Ultraschallbilder der Zunge: Ein Tutorial für die Bewertung und Sanierung von Sprachschall-Fehler

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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).

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Abstract

Diagnose-Ultraschall-Bildgebung ist seit mehreren Jahrzehnten ein gemeinsames Instrument in der medizinischen Praxis. Sie stellt eine sichere und wirksame Methode zur Bildgebung Strukturen innerhalb des Körpers. Es wurde eine neue Zunahme in der Verwendung von Ultraschalltechnik, die Form und die Bewegungen der Zunge während des Sprechens, sowohl in typischen Lautsprecher und in klinischen Populationen zu visualisieren. Ultraschall-Bildgebung von Sprache hat unser Verständnis von stark erweitert, wie man mit der Zunge artikuliert Töne (lingual klingt) erzeugt werden. Solche Informationen können besonders wertvoll sein für Logopäden. Neben anderen Vorteilen Ultraschallbilder können während der Sprachtherapie verwendet werden , um (1) Anschauungsmodelle von typischen (dh "richtige") Zunge Konfigurationen für Sprachlaute, und (2) eine Quelle der Einsicht in die artikulatorische Natur abweichenden Produktionen. Die Bilder können auch als eine zusätzliche Quelle von Feedback für die klinische Populationen zu dis Lernen verwendet werdentinguish ihre bessere Produktionen aus ihren untragbaren Produktionen, auf dem Weg effektiver artikulatorischen Gewohnheiten zu etablieren.

Ultraschall-Feedback wird zunehmend von Wissenschaftlern und Klinikern, da sowohl die Expertise der Nutzer steigt und wie die Kosten der Ausrüstung Rückgänge verwendet. In diesem Tutorial werden Verfahren für die Erfassung von Ultraschallbildern der Zunge in einem klinischen Kontext präsentiert. Wir illustrieren diese Verfahren in einem erweiterten Beispiel mit einem gemeinsamen Fehler Ton, amerikanisches Englisch / r /. Bilder von korrekten und verzerrte / r / werden verwendet, um nachzuweisen (1), wie Ultraschallbilder zu interpretieren, (2), wie bei der Herstellung von Sprachzungenform zu beurteilen klingt, (3), wie Zunge Formfehler zu kategorisieren, und (4) , wie ein visuelles Feedback eine angemessenere und funktionelle Zungenform zu schaffen, zu entlocken. Wir präsentieren ein Probenprotokoll für die Verwendung von Echtzeit-Ultraschallbilder der Zunge für ein visuelles Feedback Lautes Fehler zu sanieren. Zusätzlich example Daten werden angezeigt Ergebnisse mit dem Verfahren zu erläutern.

Introduction

Beide klinischen Forschung und Einstellungen haben eine Zunahme bei der Verwendung von Ultraschall-Bildgebung zu bieten visuelle Biofeedback Intervention für Menschen mit Sprachstörungen zu sehen. Eine wichtige Anwendung von Ultraschall-Bildgebung für Logopäden ist als visuelles Biofeedback Werkzeug während des Eingriffs für Menschen mit Sprachstörungen. Mit der Anleitung eines Pathologen logopädische können die Lernenden beobachten Echtzeit-Video von der Form und den Bewegungen ihrer Zunge und diskutieren, wie diese Bilder von den Zungenbewegungen unterscheiden benötigt, um richtig einen Sprachklang artikulieren. Um solche Eingriffe durchzuführen, ist es wichtig für die Nutzer bei der Interpretation von Ultraschallbildern kompetent zu sein als die Zunge in Echtzeit bewegt. Das Wissen über den Bereich der korrekten artikulatorischen Muster, die die typischen Lautsprecher ist grundlegend zu erkennen fehlerhafte Zunge Formen.

Die hierin beschriebenen Verfahren befassen (a) Sammeln von Ultraschallbildern des Zangenue, (b) der Interpretation von Ultraschallbildern mit zugehörigen richtige und falsche Produktionen von Sprachlauten, und (c) Echtzeit-Ultraschall-Bildgebung als eine Quelle der visuellen Biofeedback mit zu Sprachproduktion Veränderungen bei Personen mit Sprachlaut Fehler erleichtern. Obwohl Ultraschall verwendet werden können , eine Vielzahl von lingual Phoneme zu visualisieren, hier Beispiele für den / r / Ton (als im roten Auto) auf Ultraschallbilder der Zunge konzentrieren, die bei Kindern als die häufigste Restfehler beschrieben erwirbt amerikanisches Englisch 1. Es ist auch der Ton, der in der klinischen Anwendung von Ultraschall bisher am umfangreichsten untersucht worden. 14.02

Ein wichtiges Ziel in der Rede (Re) Habilitation ist verständlicher Sprache zu erleichtern, indem artikulatorischen Routinen Lehre, die in wahrnehmungs entsprechenden Produktionen eines Ziel Ton oder eine Sequenz zur Folge haben. Daher ist es kritisch Zunge Aktionen während normaler Sprache zu verstehen und during Produktion von Sprachfehlern. Echtzeit-Visualisierung der Zunge kann eine sehr positive Rolle spielen in einen Lautsprecher ermutigend Artikulationsbewegungen zu modifizieren, wie es dem Kliniker und Client mit einer gemeinsamen Darstellung dessen, was bietet tatsächlich während der Sprach geschieht. Ohne Echtzeit-Visualisierung der Zunge, nur statische Bilder oder verbalen Beschreibungen der Zielsprache Konfigurationen sind Verständnis für die gewünschten Artikulations Verhaltensweisen zu erleichtern. In Schema-basierte Modelle des motorischen Lernens, visuelle Informationen über die Bewegungen der Zunge während des Sprechens ist eine Form von "Kenntnis der Performance" Feedback berücksichtigt (dh es spezifische qualitative Informationen über die Bewegung bereitstellt , die aufgetreten sind ) 15. Die bisherige Forschung hat gezeigt , dass detaillierte Kenntnisse über Performance - Feedback Erwerb eines neuen Motors Routine 16 erleichtern kann.

Ultraschall hat mehrere Vorteile gegenüber anderen technologies verwendet Rede zu visualisieren. Mit Ultraschall kann die gesamte Kontur der Zunge schnell von der Spitze zu Wurzel sichtbar gemacht werden. Vorbereitung für die Ultraschall-Bildgebung erfolgt in der Regel weniger als eine Minute.

Im Gegensatz dazu Elektropalatografie (EPG) erfordert einen Zahnabdruck und die Schaffung eines maßgeschneiderten pseudopalate (die Wochen dauern kann), und es kann einige Zeit anzupassen nehmen mit der Pseudo-Gaumen 17 zu sprechen. EPG ermöglicht auch die Visualisierung von Zunge-Gaumen Kontakt nur in der vom pseudopalate abgedeckten Bereich und kann die Zungenwurzel oder die allgemeine Form der Zunge nicht angezeigt. Dies begrenzt die Natur dessen, was Aspekte der Artikulation kann effektiv mit EPG gezielt werden.

Eine weitere Alternative ist elektromagnetische Artikulographie (EMA), die 18 allgemeine Informationen über die Zunge Form und Bewegung zur Verfügung stellen kann. Jedoch erfordert EMA Sensoren an der Zunge und anderen Strukturen verklebt werden; somit wird die Set-up für diese Art der Zunge30 min und kann keine brauchbare Methode für den häufigen Gebrauch sein - Bildgebung kann 20 nehmen. Somit werden Ultraschall kann als praktischer angesehen.

Im spezifischen Kontext der klinischen Forschung über die Bewertung und Behandlung von / r / Fehler, die Verwendung von Ultraschall wurde in mehreren Studien für Patienten mit idiopathischer Lautes Störungen 2,10,11,13,19, Hörstörungen 20, Kindheit berichtet Sprechapraxie 12,21 und erwarb Sprechapraxie nach einem Hirnblutgefäße 22. Studien haben auch die Verwendung von Ultraschall auf Fehler auf anderen lingual Phoneme behandeln wie / skgl ʃ ʧ / 23,24. Weitere Populationen, die Kandidaten sind Personen mit Sprachstörungen zu Gaumenspalte in Zusammenhang stehen können, oder Personen , die Aussprache von Lauten in einem Nicht-Muttersprache zu lernen 25.

Ultraschallbildgebung kann auch nützlich diagnostisch sein, beispielsweise zucharakterisieren Fehler in lingual Formen, 26,27 oder Unter wahrnehmbar oder verdeckte Kontraste in ungeordneten Rede 28,29 zu identifizieren. Wenn genaue artikulatorischen Messungen werden erhalten und verglichen werden, ist es wesentlich, dass die Ultraschall stabilisiert werden, so dass der Raum für die Koordinatenmessung maßen konstant bleibt. Es ist jedoch allgemein anerkannt, dass ein nicht stabilisiertes Sonde Informationen von ausreichender Qualität für die klinische Diagnostik und Therapie-Anwendungen liefert, die im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit ist.

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Protocol

Ethikerklärung. Wenn in der Forschung eingesetzt, informierte Zustimmung und / oder Zustimmung von Kindern ist immer erforderlich, bevor Ultraschallbilder zu sammeln. Wenn klinisch verwendet werden, sollten Kunden der Zweck der Ultraschall-Bildgebung informiert. Obwohl diagnostische Ultraschall - Bildgebung "minimales Risiko" 30, sollten Benutzer immer folgen dem ALARA - Prinzip beim Einsatz von Ultraschall, dh Einwirkung von Ultraschall gilt als "Wie auf ein vernünftiges Maß Low" sein sollte 31. Dies beinhaltet akustische Leistung während der Bildgebung zu begrenzen und auch die Belichtungszeit zu begrenzen. Wenn zum Beispiel Ultraschall für visuelles Feedback verwendet wird, aber der Teilnehmer ist nicht auf die visuelle Rückmeldung teilnehmen, wäre es klug, Bildgebung einzustellen.

1. Sammeln von Ultraschallbildern der Zunge

HINWEIS: Technische Überlegungen. Diagnose-Ultraschallsonden werden auf Bild, um die Zunge eingesetzt. Ein Frequenzbereich zwischen etwa 3 bis 8 MHz with einer Bildrate von etwa 30 Bildern pro Sekunde ist für die klinische Bildgebung der Zunge 32 empfohlen.
HINWEIS: Die nachstehenden Anweisungen gelten für die diagnostische Ultraschallsystem (siehe Materialien Tabelle) mit einem C6-2 Wandler, der aus mehreren Wandlern für dieses System verfügbar gesammelt basierend auf visuellen Vergleich von Ultraschallbildern ausgewählt wurde. Diese Befehle werden von dem Ultraschall-Diagnosesystem-Referenzhandbuch für dieses Gerät angepasst und sollen für einen Ultraschall ein anschauliches Beispiel zu sein. Viele andere Ultraschallsysteme sind im Einsatz, und die Nutzer sollten die Bedienungsanleitungen ihrer spezifischen Gerät konsultieren.

  1. Schalten Sie das Gerät ein. Beim Einschalten, beachten Sie den Modus 2D-Bildgebung automatisch auf dem Bildschirm angezeigt.
    1. Warten für das System zu vervollständigen Selbstdiagnose und Kalibrierungstests.
      HINWEIS: Die automatisch angezeigte Bild eingestellt werden, kann der Kliniker die Ansicht zu optimieren, indem die Einstellungen der ins veränderntrument. Da die Verwendung von Ultraschall zur Sprachtherapie neu ist, Einstellungen geeignet für die Abbildung der Zungenoberfläche während des Sprechens sind normalerweise nicht vorinstalliert und muss von einem Vertreter des Herstellers (bevorzugte Methode), oder durch den Arzt eingesetzt werden. Es ist wichtig, die richtigen Einstellungen, um sicher und genau die Zunge für Logopädie Zwecke Bild zu haben.
      HINWEIS: Die Benutzer sollten sich mit den grundlegenden Funktionen der Ultraschall-Geräte vertraut werden, dass sie verstehen, wie Anpassungen aller Kontrollen zu machen, einschließlich Tiefe, Intensität und Kontrast die besten Bilder mit ihrer Ausrüstung zu erhalten. Leistung sollte so niedrig wie vernünftigerweise erreichbar aus Sicherheitsgründen mit Anpassungen in der Verstärkung eingestellt werden, für Low-Power-Einstellungen zu kompensieren.
    2. Um die System Preset-Funktion, drücken Sie die PRESETS-Taste auf der Tastatur verwenden.
    3. Beachten Sie die Voreinstellungen-Bildschirm. Beachten Sie die Menüpunkte auf der linken Seite und Auswahl auf der rechten Seite des Bildschirms.
    4. Roll-the Trackball auf den Menüpunkt auf der linken Seite des Bildschirms, und drücken Sie die SET-Taste auf dem Bedienfeld. Beachten Sie mehr Auswahlmöglichkeiten für den ausgewählten Menüpunkt.
    5. Um Änderungen zu speichern und schließen Sie die Systemvoreinstellungen, drücken Sie die SAVE-Taste am unteren Rand des Bildschirms.
      HINWEIS: Tabelle 1 zeigt die für Bilder im Video verwendeten Einstellungen. diese Tiefe Hinweis ist Wandler abhängig. Einstellungen wurden in Abstimmung mit Siemens Corporation entwickelt wurde.
  2. Eine kleine Menge von Ultraschallgel auf dem Ultraschallwandler.
  3. Positionieren Sie den Teilnehmer bequem auf einem Stuhl mit den Füßen auf dem Boden, den Rücken gerade und Kinn leicht nach vorn.
  4. Um ein Sagittalbild sammeln und die Zunge von der Spitze zum Wurzel sichtbar zu machen, positionieren Sie den Wandler vertikal, mit der Haut machen engen Kontakt unter dem Kinn und eine feste, aber nicht unangenehm Grad an Druck. Richten Sie den Wandler entlang der Mittellinie zwischen der psychischen Wirbelsäule des Unterkiefers und der Zungen- beins.
  5. Beginnen Sie das Scannen mit dem Ultraschall.
  6. Betrachten Sie den Bildschirm, um sicherzustellen, dass der Wandler richtig ausgerichtet ist. In diesen sagittal Bildern ist die Vorderseite der Zunge auf der rechten Seite des Bildschirms und die Rückseite der Zunge auf der linken Seite. Winkel der Ultraschallwandler leicht nach vorn oder leicht nach hinten, je nachdem, welcher Teil der Zunge ist von Interesse.
    HINWEIS: Bei einigen Geräten werden die Standardeinstellungen ein Ultraschallbild anzuzeigen, das dem Kopf steht. Der Benutzer sollte die Standardeinstellungen für ihr Gerät überprüfen und Anpassungen notwendig machen.
  7. Weisen Sie den Teilnehmer zu schlucken den Benutzer auf die Zungenposition relativ zum Gaumen zu orientieren.
  8. Besorgen Sie sich einen koronalen Blick auf Bild, um die Zunge von links nach rechts Seiten. So sammeln koronalen Bilder drehen sich die Ultraschallwandler 90 Grad. Weisen Sie den Teilnehmer zu erhalten Klänge erfordern Mittellinie Einstechen der Zunge wie / r, s, z, ʃ / .Es kann notwendig sein, um den Wandler leicht Fell einzustellenther nach vorne oder hinten Zunge sichtbar zu machen für verschiedene Töne Einstechen.
  9. überschüssiges Gel und reinigen Sie den Wandler mit Ultraschall-zugelassenen Desinfektionstücher oder Ultraschall-zugelassene Reinigungsspray Sobald Bildgebung abgeschlossen ist, abwischen.

2. Dolmetschen Ultraschallbilder der Zunge

  1. Grund Interpretation von Sagittalbildern
    1. In einer sagittalen Ansicht, beobachten die Zunge zwischen den beiden großen Schatten von Knochen geschaffen, die auf Ultraschall undurchsichtig ist: der Schatten des Unterkiefers (anterior) und dem Schatten des Zungenbeins (posterior). Mindestens eine, und vorzugsweise beide dieser Ziele sind während Zunge Bildgebung sichtbar.
      HINWEIS: Wenn sich Luft unterhalb der Zungenspitze ist (wie es typischerweise der Fall, wenn die Zungenspitze verlängert wird), wird nicht das extreme Ende der Zungenspitze auf dem Ultraschallbild sichtbar sein.
    2. Weisen Sie den Teilnehmer zu alveolar und velar Töne wie / tdn produzieren / then / kg /. Dies wird helfen, orientieren sowohlder Teilnehmer und der Arzt das Bild auf welcher Seite ist Anterior / Zungenspitze und welche Seite ist posterior / Zungenrückens.
  2. Richtig / r / Produktion
    1. Weisen Sie den Teilnehmer zu erzeugen und aufrechtzuerhalten / r /. In sagittaler Ansicht einer korrekten Produktion von / r /, wird der vordere Teil der Zunge erhöhen. Der hintere Teil der Zunge dorsum neigt nach hinten für eine richtige / r / Produktion. Beachten Sie, dass, wenn die Sonde aus der Mittellinie ist oder gedreht hat, wird das Bild ändern und interpretierbar sein kann.
      HINWEIS: Wenn die Produktion ein "retroflex" ist / r /, dann ist die Zungenspitze in Richtung des harten Gaumen angehoben wird und das Bild von der Zungenspitze verloren sein kann oder als Artefakt dargestellt werden (zB erscheint Zungenspitze zu erhöhen durch der Gaumen). In einem klassisch "gebündelten" / r /, der Zungenspitze und / oder Messer sind entweder horizontal oder auf den Boden der Mundhöhle nach unten abgewinkelt, aber der vordere Teil der Zunge dorsum wirdaufgezogen werden. In beiden Fällen wird der erhöhte Teil der Zunge, den Luftraum zwischen der Zunge verengen und den Gaumen, das heißt, ist es ein Vokaltrakt Verengung zu machen. Die Lage dieser Engstelle gibt Englisch / r / ihren primären Gaumenartikulationsstelle.
    2. Während die Teilnehmer Aufrechterhaltung / r /, visualisieren die Zungenwurzel.
      HINWEIS: Je nach der besonderen Art der Ultraschallsonde verwendet wird, dies erfordern kann, die Sonde zurück zur hyoid Abwinkeln. Wahrnehmungs genaue Englisch / r / erfordert eine sekundäre Einschnürung im Vokaltrakt durch das Zurückziehen der Zungenwurzel nach hinten Rachenwand verursacht. Der hinteren Rachenwand kann typischerweise nicht mit Ultraschall sichtbar gemacht werden, aber Retraktion kann gefolgert werden: wenn der Zungenwurzel zurückgezogen wird, wird die Steigung der Federfläche hinter der vorderen Einschnürung flach sein.
    3. Drehen Sie die Sonde um 90 Grad eine koronale Ansicht zu erhalten. Positionieren Sie die Sonde in der rauen Umgebung des höchsten Punktdie zungen etwa 1/3 der Distanz zwischen dem Kinn und den Hals in der Sagittalebene.
      HINWEIS: Während die Teilnehmer Erhaltung / r /, einige Höhe der seitlichen Ränder der Zunge ist in der Regel sichtbar. Auch wenn die Zähne nicht sichtbar sind, ist es üblich, für den Einzelnen einen gebündelten Typ / r machen / einen gewissen Kontakt mit den hinteren Molaren zu fühlen.
  3. Die Beurteilung verzerrte / r / Produktion mit Ultraschall
    1. Weisen Sie den Teilnehmer zu imitieren und zu erhalten / r /.
      HINWEIS: In einer sagittalen Ansicht einer verzerrten Produktion von / r /, der vorderen Seite der Zunge ist in der Regel gering, in der Regel die Zungenoberfläche ist hoch und wieder angehoben. Zungenwurzel Rückzug ist oft nicht vorhanden, die oft angedeutet durch einen steilen oder fast vertikale Neigung der Zungenform hinter der vorderen Einschnürung.
    2. Weisen Sie den Teilnehmer zu imitieren / r / in einer Reihe von Silben, wie / ɝ, ɑr, ɪr, rɑ, ri, ru /. Notieren Sie alle Kontexte, die PErceptually korrekte und Zunge Formen zu identifizieren, die mit der richtigen vs. falsche Produktionen verbunden sind.
      HINWEIS: Dialect Unterschiede Artikulation beeinflussen; Diese Beispiele sind für amerikanisches Englisch.
    3. Drehen Sie die Sonde um 90 Grad eine koronale Ansicht zu erhalten und die seitlichen Ränder der Zunge beobachten. Wiederholen Produktionen von Silben wie / ɝ, ɑr, ɪr, rɑ, ri, ru /. Während der Teilnehmer ein verzerrtes wird erhalt / r /, bleiben die Seitenränder der Zunge oft niedrig auf einer oder beiden Seiten.

3. Mit Echtzeit-Ultraschallbilder für Feedback-Speech Ton Fehler zu sanieren

  1. Weisen Sie den Teilnehmer auf die richtige Positionierung des Ultraschall. Lassen Sie die Teilnehmer des Ultraschallwandlers zu halten, wenn sie in der Lage sind. Alternativ haben die klinische Forscher den Wandler halten oder klemmen Sie den Wandler mit einem Mikrofon stehen, um es stabil zu halten, während die Teilnehmer nach vorne neigt und ruht das Kinnauf sie, die Aufrechterhaltung fester Druck.
    Anmerkung: Es kann eine Tendenz für die Sonde sein, um zu gleiten. Der behandelnde Arzt sollte wachsam sein, die Bewegung der Sonde zu beiden Seiten der Midsagittalebene zu korrigieren, da das Bild weniger konsistent wird und schwieriger zu interpretieren.
  2. Richten Sie die Teilnehmer Bilder in Sagittalschnitt Ultraschall, indem sie über die Teile der Zunge zu unterrichten. Der Teilnehmer sollte in der Lage sein, Probe Zunge Konturen zu verfolgen auf einer sagittalen Ultraschallbild. Weisen Sie den Teilnehmer, der / r / erfordert sowohl eine mündliche Verengung in der Front und eine Schlund Verengung in den Rücken.
    HINWEIS: Es ist oft hilfreich, um die Teilnehmer anzuweisen, die Spitze, Klinge, Fußrücken und Wurzel getrennt zu identifizieren, da diese unabhängig voneinander beweglichen Bereiche der Zunge entsprechen.
  3. Fordern Sie, dass der Teilnehmer Punkt auf der Seite eines Echtzeit-Ultraschallbild, das die vorderen und hinteren, oder "vor der Zunge" und steht für "Rückseite der Zunge."
  4. Führen Sie die Teilnehmer auf verschiedene Zunge Formen für / r / anhand von Zeichnungen, Ultraschallbilder oder Magnetresonanzbilder 33. Machen Sie deutlich, wo die Mund- und Rachen Verengungen sind, aber auch anerkennen, dass jede Zunge Form etwas anders ist.
    HINWEIS: Siehe 2.2.1 und 2.2.2 für Bilder von der richtigen / r / Produktion Interpretation
  5. Fordern Sie, dass der Teilnehmer 2 großen Verengungen für / r / beschreiben, die in Sagittalschnitt sichtbar sind. Wenn der Teilnehmer die Mund- und Rachen Verengungen nicht identifizieren kann nur beschrieben, weiter zu unterrichten.
    HINWEIS: Die Teilnehmer sollten in der Lage sein, zu berichten, was in 3.4 beschrieben wird, anzeigt, dass ein Teil der Vorderseite der Zunge nach oben hebt, und dass die Zungenwurzel bewegt sich zurück (wie in 2.2.1 und 2.2.2 beschrieben)
  6. Richten Sie die Teilnehmer auf Ultraschallbildern in koronalen Abschnitt. Weisen Sie den Teilnehmer in der gewünschten Form Zunge von links nach rechts. Verlangen, dass die Teilnehmer die Zungenform verfolgen,Finden Sie den linken und rechten Rand und Mittellinie Nut. Fordern Sie, dass der Teilnehmer die gewünschte Form zu erklären.
  7. Versuchen Sie, richtig / r / in Isolation entlocken oder in Silben durch lautliche Signale Bereitstellung unterschiedlicher Zunge Formen zu kopieren.
    HINWEIS: Es kann hilfreich sein, "Ziele" auf dem Bildschirm zur Verfügung zu stellen für die Teilnehmer während des / r / Produktion anzupassen. Ziele können erzeugt werden mit einem Cursor oder durch auf einem Transparent Zeichnung über den Bildschirm gelegt. Geben Sie explizite Anweisungen wie "Wenn die Zunge Linie nicht den roten Ziels entspricht, versuchen Sie anders , etwas zu tun. Ändern Sie die Art und Weise man den Ton sagt. Focus der dorsum auf Herstellung nach unten gehen" , etc. Siehe Ergänzung 1 für Beispiele von Articulator Placement Cues.
  8. Haben die Teilnehmer eine Erklärung für das, was sie taten, richtig oder falsch, nachdem einige ihrer Versuche.
  9. Verwenden Sie bei Bedarf Standardformgebungsstrategien wie Formgebung / l / zum / r / oder / ɑ / zum / r / beim Betrachten der visual Feedback.
  10. korrekte Produktionen Nach Erreichen, drücken Sie die Pause-Taste, um das Bild einzufrieren. Besprechen Sie, wie das richtige Bild aus früheren Produktionen falsche anders aussieht.
  11. Praxis während der gesamten Sitzung ohne den Ultraschall eine Pause zu geben und die Möglichkeit zur Verallgemeinerung auf Sprache zu bieten, wenn ein visuelles Feedback nicht zur Verfügung steht.
    Hinweis: Da die Teilnehmer genauere Produktionen erreicht, erhöhen die sprachliche Komplexität von Silben zu Wörtern, Phrasen und Sätze, und die Menge an Feedback reduzieren Verallgemeinerung zu erleichtern.
    Hinweis: Die Genauigkeit der Sprachziele sollten regelmäßig überwacht. Dies kann wahrnehmungs von Personen durchgeführt werden (vorzugsweise die auf die Behandlung Status blind sind), die Aufnahmen von den Klängen bewerten, die mit dem Ultraschall ausgebildet werden.

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Representative Results

Abbildung 1 zeigt Probe sagittale Bilder der korrekten / r / in einem 9-jährigen Frau. Die Ultraschallbilder werden mit Magnetresonanzbildern von dem gleichen Sprecher gepaart die ähnliche Zungenform zu demonstrieren, die mit beiden Technologien betrachtet werden können.

Figur 2
Abbildung 1: Sagittal Ansicht eines Magnet - Resonanz - Bild während eines korrekt Produziert amerikanisches Englisch / r / mit Ultraschallbild der Zunge (unten rechts) aus dem gleichen Teilnehmer. In allen Bildern stellt die rechte Seite des Bildes vordere und die linke hintere darstellt. Beachten Sie die Höhe der vorderen Zunge (Pfeil nach rechts) und die Absenkung des dorsum (Pfeil nach links). Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version davon zu sehenZahl.

In Abbildung 2 ist die gleiche 9-jährige 3 Monate früher gezeigt (vor Ultraschall visuelles Feedback - Therapie). Beachten Sie, dass das verzerrte / r / ist mit einem hohen hinteren Zungenposition, niedrige Zungenspitze / Klinge, und das Fehlen einer Schlund Engstelle, einen Ton wahrnehmungs ähnlich wie Nachgeben [ʊ]. Richtig / r / Produktionen verfügen Höhe der vorderen Zunge, eine Zunge dorsum abgesenkt und eine hintere Verengung der Zungenwurzel reflektiert Rückzug. Beachten Sie, dass eine Reihe von Zunge Formen möglich sind für die korrekte / r /.

Figur 2
Abbildung 2: Sagittal Ansicht eines Magnet - Resonanz - Bild während eines Distorted Produktion des amerikanischen Englisch / r / mit Ultraschallbild der Zunge (unten rechts) aus dem gleichen Teilnehmer. In allen Bildern, die rechte Seite des Bildwiederanterioren präsentiert und die linke hintere repräsentiert. Beachten Sie die niedrige Zungenspitze / Klinge (Pfeil nach rechts) und die angehobene Zungenrückens (Pfeil nach links). Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 3 zeigt ein Beispiel für richtige und falsche / r / Produktionen in Koronalansicht. Beachten Sie die Höhe der Seiten der Zunge, zusammen mit der Mittellinie Einstechen, in den richtigen Produktionen und eine relativ flache Zungenform für verzerrte / r /.

Figur 3
Abbildung 3: Beispiel für Koronar Ultraschall Tongue Bilder von Correct (oben) und Verzerrte (unten) Productions des amerikanischen Englisch / r / In diesen koronale Ansichten wird die Sonde vertikal Bild mit der posterioren Zungenrückens positioniert.Beachten Sie die Höhe der Seitenränder der Zunge für die richtige / r /, zusammen mit einer Nut in der Mitte. Beachten Sie die flache Zungenform für die verzerrte / r /. Diese Bilder sind von einem EchoBlaster 128 Ultraschall. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Bisher Studien über Ultraschall visuelles Feedback für Sprachlaut Fehler haben Fallserie beteiligt oder einzelne Subjekt-Designs. 2,5,9-13,21-23 stark variierenden Muster der individuellen Reaktion auf die Behandlung wurde berichtet. Für viele Menschen, die Verbesserung der Klanggenauigkeit kann mit nur wenigen Stunden der experimentellen Behandlung auf / r / beobachtet werden. Personen, die nicht sofort Gewinne zeigen, kann immer noch eine verbesserte Produktion im Laufe der Ultraschall Praxis erreichen. Gewinne bei der Behandlung vorgenommene Einstellung fast immer einige Zeit benötigen, um unt zu verallgemeinernreated Wörter oder Kontexten.

Figur 4 zeigt die durchschnittliche Genauigkeit auf Wörtern enthält , / r / über 11 amerikanisches Englisch sprechenden Teilnehmer im Alter von 10-20 Jahren, die / r / Verzerrungen behandelt wurden. Die Daten werden von mehreren Basisübergreifender Themen Einzelfall 13,34 Motiven. Einige der Teilnehmer wurden auf andere Geräusche als gut behandelt, obwohl die Zahl auf Richtigkeit / r beschränkt ist / in einer Wortposition pro Teilnehmer. Die vertikale Achse stellt Prozent der unbehandelten / r / Wörter als korrekt beurteilt. Die horizontale Achse stellt getrennten Sitzungen (Abstand von etwa 3 bis 4 d voneinander entfernt), in dem Daten gesammelt wurden. Genauigkeit von / r / Produktion auf Wortebene wurde vor überwacht, während und nach den sieben Behandlungssitzungen. Mehrere Zuhörer aufgezeichnet bewertet Produktionen von Wörtern entweder als "richtig / r /" oder "falsch / r /" auf der Grundlage wahrgenommen phonetisch Genauigkeit. Die Box reflektiert die 7 sessions, in der Biofeedback-Therapie Ultraschall wurde zur Verfügung gestellt. Verbesserte / r / Genauigkeit entspricht dem Beginn der Behandlung. Darüber hinaus wurde nach 7 Sitzungen, wenn die Behandlung entnommen wurde, ein Aufwärtstrend in der Genauigkeit weiter, was darauf hindeutet, dass die Vorratsspeicherung und Verallgemeinerung auftreten fortgesetzt.

Abbildung 4
Abbildung 4: Mittlere Genauigkeit von / r / in einzelne Wörter für 11 Teilnehmer Alter 10 - 20 Jahre Behandelte für / r / Verzerrer. Die Box stellt die Sitzungen, in denen ein visuelles Feedback Behandlung Ultraschall aufgetreten. Fehlerbalken stellen Standardabweichungen. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

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Discussion

Kritische Schritte im Rahmen des Protokolls

Es ist wesentlich, klare, interpretierbare Bilder zu erhalten, wie in den Schritten 1.3 und 1.6 beschrieben. Schlechte Bildqualität macht die Verfahren bedeutungslos. Darüber hinaus müssen die Teilnehmer voll und ganz bewusst, was sie auf dem Bildschirm sehen. Deshalb, um das Bild der Teilnehmer orientieren, wie in 3.2 beschrieben, ist ein Schritt, zum Bereitstellen visueller Rückkopplungsausbildung vor hervorzuheben. Zusätzlich Schritt 3.10, die zwischen den Teilnehmerwahrnehmungs genauen und ungenauen Zunge Formen deutlich beschreiben Unterschiede in Zungenform beinhaltet, ist ein kritischer Schritt Bewusstsein der Zielzungenform für einen spezifischen Sprecher zu erhöhen.

Technische Änderungen und Fehlerbehebung

Die Bildqualität ist von wesentlicher Bedeutung. Wenn die Bildqualität schwindet, kann es notwendig sein, erneut bewerben Gel und / oder zu überprüfen, ob die Sonde mit der Haut stabilen Kontakt macht.

Zelt "> Darüber hinaus ist es wichtig , zu erkennen , wenn die Bilder nicht vertreten , was der Nutzer will. Wenn zum Beispiel sagittale Bilder zu sammeln, wenn die Sonde in der Midsagittalebene positioniert ist (dh in der Mitte des Kopfes), die Bild wird die Nut läuft entlang der Mittellinie der Zunge zeigen. Wenn die Sonde an der Seite positioniert ist, wird das Bild mehr von der Seitenkante der Zunge zeigen. die grobe Form des Ultraschall "helle weiße Linie" wird ähnlich sein wenn das Bild mehr der Nut oder mehr der Zungenseite zeigt, aber sie werden nicht exakt gleich sein. der Benutzer sollte daher regelmäßig die Position der Sonde überprüfen, um festzustellen, ob die Bilder mittsagittale Bilder reflektieren, und setzen sie die Sonde Falls benötigt.

Einschränkungen der Technik

Obwohl Ultraschall signifikante Vorteile gegenüber anderen Ansätzen zur Visualisierung von Sprachproduktion hat, ist es nicht ohne Einschränkungen. Ein Primary Begrenzung der Ultraschall-Bildgebung besteht darin, dass nur die Zunge abgebildet wird. Das heißt, andere Strukturen, wie die harten oder weichen Gaumen oder die Pharynxwände nicht sichtbar sind; Somit ist das Verhältnis der Zunge auf andere Strukturen nicht ersichtlich. Zusätzlich kann es schwierig sein, wo genau die Bilder entlang der Zungenkontur zu bestimmen, werden gesammelt. Wenn beispielsweise sagittale Bilder der Zunge Interpretieren ist die Position der Sonde wichtig, zu prüfen , wie Bilder nicht notwendigerweise Mitte sagittal (dh Mittellinie), wenn die Sonde offcenter oder gedreht wurde. Außerdem sind nicht alle Teilnehmer / Kunden tolerieren die Verwendung von Ultraschall-Gel unter dem Kinn. Der achtsam Benutzer von Ultraschall sollte sowohl die Vorteile und Grenzen der Technologie bewusst sein.

Bedeutung der Technik in Bezug auf bestehende / Alternativmethoden

Ultraschall-Bildgebung der Zunge Diagnosemodus verwendet, kann eine schnelle, sichere und effective Technologie Zungenbewegungen in Echtzeit 30,32 für die Visualisierung. Diese Informationen können verwendet werden, um korrekte und falsche Produktionen von Sprache, um den Kontrast klingt als eine Möglichkeit, Sprachfehler und lehren gewünschten Bewegungen für eine Vielzahl von Sprachlauten zu verstehen. Traditionelle Sprachtherapiemethoden für die Beurteilung und Remediation Lautes Fehler wie / r / Verzerrungen setzen auf Hörwahrnehmung. Somit ist die logopädische Kliniker keine Kenntnis von der genauen Art der Zungenbewegungen des Sprechers ab. Cues werden oft anweist Referenten ihre Zungenposition ohne visuelle Hinweis auf die tatsächliche Bewegung zu ändern. So Echtzeit-Bildgebung der Zunge bietet eine sofortige Visualisierung für die gemeinsame Diskussion der Rede, die traditionell abstrakt oder transiente gewesen. In Bezug auf die aktuellen Theorien über Sprach motorischen Lernen (zB Schema-basierte motorisches Lernen), Ultraschall visuelles Feedback bietet eine Form des Wissens von Performance - Feedback 13,15

Ultraschall - Bildgebung kann besonders nützlich sein für 26,27 Auswertung und Sanieren 2,10,11,12,13,20 Lautes Fehler, die die Mund- und Rachen Verengungen im Zusammenhang mit / r / beinhalten. Sagittal Ansichten identifizieren können, wenn der Teilnehmer ist eine vordere Verengung oder Zungenwurzel Rückzug fehlt. Koronale Ansichten bieten die Möglichkeit, zu prüfen, ob der Mittellinie Einstechen und Höhe der seitlichen Ränder der Zunge während des / r / Produktion. Sobald die Elemente in Fehler ordnungsgemäß identifiziert worden ist , kann diese Information verwendet werden , um systematisch neue Zungenbewegungen trainieren, idealerweise während Echtzeit - Feedback der Zunge sehen 2,10,11,12,13,20. Methoden wie Elektropalatografie oder elektromagnetische Artikulographie bleibt nicht genügend Visualisierung allerAspekte der Zunge wie der Zungenwurzel, während Ultraschall kann diese Einschränkung zu überwinden.

Zukünftige Anwendungen oder Anfahrt nach dieser Technik Mastering

Das Protokoll hier skizzierten soll breit genug sein, damit andere zur Verfügung, die Verfahren unabhängig von der Ultraschall-Technologie zu folgen. Die Verfahren werden auch als flexibel genug, soll eine Vielzahl von klinischen Forschung oder klinischen Praxis gerecht zu werden. Obwohl der Schwerpunkt in dieser Diskussion über die spezifischen Kontext der Behandlung / r / war, können diese Verfahren leicht angepasst werden, wenn andere Sprachübungs Töne oder wenn sie mit einer Vielzahl von Populationen arbeiten. Ultraschall - Feedback der Zunge kann nützlich sein , für die Sanierung von lingual klingt anders als / r /, einschließlich Vokale, velar und alveolar Anschläge und Nasale und lingual Frikativlaute und Affrikaten 21,23.

Variationen in den Verfahren existieren; zum Beispiel einige der Forschungers haben Kopfstabilisierungstechniken verwendet, um eine Bewegung des Stimmtrakts relativ zu der Ultraschallsonde. Solche Verfahren sind nützlich , wenn man die Kontur der Zunge 23,35,36 und Stabilisierung auch einige der Probleme , wie beispielsweise die Drift der Position der Sonde im Laufe der Zeit zu überwinden zu messen will; jedoch Kopf Stabilisierung während der Ultraschall - Bildgebung der Zunge kann zu praktischen Einschränkungen führen (zB unbequem Head-Mounted Devices) und damit die Ultraschall - Benutzer muss Entscheidungen über die relative Abwägen solcher Verfahren zu machen. Studien untersuchen Gange spezifische Änderungen an den Verfahren (zB die Menge der Praxis mit Ultraschall , die ideal ist, die Rolle nur mündlich Verengungen von cueing gegen Mund- und Rachenverengungen) , die Methoden , um zu bestimmen , die optimal wirksam sind. In der Summe weiterhin Beweise, dass Einbeziehung Ultraschall Feedback der Zunge Verfahren ansammeln kann eine verbesserte Sprachqualität ergebenbei Personen mit Sprachschallstörungen.

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Acknowledgments

Die Arbeit wurde von NIH gewährt R01DC013668 (D. Whalen, PI) und 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

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