SensoGrip - tlakově citlivý psací systém (SensoGrip)

Pozadí

Rozvoj kompetence v psaní není důležitý pouze pro posílení sebevědomí dítěte, ale je také považován za základní kámen školního (Sassoon, 1990; Stewart, 1992) a akademického (Kruse, 1999) úspěchu.

Průzkum z roku 2015 provedený v Německu, kterého se zúčastnilo 2000 učitelů na základních a středních školách, ukázal, že více než 60 % dětí nedokáže vytrvale psát (Diaz Mayer et al., 2017). Jako hlavní příčiny učitelé uváděli křeče rukou (73 %) a nesprávné držení pera (68 %). V longitudinální studii v Norsku bylo zjištěno, že 27 % dětí prvního stupně má problémy s rukopisem (Karlsdottir & Stefansson, 2002). Ve Spojených státech a Kanadě jsou problémy s rukopisem jedním z nejčastějších důvodů pro doporučení na školní pracovní terapii (Hoy et al., 2011; Schneck & Case-Smith, 2015). V průzkumu provedeném v Rakousku 73 % ergoterapeutů uvedlo, že děti s omezenou vývojovou poruchou koordinace (DCD) s doporučenou diagnózou „problémy s jemnými a/nebo grafomotorickými dovednostmi“ dostávají pracovní terapii (Dolezal & Schönthaler, 2018). Předpokládá se, že v mezinárodním měřítku se prevalence dětí s DCD pohybuje v rozmezí od 2 % do 20 % (Blank & Vinçon, 2020), z nichž nejběžněji se objevující rozmezí v literatuře je 5 % až 6 % (Gaines et al., 2008; Blank et al., 2012; Americká psychiatrická asociace, 2013).

Percepčně-motorická schopnost rukopisu je založena na komplexním konstruktu zpracování, který zahrnuje vstupy z vizuálně-motorických koordinačních dovedností, motorického plánování, kognitivních a percepčních schopností, stejně jako hmatové a kinestetické vjemy (Maeland, 1992). Ruční psaní tak vyžaduje velmi jemnou motoriku; přesné dávkování tlaku prstu na tužku a tlak miny na papír jsou základními součástmi psaní. Cílem osvojení písemných dovedností je vytvořit čitelný, plynulý, neunavující, efektivní a individualizovaný rukopis (Diaz Mayer et al, 2017). Lin et al (2017) pozorovali, že děti vykazují potíže s dávkováním aplikovaného tlaku. Proto, aby bylo možné provést vhodné zásahy ke zlepšení řízení motoru, je nutné shromáždit a integrovat všechna data týkající se tlaku. V současné době neexistuje žádný ergoterapeutický nástroj, který by změřil tlak na hrotu tužky a na přidržovací ploše. Cílem tohoto projektu je interdisciplinární vývoj aplikace pro pero citlivé na tlak a související tabletové aplikace jako příspěvek k digitalizaci ve zdravotnictví. Obě části systému jsou předmětem studie, jsou tedy ve vývoji a nejsou komerčně dostupné.

Popis použité technologie

Systém nepožaduje osobní údaje a hodlá podporovat děti, které mají potíže s dávkováním tlaku, aby zlepšily své grafické motorické dovednosti prostřednictvím zpětné vazby. Postup je následující:

• Nastavení pera (rozsah tlaku, možnosti zpětné vazby: Barva, chování zpětné vazby) lze konfigurovat a měnit prostřednictvím aplikace.
• Tlakové senzory v peru a na povrchu úchopu pera měří sílu tlaku a tlak prstu.
• Shromážděná data jsou přenesena do aplikace, zobrazena a uložena.
• Na základě provedeného nastavení pera je poskytována zpětná vazba prostřednictvím funkce zpětné vazby připojené ke špičce pera (v závislosti na tlaku se mění osvětlení kroužku za špičkou pera) v případě individuálně vhodných tlakových podmínek.
• Historie tlaku zaznamenaná během psaní je zpřístupněna pro terapeutické rozhodování prostřednictvím aplikace pro tablety.

Přehled studie

Aby bylo možné získat informace o uživatelské zkušenosti a přijetí uživatele, jakož i o účincích vyvinutého systému, je v této studii použit přístup smíšených metod.

Počáteční participativní proces návrhu a vývoje založený na příslušných skupinách uživatelů (ergoterapeuti, děti) a proces hodnocení založený na všech skupinách uživatelů (ergoterapeuti, děti, zákonní zástupci) zajišťují použitelnost a akceptaci výsledku projektu.

Kvantitativní data budou generována měřením tlakových dat během procesu zápisu. Kromě toho jsou akceptační faktory kvantitativně shromažďovány pomocí dotazníků založených na „Dotazníku užitečnosti, spokojenosti a snadnosti použití“ (USE) a „Unified Theory of Acceptance and Use of Technology 2“ (UTAUT2). Zatímco délka studie je tři měsíce, písemná data pro zúčastněné dítě budou shromažďována během osmi terapeutických sezení, obvykle do osmi týdnů, kvůli průběžnému náboru. Na začátku intervenční fáze budou shromážděny tlaky kotce a miny každého zúčastněného dítěte jako základní linie, bez aktivace systému zpětné vazby integrovaného v kotci, každý ve čtyřech časových bodech. K tomuto účelu slouží pro první místo měření pro děti na 1. stupni list se standardními formuláři. Pro děti na 2. stupni a výše se uplatňuje zkušební postup „Systematické hodnocení poruch motorického psaní“ (SEMS). Pro pozdější časové body měření se používá standardní věta ze SEMS. Kvantitativní písemná data shromážděná v rámci pravidelných ergoterapeutických sezení sestávají – v závislosti na úrovni školy – ze sběru standardních formulářů nebo standardní věty, které jsou zaznamenávány na začátku a na konci terapeutického sezení se zpětnou vazbou perem i bez něj. Seznámení se systémem je zajištěno minimální dobou používání systému SensoGrip (10 minut na relaci). Kvalitativní informace budou získávány a vyhodnocovány prostřednictvím rozhovorů a fokusních skupin s ergoterapeuty a dětmi po fázi intervence.

Cíle studia a výzkumné otázky

Cílem studie je dosáhnout následujících účinků:

• Zpětná vazba propisky podporuje dítě v získávání lepších grafomotorických dovedností
• Systém podporuje dokumentaci objektivizací měření a zvýšením transparentnosti
• Zlepšení kompetence psaní u primární cílové skupiny
• Zvýšení motivace a adherence k terapeutickým sezením

Následující výzkumné otázky slouží k vyhodnocení výkonu, ale i funkčnosti celého systému, jeho akceptace a efektů. Dílčí otázky jsou uvedeny jako příklady pomocí odrážek.

Technický výkon a funkčnost systému

1.1: Jakého technického výkonu systém dosahuje v každodenním životě cílových skupin?

Použitelnost systému

2.1 Jak je popsána použitelnost? Jaké bariéry existují v reálném využití jednotlivých komponent?

Přijetí systému

3.1 Jak jsou na základě modelu UTAUT2 hodnoceny akceptační faktory systému cílovými skupinami?

Účinky systému

4.1: Jaké jsou zamýšlené a nezamýšlené efekty systému pro děti, ergoterapeuty a zákonné zástupce?

• Zlepšuje biofeedback chování dítěte při tlaku (tlak prstů nebo tlak miny)?
• Ovlivňuje systém pozitivně motivaci a adherenci dětí?
• Zlepšuje systém grafickou motoriku nebo rukopis dítěte na základě SEMS?
• Zvyšuje systém efektivitu terapie (např. odstraněním dokumentačních úkolů)?

Studovat design

Studie využívá design smíšených metod. Ke kvantitativnímu posouzení účinnosti studie používá experimentální design jednoho případu (SCED) (Krasny-Pacini & Evans, 2018). Ve srovnání s počtem účastníků ve stávajících studiích SCED je velikost skupiny n=15 (pouze děti) dostatečně velká.

Počet účastníků kvalitativního sběru dat je n=15 na cílovou skupinu (ergoterapeuti, děti a zákonní zástupci). Vzhledem k záměrně úzkému rozsahu inkluzních kritérií lze předpokládat určitou homogenitu jednotlivých skupin účastníků na základě jejich zkušeností (Guest, Bunce & Johnson, 2006). Romney, Batchelder a Weller (1986) zdůrazňují, že malé vzorky mohou být dostatečné k poskytnutí úplných a přesných informací v daném kontextu, pokud mají účastníci určitou úroveň odborných znalostí v oblasti dotazování. Guest, Bunce a Johnson (2006) navíc naznačují, že pokud je přítomna homogenita studovaných skupin, počet účastníků 12 může generovat dostatečnou saturaci.

Metody

K hodnocení slouží již zmíněné výzkumné otázky. Následující přehled metod porovnává použité hodnotící faktory s příslušnými metodami. Dále ukazuje, kteří uživatelé přispívají k hodnocení kterých otázek v které fázi studia.

Hodnocení výkonu, použitelnosti a akceptace v oboru Výkon, použitelnost a akceptace v oboru budou zjišťovány jednak pomocí deníků uživatelů a závěrečných rozhovorů, jednak pomocí dotazníků na základě dotazníku USE a UTAUT2.

i. Děti (primární cílová skupina) se podílejí na získávání specifických znalostí

• vyplněním dvou krátkých dotazníků vhodných pro děti
• a také účastí na závěrečném pohovoru.

ii. Ergoterapeuti (sekundární cílová skupina) přispívají k tomu, že získají specifické znalosti

• dokumentování jakýchkoli chyb a abnormalit při používání systému SensoGrip v terapii,
• vyplnění dotazníku USE a UTAUT2 po fázi intervence
• účast na závěrečném pohovoru

iii. Zákonní zástupci (terciární cílová skupina) přispívají tím

• vyplnění předběžného dotazníku a
• vyplnění post-dotazníku (pokud dostali SensoGrip-Pen doma).

Hodnocení účinků v terénu

Byl zvolen experimentální design jednoho případu (SCED), aby se zjistila účinnost intervence se systémem SensoGrip intrapersonálně nebo na malém počtu jedinců. V tomto přístupu budou data od zúčastněných dětí studována prospektivně a intenzivně. Výsledek je měřen opakovaně a vícekrát ve všech fázích studie (Krasny-Pacini & Evans, 2018). Opakovaná měření umožňují detekovat účinky u jednotlivců nebo ve skupinách jednotlivců; tedy subjekty představují svou vlastní kontrolní skupinu. Design je zvláště vhodný, když jsou studie prováděny v prostředí přirozené praxe (Romeiser et al., 2017).

Přesná struktura návrhu použitého v této studii je následující:

Studium je rozděleno do dvou fází (A/B):

Fáze A - Základní měření

• Časový bod 0: Děti jsou zařazeny do studie, pokud byla kritéria pro zařazení a vyloučení prověřena ergoterapeutem a informovaný souhlas byl podepsán zákonným zástupcem a zúčastněné dítě nebo dítě poskytlo ústní informovaný souhlas. Kromě toho bude v časovém bodě 0 vyplněn předdotazník zákonného zástupce a datový list dítěte.

• Časový bod 1: Při prvním pravidelném terapeutickém sezení po zařazení proběhne zahájení základního průzkumu. Před zahájením pravidelné terapie je dětem od 2. třídy podáván hodnotící nástroj pro systematické hodnocení poruch motorického psaní (SEMS) a dětem v 1. třídě list standardních formulářů. Základní měření se zaznamenává pomocí SensoGrip bez zpětné vazby. Poté následuje pravidelné terapeutické sezení. V posledních pěti minutách terapie se standardní věta (ze SEMS) nebo standardní formuláře zkopírují pomocí SensoGrip bez zpětné vazby, ale se záznamem dat. Abyste si na pero zvykli, kreslí se perem před zapsáním zkušební věty.

• Časový bod 2: Na začátku a na konci relace se jednou zapíše zvolená standardní sada pomocí SensoGrip bez aktivované zpětné vazby. Abyste si na pero zvykli, testovací sada se před zapsáním nakreslí perem.

Ergoterapeuti určují první možné prahové hodnoty ze základních údajů, které se použijí v dalších sezeních.

Fáze B - Fáze intervence

• Časový bod 3 - 7: Od třetího terapeutického sezení dostává dítě vysvětlení, jak SensoGrip funguje, a dostává zpětnou vazbu prostřednictvím světelného kroužku na špičce pera SensoGrip. Terapeuti nyní dostávají také hodnocení psaní dítěte. Práce se SensoGrip by měla strávit alespoň 10 minut na jedno sezení. K dispozici jsou možná vzorová cvičení, nicméně terapeuti mohou SensoGrip použít pro jiná cvičení specifická pro jednotlivé případy zaměřená na zlepšení tlaku. Terapeuti dokumentují, která cvičení byla provedena a které úpravy byly provedeny nebo vyzkoušeny. Na konci každé relace je standardní sada zkopírována dvakrát – jednou se zpětnou vazbou a jednou bez zpětné vazby. Pořadí se pokaždé mění, aby se minimalizovalo možné zkreslení způsobené pořadím a tím i návyk na psaní perem. Data se zaznamenávají v obou formách. Vybraná nastavení jsou zaznamenána a zvolena tak, jak to terapeut považuje za vhodné.

Volitelně si dítě může od čtvrtého sezení vzít SensoGrip domů a volně ho používat v každodenním životě, zatímco tablet zůstane u terapeuta.

• Časový bod 8: V poslední relaci jsou přehodnoceny SEMS nebo standardní formuláře. Zápis se provádí pomocí SensoGrip bez zpětné vazby, ale se záznamem dat.

Po ukončení intervence bude individuálně veden pohovor se zúčastněnými dětmi a zúčastněnými ergoterapeuty podle pokynů k rozhovoru.

Rodiče nebo zákonní zástupci obdrží druhý dotazník po skončení fáze B pouze v případě, že si pero SensoGrip vzali domů a tam je používali.

Zamýšlené výsledky studie

Zamýšlené výsledky jsou zaměřeny na následující oblasti:

• Zlepšení písemných dovedností primární cílové skupiny Systém SensoGrip poskytuje zpětnou vazbu pro trénink jemné motoriky, vizuomotoriky a kinestézie. Je určen k podpoře držení pera přiměřeným tlakem a k volnému psaní / bez napínání. Cílem systému je zvýšit motivaci a adherenci k terapeutickým sezením prostřednictvím přímé zpětné vazby. Následně, pokud bude terapie úspěšná, by se mohly zlepšit i výkony pacientů ve škole. Významnou roli hraje také sebevědomí pacientů, které by mohlo být pozitivně ovlivněno zlepšením kompetence psaní.
• Zlepšení terapeutických možností V závislosti na potřebách pacienta je k dispozici nový nástroj, který má potenciál zvýšit motivaci a adherenci ke grafomotorickým cvičením. Dále bude po úspěšném ukončení projektu k dispozici nástroj umožňující standardizovanou diagnostiku grafomotorických obtíží a vizualizaci terapeutického pokroku. Prostřednictvím těchto vylepšených možností sledování terapeutických procesů lze lépe měřit pokrok v léčbě a tím i vykazovat zdravotním pojišťovnám prostřednictvím konkrétních čísel.