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Videounterstützte Sprachtechnologie zur Verbesserung der motorischen Sprachplanung (VAST)

16. April 2023 aktualisiert von: Lois Brady, iTherapy, LLC

Videounterstützte Sprachtechnologie zur Verbesserung der funktionalen Sprachfähigkeiten bei Personen mit Autismus-Spektrum-Störung

Bei fast 3,5 Millionen Amerikanern wird eine Autismus-Spektrum-Störung (ASD) diagnostiziert, eine Kommunikationsstörung, die zu Einschränkungen der Fähigkeiten in den Bereichen Spracherwerb, sensorische Integration und Verhalten führt. Dieser Mangel an funktionalen Sprachfähigkeiten beschränkt die Konversation auf ihre grundlegendsten Teile und erschwert die Bewältigung alltäglicher Aufgaben für minimal bis nonverbale Personen. iTherapy entwickelt die VAST-Plattform, eine personalisierte Bildungserfahrung für Schüler mit ASD, indem ein auf virtueller Realität basierendes Videomodellierungsprogramm erstellt wird, um das Engagement und die Sprachproduktionspraxis zu stimulieren und letztendlich Menschen mit ASD die Möglichkeit zu geben, ihre Lebensqualität durch Steigerung ihrer zu verbessern Sprachfähigkeiten, die es ihnen ermöglichen, soziale Netzwerke aufzubauen und die Ereignisse des täglichen Lebens zu bewältigen.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Autismus-Spektrum-Störung (ASD) ist eine entwicklungsneurologische Kommunikationsstörung, die zu funktionellen Sprach- und Verhaltensverzögerungen führt, von denen über 3,5 Millionen Amerikaner betroffen sind. Diese Verzögerungen variieren mit der Schwere der Symptome, die bei ASD auftreten, führen jedoch häufig zu eingeschränkter Sprache und erhöhten Kommunikationsproblemen. Neben dem sprachlichen Erwerb ist die orale motorische Koordination ein wesentlicher Bestandteil der Sprachproduktion.

Aktuelle klinische Techniken haben unterschiedliche Wirksamkeitsgrade bei der Verbesserung der funktionalen Sprachkompetenz gezeigt. Die meisten Techniken folgen einem bohrerähnlichen Verfahren, bei dem das Kind verschiedene Laute und Sätze wiederholen muss, bis sie behalten werden. Ein solcher Prozess erfordert jedoch möglicherweise über zwanzig Therapiesitzungen, um eine Verbesserung zu zeigen, die sich dann möglicherweise nur auf einen Aspekt der Sprache konzentriert. Dies schränkt die sprachlichen und sozialen Fähigkeiten, die ein Schüler erwerben wird, erheblich ein. Um die Wirksamkeit dieser Therapiesitzungen zu verbessern, müssen neue Technologien entwickelt werden, um die effektivste pädagogische Erfahrung zu bieten.

Die videounterstützte Sprachtechnologie (VAST) ist eine Methode, bei der ein Video eines Nahaufnahmemodells des Mundes verwendet und gleichzeitig damit gesprochen wird. Anstatt dem Individuum ein statisches Foto des anfänglichen Phonems zu präsentieren, kann die gesamte Abfolge oraler Bewegungen nacheinander über videoaufgezeichnete Segmente des orofazialen Bereichs präsentiert werden, wodurch eine verbundene Sprache erzeugt wird, wobei bewährte Verfahren, Videomodellierung und Alphabetisierung mit auditiven Hinweisen kombiniert werden bieten beispiellose Unterstützung bei der Entwicklung von Wortschatz, Wortkombinationen und Kommunikation.

In diesem SBIR-Phase-I-Vorschlag wird iTherapy eine personalisierte Bildungserfahrung für Schüler mit ASD entwickeln, indem ein auf Virtual Reality (VR) basierendes VAST-Programm erstellt wird, um das Engagement und die Sprachproduktionspraxis zu stimulieren. VR bietet als Therapietechnik mehrere Vorteile: Überwindung sensorischer Schwierigkeiten, effektivere Verallgemeinerung von Informationen, Einsatz von visuellem Lernen und Bereitstellung einer individualisierten Behandlung. Während sich ein Benutzer durch die Phasen des Programms bewegt, wird er in eine proaktive Umgebung eingetaucht, in der er sich mit kontinuierlichen Inhalten beschäftigt.

Anstatt dem Individuum ein statisches Foto des anfänglichen Phonems zu präsentieren, kann die gesamte Abfolge oraler Bewegungen nacheinander über VR-modellierte Segmente des orofazialen Bereichs präsentiert werden, die verbundene Sprache erzeugen, wobei bewährte Verfahren, Videomodellierung, Musiktherapie und Alphabetisierung mit kombiniert werden auditive Hinweise, um die Entwicklung von Wortschatz, Wortkombinationen und Kommunikation auf beispiellose Weise zu unterstützen. Die Innovation wird eine Videoserie eines realistischen VR-Mundes sein, die die Verwendung einer App auf einem Tablet oder Smartphone, einer VR-Brille und Knochenleitungskopfhörern erfordert.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

6

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

  • Vereinigte Staaten
    • California
      • Vallejo, California, Vereinigte Staaten, 94591
        • All research was conducted via tele-research due to COVID-19

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

4 Jahre bis 8 Jahre (Kind)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • Nonverbal-minimal verbale Kinder (0-5 Wörter)
  • Diagnose einer Autismus-Spektrum-Störung

Ausschlusskriterien:

  • Keine Vorgeschichte von Anfällen für die Teilnahme mit VR-Brille.

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Behandlung
  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Parallele Zuordnung
  • Maskierung: Keine (Offenes Etikett)

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Aktiver Komparator: Stimuli, die über das 2D-Format auf einem iPad Pro verabreicht werden
Die Teilnehmer erhielten die Videomodellierungsstimuli der Video-Assisted Speech Therapy (VAST) in einem 2D-Format (iPad Pro). Drei Kinder mit ASD im Alter zwischen 4 und 8 Jahren nahmen an einer 14 Sitzungen langen Studie teil, bei der die Tablet-basierte VAST-Anwendung verwendet wurde. Die Sitzungen fanden zweimal pro Woche statt und dauerten jeweils etwa 15 Minuten (d. h. +/- 5 Minuten).
Verhalten: Videounterstützte Logopädie (VAST)
Sechs Kinder mit ASD im Alter zwischen 4 und 8 Jahren nahmen an einer 14 Sitzungen langen Studie teil, die die VR-integrierte und die Tablet-basierte VAST-Anwendung nutzte. Drei Probanden erhielten einen 3D-VR-integrierten Knochenleitungs-VAST-Prototyp, während die verbleibende Gruppe von drei ein Tablet mit einer 2D-Version der Software erhielt. Die Sitzungen fanden zweimal pro Woche statt und dauerten jeweils etwa 15 Minuten (d. h. +/- 5 Minuten).
Aktiver Komparator: Stimuli im 3D-Format über VR-Brille und Knochenleitungskopfhörer verabreicht
Die Teilnehmer erhielten die Videomodellierungsstimuli der Video-Assisted Speech Therapy (VAST) in einem VR-Format, gepaart mit einem benutzerdefinierten 3D-gedruckten VR-Headset. Drei Kinder mit ASD im Alter zwischen 4 und 8 Jahren nahmen an einer 14 Sitzungen langen Studie teil, bei der ein 3D-VR-integrierter VAST-Prototyp mit Knochenleitungs-Audio verwendet wurde. Die Sitzungen fanden zweimal pro Woche statt und dauerten jeweils etwa 15 Minuten (d. h. +/- 5 Minuten).
Verhalten: Videounterstützte Logopädie (VAST)
Sechs Kinder mit ASD im Alter zwischen 4 und 8 Jahren nahmen an einer 14 Sitzungen langen Studie teil, die die VR-integrierte und die Tablet-basierte VAST-Anwendung nutzte. Drei Probanden erhielten einen 3D-VR-integrierten Knochenleitungs-VAST-Prototyp, während die verbleibende Gruppe von drei ein Tablet mit einer 2D-Version der Software erhielt. Die Sitzungen fanden zweimal pro Woche statt und dauerten jeweils etwa 15 Minuten (d. h. +/- 5 Minuten).

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Änderung der mittleren Äußerungslänge (MLU)
Zeitfenster: Sieben Wochen – jeder Proband nahm zweimal pro Woche über einen Zeitraum von 7 Wochen mit insgesamt 14 Sitzungen an der Studie teil. Die erste und letzte Sitzung (Sitzung Nr. 1 und Sitzung Nr. 14) waren für die Sammlung und Bewertung von Sprachproben vor und nach dem Test reserviert.

Die Teilnehmer (im Alter von 4 bis 8 Jahren) erhielten vor und nach dem Test eine 15-minütige Sprachprobe. MLU wurde für die Tests berechnet und der Gewinn vom Vortest zum Nachtest verglichen.

HINWEIS: Dieses Maß wird basierend auf einer Änderung der Anzahl der Morpheme pro Äußerung während der Sprachproben vor und nach dem Test berechnet. Während eines Zeitraums von fünf Minuten beobachteten zwei lizenzierte Sprachpathologen (SLP), wie ein Elternteil mit seinem Kind interagierte und mit ihm sprach. Eltern Beide SLPs transkribierten die Sprache der Versuchspersonen und berechneten eine mittlere Äußerungslänge (MLU) für jede Versuchsperson. MLU wurde berechnet, indem bestimmt wurde, wie viele gebundene und freie Morpheme in jeder gesprochenen Äußerung enthalten waren, die von einem Subjekt produziert wurde. Die Gesamtzahl der innerhalb des 5-Minuten-Zeitraums produzierten Morpheme wurde dann durch die Gesamtzahl der Äußerungen geteilt, was dann die MLU für jedes Subjekt ergab. Dieses Verfahren wurde zur Bestimmung von MLU sowohl in den Vor- als auch in den Nachtestverfahren verwendet.
Sieben Wochen – jeder Proband nahm zweimal pro Woche über einen Zeitraum von 7 Wochen mit insgesamt 14 Sitzungen an der Studie teil. Die erste und letzte Sitzung (Sitzung Nr. 1 und Sitzung Nr. 14) waren für die Sammlung und Bewertung von Sprachproben vor und nach dem Test reserviert.
Änderung des Prozentsatzes korrekt transkribierter Wörter mit automatischer Spracherkennung
Zeitfenster: Sieben Wochen – jeder Proband nahm zweimal pro Woche über einen Zeitraum von 7 Wochen mit insgesamt 14 Sitzungen an der Studie teil. Die erste und letzte Sitzung (Sitzung Nr. 1 und Sitzung Nr. 14) waren für die Sammlung und Bewertung von Sprachproben vor und nach dem Test reserviert.

15-minütige Vor- und Nachtests wurden mit Spracherkennungssoftware durchgeführt und von einem zugelassenen Logopäden transkribiert. Unterschiede vor und nach der Intervention wurden gruppenübergreifend und innerhalb der Gruppen verglichen.

HINWEIS: Während unserer Bewertung haben wir die native Untertitelfunktion von Google (ein Tool, das maschinelles Lernen verwendet, um Sprache zu erkennen und zu transkribieren) und eine Drittanbieter-App, Tactiq Pins, verwendet, mit der Benutzer während eines Anrufs ein Transkript aller Sprecheräußerungen aufbewahren können. Wir haben unser Video mit den Tactiq-Pin-Transkripten verglichen, um Änderungen in der Menge der genau transkribierten gesprochenen Wörter zwischen Sprachproben vor und nach dem Test zu messen. Spezifische Transkriptionsergebnisse für jede Gruppe können in den bereitgestellten Datentabellen gefunden werden.
Sieben Wochen – jeder Proband nahm zweimal pro Woche über einen Zeitraum von 7 Wochen mit insgesamt 14 Sitzungen an der Studie teil. Die erste und letzte Sitzung (Sitzung Nr. 1 und Sitzung Nr. 14) waren für die Sammlung und Bewertung von Sprachproben vor und nach dem Test reserviert.
Änderung der Artikulationsgenauigkeit
Zeitfenster: Sieben Wochen – jeder Proband nahm zweimal pro Woche über einen Zeitraum von 7 Wochen mit insgesamt 14 Sitzungen an der Studie teil. Die erste und letzte Sitzung (Sitzung Nr. 1 und Sitzung Nr. 14) waren für die Sammlung und Bewertung von Sprachproben vor und nach dem Test reserviert.
Änderung in % der korrekten Phoneme bei jedem versuchten Stimulus
Sieben Wochen – jeder Proband nahm zweimal pro Woche über einen Zeitraum von 7 Wochen mit insgesamt 14 Sitzungen an der Studie teil. Die erste und letzte Sitzung (Sitzung Nr. 1 und Sitzung Nr. 14) waren für die Sammlung und Bewertung von Sprachproben vor und nach dem Test reserviert.

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Elternwahrnehmung von Kommunikationsveränderungen, die sich aus der Studienteilnahme ergeben.
Zeitfenster: Sieben Wochen – jeder Proband nahm zweimal pro Woche über einen Zeitraum von 7 Wochen mit insgesamt 14 Sitzungen an der Studie teil. Die erste und letzte Sitzung (Sitzung Nr. 1 und Sitzung Nr. 14) waren für die Sammlung und Bewertung von Sprachproben vor und nach dem Test reserviert.

Elternbeobachtungen – Wahrnehmungen von Veränderungen in den motorischen, sprachlichen, Verhaltens- und sozialen Kommunikationsfähigkeiten ihrer Kinder nach der Teilnahme an der Studie

Skalentitel: Nettowert positiver Veränderungen Maximal möglicher Wert: 18 Minimal möglicher Wert: -2 Höherer Wert ist besser.
Sieben Wochen – jeder Proband nahm zweimal pro Woche über einen Zeitraum von 7 Wochen mit insgesamt 14 Sitzungen an der Studie teil. Die erste und letzte Sitzung (Sitzung Nr. 1 und Sitzung Nr. 14) waren für die Sammlung und Bewertung von Sprachproben vor und nach dem Test reserviert.
Änderung der Typ-Token-Verhältnisse
Zeitfenster: Sieben Wochen – jeder Proband nahm zweimal pro Woche über einen Zeitraum von 7 Wochen mit insgesamt 14 Sitzungen an der Studie teil. Die erste und letzte Sitzung (Sitzung Nr. 1 und Sitzung Nr. 14) waren für die Sammlung und Bewertung von Sprachproben vor und nach dem Test reserviert.
Ein Typ-Token-Verhältnis misst die Gesamtzahl eindeutiger Wörter in einem bestimmten Sprachsegment.
Sieben Wochen – jeder Proband nahm zweimal pro Woche über einen Zeitraum von 7 Wochen mit insgesamt 14 Sitzungen an der Studie teil. Die erste und letzte Sitzung (Sitzung Nr. 1 und Sitzung Nr. 14) waren für die Sammlung und Bewertung von Sprachproben vor und nach dem Test reserviert.
Erhöhung der Ansprechrate auf Behandlungsreize
Zeitfenster: Sieben Wochen – jeder Proband nahm zweimal pro Woche über einen Zeitraum von 7 Wochen mit insgesamt 14 Sitzungen an der Studie teil. Die erste und letzte Sitzung (Sitzung Nr. 1 und Sitzung Nr. 14) waren für die Sammlung und Bewertung von Sprachproben vor und nach dem Test reserviert.
Die Änderung der Ansprechrate misst alle signifikanten Unterschiede in der Häufigkeit, mit der Kinder auf Stimuli vor und nach dem Test reagierten, nachdem sie eine Behandlung erhalten hatten, zwischen der iPad Pro- und der VR-Brillen-Gruppe. Eine Reaktion wird als verbale oder nonverbale Reaktion (z. B. Augenkontakt, Gesten, Lautäußerungen) auf die während der Therapiesitzungen dargebotenen Reize angesehen. Höhere Ansprechraten weisen auf ein besseres Engagement und Ansprechen auf die Behandlung hin. Die Änderung der Rücklaufquote wird als der Wert zum Zeitpunkt nach dem Test minus dem Wert zum Zeitpunkt vor dem Test berechnet, wobei positive Zahlen Zunahmen und negative Zahlen Abnahmen der Rücklaufquote darstellen.
Sieben Wochen – jeder Proband nahm zweimal pro Woche über einen Zeitraum von 7 Wochen mit insgesamt 14 Sitzungen an der Studie teil. Die erste und letzte Sitzung (Sitzung Nr. 1 und Sitzung Nr. 14) waren für die Sammlung und Bewertung von Sprachproben vor und nach dem Test reserviert.

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

iTherapy, LLC

Mitarbeiter

National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD)

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

1. Dezember 2019

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

30. November 2020

Studienabschluss (Tatsächlich)

30. November 2020

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

9. Februar 2021

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

17. Februar 2021

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

21. Februar 2021

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

9. Mai 2023

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

16. April 2023

Zuletzt verifiziert

1. April 2023

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • 1R43DC018447-01 (US NIH Stipendium/Vertrag)

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

NEIN

Beschreibung des IPD-Plans

Alle Daten einzelner Teilnehmer werden vertraulich behandelt.

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

Produkt, das in den USA hergestellt und aus den USA exportiert wird

Nein

Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .

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