Des jeux interactifs en miroir avec un robot social (IOGIOCO) et un système robotique adapté à une échelle clinique (Riscale) (RISCALE)

Contexte: L'importance de l'intervention précoce dans les troubles du spectre autistique (TSA) a été largement démontrée, et les trajectoires de développement dans les TSA mettent en évidence l'importance de la communication non verbale, telles que la production gestuelle intransitive, comme facteur pronostique positif possible pour le développement du langage. L'utilisation d'outils technologiques dans la thérapie des personnes atteintes de TSA est également devenue de plus en plus importante en raison de leur engagement et de leur réactivité accrus aux objets technologiques, tels que les robots.

Nous avons développé un protocole de formation en utilisant le robot humanoïde NAO, appelé iogioco (jeux interactifs miroir avec robot social), sur la base de l'utilisation de gestes intransitifs intégrés dans des dialogues naturalistes, stimulant une interaction triadique entre l'enfant, le robot et le thérapeute. La formation est divisée en six niveaux; Les 2 premiers niveaux étaient appelés «niveaux de familiarisation», et les 4 autres étaient des «niveaux de formation». La configuration technologique comprend différents niveaux de complexité, des tâches en miroir à la construction d'interactions spontanées. Nous avons précédemment testé le protocole sur 10 enfants préscolaires atteints de TSA (2 à 6 ans) dans une étude pilote fondant des résultats prometteurs (Annunziata et al, 2024). Nous avons donc développé un essai contrôlé randomisé pour tester l'efficacité de cette intervention.

L'objectif principal de l'étude Riscale est d'évaluer l'efficacité de la formation NAO pour améliorer les compétences socio-communicatives et acquérir des gestes communicatifs en utilisant l'échelle ECSP-I comme principale mesure des résultats.

Un deuxième objectif provient de l'expérience technologique acquise au cours de ces deux années sur le développement de méthodes pour l'enregistrement quantitatif de l'interaction sociale (opérateur enfant, contact entre le NAO, l'attention conjointe ...). 2 scénarios ont été identifiés dans l'échelle qui peut être réalisée à la fois avec l'opérateur humain et par l'action de NAO:

• la réponse au geste de l'indication de l'adulte;
• La réponse différentielle - l'attention des articulations et / ou la régulation du comportement - à l'activation d'un jouet mécanique).

Les deux scénarios seront enregistrés sur bande vidéo avec des équipements Kinect et des données mesurables seront acquises pour une analyse quantitative. La procédure sera validée sur un échantillon d'enfants en développement typique (environ 20); Adapté et validé l'instrument sur l'échantillon d'enfants en développement généralement, puis l'administration puis la validation de la configuration obtenue sur les sujets atteints de trouble du spectre autistique aura lieu.

L'objectif est d'évaluer si et comment les modes d'exploration visuelle et d'attention des articulations changent et / ou diffèrent avant et après l'entraînement, et les différences qui peuvent être évidentes dans les modes d'interaction entre l'enfant et l'opérateur et entre l'enfant et le robot.

Avec le temps, donc, ce qui suit sera fourni:

1. Pour définir, adapter et valider par la suite le paramètre d'enregistrement vidéo avec l'identification des paramètres quantitatifs détectables via des outils technologiques (ECSP-I_ROB) sur un échantillon d'enfants en développement généralement âgés de 18 à 24 mois
2. Pour définir, adapter et valider par la suite le paramètre d'enregistrement vidéo avec la mesure des paramètres quantitatifs détectables via des outils technologiques (ECSP-I_ROB) sur un échantillon d'enfants atteints de trouble du spectre autistique en l'âge de 72 mois
3. Commencez à s'entraîner avec NAO sur un groupe d'enfants atteints de TSA âgés de 24 à 72 mois avec l'administration ECSP-I avant et post-traitement.

Objectifs

1. Évaluer l'efficacité de l'intervention basée sur les robots sur les compétences sociales et à la communication et dans l'acquisition de gestes intransitifs utilisés à des fins communicatives en utilisant le questionnaire ECSP-I et MacArthur comme mesure de résultat. La justification reste celle déjà détaillée dans la phase précédente, à savoir que les enfants du TSA ont tendance à avoir plus de difficulté à prêter attention à la variabilité et à la multiplicité des signaux caractérisant l'interaction sociale humaine (par ex. Mimétisme, gestes ...), un aspect qui pourrait conduire à un éventuel intérêt pour l'interaction avec un individu que par un objet technologique vers lequel ils sembleraient plus attentifs, réactifs et rapides en réponse
2. Identifiez et décrivez les paramètres mesurables de l'interaction «sociale» au sein de la séance de réadaptation avec NAO et opérateur et vérifiez leur évolution et leurs différences au début et à la fin du traitement et entre les différents partenaires sociaux.

Translationalité La présente étude permettra de vérifier la faisabilité et la convivialité du protocole d'évaluation expérimentale basée sur l'utilisation du robot social NAO.

Si sa validité est démontrée, cette méthode pourrait aider à rendre les interventions habilitatives chez les enfants atteints de TSA plus motivantes et efficaces, favorisant la généralisation des compétences acquises dans le contexte de la vie quotidienne.

Étude de méthodologie Conception multicentrique Multicentre expérimental Randomisé Randomisé Contrôlé Open Babel

Type d'étude Étude expérimentale à faible risque

Études de cas Phase 1: 20 Développement des enfants généralement âgés de 18 à 24 mois pour l'acquisition de données ECSP-I_ROB (Administration ECSP-I sur bande vidéo) Phase 2: 10 ASD Enfants - Administration ECSP-I vidéo VideoTAPEd Phase 3: 20 Enfants diagnostiqués avec un TSA âgé de 24 et 72 mois, déjà en charge pour le traitement de réhabilitation, qui sera divisé en deux groupes pour le traitement.

Recrutement des échantillons Les 20 enfants en développement typique seront recrutés pour l'adaptation et la validation de l'échelle ECSP-I au système d'interaction NAO sur une base volontaire au quart de la Politecnico di Miano et seront évaluées par un tnpee correctement formé de Fondazione Don Gnocchi

Les enfants atteints de TSA seront recrutés parmi les sujets qui appartiennent aux cliniques ambulatoires ou aux traitements de réadaptation ambulatoires à l'IRCCS Fondazione Don Gnocchi. L'échantillon sera recruté séquentiellement chez les enfants en charge du traitement de réadaptation, qui ont un diagnostic de trouble du spectre autistique confirmé avec les principaux outils standard.

Taille de l'échantillon Le calcul de la taille de l'échantillon est basé sur l'objectif principal de l'étude, c'est-à-dire l'évaluation avec l'échelle ECSP-I du groupe traité et le groupe témoin.

En utilisant le test de Mann-Whitney pour des échantillons indépendants pour comparer les deux groupes, avec une estimation d'écart type de 0,56 et une conception d'étude avec un rapport 1: 1 entre le groupe traité et le groupe témoin, il est calculé qu'un échantillon de 10 sujets de chaque groupe est nécessaire pour mettre en évidence une différence attendue de 0,8 points sur l'échelle avec une puissance d'étude de 80% et un niveau de signification de 5%.

Analyse statistique Une conception séquentielle sera adoptée pour la comparaison entre les deux groupes. L'adoption de cette conception permettra d'obtenir un échantillon de 20 participants pour la comparaison pré et post-formation et d'offrir la formation prévue pour le groupe expérimental (groupe A) également au groupe initialement témoin (groupe B) sans charges substantielles pour la procédure de thérapie standard; Il permettra également de vérifier le changement dû exclusivement au passage du temps et de la thérapie standard (comparaison T0 et T1 pour le groupe B) et d'effectuer un suivi (comparaison T1 et T2 pour le groupe A). Nous nous attendons également à une plus grande adhésion à l'essai, car les parents seraient incités à participer par inclusion dans une voie supplémentaire vers une thérapie standard (et pas simplement la participation en tant que groupe témoin).

Compte tenu du nombre attendu de participants et des scores de l'échelle ECSP-I qui sont exprimés dans les catégories ordonnées (niveaux optimaux), la comparaison entre les mesures prévues par la conception séquentielle (T0, T1 et T2) sera effectuée avec des tests statistiques non paramétriques:

• Test exact de Wilcoxon, pour la comparaison longitudinale de chaque groupe.
• Test d'échantillons indépendants dans le test de forme exacte pour les échantillons indépendants sous la forme exacte (test exact de Mann-Whitney), pour la comparaison entre le groupe expérimental et le groupe témoin.
• Les 2 groupes seront également comparés par une analyse multivariée, réalisée en appliquant le modèle ANCOVA ajusté pour les valeurs d'échelle de l'âge et de base pour corriger les déséquilibres potentiels en raison de la faible taille de l'échantillon.

Procédures

Phase 1: L'administration de l'échelle ECSP-I sur un échantillon en développement typiquement Les 20 enfants en développement généralement seront recrutés pour l'adaptation et la validation des deux scènes de l'échelle ECSP-I au système d'interaction NAO sur une base volontaire à la quasi-talen

Phase 2: L'administration de l'échelle ECSP-I et des scènes adaptées au robot à un échantillon d'enfants atteints de TSA, l'échelle ECSP-I et les scènes adaptées au robot social seront administrées à un échantillon d'enfants atteints de trouble du spectre d'autisme afin d'acquérir de l'expérience et de collecter des données sur l'administration de cette échelle à un échantillon clinique de 10 enfants.

L'administration sera enregistrée sur bande vidéo et codée avec la supervision des développeurs.

Phase 3: Recrutement et randomisation de l'échantillon d'enfants atteints de TSA. 20 enfants atteints de trouble du spectre autistique seront recrutés, soumis à une évaluation T0.

Phase 4: L'échantillon sera ensuite divisé en deux groupes:

- Un groupe A et le groupe B, qui effectueront une formation avec le robot social (voir l'annexe A pour le protocole de formation) à 2 fois différents.

Phase 5: Tout l'échantillon recruté sera soumis, à différents moments, à une formation en réadaptation avec NAO suivant le protocole en annexe. La formation durera 12 semaines, avec une session par semaine, de 20 à 30 minutes.

Phase 6: Réévaluation de T1 et T2 selon le schéma de traitement (voir tableau 3).

Outils d'évaluation

• Griffiths Mental Development Scales III ED (GMDS-III) [30]
• Système d'évaluation du comportement adaptatif II ED (ABAS II) [31]
• Hangar d'observation diagnostique de l'autisme (ADOS 2) [32, 33]
• AUTITISE DIAGNOSTIC INTERWIEV RÉVISÉ (ADI-R) [34]
• Questionnaire McArthur-Bates, premier vocabulaire des gestes de l'enfant (PVB) et mots: nombre total de gestes [35]
• Échelle de communication sociale précoce (ECSP-I) [27]
• Scènes adaptées de l'ECSP-I avec un robot social NAO (ECSP-I_ROB) (mesure quantitative des données d'interaction)

CRISICITÉ Le principal problème critique concerne le recrutement des sujets et leur disponibilité pendant la période d'étude et la continuité de l'intervention. Pour cette raison, une période de recrutement prolongée a été supposée, ce qui couvrira une grande partie de toute la durée de l'étude.

Résultats attendus

• Vérification de la sensibilité de l'ECSP-I pour saisir l'amélioration des compétences socio-communicatives, en particulier dans l'utilisation des gestes.
• Amélioration de l'utilisation des gestes appris pendant la formation, en termes de: - gestes correctement appris utilisés dans le cadre thérapeutique dans des scénarios connus; - gestes appris correctement utilisés dans le cadre thérapeutique dans de nouveaux scénarios (première étape de généralisation);
• Augmentation du nombre de gestes utilisés dans la vie quotidienne (deuxième phase de généralisation; questionnaire Mc Arthur);
• Mesure des paramètres d'interaction sociale détectables avec des outils technologiques.