Forenklet ultralydtilbakemelding for taleremediering (SUFSR)

Ultralyd biofeedback-terapi (UBT), som tilbyr en sanntidsvisning av tungen under tale, har vist lovende ved behandling av gjenværende talelydforstyrrelser. Imidlertid er den kliniske nytten av UBT begrenset av den iboende vanskeligheten med å tolke sanntids ultralydbilder av raskt skiftende tungedeformasjoner under tale. For at pasienter skal få effektiv tilbakemelding fra disse bildene, må klinikere gi omfattende forklaring og orientering over flere økter. Spesielt for yngre pasienter, retter denne rike, komplekse visuelle tilbakemeldingen oppmerksomheten internt, en retning kjent for å redusere ytelse og impulskraftkontroll under lem og orale bevegelsesoppgaver. Videre, siden talelydforstyrrelser ofte eksisterer side om side med kognitive eller atferdsvansker, mestrer mange pasienter aldri tolkning av tunge-ultralydbilder. Dermed har det enorme løftet til UBT ikke blitt realisert fordi tilbakemeldingen er for kompleks, feilrettet og tvetydig.

Vitenskapelige studier på implisitt motorisk læring antyder at UBT vil bli forbedret hvis (1) høyttalere blir veiledet av enklere visuell tilbakemelding og (2) forenklingen engasjerer et eksternt oppmerksomhetsfokus. Tilbakemeldinger med disse egenskapene er kjent for å lette rask, robust læring av sansemotoriske ferdigheter. Anvendelse av disse prinsippene i UBT forventes å gi store fordeler for de med tale-lydforstyrrelser.

Hovedmålet med dette prosjektet er å oversette disse nylige fremskrittene innen UBT og motorisk læring til et nytt forenklet biofeedback-system for ultralyd for bedre klinisk behandling av gjenværende talelydforstyrrelser. Vårt foreslåtte system vil forvandle de komplekse tungebevegelsene fanget av ultralyd til forenklede sanntids-tilbakemeldingsskjermer, tilpasset for hver bruker for å drive tungebevegelser nærmere målets bevegelsesmønstre. Vi vil konsentrere oss om remediering av /r/ og /l/, de mest komplekse og frustrerende lydene i klinisk logopedi. Ved å bruke en ny metode for sporing av tungebevegelse basert på prosessering av sanntids ultralydbilder, vil vi automatisk karakterisere differensiert bevegelse av tungedeler under /r/ og /l/ produksjon. Vi vil bruke statistisk klyngeanalyse for å identifisere biofeedback-mål som indikerer riktig produksjon. Disse målene vil bli brukt i et prototype forenklet UBT-system som bruker enkel, engasjerende visuell tilbakemelding for å veilede pasienter mot korrekt tungebevegelse, presentert av et svært motiverende, gamified grensesnitt. Vårt forenklede UBT-system vil bli validert i en klinisk pilotstudie, som tester hypotesene om at forenklet UBT er mer effektivt enn standard UBT, og at de mest effektive biofeedback-målene vil være de som fremmer større differensiering av tungebevegelse. Sluttresultatet vil være oversettelse av nyere fremskritt innen ultralydavbildning av tale, sanntids bildebehandling og biofeedback-basert motorplanlegging til et nytt klinisk UBT-verktøy som i stor grad vil fremme behandlingen av gjenværende talelydforstyrrelser.