Ultralyd Billeder af Tongue: En Tutorial for Evaluering og oprydning af Speech Sound fejl

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

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.

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 ind…

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 enge…

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 perce…

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