Förenklad ultraljudsfeedback för talsanering (SUFSR)

Ultraljudsbiofeedbackterapi (UBT), som erbjuder en realtidsvy av tungan under tal, har visat sig lovande vid behandling av kvarvarande talljudsstörningar. Den kliniska användbarheten av UBT begränsas dock av den inneboende svårigheten att tolka ultraljudsbilder i realtid av snabbt föränderliga tungdeformationer under tal. För att patienter ska få effektiv feedback från dessa bilder måste läkare ge omfattande förklaringar och orientering under flera sessioner. Speciellt för yngre patienter riktar denna rika, komplexa visuella återkoppling uppmärksamheten internt, en riktning som är känd för att minska prestationsförmågan och kontroll av impulskraft under lem och orala rörelseuppgifter. Vidare, eftersom talljudsstörningar ofta samexisterar med kognitiva eller beteendesvårigheter, behärskar många patienter aldrig tolkning av tungultraljudsbilder. Således har det enorma löftet om UBT inte realiserats eftersom dess feedback är för komplex, felriktad och tvetydig.

Vetenskapliga studier om implicit motorisk inlärning tyder på att UBT skulle förbättras om (1) talare vägleds av enklare visuell feedback och (2) förenklingen engagerar ett externt uppmärksamhetsfokus. Feedback med dessa egenskaper är känt för att underlätta snabb, robust inlärning av sensomotoriska färdigheter. Tillämpning av dessa principer i UBT förväntas ge stora fördelar för personer med tal- och ljudstörningar.

Huvudmålet med detta projekt är att översätta dessa senaste framsteg inom UBT och motorisk inlärning till ett nytt förenklat biofeedbacksystem för ultraljud för bättre klinisk behandling av kvarvarande talljudsstörningar. Vårt föreslagna system kommer att omvandla de komplexa tungrörelserna som fångas av ultraljud till förenklade återkopplingsdisplayer i realtid, anpassade för varje användare för att driva tungrörelser närmare målets rörelsemönster. Vi kommer att koncentrera oss på remediering av /r/ och /l/, de mest komplexa och frustrerande ljuden inom klinisk logopedi. Med hjälp av en ny metod för spårning av tungrörelser baserad på bearbetning av ultraljudsbilder i realtid kommer vi automatiskt att karakterisera differentierad rörelse hos tungans delar under /r/ och /l/ produktion. Vi kommer att använda statistisk klusteranalys för att identifiera biofeedback-mål som indikerar korrekt produktion. Dessa mål kommer att användas i ett prototypförenklat UBT-system som använder sig av enkel, engagerande visuell feedback för att vägleda patienter mot korrekt tungrörelse, presenterad av ett mycket motiverande, gamifierat gränssnitt. Vårt förenklade UBT-system kommer att valideras i en klinisk pilotprövning, som testar hypoteserna att förenklad UBT är effektivare än standard UBT, och att de mest effektiva biofeedback-målen kommer att vara de som främjar större differentiering av tungrörelser. Slutresultatet kommer att bli översättning av de senaste framstegen inom ultraljudsavbildning av tal, bildbehandling i realtid och biofeedback-baserad motorplanering till ett nytt kliniskt UBT-verktyg som avsevärt kommer att förbättra behandlingen av kvarvarande talljudsstörningar.