Interaktiiviset peilipelit sosiaalisen robotin (Iogioco) ja robottijärjestelmän kanssa mukautettu kliiniseen mittakaavaan (RISCALE) (RISCALE)

Tausta: Varhaisen intervention merkitys autismispektrihäiriöissä (ASD) on osoitettu laajasti, ja ASD: n kehitysradat korostavat ei -sanallisen viestinnän merkitystä, kuten intransitiivinen eleiden tuotanto, mahdollisena positiivisen prognostisen tekijänä kielen kehityksessä. Teknologisten työkalujen käytöstä ASD -potilaiden hoidossa on tullut yhä tärkeämmäksi niiden lisääntyneen sitoutumisen ja reagointikyvyn vuoksi teknologisiin esineisiin, kuten roboteihin.

Kehitimme koulutusprotokollan käyttämällä humanoidirobottia NaO: ta, nimeltään Iogioco (interaktiiviset peilipelit sosiaalisen robotin kanssa), joka perustuu naturalistisiin vuoropuheluihin upotettujen intransitiivisten eleiden käyttöön, joka stimuloi lapsen, robotin ja terapeutin välistä triadista vuorovaikutusta. Koulutus on jaettu kuuteen tasoon; Ensimmäisiä kahta tasoa kutsuttiin "tutustumisasteiksi" ja muut 4 olivat "koulutustasoja". Teknologinen kokoonpano sisältää erilaisia ​​monimutkaisuussuhteita peilitehtävistä spontaanien vuorovaikutusten rakentamiseen. Testasimme aikaisemmin 10 esiopetuslapsen protokollaa, jolla oli ASD (2–6-vuotiaita) pilottitutkimuksessa, joka perusti lupaavia tuloksia (Annunziata et ai, 2024). Siksi kehitimme satunnaistetun kontrolloituneen tutkimuksen tämän intervention tehokkuuden testaamiseksi.

Riscale-tutkimuksen ensisijaisena tavoitteena on arvioida NAO-koulutuksen tehokkuutta parantaa sosiaalis-kommunikatiivisia taitoja ja hankkia kommunikatiivisia eleitä käyttämällä ECSP-I-asteikkoa ensisijaisena lopputuloksena.

Toinen tavoite johtuu näiden kahden vuoden aikana hankitusta teknologisesta kokemuksesta sosiaalisen vuorovaikutuksen kvantitatiivisen tallentamisen menetelmien kehittämisessä (lapsi-operaattori, lasten-nao-katselukontakti, yhteinen huomio ...). 2 skenaariota on tunnistettu asteikolla, joka voidaan saavuttaa sekä ihmisoperaattorin kanssa että Naon vaikutuksen kautta:

• vaste aikuisen osoitukseen;
• Differentiaalivaste - yhteinen huomio ja/tai käyttäytymisen säätely - mekaanisen lelun aktivointiin).

Kaksi skenaariota videotetaan kinect -laitteilla ja mitattavissa olevat tiedot hankitaan kvantitatiivista analyysiä varten. Menettely validoidaan tyypillisesti kehittyvien lasten näytteelle (noin 20); Mukautettu ja validoi instrumentin tyypillisesti kehittyvien lasten näytteessä, sitten autismispektrihäiriötä sairastavilla koehenkilöillä saadun asennuksen hallinto ja sitten validointi tapahtuu.

Tavoitteena on arvioida, onko visuaalisen etsinnän ja yhteisen huomion muutoksen muodot ja/tai erilaiset koulutuksen jälkeiset ja jälkikäteen sekä erot, jotka saattavat ilmetä lasten ja operaattorin sekä lapsen ja robotin välisissä vuorovaikutusmuodoissa.

Siksi seuraavat ajan myötä:

1. Asettaa, mukauttaa ja validoida myöhemmin videotallennusasetukset tunnistamalla kvantitatiiviset parametrit, jotka voidaan havaita teknologisten työkalujen (ECSP-I_ROB) avulla näytteessä, joka on tyypillisesti kehittynyt 18–24 kuukauden ikäisiä lapsia
2. Aseta, mukauta ja validoi myöhemmin videotallennusasetukset mittaamalla kvantitatiiviset parametrit, jotka voidaan havaita teknologisten työkalujen (ECSP-I_ROB) avulla näytteessä autismispektrihäiriöistä alle 72 kuukauden ikäisistä
3. Aloita NAO: n koulutus ASD-ikäisille lapsille, joiden ikä on 24-72 kuukautta, ja hoidon jälkeen ECSP-I-hallinto.

Tavoitteet

1. Robottipohjaisen intervention tehokkuuden arvioimiseksi sosiaaliseen kommunikatiivisiin taitoihin ja kommunikatiivisiin tarkoituksiin käytettyjen intransitiivisten eleiden hankkimiseen ECSP-I: n ja MacArthur-kyselylomakkeen avulla lopputuloksena. Perustelut ovat edelleen edellisessä vaiheessa jo yksityiskohtaisesti, nimittäin siitä, että ASD -lapsilla on yleensä suurempia vaikeuksia kiinnittää huomiota ihmisen sosiaaliseen vuorovaikutukseen luonnehtimien signaalien vaihteluun ja moninaisuuteen (esim. matkia, eleitä ...), näkökohta, joka voi johtaa mahdolliseen pienempaan kiinnostuksen vuorovaikutukseen yksilön kanssa kuin teknologisessa esineessä, jota kohti ne vaikuttavat tarkkaavammilta, reagoivalta ja nopeammalta vastauksena
2. Tunnista ja kuvaa "sosiaalisen" vuorovaikutuksen mitattavissa olevat parametrit kuntoutusistunnossa NAO: n ja operaattorin kanssa ja tarkista niiden kehitys ja erot hoidon alussa ja lopussa sekä eri yhteiskuntakumppanien välillä.

Translaationisuus Tämä tutkimus mahdollistaa kokeellisen arviointiprotokollan toteutettavuuden ja käytettävyyden sosiaalisen robotin NAO: n käytön perusteella.

Jos sen pätevyys osoitetaan, tämä menetelmä voisi auttaa tekemään asd: n motivoivampaa ja tehokkaampaa lapsilla olevia interventioita, suosimalla päivittäisen elämän yhteydessä hankittujen taitojen yleistämistä.

Metodologiatutkimuksen suunnittelu monikeskus kokeellinen satunnaistettu avoin leimauskontrolloitu tutkimus

Tutkimuksen tyyppi matalan riskin kokeellinen tutkimus

Tapaustutkimukset Vaihe 1: 20 18–24 kuukauden ikäisiä lapsia ECSP-I_ROB-tiedonkeruun (videonauhoitettu ECSP-I-hallinto) Vaihe 2: 10 ASD-lasta-videonauhoitettu ECSP-I-hallinto Vaihe 3: 20 Lapset, joille on diagnosoitu ASD, ikääntyneitä 24–72 kuukautta, jo kuntoutushoitoa varten jaetaan myöhemmin kahteen ryhmään.

Näytteen rekrytointi 20 tyypillisesti kehittyvää lasta rekrytoidaan ECSP-I-asteikon sopeutumiseen ja validoimiseen NAO-vuorovaikutusjärjestelmään vapaaehtoisesti Politecnico di Mianon lähikuvassa, ja sitä arvioidaan Fondazione Don Gnocchin asianmukaisella koulutetulla TNPE: llä

ASD -potilaat rekrytoidaan henkilöiden joukosta, jotka kuuluvat avohoidon klinikoille tai avohoidon kuntoutustauhoille IRCCS Fondazione Don Gnocchissa. Näyte rekrytoidaan peräkkäin kuntoutushoitoa vastaavien lasten keskuudessa, joilla on diagnoosi autismispektrihäiriöistä, jotka on vahvistettu tärkeimpien kultaisten standardien työkaluilla.

Näytteen koko Näytteen koon laskenta perustuu tutkimuksen ensisijaiseen tavoitteeseen, ts. Käsitellyn ryhmän ja kontrolliryhmän ECSP-I-asteikolla.

Käyttämällä riippumattomien näytteiden Mann-Whitney-testiä näiden kahden ryhmän vertaamiseksi, ja standardipoikkeama-arvio on 0,56 ja tutkimussuunnitelma, jolla on 1: 1 -suhde käsitellyn ryhmän ja kontrolliryhmän välillä, on laskettu, että otosta 10 koehenkilöstä jokaisesta ryhmästä vaaditaan korostamaan 0,8 pisteen eroa asteikolla 80%: n ja 5%: n merkityksen tasolla.

Tilastollinen analyysi Kahden ryhmän vertailuun hyväksytään peräkkäinen suunnittelu. Tämän suunnittelun hyväksyminen sallii 20 osallistujan otoksen ennen koulutuksen vertailua ja sen jälkeistä vertailua varten ja tarjota kokeelliselle ryhmälle (ryhmä A) myös alun perin kontrolliryhmälle (ryhmä B) ilman merkittäviä taakkoja tavanomaiseen terapiamenettelyyn; Se sallii myös tarkistaa muutoksen, joka johtuu yksinomaan ajan ja tavanomaisen hoidon (T0- ja T1-vertailu ryhmässä B) ja seurantaa (T1- ja T2-vertailu ryhmään A). Odotamme myös suurempaa oikeudenkäynnin noudattamista, koska vanhemmat houkuttelevat osallistumaan sisällyttämällä ylimääräiseen reittiin tavanomaiseen terapiaan (eikä vain osallistumiseen kontrolliryhmänä).

Kun otetaan huomioon odotettu osallistujien lukumäärä ja ECSP-I-asteikon pisteet, jotka ilmaistaan ​​tilatuissa luokissa (optimaaliset tasot), peräkkäisen suunnittelun (T0, T1 ja T2) mittausten vertailu suoritetaan ei-parametrisilla tilastoilla:

• Wilcoxon tarkka testi, kunkin ryhmän pitkittäisvertailuun.
• Testi riippumattomien näytteiden testi tarkan muodon tarkan muodon testissä tarkkaan muodossa (Mann-Whitney tarkka testi) kokeellisen ryhmän ja kontrolliryhmän vertailuun.
• 2 ryhmää verrataan myös monimuuttuja -analyysillä, joka suoritetaan soveltamalla ANCOVA -mallia, joka on mukautettu kuukausien ikä- ja lähtötason asteikon arvoihin mahdollisen epätasapainon korjaamiseksi pienen näytteen koon vuoksi.

Menettelyt

Vaihe 1: ECSP-I-asteikon antaminen tyypillisesti kehittyvässä näytteessä 20 tyypillisesti kehittyvää lasta rekrytoidaan ECSP-I-asteikon kahden kohtauksen mukauttamiseksi ja validoimiseksi vapaaehtoisesti POOLECINO DI MIANO -sovelluksen lähialueella ja Fondazione-don-asteikolla.

Vaihe 2: ECSP-I-asteikon ja robotin mukautettujen kohtausten antaminen ASD: n lapsista, joilla on ECSP-I-asteikko ja kohtaukset, jotka on mukautettu sosiaaliseen robottiin, annetaan otokselle autismispektrihäiriötä sairastavista lapsista tämän asteikon saamiseksi ja keräämään tietoja tämän asteikon antamisesta 10 lapsen kliiniseen näytteeseen.

Hallinto videotetaan ja koodataan kehittäjien valvonnassa.

Vaihe 3: ASD -lasten näytteen rekrytointi ja satunnaistaminen. 20 lasta, joilla on autismispektrihäiriö, rekrytoidaan T0 -arviointiin.

Vaihe 4: Näyte jaetaan sitten kahteen ryhmään:

- Ryhmä A ja ryhmä B, joka harjoittaa koulutusta sosiaalisen robotin kanssa (katso liite A koulutusprotokollalle) 2 eri ajankohtana.

Vaihe 5: Kaikki rekrytoidut näytteet altistetaan eri aikoina kuntoutuskoulutukseen NAO: n kanssa liitteen protokollan jälkeen. Koulutus kestää 12 viikkoa, yhdellä istunnolla viikossa, joka kestää 20-30 minuuttia.

Vaihe 6: T1: n ja T2: n uudelleenarviointi hoitojärjestelmän mukaisesti (ks. Taulukko 3).

Arviointityökalut

• Griffithsin henkisen kehityksen asteikot III ED (GMDS-III) [30]
• Adaptiivisen käyttäytymisen arviointijärjestelmä II ED (ABAS II) [31]
• Autismin diagnostinen havaintovaikutus (ADOS 2) [32, 33]
• Autismin diagnostinen interwiev tarkistettu (ADI-R) [34]
• McArthur-Bates-kyselylomake, lapsen ensimmäinen sanasto (PVB) eleet ja sanat: Eleiden kokonaismäärä [35]
• Varhainen sosiaalisen viestinnän asteikko (ECSP-I) [27]
• ECSP-I: n mukautetut kohtaukset NAO: n sosiaalirobotissa (ECSP-I_ROB) (vuorovaikutustietojen kvantitatiivinen mittaus)

Kriittisyys Tärkein kriittinen kysymys koskee koehenkilöiden rekrytointia ja niiden saatavuutta tutkimusjakson aikana ja intervention jatkuvuuden aikana. Tästä syystä on oletettu pidennetty rekrytointijakso, joka kattaa suuren osan tutkimuksen koko ajan.

Odotetut tulokset

• ECSP-I: n herkkyyden todentaminen sosio-kommunikatiivisten taitojen parantamisen tarttumisessa etenkin eleiden käytössä.
• Koulutuksen aikana opitojen eleiden käytön parantaminen: - Terapeuttisessa ympäristössä käytetyt oikein oppitut eleet tunnetuissa skenaarioissa; - oppineet eleet, joita käytetään oikein terapeuttisessa ympäristössä uusissa skenaarioissa (yleistymisen ensimmäinen vaihe);
• Päivittäisessä elämässä käytettyjen eleiden lukumäärän lisääntyminen (yleistämisen toinen vaihe; Mc Arthur -kysely);
• Sosiaalisten vuorovaikutusparametrien mittaus, joka voidaan havaita teknologisten työkalujen kanssa.