SensoGrip - un système d'écriture sensible à la pression (SensoGrip)

Arrière-plan

Le développement de la compétence en écriture est non seulement important pour renforcer la confiance en soi de l'enfant, mais est également considéré comme une pierre angulaire essentielle de la réussite scolaire (Sassoon, 1990 ; Stewart, 1992) et académique (Kruse, 1999).

Une enquête menée en Allemagne en 2015 auprès de 2000 enseignants travaillant dans des écoles primaires et secondaires a montré que plus de 60% des enfants sont incapables d'écrire de manière persistante (Diaz Mayer et al., 2017). Comme principales causes, les enseignants ont cité les spasmes des mains (73 %) et la mauvaise posture du stylo (68 %). Dans une étude longitudinale en Norvège, il a été constaté que 27% des enfants de première année ont des problèmes d'écriture (Karlsdottir & Stefansson, 2002). Aux États-Unis et au Canada, les problèmes d'écriture manuscrite sont l'une des raisons les plus courantes de référence à l'ergothérapie en milieu scolaire (Hoy et al., 2011; Schneck et Case-Smith, 2015). Dans une enquête menée en Autriche, 73 % des ergothérapeutes ont indiqué que les enfants atteints d'un trouble du développement de la coordination circonscrit (TAC) avec un diagnostic de référence de « problèmes d'habiletés fines et/ou graphomotrices » reçoivent une ergothérapie (Dolezal et Schönthaler, 2018). À l'échelle internationale, la prévalence des enfants atteints de TAC serait comprise entre 2 % et 20 % (Blank & Vinçon, 2020), dont la fourchette émergente la plus courante dans la littérature est de 5 % à 6 % (Gaines et al., 2008 ; Blank et al., 2012 ; Association américaine de psychiatrie, 2013).

La capacité perceptivo-motrice de l'écriture manuscrite est basée sur une construction de traitement complexe qui comprend des apports provenant des compétences de coordination visuo-motrices, de la planification motrice, des capacités cognitives et perceptives, ainsi que des perceptions tactiles et kinesthésiques (Maeland, 1992). L'écriture manuscrite demande donc une motricité très fine ; un dosage exact de la pression du doigt sur le crayon et de la pression de la mine sur le papier sont des composantes essentielles de l'écriture. L'objectif d'acquérir des compétences en écriture est de produire une écriture lisible, fluide, peu fatigante, efficace et individualisée (Diaz Mayer et al, 2017). Lin et al (2017) ont observé que les enfants ont des difficultés à doser la pression appliquée. Par conséquent, afin de réaliser des interventions appropriées pour améliorer le contrôle moteur, il est nécessaire de collecter et d'intégrer toutes les données relatives à la pression. Actuellement, il n'existe aucun outil d'ergothérapie qui mesure la pression à la pointe du crayon et à la surface de maintien. L'objectif de ce projet est le développement interdisciplinaire d'un stylet sensible à la pression et d'une application pour tablette associée en tant que contribution à la numérisation des soins de santé. Les deux parties du système font l'objet de l'étude, sont donc en cours de développement et ne sont pas disponibles dans le commerce.

Description de la technologie utilisée

Le système ne demande pas de données personnelles et entend accompagner les enfants qui ont des difficultés à doser la pression à améliorer leur motricité graphique par le feedback. La procédure est la suivante :

• Les paramètres du stylet (plage de pression, options de retour : couleur, comportement de retour) peuvent être configurés et modifiés via l'application.
• Des capteurs de pression dans le stylet et sur la surface de préhension du stylet mesurent la force de la pression et la pression du doigt.
• Les données collectées sont transférées vers l'application, affichées et enregistrées.
• Sur la base des réglages du stylet effectués, un retour d'information est donné via une fonction de retour attachée à la pointe du stylet (en fonction de la pression, l'éclairage d'un anneau derrière la pointe du stylet varie) en cas de conditions de pression appropriées individuellement.
• Les historiques de pression enregistrés lors de l'écriture sont mis à disposition pour la prise de décision thérapeutique via l'application pour tablette.

Aperçu de l'étude

Afin d'obtenir des informations sur l'expérience utilisateur et l'acceptation par les utilisateurs ainsi que sur les effets du système développé, une approche à méthodes mixtes est suivie dans cette étude.

Un processus initial de conception et de développement participatif basé sur les groupes d'utilisateurs concernés (ergothérapeutes, enfants) et un processus d'évaluation basé sur tous les groupes d'utilisateurs (ergothérapeutes, enfants, tuteurs légaux) garantissent l'utilisabilité et l'acceptation du résultat du projet.

Des données quantitatives seront générées en mesurant les données de pression pendant le processus d'écriture. Par ailleurs, les facteurs d'acceptation sont collectés quantitativement au moyen de questionnaires basés sur le « Usefulness, Satisfaction, and Ease of Use Questionnaire » (USE) et la « Unified Theory of Acceptance and Use of Technology 2 » (UTAUT2). Alors que la durée de l'étude est de trois mois, les données d'écriture par enfant participant seront collectées sur une durée de huit séances de thérapie, généralement dans les huit semaines, en raison d'une procédure de recrutement continu. Au début de la phase d'intervention, les pressions du stylo et de la mine de chaque enfant participant seront collectées comme référence, sans activation du système de rétroaction intégré au stylo, à quatre moments chacun. A cet effet, une feuille avec des formulaires standard est utilisée pour le premier point de mesure pour les enfants de 1ère année. Pour les enfants de 2e année et plus, la procédure de test "Évaluation systématique des troubles de l'écriture motrice" (SEMS) est appliquée. Pour les points de temps de mesure ultérieurs, une phrase standard du SEMS est utilisée. Les données quantitatives d'écriture recueillies dans le cadre des séances régulières d'ergothérapie consistent - selon le niveau scolaire - en la collecte de formulaires types ou d'une phrase type, qui sont enregistrés au début et à la fin de la séance de thérapie avec et sans retour au stylo. La familiarité avec le système est assurée par une durée minimale d'utilisation du système SensoGrip (10 minutes par session). Des informations qualitatives seront obtenues et évaluées via des entretiens et des groupes de discussion avec des ergothérapeutes et des enfants après la phase d'intervention.

Objectifs de l'étude et questions de recherche

L'étude vise à obtenir les effets suivants :

• La rétroaction du stylo aide l'enfant à acquérir de meilleures compétences graphomotrices
• Le système prend en charge la documentation en objectivant les mesures et en augmentant la transparence
• Amélioration de la compétence rédactionnelle du groupe cible principal
• Augmentation de la motivation et de l'adhésion aux séances de thérapie

Les questions de recherche suivantes servent à évaluer la performance, ainsi que la fonctionnalité du système global, ainsi que son acceptation et ses effets. Les sous-questions sont répertoriées à titre d'exemples à l'aide de puces.

Performances techniques et fonctionnalité du système

1.1 : Quelles performances techniques le système atteint-il dans la vie quotidienne des groupes cibles ?

Convivialité du système

2.1 Comment la convivialité est-elle décrite ? Quels sont les obstacles à l'utilisation réelle des composants individuels ?

Acceptation du système

3.1 Sur la base du modèle UTAUT2, comment les facteurs d'acceptation du système sont-ils évalués par les groupes cibles ?

Effets du système

4.1 : Quels sont les effets voulus et non voulus du système pour les enfants, les ergothérapeutes et les tuteurs légaux ?

• Le biofeedback améliore-t-il le comportement de pression de l'enfant (pression des doigts ou pression des mines) ?
• Le système influence-t-il positivement la motivation et l'adhésion des enfants ?
• Le système améliore-t-il la motricité graphique ou l'écriture manuscrite de l'enfant sur la base du SEMS ?
• Le système augmente-t-il l'efficacité de la thérapie (par exemple en éliminant les tâches de documentation) ?

Étudier le design

L'étude utilise une conception à méthodes mixtes. Pour évaluer quantitativement l'efficacité, l'étude utilise une conception expérimentale à cas unique (SCED) (Krasny-Pacini et Evans, 2018). Par rapport au nombre de participants aux études SCED existantes, la taille du groupe de n = 15 (enfants uniquement) est suffisamment grande.

Le nombre de participants pour la collecte de données qualitatives est de n=15 par groupe cible (ergothérapeutes, enfants et tuteurs légaux). En raison de la portée délibérément étroite des critères d'inclusion, une certaine homogénéité des groupes de participants individuels, basée sur leurs expériences, peut être supposée (Guest, Bunce & Johnson, 2006). Romney, Batchelder et Weller (1986) soulignent que de petits échantillons peuvent être suffisants pour fournir des informations complètes et précises dans un contexte donné tant que les participants ont un certain niveau d'expertise dans le domaine d'enquête. De plus, Guest, Bunce et Johnson (2006) suggèrent que si l'homogénéité des groupes étudiés est présente, un nombre de participants de 12 peut générer une saturation suffisante.

Méthodes

Les questions de recherche déjà mentionnées sont utilisées pour l'évaluation. L'aperçu suivant des méthodes compare les facteurs d'évaluation utilisés avec les méthodes respectives. En outre, il illustre quels utilisateurs contribuent à l'évaluation de quelles questions dans quelle phase d'étude.

Évaluation de la performance, de l'utilisabilité et de l'acceptation sur le terrain La performance, l'utilisabilité et l'acceptation sur le terrain seront déterminées d'une part via des journaux d'utilisation et des entretiens finaux, et d'autre part via des questionnaires basés sur le questionnaire USE et l'UTAUT2.

je. Les enfants (groupe cible principal) contribuent à l'acquisition de connaissances spécifiques au sujet

• en remplissant deux courts questionnaires adaptés aux enfants
• ainsi qu'en participant à l'entretien final.

ii. Les ergothérapeutes (groupe cible secondaire) contribuent à l'acquisition de connaissances thématiques en

• documenter toutes les erreurs et anomalies dans l'utilisation du système SensoGrip en thérapie,
• remplir le questionnaire basé sur USE et UTAUT2 après la phase d'intervention
• participer à l'entretien final

iii. Les tuteurs légaux (groupe cible tertiaire) contribuent en

• remplir le pré-questionnaire et
• remplissant le post-questionnaire (si le SensoGrip-Pen leur a été remis à domicile).

Évaluation des effets sur le terrain

Une conception expérimentale à cas unique (SCED) a été choisie pour étudier l'efficacité de l'intervention avec le système SensoGrip intrapersonnel ou sur un petit nombre d'individus. Dans cette approche, les données des enfants participants seront étudiées de manière prospective et intensive. Le résultat est mesuré à plusieurs reprises tout au long de toutes les phases de l'étude (Krasny-Pacini & Evans, 2018). Les mesures répétées permettent de détecter des effets chez des individus ou des groupes d'individus ; ainsi, les sujets représentent leur propre groupe témoin. La conception est particulièrement adaptée lorsque les études sont menées dans des milieux de pratique naturels (Romeiser et al., 2017).

La structure exacte du plan utilisé dans cette étude est la suivante :

L'étude est divisée en deux phases (A/B) :

Phase A - Mesures de base

• Moment 0 : les enfants sont inclus dans l'étude si les critères d'inclusion et d'exclusion ont été examinés par l'ergothérapeute et que le consentement éclairé a été signé par un tuteur légal et que l'enfant participant ou l'enfant a donné son consentement éclairé oral. En plus de cela, le pré-questionnaire du tuteur légal et la fiche de données de l'enfant seront remplis au point 0.

• Moment 1 : Lors de la première séance de thérapie régulière après l'inclusion, le début de l'enquête de référence a lieu. Avant le début de la thérapie régulière, l'instrument d'évaluation pour l'évaluation systématique des troubles moteurs de l'écriture (SEMS) est administré aux enfants à partir de la 2e année et une feuille de formulaires standard aux enfants de la 1re année. La mesure de base est enregistrée avec SensoGrip sans rétroaction. Ceci est suivi par la séance de thérapie régulière. Au cours des cinq dernières minutes de traitement, une phrase standard (de SEMS) ou les formulaires standard sont copiés avec le SensoGrip sans rétroaction, mais avec enregistrement des données. Pour s'habituer au stylo, on dessine avec le stylo avant d'écrire la phrase test.

• Timepoint 2 : Au début et à la fin de la séance, le jeu standard choisi est noté une fois avec SensoGrip sans retour activé. Pour s'habituer au stylo, le jeu de test est dessiné avec le stylo avant de l'écrire.

Les ergothérapeutes déterminent les premières valeurs seuils possibles à partir des données de base, qui sont utilisées lors des séances suivantes.

Phase B - Phase d'intervention

• Moment 3 - 7 : À partir de la troisième séance de thérapie, l'enfant reçoit une explication sur le fonctionnement de SensoGrip et un retour d'information via un anneau lumineux à la pointe du stylo SensoGrip. Désormais, les thérapeutes reçoivent également l'évaluation écrite de l'enfant. Au moins 10 minutes par session doivent être consacrées à travailler avec SensoGrip. Des exemples d'exercices possibles sont fournis, néanmoins les thérapeutes peuvent utiliser SensoGrip pour d'autres exercices spécifiques au cas visant à améliorer la pression. Les thérapeutes documentent les exercices qui ont été faits et les ajustements qui ont été faits ou essayés. À la fin de chaque session, l'ensemble standard est copié deux fois - une fois avec et une fois sans rétroaction. L'ordre change à chaque fois pour minimiser les éventuels biais dus à l'ordre et donc l'accoutumance à l'écriture au stylo. Les données sont enregistrées dans les deux formulaires. Les paramètres choisis sont notés et sélectionnés comme le thérapeute le juge approprié.

En option, l'enfant peut emporter le SensoGrip à la maison à partir de la quatrième séance et l'utiliser librement dans la vie de tous les jours, tandis que la tablette reste avec le thérapeute.

• Moment 8 : Lors de la dernière session, le SEMS ou les formulaires standard sont réévalués. L'écriture s'effectue avec le SensoGrip sans rétroaction, mais avec enregistrement des données.

À la fin de l'intervention, une entrevue sera menée individuellement avec les enfants participants et les ergothérapeutes participants conformément à la directive d'entrevue.

Les parents ou tuteurs légaux ne recevront un deuxième questionnaire après la fin de la phase B que si le stylo SensoGrip a été ramené à la maison et utilisé là-bas.

Résultats escomptés de l'étude

Les résultats attendus sont axés sur les domaines suivants :

• Améliorer les compétences d'écriture du groupe cible principal Le système SensoGrip offre une possibilité de rétroaction pour l'entraînement de la motricité fine, des compétences visuomotrices et de la kinesthésie. Il est destiné à soutenir la tenue du stylo avec une pression appropriée et à écrire de manière lâche / sans tension. Le système vise à accroître la motivation et l'adhésion aux séances de thérapie grâce à une rétroaction directe. Par la suite, si la thérapie réussit, les performances des patients à l'école pourraient également être améliorées. L'estime de soi des patients joue également un rôle important, qui pourrait être positivement influencé par l'amélioration de la compétence en écriture.
• Amélioration des possibilités thérapeutiques En fonction des besoins du patient, un nouvel outil est disponible qui a le potentiel d'augmenter la motivation et l'adhésion aux exercices graphomoteurs. De plus, après la réussite du projet, un outil permettant un diagnostic standardisé des difficultés graphomotrices et une visualisation des progrès thérapeutiques sera disponible. Grâce à ces possibilités améliorées de surveillance des processus thérapeutiques, les progrès du traitement peuvent être rendus plus mesurables et donc également signalés aux caisses d'assurance maladie au moyen de chiffres concrets.