Упрощенная ультразвуковая обратная связь для восстановления речи (SUFSR)

Ультразвуковая терапия с биологической обратной связью (UBT), позволяющая увидеть язык в реальном времени во время речи, показала себя многообещающе в лечении остаточных речевых звуковых нарушений. Однако клиническое применение УДТ ограничено сложностью интерпретации ультразвуковых изображений быстро меняющихся деформаций языка во время речи в реальном времени. Чтобы пациенты могли получить эффективную обратную связь от этих изображений, врачи должны предоставить подробные объяснения и рекомендации в течение нескольких сеансов. Эта богатая и сложная визуальная обратная связь, особенно у молодых пациентов, направляет внимание внутрь, а это направление, как известно, снижает производительность и контроль импульсной силы при выполнении движений конечностей и полости рта. Кроме того, поскольку нарушения речевого звука часто сосуществуют с когнитивными или поведенческими трудностями, многие пациенты никогда не справляются с интерпретацией ультразвуковых изображений языка. Таким образом, огромные перспективы UBT не были реализованы, поскольку его обратная связь слишком сложна, неправильно направлена ​​и неоднозначна.

Научные исследования имплицитного двигательного обучения показывают, что UBT будет улучшен, если (1) говорящие будут руководствоваться более простой визуальной обратной связью и (2) упрощение задействует внешний фокус внимания. Известно, что обратная связь с этими качествами способствует быстрому и надежному обучению сенсомоторным навыкам. Ожидается, что применение этих принципов в UBT принесет большую пользу людям с нарушениями речи и звука.

Основная цель этого проекта — воплотить эти последние достижения в области UBT и двигательного обучения в новую упрощенную ультразвуковую систему биологической обратной связи для лучшего клинического лечения остаточных речевых звуковых нарушений. Предлагаемая нами система преобразует сложные движения языка, фиксируемые ультразвуком, в упрощенные отображения обратной связи в реальном времени, настроенные для каждого пользователя, чтобы приблизить движения языка к целевым моделям движений. Мы сосредоточимся на исправлении /r/ и /l/, самых сложных и неприятных звуков в клинической логопедии. Используя новый метод отслеживания движения языка, основанный на обработке ультразвуковых изображений в реальном времени, мы автоматически охарактеризуем дифференцированное движение частей языка во время производства /r/ и /l/. Мы будем использовать статистический кластерный анализ для определения целей биологической обратной связи, указывающих на правильное производство. Эти цели будут использованы в прототипе упрощенной системы UBT, использующей простую, привлекательную визуальную обратную связь, чтобы направлять пациентов к правильному движению языка, представленную высоко мотивирующим игровым интерфейсом. Наша упрощенная система УДТ будет проверена в ходе пилотного клинического испытания, проверяющего гипотезу о том, что упрощенная УДТ более эффективна, чем стандартная УДТ, и что наиболее эффективными целями биологической обратной связи будут те, которые способствуют большей дифференциации движений языка. Конечным результатом станет преобразование последних достижений в области ультразвуковой визуализации речи, обработки изображений в реальном времени и планирования движений на основе биологической обратной связи в новый клинический инструмент UBT, который значительно продвинет лечение остаточных нарушений речевого звука.