Modèles informatiques intelligents, capteurs et indicateurs de diagnostic précoce des déficiences de la parole et du langage dans la communication des enfants (SmartSpeech)

Ces dernières années, l’intégration des technologies numériques et mobiles dans la santé et l’éducation a ouvert de nouvelles possibilités de suivi et d’évaluation. Cette étude s'appuiera sur ces avancées en mettant en œuvre des modèles d'intelligence artificielle (IA) et d'apprentissage automatique qui offrent une prise de décision en temps réel et des commentaires personnalisés. En automatisant les aspects critiques du processus de diagnostic, ce système contribuera à combler le fossé entre l'expertise clinique traditionnelle et la technologie de pointe, améliorant ainsi les efforts d'intervention précoce.

L'étude SmartSpeech sera un essai clinique conçu pour créer et valider un système de prise de décision automatisé pour améliorer le dépistage et la détection précoce des difficultés développementales de la parole et du langage chez les jeunes enfants. Cette étude ciblera les enfants au développement typique et atypique (atypique sur le plan neurodéveloppemental), en se concentrant principalement sur les participants d'âge préscolaire et primaire. Le système utilisera des modèles informatiques intelligents, des capteurs biométriques et des indicateurs de diagnostic précoces des déficiences de la parole et du langage pour fournir aux cliniciens un outil robuste pour identifier les problèmes de développement potentiels.

Deux questions de recherche principales guident l’essai :

1. Existe-t-il des différences entre les enfants au développement typique et les enfants atypiques sur le plan neurodéveloppemental lorsqu’ils s’engagent dans le jeu sérieux utilisé dans l’étude ?
2. Si de telles différences sont identifiées, les données collectées peuvent-elles être utilisées pour former un système de prise de décision automatisé qui distingue avec précision les enfants typiquement et neurodéveloppementalement atypiques en fonction de déficiences de la parole et du langage ?

Pour évaluer les compétences développementales de la parole et du langage et leurs manifestations, l'équipe interdisciplinaire concevra un jeu sérieux (SG) basé sur des théories qui mesurent la parole et le langage ainsi que les compétences psychomotrices, cognitives, psychoémotionnelles et auditives. Chaque domaine évaluera la performance de tâches spécifiques au sein des activités SG pour le participant.

Pour répondre aux questions de cette étude, les données d'enfants au développement typique seront comparées aux données d'enfants au développement atypique, analysant si le système d'IA peut synthétiser plusieurs points de données dans les domaines d'évaluation pour générer un profil diagnostique complet.

Les participants seront recrutés via un appel ouvert distribué via les établissements de santé et d'enseignement privés et publics à travers la Grèce. Le processus de recrutement se concentrera sur les parents d'enfants au développement typique et atypique âgés de 4 à 12 ans. Les parents seront invités à assister à des réunions d'information où les objectifs, les procédures et les directives éthiques de l'étude seront expliqués en détail.

Au cours de ces séances, les parents recevront des informations complètes sur le but de l'étude, y compris le rôle spécifique du serious game développé dans l'étude. La nature du jeu, l'implication attendue de leurs enfants et les méthodes de collecte de données seront discutées en détail pour garantir la transparence. Il sera demandé aux parents de fournir un consentement écrit éclairé pour que leurs enfants participent en pleine conformité avec le règlement général sur la protection des données et les considérations éthiques. Ces étapes sont essentielles pour garantir que les droits et la vie privée des participants seront protégés tout au long de l'étude. Les parents fourniront également l'historique de développement de leur enfant dans un questionnaire en ligne intégré au système.

L'étude inclura des enfants d'âge préscolaire et scolaire au développement typique et des enfants au développement atypique. Il n'inclura pas les enfants souffrant d'autres problèmes de santé ou prenant des médicaments susceptibles d'influencer les résultats.

Après une réunion d'information et l'accord écrit des parents, les participants porteront une montre intelligente et participeront à un jeu sérieux (conçu et développé par l'équipe de recherche). Les enfants joueront au SG sous la supervision directe de cliniciens. Ce jeu sera conçu pour évaluer divers domaines de développement, notamment la parole, le langage, les compétences psychomotrices, la fonction cognitive, le comportement psycho-émotionnel et les capacités auditives. Le jeu capturera des données vocales et linguistiques via des interactions de jeu ainsi que des données de capteurs de l'appareil portable et de la caméra de la tablette (suivi oculaire et variabilité de la fréquence cardiaque).

Cette approche basée sur le jeu collectera de manière naturelle et engageante divers points de données, garantissant une évaluation complète des capacités d'expression et de langage de l'enfant.

Le système constituera ses ensembles de données à analyser pour détecter le développement de la parole et du langage, en alimentant les algorithmes d'intelligence artificielle sélectionnés. L'étude mesurera les compétences de communication, psychomotrices, cognitives et psychoémotionnelles à travers des activités conçues. Les réponses pendant le jeu seront évaluées, créant le profil de développement du participant.

Ce processus de recrutement structuré et éthique garantira le respect total de la protection des données et des normes éthiques tout en maintenant l'engagement actif des parents et des enfants. En intégrant une supervision en face-à-face et un suivi en temps réel pendant le jeu, l'étude garantira la qualité et l'intégrité des données collectées pour analyse.

Le SG, associé aux capteurs de la montre intelligente, collectera des données en temps réel, notamment :

• Réponses au jeu
• Réponses vocales
• Observez les données de la caméra de la tablette
• Variabilité de la fréquence cardiaque (capturée via la montre intelligente)

Ces données multimodales seront traitées à l'aide d'algorithmes de réseau neuronal/d'apprentissage automatique pour classer les capacités vocales et langagières à différents stades de développement. L'utilisation de ces modèles d'IA avancés permettra au système de :

• Identifier les schémas de déficiences de la parole/du langage.
• Faire la différence entre les enfants au développement typique et atypique.
• Créez des profils de diagnostic individualisés pour chaque participant.

Enfin, une évaluation et une vérification du système intelligent seront effectuées.