Summary

음성 사운드 오류의 평가를위한 튜토리얼 및 치료 : 초음파 혀의 이미지

Published: January 03, 2017
doi:

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

진단 초음파 영상은 수십 년 동안 의료 연습 공통의 도구였다. 그것은 몸의 내부 영상 구조에 대한 안전하고 효과적인 방법을 제공한다. 일반적인 스피커 임상 집단 모두에서 연설 모양과 혀의 운동을 가시화하는 초음파 기술의 사용이 최근 증가하고있다. 음성의 초음파 영상이 크게 일어난다 혀 (언어 소리)과 관절 소리를하는 방법에 대한 우리의 이해를 확대하고있다. 이러한 정보는 언어 병리학에 특히 도움이 될 수 있습니다. 다른 장점 중 초음파 영상 음성 사운드에 대한 일반적인 (즉, "올바른") 혀의 구성 (1) 예시 모델을 제공하고, 일탈 제작의 조음 자연에 대한 통찰력 (2) 소스에 언어 치료 중에 사용할 수 있습니다. 이미지는 DIS 배우는 임상 집단에 대한 피드백 추가 소스로 사용될 수있다보다 효과적인 조음 습관을 확립로가는 도중, 자신의 잘못 작품에서 자신의 더 나은 작품을 tinguish.

초음파 피드백이 점점 사용자의 증가 모두 전문 지식 등의 장비 및 감소의 비용으로 과학자와 임상의에 의해 사용된다. 이 튜토리얼에서는, 절차는 임상 상황에서 혀의 초음파 이미지를 수집되게됩니다. 우리는 하나의 공통 오류 사운드, 미국 영어 / r에 /를 갖춘 확장의 예에서이 절차를 설명한다. 정확하고 왜곡 / (R)의 화상은, 초음파 영상을 해석 (2) 방법, (3) 방법 혀 형상 오차를 분류하는 사운드 음성의 제조시 혀 형상을 평가하는 방법과 (1)을 입증하기 위해 사용된다 / (4) 어떻게 더 적절하고 기능 혀 모양을 유도하는 시각적 피드백을 제공합니다. 우리는 음성 사운드 에러를 교정하기 위해 시각적 피드백 혀의 실시간 초음파 영상을 이용하기위한 샘플 프로토콜을 제시한다. 또한, 전자xample 데이터는 절차와 결과를 설명하기 위해 표시됩니다.

Introduction

모두 임상 및 연구 설정은 음성 장애와 개인에게 시각적 바이오 피드백 개입을 제공하기 위해 초음파 영상의 사용의 증가를 보았다. 언어 병리학에 대한 초음파 영상의 한 가지 중요한 사용은 음성 장애를 가진 개인에 대한 개입하는 동안 시각적 바이오 피드백 도구로입니다. 음성 언어 병리학의지도로, 학습자는 모양과 혀의 움직임을 실시간으로 비디오를 관찰하고 이러한 이미지가 제대로 음성 사운드를 명확하게하기 위해 필요한 혀의 움직임과 다를 수 있습니다 방법에 대해 설명 할 수 있습니다. 이러한 간섭을 실시하기 위해서는, 설부 실시간으로 이동함에 따라 사용자가 초음파 화상의 해석 능력으로 중요하다. 일반적인 스피커에 의해 사용되는 정확한 조음 패턴의 범위의 지식은 잘못된 혀 모양을 인식에 기초한다.

여기에 설명 된 방법 (a)는, 통의 초음파 영상을 수집 해결UE (B)의 정확한 그리고 부정확 한 표현의 제작 사운드 및 음성 사운드 에러 개인의 음성 생산 변화를 촉진하는 시각적 바이오 피드백의 소스로 실시간 초음파 영상을 사용하여 (c) 모두와 관련된 초음파 영상을 해석. 초음파 설측 음소 다양한 시각화하는데 사용될 수 있지만, 여기서 실시 예는 미국 영어 취득 어린이 중 가장 일반적인 예측 오차로서 설명된다 (적색 차 같이) / R / 사운드 혀의 초음파 영상에 초점 1. 또한 가장 광범위 최신 초음파의 임상 적용에서 연구 된 소리이다. 2-14

음성 (재) 재활에 하나의 중요한 목표는 목표 사운드 또는 시퀀스의 지각 적절한 제작 될 조음 루틴을 가르침으로써 더 이해할 수 연설을 촉진하는 것입니다. 따라서, 통상의 음성 및 두리 동안 혀 동작을 이해하는 것이 중요음성 에러 생산 겨. 실제로 연설에서 무슨 일이 일어나고 있는지의 공유 표현과 임상 및 클라이언트를 제공하기 때문에 혀의 실시간 시각화, 조음 운동을 수정하는 스피커를 격려에 매우 유익한 역할을 할 수있다. 혀의 실시간 시각화없이 정적 이미지 또는 대상 혀 구성 말로 설명 원하는 조음 동작의 이해를 용이하게 할 수있다. 운동 학습의 스키마 기반 모델에서 연설하는 동안 혀의 움직임에 대한 시각 정보 15 (즉이 발생한 운동에 대한 특정 질적 정보를 제공합니다) "지식 성능의"피드백의 한 형태로 간주됩니다. 이전 연구 성과 피드백의 상세한 지식은 16 루틴 새로운 모터의 획득을 용이하게 할 수 있음을 지적하고있다.

초음파는 다른 technologi에 비해 여러 가지 장점이 있습니다ES는 연설을 시각화하는 데 사용됩니다. 초음파, 혀의 전체 등고선 신속 끝에서 루트로 가시화 할 수있다. 초음파 이미징을위한 준비는 일반적으로 분 미만이 소요됩니다.

반면, electropalatography (EPG)의 치과 인상 및 사용자 정의 pseudopalate의 생성을 (주 걸릴 수 있음)이 필요하고 말하기에 적응하는 데 시간이 걸릴 수 있습니다 의사 구개 17. EPG는 만 pseudopalate에 의해 커버되는 영역에 혀가 입천장 접촉의 시각화를 가능하게하고 혀 루트 또는 혀의 전체 형태를 표시 할 수 없습니다. 이 관절의 측면을 효과적으로 EPG와 대상이 될 수 있는지의 성격을 제한합니다.

또 다른 대안은 혀의 모양과 움직임 (18)에 대한 일반적인 정보를 제공 할 수 있습니다 전자 articulography (EMA)입니다. 그러나, EMA는 혀와 다른 구조에 접착하는 센서가 필요합니다; 따라서, 혀의이 유형에 대한 설정30 분 자주 사용 가능한 방법이 될 수 없습니다 – 이미징은 20 걸릴 수 있습니다. 따라서, 초음파보다 실용적으로 볼 수 있습니다.

평가 및 / 연구 / 오류 처리에 대한 임상 연구의 특정 콘텍스트에서의 초음파의 사용이 손상 20 청각 특발성 음성 사운드 장애 2,10,11,13,19 개인 여러 연구에서보고 된 소아 음성 12,21의 행위 상실증, 그리고 뇌 혈관 사고 (22) 다음 표현의 인수 상실증. 연구는 또한 skgl ʃ ʧ / 23, 24 / 다른 언어를 구사하는 음소에 오류를 치료하는 초음파의 사용을보고했다. 후보가 될 수있는 추가 인구가 아닌 모국어 (25)에 소리의 발음을 학습 구개열과 관련된 음성 장애를 가진 개인, 또는 개인을 포함한다.

초음파 영상도에, 예를 들어, 진 단적으로 유용 할 수있다, 언어 모양 (26, 27)를 오류의 특성, 또는 무질서 연설 (28, 29)에 서브인지 또는 비밀 대조를 식별 할 수 있습니다. 정확한 조음 측정 얻어진 비교되는 경우, 측정 좌표 공간이 비교적 일정하게 유지되도록 초음파 안정화되는 것이 중요하다. 그러나, 일반적으로 안정화 된 프로브 본 논문의 초점 임상 진단 및 치료 응용을위한 충분한 품질의 정보를 산출하는 것이 합의되어있다.

Protocol

윤리 정책. 어린이의 연구, 동의서 및 / 또는 동의에 사용하는 경우 항상 초음파 영상을 수집하기 전에 필요합니다. 임상 적으로 사용하는 경우, 클라이언트는 초음파 영상의 목적을 통보해야합니다. 진단 초음파 영상은 "위험을 최소화"30 간주되지만으로해야 초음파에 노출을 의미 초음파를 사용하는 경우, 사용자가 항상 ALARA 원칙을 따라야한다 31 "합리적으로 달성 가…

Representative Results

그림 1은 9 세 여자의 올바른 / R의 샘플 시상 이미지 / 선물한다. 초음파 영상은 두 기술을 볼 수있는 유사한 혀 형상을 보여주기 위해 동일한 스피커로부터의 자기 공명 이미지와 결합된다. 그림 1 : 동일한 참가자에서 제대로 생산 미국 영어 / R / 혀의 ?…

Discussion

프로토콜 내에서 중요한 단계

단계 1.3 및 1.6에 설명 된대로 분명, 해석 이미지를 얻기 위해 필수적이다. 불량 화질 의미 절차를 렌더링한다. 또한, 참가자들은 화면에 무엇을보고 충분히 인식해야합니다. 따라서, 3.2에 기재된 바와 같이 이미지에 참가자를 배향하는 것은 시각적으로 훈련을 제공하기 전에 강조되어야하는 단계이다. 또한, 참가자의 지각 정확하고 부정확 한…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

NIH에 의해 지원되었다 작업은 R01DC013668 (D. 웨렌, PI) 및 R03DC013152 (J. 프레스, PI)를 부여합니다.

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

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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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