SensoGrip – paineherkkä kirjoitusjärjestelmä (SensoGrip)

Tausta

Kirjoituskyvyn kehittäminen ei ole tärkeää vain lapsen itseluottamuksen vahvistamiseksi, vaan se nähdään myös keskeisenä kulmakivenä koulun (Sassoon, 1990; Stewart, 1992) ja akateemisen (Kruse, 1999) menestykselle.

Saksassa vuonna 2015 tehty tutkimus, johon osallistui 2000 ala- ja yläkoulussa työskentelevää opettajaa, osoitti, että yli 60 % lapsista ei pysty jatkuvasti kirjoittamaan (Diaz Mayer et al., 2017). Pääasiallisina syinä opettajat mainitsevat käsien kouristukset (73 %) ja väärän kynän asennon (68 %). Norjassa tehdyssä pitkittäistutkimuksessa havaittiin, että 27 %:lla ensimmäisen luokan lapsista on ongelmia käsinkirjoituksen kanssa (Karlsdottir & Stefansson, 2002). Yhdysvalloissa ja Kanadassa käsinkirjoitusongelmat ovat yksi yleisimmistä syistä kouluun perustuvaan toimintaterapiaan (Hoy et al., 2011; Schneck & Case-Smith, 2015). Itävallassa tehdyssä tutkimuksessa 73 % toimintaterapeuteista ilmoitti, että lapset, joilla on rajallinen kehityskoordinaatiohäiriö (DCD), joilla on lähetediagnoosi "hieno- ja/tai grafomotoriset taidot", saavat toimintaterapiaa (Dolezal & Schönthaler, 2018). Kansainvälisesti DCD:tä sairastavien lasten esiintyvyyden uskotaan vaihtelevan 2–20 % (Blank & Vinçon, 2020), josta kirjallisuudessa yleisin nouseva vaihteluväli on 5–6 % (Gaines et al., 2008; Blank et ai., 2012; American Psychiatric Association, 2013).

Käsinkirjoituksen havaintomotorinen kyky perustuu monimutkaiseen prosessointikonstruktioon, joka sisältää syötteitä visuaalisista ja motorisista koordinaatiokyvyistä, motorisesta suunnittelusta, kognitiivisista ja havainnollisista kyvyistä sekä tunto- ja kinesteettisistä havainnoista (Maeland, 1992). Käsiala vaatii siis erittäin hienoja motorisia taitoja; tarkka annostus sormen paineesta kynään ja minun paineella paperille ovat olennaisia ​​​​osia kirjoittamisessa. Kirjoitustaitojen hankkimisen tavoitteena on tuottaa luettavaa, sujuvaa, väsymätöntä, tehokasta ja yksilöllistä käsialaa (Diaz Mayer et al, 2017). Lin ym. (2017) havaitsivat, että lapsilla on vaikeuksia annostella paineita. Siksi moottorin ohjauksen parantamiseksi tarvittavien toimenpiteiden suorittamiseksi on tarpeen kerätä ja integroida kaikki paineeseen liittyvät tiedot. Tällä hetkellä ei ole olemassa toimintaterapiatyökalua, joka mittaa painetta kynän kärjestä ja kiinnityspinnasta. Tämän projektin tavoitteena on paineherkän kynän ja siihen liittyvän tablet-sovelluksen monitieteinen kehittäminen panokseksi terveydenhuollon digitalisaatioon. Molemmat järjestelmän osat ovat tutkimuksen kohteena, ja niitä kehitetään edelleen, eikä niitä ole saatavilla kaupallisesti.

Kuvaus käytetystä tekniikasta

Järjestelmä ei pyydä henkilötietoja ja sen tarkoituksena on tukea paineannostusvaikeuksista kärsiviä lapsia kehittämään graafista motoriikkaa palautteen avulla. Menettely on seuraava:

• Kynän asetuksia (painealue, palautevaihtoehdot: Väri, palautekäyttäytyminen) voidaan konfiguroida ja muuttaa sovelluksen kautta.
• Paineanturit kynässä ja kynän kahvapinnassa mittaavat paineen voimakkuutta ja sormenpainetta.
• Kerätyt tiedot siirretään sovellukseen, näytetään ja tallennetaan.
• Tehtyjen kynäasetusten perusteella palautetta annetaan kynän kärkeen kiinnitetyn palauteominaisuuden kautta (paineesta riippuen kynän kärjen takana olevan renkaan valaistus vaihtelee) yksilöllisesti sopivissa paineolosuhteissa.
• Kirjoittamisen aikana tallennetut painehistoriat ovat saatavilla terapeuttista päätöksentekoa varten tablet-sovelluksen kautta.

Tutkimuksen yleiskatsaus

Tietojen saamiseksi käyttäjäkokemuksesta ja käyttäjien hyväksynnästä sekä kehitetyn järjestelmän vaikutuksista tässä tutkimuksessa noudatetaan sekamenetelmää.

Alkuvaiheen osallistuva suunnittelu- ja kehitysprosessi, joka perustuu asiaankuuluviin käyttäjäryhmiin (toimintaterapeutit, lapset) ja kaikkiin käyttäjäryhmiin (toimintaterapeutit, lapset, huoltajat) perustuva arviointiprosessi, varmistavat projektin tuloksen käytettävyyden ja hyväksyttävyyden.

Kvantitatiiviset tiedot tuotetaan mittaamalla painetiedot kirjoitusprosessin aikana. Lisäksi hyväksyntätekijät kerätään kvantitatiivisesti kyselylomakkeilla, jotka perustuvat "Käyttöönotto-, tyytyväisyys- ja helppokäyttöisyyskyselyyn" (USE) ja "Unified Theory of Acceptance and Use of Technology 2" (UTAUT2). Vaikka tutkimuksen kesto on kolme kuukautta, kirjoitusdataa osallistuvaa lasta kohden kerätään kahdeksan terapiaistunnon aikana, yleensä kahdeksan viikon sisällä, jatkuvan rekrytointimenettelyn vuoksi. Interventiovaiheen alussa jokaisen osallistuvan lapsen kynä- ja kaivospaineet kerätään lähtötilanteena ilman kynään integroidun palautejärjestelmän aktivointia neljältä aikapisteeltä. Tätä tarkoitusta varten 1. luokan lasten ensimmäiseksi mittauspisteeksi käytetään vakiolomakkeiden arkkia. Toisella luokalla ja sitä vanhemmilla lapsilla sovelletaan testimenettelyä "Systematic Assessment of Motor Writing Disorders" (SEMS). Myöhemmissä mittauspisteissä käytetään SEMS:n standardilausetta. Säännöllisillä toimintaterapiaistunnoilla kerättävä kvantitatiivinen kirjoitusaineisto koostuu - koulutasosta riippuen - vakiolomakkeiden tai vakiolauseen kokoelmasta, joka tallennetaan terapiaistunnon alussa ja lopussa kynäpalautteen kanssa tai ilman. Järjestelmän tuntemus varmistetaan SensoGrip-Systemin vähimmäiskäyttöajalla (10 minuuttia per istunto). Laadullista tietoa hankitaan ja arvioidaan interventiovaiheen jälkeen haastattelujen ja fokusryhmien kautta toimintaterapeuttien ja lasten kanssa.

Tutkimuksen tavoitteet ja tutkimuskysymykset

Tutkimuksella pyritään saavuttamaan seuraavat vaikutukset:

• Palaute kynästä tukee lasta oppimaan parempia grafomotorisia taitoja
• Järjestelmä tukee dokumentointia objektivisoimalla mittaukset ja lisäämällä läpinäkyvyyttä
• Ensisijaisen kohderyhmän kirjoitustaidon kehittäminen
• Lisää motivaatiota ja sitoutumista terapiaistuntoihin

Seuraavilla tutkimuskysymyksillä arvioidaan koko järjestelmän suorituskykyä ja toimivuutta sekä sen hyväksyntää ja vaikutuksia. Alakysymykset on lueteltu esimerkkeinä luettelomerkkien avulla.

Järjestelmän tekninen suorituskyky ja toimivuus

1.1: Millaisen teknisen suorituskyvyn järjestelmä saavuttaa kohderyhmien jokapäiväisessä elämässä?

Järjestelmän käytettävyys

2.1 Miten käytettävyys kuvataan? Mitä esteitä yksittäisten komponenttien todellisessa käytössä on?

Järjestelmän hyväksyminen

3.1 Miten kohderyhmät arvioivat järjestelmän hyväksymistekijöitä UTAUT2-mallin perusteella?

Järjestelmän vaikutukset

4.1: Mitkä ovat järjestelmän aiotut ja tahattomat vaikutukset lapsille, toimintaterapeuteille ja laillisille huoltajille?

• Parantaako biofeedback lapsen painekäyttäytymistä (sormen tai minun paineen)?
• Vaikuttaako järjestelmä positiivisesti lasten motivaatioon ja sitoutumiseen?
• Parantaako järjestelmä lapsen graafisia motorisia taitoja tai käsialaa SEMS:n perusteella?
• Lisääkö järjestelmä hoidon tehokkuutta (esim. poistamalla dokumentointitehtävät)?

Opintojen suunnittelu

Tutkimuksessa käytetään sekamenetelmien suunnittelua. Tehokkuuden kvantitatiiviseen arvioimiseen tutkimuksessa käytetään Single Case Experimental Design (SCED) -mallia (Krasny-Pacini & Evans, 2018). Verrattuna olemassa oleviin SCED-tutkimuksiin osallistujien määrään, ryhmäkoko n=15 (vain lapset) on riittävän suuri.

Laadullisen tiedonkeruun osallistujamäärä on n=15 kohderyhmää kohden (toimintaterapeutit, lapset ja huoltajat). Osallistumiskriteerien tarkoituksellisesti kapeasta kattauksesta johtuen yksittäisten osallistujaryhmien voidaan olettaa heidän kokemustensa perusteella tiettyä homogeenisuutta (Guest, Bunce & Johnson, 2006). Romney, Batchelder ja Weller (1986) korostavat, että pienet otokset voivat olla riittäviä tarjoamaan täydellistä ja tarkkaa tietoa tietyssä kontekstissa, kunhan osallistujilla on jonkin verran asiantuntemusta tutkimuksen alalla. Lisäksi Guest, Bunce ja Johnson (2006) ehdottavat, että jos tutkittavien ryhmien homogeenisuus on olemassa, 12 osallistujamäärä voi tuottaa riittävän kylläisyyden.

menetelmät

Arvioinnissa käytetään jo mainittuja tutkimuskysymyksiä. Seuraavassa menetelmäkatsauksessa verrataan käytettyjä arviointitekijöitä vastaaviin menetelmiin. Lisäksi se havainnollistaa, ketkä käyttäjät osallistuvat minkäkin tutkimusvaiheen kysymysten arviointiin.

Suorituksen, käytettävyyden ja hyväksynnän arviointi kentällä Suorituskyky, käytettävyys ja hyväksyttävyys kentällä määritetään toisaalta käyttöpäiväkirjojen ja loppuhaastattelujen sekä toisaalta USE-kyselyyn ja UTAUT2:een perustuvilla kyselylomakkeilla.

i. Lapset (ensisijainen kohderyhmä) osallistuvat aihekohtaiseen tiedonhankintaan

• täyttämällä kaksi lyhyttä lapsiystävällistä kyselyä
• sekä osallistumalla viimeiseen haastatteluun.

ii. Toimintaterapeutit (toissijainen kohderyhmä) osallistuvat aihekohtaisen tiedon hankkimiseen

• dokumentoida kaikki virheet ja poikkeavuudet SensoGrip-järjestelmän käytössä hoidossa,
• USE- ja UTAUT2-pohjaisen kyselylomakkeen täyttäminen interventiovaiheen jälkeen
• osallistua viimeiseen haastatteluun

iii. Lailliset huoltajat (tertiäärinen kohderyhmä) osallistuvat

• esikyselyn täyttäminen ja
• täyttämällä jälkikyselyn (jos heille annettiin SensoGrip-Pen kotona).

Vaikutusten arviointi kentällä

Single Case Experimental Design (SCED) valittiin tutkimaan SensoGrip-System-intervention tehokkuutta intrapersonaalisesti tai pienellä määrällä yksilöitä. Tässä lähestymistavassa osallistuvien lasten tietoja tutkitaan ennakoivasti ja intensiivisesti. Tulos mitataan toistuvasti ja useita kertoja tutkimuksen kaikissa vaiheissa (Krasny-Pacini & Evans, 2018). Toistuvat mittaukset mahdollistavat yksilöiden tai yksilöryhmien vaikutusten havaitsemisen; siis koehenkilöt edustavat omaa kontrolliryhmäänsä. Suunnittelu sopii erityisen hyvin, kun tutkimuksia tehdään luonnollisissa harjoitusolosuhteissa (Romeiser et al., 2017).

Tässä tutkimuksessa käytetyn suunnittelun tarkka rakenne on seuraava:

Tutkimus on jaettu kahteen vaiheeseen (A/B):

Vaihe A - Perustason mittaukset

• Ajankohta 0: Lapset otetaan mukaan tutkimukseen, jos toimintaterapeutti on tarkastanut mukaanotto- ja poissulkemiskriteerit ja laillinen huoltaja on allekirjoittanut Ilmoitetun suostumuksen ja osallistuva lapsi tai lapsi on antanut suullisen tietoisen suostumuksen. Tämän lisäksi ajankohtana 0 täytetään huoltajan esikysely ja lapsen tietolomake.

• Aikapiste 1: Ensimmäisessä normaalissa hoitokerrassa sisällyttämisen jälkeen aloitetaan perustutkimus. Ennen säännöllisen terapian alkamista 2. luokalta alkaen annetaan motoristen kirjoitushäiriöiden (SEMS) systemaattisen arvioinnin arviointivälinettä ja 1. luokalla oleville lapsille vakiolomakearkki. Perustason mittaus tallennetaan SensoGripillä ilman palautetta. Tätä seuraa tavallinen terapiaistunto. Hoidon viimeisen viiden minuutin aikana sensoGripillä kopioidaan vakiolause (SEMS:stä) tai vakiolomakkeet ilman palautetta, mutta tallentamalla tiedot. Kynään tottuu piirtämällä kynällä ennen testilauseen kirjoittamista.

• Aikapiste 2: Istunnon alussa ja lopussa valittu standardijoukko kirjoitetaan kerran muistiin SensoGripillä ilman palautetta aktivoituna. Jotta kynään tottuisi, testisarja piirretään kynällä ennen sen kirjoittamista.

Toimintaterapeutit määrittävät perustiedoista ensimmäiset mahdolliset kynnysarvot, joita käytetään seuraavissa istunnoissa.

Vaihe B - Interventiovaihe

• Ajankohta 3 - 7: Kolmannesta hoitokerrasta lähtien lapsi saa selityksen SensoGripin toiminnasta ja saa palautetta SensoGrip-kynän kärjessä olevan valorenkaan kautta. Terapeutit saavat nyt myös lapsen kirjoitusarvioinnin. SensoGripin kanssa työskentelemiseen tulee käyttää vähintään 10 minuuttia per istunto. Mahdollisia näyteharjoituksia tarjotaan, kuitenkin terapeutit voivat käyttää SensoGripiä muihin tapauskohtaisiin paineen parantamiseen tähtääviin harjoituksiin. Terapeutit dokumentoivat, mitä harjoituksia on tehty ja mitä muutoksia on tehty tai kokeiltu. Jokaisen istunnon lopussa vakiosarja kopioidaan kahdesti - kerran palautteen kanssa ja kerran ilman. Järjestys muuttuu joka kerta minimoidakseen järjestyksestä johtuvan mahdollisen harhan ja siten kynällä kirjoittamiseen tottumisen. Tiedot tallennetaan molemmissa muodoissa. Valitut asetukset merkitään muistiin ja valitaan terapeutin sopiviksi katsomalla tavalla.

Vaihtoehtoisesti lapsi voi ottaa SensoGripin kotiin neljännestä käyttökerrasta alkaen ja käyttää sitä vapaasti arjessa tabletin jäädessä terapeutille.

• Aikapiste 8: Viimeisessä istunnossa SEMS tai vakiolomakkeet arvioidaan uudelleen. Kirjoittaminen tapahtuu SensoGripillä ilman palautetta, mutta tietojen tallennuksella.

Intervention päätyttyä haastattelu tehdään yksilöllisesti osallistuvien lasten ja osallistuvien toimintaterapeuttien kanssa haastatteluohjeen mukaisesti.

Vanhemmat tai lailliset huoltajat saavat toisen kyselylomakkeen vasta B-vaiheen päätyttyä, jos SensoGrip-kynä on viety kotiin ja käytetty siellä.

Tutkimuksen aiotut tulokset

Suunnitellut tulokset keskittyvät seuraaviin alueisiin:

• Paranna ensisijaisen kohderyhmän kirjoitustaitoa SensoGrip-System tarjoaa palautemahdollisuuden hienomotoristen taitojen, visuomotoristen taitojen ja kinestesian harjoitteluun. Se on tarkoitettu tukemaan kynän pitämistä sopivalla paineella ja kirjoittamaan löysästi / jännittämättä. Järjestelmän tavoitteena on lisätä motivaatiota ja sitoutumista terapiaistuntoihin suoran palautteen avulla. Myöhemmin, jos terapia on onnistunut, myös potilaiden suorituskykyä koulussa voitaisiin parantaa. Myös potilaiden itsetunnolla on tärkeä rooli, johon kirjoittamiskyvyn parantaminen voisi vaikuttaa positiivisesti.
• Terapeuttisten mahdollisuuksien parantaminen Potilaan tarpeista riippuen saatavilla on uusi työkalu, jolla on potentiaalia lisätä motivaatiota ja sitoutumista grafomotorisiin harjoituksiin. Lisäksi projektin onnistuneen loppuun saattamisen jälkeen saatavilla on työkalu, joka mahdollistaa grafomotoristen ongelmien standardoidun diagnosoinnin ja terapeuttisen edistymisen visualisoinnin. Näillä parantuneilla terapeuttisten prosessien seurantamahdollisuuksilla hoidon edistyminen voidaan tehdä paremmin mitattavissa ja siten raportoida myös sairausvakuutusyhtiöille konkreettisten lukujen avulla.