Summary

舌的超声图像:一个教程评估和修复声音讲话的错误

Published: January 03, 2017
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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

诊断超声成像已经在医疗实践中的常用工具几十年。它提供了用于成像的结构内部的主体上的安全有效的方法。出现了在使用超声波技术来可视化语音期间的形状和舌头的运动,无论是在典型的扬声器,并在临床人群最近增加。演讲的超声成像,极大地扩展了我们的声音如何与舌(舌声音)产生铰接理解。这些信息可以是言语语言病理学家特别有价值。在其它优点中,超声图像可以言语治疗过程中使用,以提供(1)典型的( “正确”)舌配置的说明性模型讲话的声音,和(2)的见解的源极到异常制作的关节性质。的图像也可以被用作反馈临床人群学习DIS附加源从他们的作品不正确的tinguish更好的制作,途中建立更有效的关节习惯。

超声反馈越来越多的科学家和临床医生的用户的增加专门知识和作为设备下降为代价使用。在本教程中,过程提出了在临床方面收集舌头的超声图像。我们说明了一个扩展的例子具有一个共同的错误的声音,美国英语/ R /这些过程。正确和扭曲/ R的图像/用于演示(1)如何解释超声图像,(2)生产的语音声音,(3),如何分类舌形状误差的过程中如何评估舌的形状,和(4) ,如何提供视觉反馈以引发一个更合适的和功能性的舌头的形状。我们提出了使用舌的实时超声图像,视觉反馈补救语音声音差错的样品协议。此外,Example数据示来说明程序的结果。

Introduction

临床和研究环境已经看到在使用超声成像的增加提供视觉生物反馈干预个人有语言障碍。超声成像的语音语言病理学家的一个重要的用途是作为干预有语言障碍的个体中的可视化的生物反馈工具。随着语言病理学家的指导下,学习者可以观察到的形状和舌头的动作实时视频,并讨论如何这些图像可以从正确表达的语言声音所需要的舌头运动不同。进行这样的干预,为用户在超声图像的解释主管作为舌实时移动是很重要的。正确的关节形态典型的人士使用的范围的知识基础,以承认错误的舌头形状。

本文描述的方法处理(a)收集所述夹钳的超声图像UE,(二)解释与语音的正确和不正确制作的声音,并使用实时超声成像视觉生物反馈的一个源,以方便与语音声音错误个人语音产生的变化(c)进行相关的超声图像。虽然超声可以用于可视化的各种语言的音素,在这里实施例将集中于舌的/ R /声音的超声波图像(如在红色汽车 ),其孩子取得美国英语中描述为最常见的残余误差1。也已在迄今为止超声临床应用最广泛研究的声音。 2-14

在语音(重新)康复的一个重要目标是通过教导导致目标声音或序列的感知适当的制作程序关节,以促进更清晰的语音。因此,关键是要理解正常讲话和杜里在舌头的动作纳克生产言论错误。舌实时可视化可以在鼓励扬声器修改关节运动起到非常有益的作用,因为它提供了临床医生和客户端的什么讲话期间实际发生的共享表示。未经舌实时可视化,仅静态图片或目标舌配置的语言描述的可用于促进所期望的关节的行为的理解。在运动学习的基于模式的模型,对舌头的演讲中的运动视觉信息被认为是“知识表现”反馈的形式( 它提供了有关发生的具体动作的定性信息)15。以往的研究已经表明,绩效反馈详细知识,可以方便获取一个新的电机程序16。

超声较其他TECHNOLOGI几个优势ES用于可视化语音。随着超声,舌头的整个外形可直观迅速地从尖端到根部。对于超声成像准备通常需要不到一分钟。

相比之下,electropalatography(EPG),需要牙齿印模和定制pseudopalate创建(这可能需要数周),它可能需要一段时间来适应与讲伪腭17。 EPG还使舌腭接触的可视化只在由pseudopalate覆盖的区域和不能显示舌根或舌的整体形状。这限制了什么关节运动的各方面可以与EPG被有效靶向的性质。

另一种选择是电磁articulography(EMA),它可以提供关于舌形状和运动18的一般信息。然而,EMA需要传感器来粘在舌头和其它结构;从而,在设置这种类型的舌成像可以采取20 – 30分钟,并可能不经常使用的可行方法。由此,超声波可以被视为更实用。

在评估和治疗/ R /错误的临床研究的具体情况下,使用超声波已报道在几个研究为特发性的语音病症2,10,11,13,19个体,听力障碍20,童年演讲12,21的失用,并遵循脑血管意外22讲话收购失用。研究还报道了用超声波对其他语言音素,如/ skglʃʧ/ 23,24对待错误。附加种群可能的候选人包括有语言障碍的学习声音发音以非母语25个人有关腭裂,或个人。

超声成像也可以是有用的诊断, 例如 ,到在舌形表征错误,26,27,或无序的讲话28,29识别子可察觉的或隐蔽的反差。如果正在得到和比较精确关节的测量,它是必不可少的超声波被稳定,以便用于测量的坐标空间保持相当稳定。然而,一般认为,未稳定的探针产生的足够的质量为临床诊断和治疗应用,这是本文件的重点信息。

Protocol

道德守则。当儿童在研究,知情同意和/或同意使用采集超声图像之前,总是需要的。在临床上使用,客户应告知的超声成像的目的。虽然诊断超声成像被认为是“风险极小”30,用户应使用超声波时,这意味着暴露于超声波应尽可能始终遵循ALARA原则“作为合理抑低”31。这涉及到在成像期间限制声功率并且还限制曝光时间。例如,如果使用超声波视觉反馈,但参加者不参加的视?…

Representative Results

图1给出/正确/ R样品矢状图像在一个9岁的女性。超声图像被配对与磁共振图像从相同的扬声器,以证明可以用两种技术要观看的相似舌形状。 图1:正确制作的美式英语/ R /用舌头的超声图像来自同一个参与者(右下)在磁共振图像的矢状位。中的所…

Discussion

该议定书中的关键步骤

如在步骤1.3和1.6中所述,必须获得清晰,可解释的图像。可怜的画质呈现的过程毫无意义。此外,参与者必须充分意识到他们看到在屏幕上什么。因此,定向参与者在3.2描述的图像是应该先提供视觉反馈训练强调的一个步骤。此外,步骤3.10,其中涉及参与者的感知准确和不准确的舌形状之间在舌形清楚描述的差异,是增加目标舌形状的认识为特定扬?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

由美国国立卫生研究院支持的工作给予R01DC013668(D.惠伦,PI)和R03DC013152(J.普雷斯顿,PI)。

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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