых ультразвуковое исследование биологической обратной связи терапии была оказана. Улучшение / г / точность соответствует с началом лечения. Кроме того, после 7 сеансов, когда лечение было снято, тенденция к росту в точности продолжается, предполагая, что сохранение и обобщение продолжали происходить.

Рисунок 4
Рисунок 4: Средняя Точность / г / в отдельных слов для 11 участников в возрасте 10 лет - 20 лет , лечившихся по поводу / R / искривлениями. Коробка представляет сеансы, в которых ультразвуковое исследование визуальной обратной связи лечение произошло. Столбики ошибок обозначают стандартные отклонения. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Критические шаги в рамках Протокола

Крайне важно, чтобы получить четкие, интерпретируемые изображения, как описано в пунктах 1.3 и 1.6. Плохое качество изображения делает процедуры бессмысленным. Кроме того, участники должны быть полностью осведомлены о том, что они видят на экране. Поэтому, ориентируя участника к изображению, как описано в разделе 3.2, является шагом, который следует подчеркнуть, до предоставления визуальной подготовки обратной связи. Кроме того, шаг 3.10, который включает в себя четкое описание различий в форме языка между перцептивно точных и неточных форм языка участника, является важным шагом для повышения осведомленности о форме целевого языка для конкретного говорящего.

Модификации и устранение неисправностей

Качество изображения имеет важное значение. Когда качество изображения угасает, это может быть необходимо, чтобы повторно применить гель и / или проверить, что зонд делает устойчивый контакт с кожей.

палатка "> Кроме того, важно , чтобы распознавать , когда изображения не представляя , что пользователь намеревается. Например, при сборе сагиттального изображения, если датчик размещен в среднесагиттальных плоскости (то есть, по центру головы), то изображение будет показывать паз работает вниз по центральной линии языка. Если датчик расположен сбоку, изображение будет содержать больше бокового края языка. Валовая форма ультразвука "ярко-белая линия" будет аналогична если изображение показывает более канавки или более стороны языка, но они не будут точно такими же. поэтому пользователь должен регулярно проверять положение зонда, чтобы определить, являются ли изображения отражают середины сагиттального изображения, и изменить положение зонда если необходимо.

Ограничения техники

Несмотря на то, ультразвук имеет значительные преимущества по сравнению с другими подходами к визуальному производства речи, не без ограничений. Один рrimary ограничение ультразвукового изображения является то, что только язык визуализируется. То есть, другие структуры, такие жесткий или мягкое нёбо или глоточные стенки не видны; Таким образом, отношение языка к другим структурам не являются очевидными. Кроме того, это может быть трудно определить, где именно по контуру языка собраны изображения. Например, при интерпретации сагиттальных изображений языка, положение зонда важно учитывать, поскольку изображения не обязательно может быть в середине сагиттальный (т.е. по средней линии) , если зонд является OFFCENTER или повернута. Кроме того, не все участники / клиенты переносят использование ультразвукового геля под подбородком. Внимательный пользователь ультразвука должны знать как преимущества, так и ограничения технологии.

Значимость техники в отношении существующих / альтернативных методов

Ультразвуковое исследование языка с использованием режима диагностики может быть быстрым, безопасным и эфтроники технологии для визуализации движения языка в режиме реального времени 30,32. Эта информация может быть использована для контраста правильные и неправильные постановки звуков речи как способ понимания речевых ошибок и научить желательные движения для различных звуков речи. Традиционные методы логопедических для оценки и восстановления речи звуковые ошибки, такие как / г / искажения полагаются на слуховое восприятие. Таким образом, речь-язык клиницист не знает о точном характере движений языка говорящего. Реплики часто предоставляются инструктаж динамиков, чтобы изменить их положение языка без каких-либо визуальных ориентиров к фактическому движению. Таким образом, в режиме реального времени визуализации языка в предлагает немедленное визуализации для совместного обсуждения речи, которая традиционно была абстрактным или временным. Что касается текущих теорий речевого обучения двигателя (например, основанный на схеме обучения двигателя), ультразвуковое исследование визуальной обратной связи предлагает форму знаний обратной связи производительности 13,15

Ультразвуковое исследование может быть особенно полезен для оценки 26,27 и восстановления ошибок звука 2,10,11,12,13,20 речи , которые включают устные и глоточных сужений , связанные с / г /. Сагиттальный представления могут определить, если участник отсутствует переднюю или сужение языка корня втягивание. Корональные мнения дают возможность исследовать, есть ли срединный долбежные и возвышение боковых краев языка во время / R / производства. После того , как элементы ошибки были правильно определены, эта информация может быть использована для систематического обучения новых движений языка, в идеале при просмотре обратной связи в режиме реального времени языка 2,10,11,12,13,20. Такие методы, как electropalatography или электромагнитного articulography не позволяют достаточной визуализации всехаспекты языка, такие как корень языка, в то время как ультразвук может преодолеть это ограничение.

Будущие приложения или направления после освоения этой техники

Протокол указано здесь призвано быть достаточно широким, чтобы позволить другим следовать процедурам, независимо от технологии ультразвука доступной. Процедуры также предназначены, чтобы быть достаточно гибким для удовлетворения различных клинических исследований или клинических потребностей практики. Хотя основное внимание в рамках данного обсуждения был на конкретном контексте лечения / г /, эти процедуры могут быть легко адаптированы при обучении другие звуки речи или при работе с различными популяциями. Ультразвуковая обратная связь языка может быть полезным для проведения работ по восстановлению язычных звуков, кроме / г /, в том числе гласные, велярных и альвеолярных смычных и носовых и язычной щелевые и аффрикаты 21,23.

Изменения в процедурах существуют; например, некоторые исследованияERS использовали методы стабилизации головы, чтобы предотвратить движение речевого тракта по отношению к ультразвуковой зонд. Такие процедуры полезны , если будет оценивать контур языка 23,35,36 и стабилизации может также преодолеть некоторые из проблем , таких как дрейф в положении зонда в течение долгого времени; Тем не менее, стабилизация головки во время ультразвуковой визуализации языка может привести к практическим ограничениям (например, неудобные устройства на головке) и , таким образом, пользователь ультразвука должны принимать решения об относительной компромиссом таких процедур. Исследования ведутся рассмотрены конкретные изменения в процедурах (например, количество практики с ультразвуком , который идеально подходит, роль только устные выполнении удара сужений vs. рта и глотки сужений) , чтобы определить методы , которые являются достаточно эффективными. В целом, фактические данные продолжают накапливаться, что процедуры, включающие ультразвуковую обратную связь языка может дать улучшенную четкость речиу лиц с расстройствами речи звука.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Работа была поддержана NIH гранты R01DC013668 (Д. Уэлен, PI) и 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ruscello, D. M. Visual feedback in treatment of residual phonological disorders. J Commun Disord. 28, 279-302 (1995).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Maas, E., et al. Principles of motor learning in treatment of motor speech disorders. Am J Speech Lang Pathol. 17, (3), (2008).
  16. 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).
  17. McLeod, S., Searl, J. Adaptation to an electropalatograph palate: Acoustic, impressionistic, and perceptual data. Am J Speech Lang Pathol. 15, (2), 192-206 (2006).
  18. Katz, W., et al. Opti-speech: A real-time, 3D visual feedback system for speech training. Proc. Interspeech. (2014).
  19. Shawker, T. H., Sonies, B. C. Ultrasound Biofeedback for Speech Training: Instrumentation and Preliminary Results. Invest Radiol. 20, (1), 90-93 (1985).
  20. 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).
  21. 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).
  22. Preston, J. L., Leaman, M. Ultrasound visual feedback for acquired apraxia of speech: A case report. Aphasiology. 28, (3), 278-295 (2014).
  23. 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).
  24. 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).
  25. Gick, B., et al. Ultrasound imaging applications in second language acquisition. Phonology and second language acquisition. 36, 315-328 (2008).
  26. Gick, B., et al. A motor differentiation model for liquid substitutions in children's speech. Proceedings of Meetings on Acoustics. 1, (1), (2007).
  27. 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).
  28. 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).
  29. 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).
  30. Epstein, M. A. Ultrasound and the IRB. Clin Linguist Phon. 19, (6-7), 567-572 (2005).
  31. 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).
  32. 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).
  33. Boyce, S. E. The articulatory phonetics of /r/ for residual speech errors. Seminars in Speech and Language. 36, (4), 257-270 (2015).
  34. 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).
  35. 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).
  36. 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).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics