아동 의사소통의 스마트 컴퓨팅 모델, 센서 및 조기 진단 음성 및 언어 결함 지표 (SmartSpeech)
이 임상 시험의 목적은 아동 의사소통의 말하기/언어 장애에 대한 선별 검사 및 조기 발견 절차를 지원하고 향상하기 위한 자동화된 의사 결정 시스템을 설계하고 개발하기 위한 프로토콜을 정당화하는 것입니다. 이 시스템은 스마트 컴퓨팅 모델, 센서, 조기 진단 음성 및 언어 결핍 표시기를 활용합니다. 연구 참가자는 주로 유치원과 초등학교에 다니는 전형적 및 비정형(신경발달 비정형) 발달 아동입니다.
본 연구가 다루고자 하는 주요 연구 질문은 다음과 같습니다.
- 연구에 사용된 진지한 게임에 참여할 때 일반적으로 발달하는 어린이와 신경 발달상 비정형 어린이 사이에 차이가 있습니까?
- 이러한 차이가 확인되면 수집된 데이터를 활용하여 말하기 및 언어 결함을 기반으로 일반 아동과 신경 발달상 비정형 아동을 정확하게 구별할 수 있는 자동화된 의사 결정 시스템을 훈련할 수 있습니까?
연구자들은 시스템이 평가 영역의 여러 데이터 포인트를 통합하여 진단 프로필을 생성할 수 있는지 확인하기 위해 일반적으로 발달된 아동과 비정상적으로 발달한 아동을 비교합니다.
부모에게 연구에 대한 정보를 제공하고 서면 동의를 제공한 후 시스템에 등록합니다. 참가자들은 스마트워치를 착용하고 임상의의 감독하에 태블릿에서 진지한 게임을 플레이해야 합니다. 시스템은 게임플레이와 센서로부터 데이터를 수집합니다.
연구 개요
상태
상세 설명
최근 몇 년 동안 건강과 교육 분야에 디지털과 모바일 기술을 통합함으로써 모니터링과 평가에 대한 새로운 가능성이 열렸습니다. 본 연구는 실시간 의사결정과 개인화된 피드백을 제공하는 인공지능(AI)과 머신러닝 모델을 구현함으로써 이러한 발전을 토대로 할 것입니다. 진단 프로세스의 중요한 측면을 자동화함으로써 이 시스템은 전통적인 임상 전문 지식과 최첨단 기술 간의 격차를 해소하고 궁극적으로 조기 개입 노력을 향상시키는 데 도움이 될 것입니다.
SmartSpeech 연구는 어린 아이들의 언어 발달 장애에 대한 선별검사와 조기 발견을 향상시키기 위해 자동화된 의사 결정 시스템을 만들고 검증하기 위해 고안된 임상 시험이 될 것입니다. 이 연구는 주로 미취학 아동과 초등학교 연령의 참가자에 초점을 맞춰 전형적 및 비정형(신경 발달 비정형) 발달 아동을 대상으로 합니다. 이 시스템은 지능형 컴퓨팅 모델, 생체 인식 센서, 음성 및 언어 결함의 조기 진단 지표를 사용하여 임상의에게 잠재적인 발달 문제를 식별하기 위한 강력한 도구를 제공합니다.
두 가지 주요 연구 질문이 임상시험을 추진합니다.
- 연구에 사용된 진지한 게임에 참여할 때 일반적으로 발달하는 어린이와 신경 발달상 비정형 어린이 사이에 차이가 있습니까?
- 이러한 차이가 확인되면 수집된 데이터를 활용하여 말하기 및 언어 결함을 기반으로 일반 아동과 신경 발달상 비정형 아동을 정확하게 구별하는 자동화된 의사 결정 시스템을 훈련할 수 있습니까?
말하기 및 언어 발달 기술과 그 발현을 평가하기 위해 학제간 팀은 말하기 및 언어와 정신 운동, 인지, 정신 감정 및 청각 능력을 측정하는 이론을 기반으로 진지한 게임(SG)을 설계합니다. 각 영역은 참가자의 SG 활동 내 특정 작업의 성과를 평가합니다.
이 연구의 문제를 해결하기 위해 일반적으로 발달하는 어린이의 데이터를 비정상적으로 발달하는 어린이의 데이터와 비교하여 AI 시스템이 평가 영역 전반에 걸쳐 여러 데이터 포인트를 합성하여 포괄적인 진단 프로필을 생성할 수 있는지 여부를 분석합니다.
참가자는 그리스 전역의 민간 및 공중 보건 및 교육 기관을 통해 배포되는 공개 모집을 통해 모집됩니다. 채용 과정은 4세에서 12세 사이의 일반적 및 비정형 발달 아동의 부모에게 초점을 맞출 것입니다. 부모는 연구의 목적, 절차 및 윤리적 지침이 철저하게 설명되는 정보 회의에 참석하도록 초대됩니다.
이 세션 동안 부모는 연구에서 개발된 진지한 게임의 구체적인 역할을 포함하여 연구 목적에 대한 포괄적인 정보를 받게 됩니다. 게임의 성격, 예상되는 자녀의 참여도, 데이터 수집 방법에 대해 자세히 논의하여 투명성을 보장합니다. 부모는 자녀가 일반 데이터 보호 규정 및 윤리적 고려 사항을 완전히 준수할 수 있도록 사전 서면 동의를 제공해야 합니다. 이러한 단계는 연구 전반에 걸쳐 참가자의 권리와 개인 정보가 보호되도록 보장하는 데 필수적입니다. 또한 부모는 시스템에 내장된 온라인 설문지를 통해 자녀의 발달 이력을 제공하게 됩니다.
이 연구에는 일반적으로 발달하는 미취학 아동 및 학령기 아동과 비정상적으로 발달하는 아동이 포함됩니다. 다른 질병이 있거나 결과에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있는 약물을 복용 중인 어린이는 포함되지 않습니다.
유익한 회의와 부모의 서면 동의 후 참가자는 스마트워치를 착용하고 진지한 게임(연구팀이 설계하고 개발한)에 참여하게 됩니다. 어린이들은 임상의의 직접 감독하에 SG를 플레이하게 됩니다. 이 게임은 말하기, 언어, 정신 운동 기술, 인지 기능, 정신 감정적 행동, 청각 능력을 포함한 다양한 발달 영역을 평가하도록 설계되었습니다. 이 게임은 웨어러블 장치 및 태블릿 카메라의 센서 데이터(시선 추적 및 심박수 변화)와 함께 게임 플레이 상호 작용을 통해 음성 및 언어 데이터를 캡처합니다.
이 게임 기반 접근 방식은 다양한 데이터 포인트를 자연스럽고 흥미롭게 수집하여 어린이의 말하기 및 언어 능력에 대한 종합적인 평가를 보장합니다.
시스템은 음성 및 언어 발달을 감지하기 위한 분석용 데이터 세트를 구성하고 선택된 인공 지능 알고리즘에 데이터를 공급합니다. 이 연구에서는 설계된 활동을 통해 의사소통, 정신운동, 인지 및 정신정서적 기술을 측정합니다. 게임 플레이 중 반응을 평가하여 참가자의 발달 프로필을 만듭니다.
이러한 구조화되고 윤리적인 채용 프로세스는 부모와 자녀 모두의 적극적인 참여를 유지하면서 데이터 보호 및 윤리 표준을 완벽하게 준수하도록 보장합니다. 게임 플레이 중 대면 감독과 실시간 모니터링을 통합함으로써 연구는 분석을 위해 수집된 데이터의 품질과 무결성을 보장합니다.
스마트워치의 센서와 결합된 SG는 다음을 포함한 실시간 데이터를 수집합니다.
- 게임 반응
- 음성 응답
- 태블릿 카메라의 시선 데이터
- 심박수 변이도(스마트워치를 통해 캡처)
이 다중 모드 데이터는 신경망/기계 학습 알고리즘을 사용하여 처리되어 다양한 발달 단계에 걸쳐 음성 및 언어 능력을 분류합니다. 이러한 고급 AI 모델을 사용하면 시스템에서 다음을 수행할 수 있습니다.
- 말하기/언어 결함의 패턴을 식별합니다.
- 일반적으로 발달한 아동과 비정형적으로 발달한 아동을 구별합니다.
- 각 참가자에 대한 개별 진단 프로필을 만듭니다.
마지막으로 지능형 시스템에 대한 평가 및 검증이 수행된다.
연구 유형
등록 (실제)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 장소
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Ioannina, 그리스, 45500
- University of Ioannina
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 어린이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
포함 기준:
- 일반적으로 발달하는 미취학 아동과 학령기 아동
- 신경발달장애 진단을 받은 어린이
- 어린이는 그리스어를 모국어로 사용하는 사람이어야 합니다.
제외 기준:
- 기타 질병을 앓고 있는 아동
- 연구 결과에 영향을 미칠 수 있는 약물을 복용하는 어린이
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 상영
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 병렬 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 심각한 게임을 하는 일반적으로 발달된 어린이
팔은 어린이의 의사소통 결함에 대한 복잡한 검사 및 진단 절차에서 임상의 및/또는 기타 전문가를 지원하는 새로운 혁신적인 도구를 구현하는 데 기여하는 지능형 시스템을 설계하기 위한 데이터 수집 프로세스를 설명합니다. 이 팔의 주요 목적은 TD 어린이의 수집된 응답에서 SmartSpeech 시스템의 백엔드에 데이터를 공급하는 것입니다. 우리가 수집하는 데이터는 게임 반응, 음성 반응, 태블릿 카메라의 시선 데이터, 심박수 변이도(스마트워치를 통해 캡처)입니다. 백엔드 시스템은 인텔리전스 시스템을 교육, 평가 및 검증하기 위해 데이터를 사용합니다. |
학부모님들께서 설명회에 참여하신 후 서면동의서, SmartSpeech 등록, 아동발달기록 등을 진행합니다.
그러면 아이는 진지한 게임과 상호작용할 수 있습니다.
일반적으로 발달된(TD) 어린이는 임상의의 대면 감독 하에 말하기, 언어, 정신 운동, 인지, 정신 감정 및 청각 능력을 포함한 발달 영역을 평가하는 진지한 게임 APSOU에 참여합니다.
TD 어린이가 전체 게임을 플레이하는 평균 시간은 45분으로 추정됩니다.
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활성 비교기: 일반적으로 발달되지 않은 어린이가 심각한 게임을 함
팔은 어린이의 의사소통 결함에 대한 복잡한 검사 및 진단 절차에서 임상의 및/또는 기타 전문가를 지원하는 새로운 혁신적인 도구를 구현하는 데 기여하는 지능형 시스템을 설계하기 위한 데이터 수집 프로세스를 설명합니다.
이 부문의 주요 목적은 비TD 어린이의 수집된 응답에서 SmartSpeech 시스템의 백엔드에 데이터를 공급하는 것입니다.
우리가 수집하는 데이터는 게임 반응, 음성 반응, 태블릿 카메라의 시선 데이터, 심박수 변이도(스마트워치를 통해 캡처)입니다.
백엔드 시스템은 인텔리전스 시스템을 교육, 평가 및 검증하기 위해 데이터를 사용합니다.
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학부모님들께서 설명회에 참여하신 후 서면동의서, SmartSpeech 등록, 아동발달기록 등을 진행합니다.
그러면 아이는 진지한 게임과 상호작용할 수 있습니다.
일반적으로 발달하지 않은(TD가 아닌) 어린이는 임상의의 대면 감독 하에 말하기, 언어, 정신 운동, 인지, 정신 감정 및 청각 능력을 포함한 발달 영역을 평가하는 진지한 게임 Apsou에 참여합니다.
TD가 아닌 어린이가 전체 게임을 플레이하는 평균 시간은 한 시간 이상으로 추정됩니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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TD 어린이를 위한 말하기 및 언어
기간: 10~20분
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TD 어린이의 말하기 및 언어 활동에서 심각한 게임 반응 점수(0~100)
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10~20분
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TD 어린이를 위한 정신 운동
기간: 10~20분
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TD 어린이의 정신운동 활동에서 심각한 게임 반응 점수(0~100)
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10~20분
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TD 어린이를 위한 인지
기간: 10~20분
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TD 어린이의 인지 활동에서 심각한 게임 반응에 대한 점수(0 - 100)
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10~20분
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TD 어린이를 위한 정신 감정적
기간: 10~20분
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TD 어린이의 정신 감정적 활동에서 심각한 게임 반응에 대한 점수(0 - 100)
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10~20분
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TD 어린이를 위한 청력
기간: 10~20분
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TD 어린이의 청각 활동에서 심각한 게임 반응에 대한 점수(0 - 100)
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10~20분
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TD 어린이의 시선 추적 고정 기간
기간: 1~10분
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고정 기간은 시선이 밀리초 단위로 한 지점에 머무르는 시간입니다(시리어스 게임의 특정 활동 중).
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1~10분
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TD 어린이를 위한 시선 추적 궤적 경로
기간: 1~10분
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궤적 경로는 화면에서 밀리미터 단위로 표시되는 시선의 전체 이동 경로입니다(시리어스 게임의 특정 활동 중).
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1~10분
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TD 어린이의 심박수 변화
기간: 1~10분
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HRV=(HRe-HRs)/HRs로 계산되는 게임 중 심박수 변이도, HRs: 측정 시작 시 심박수, HRe: 측정 종료 시 심박수.
각 활동 측정의 시작부터 종료까지의 기간은 몇 초입니다.
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1~10분
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비TD 어린이를 위한 말하기 및 언어
기간: 10~20분
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TD가 아닌 어린이의 말하기 및 언어 활동에서 심각한 게임 반응 점수(0~100)
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10~20분
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비TD 어린이를 위한 정신운동
기간: 10~20분
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TD가 아닌 어린이의 정신운동 활동에서 심각한 게임 반응 점수(0~100)
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10~20분
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비TD 어린이를 위한 인지
기간: 10~20분
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TD가 아닌 어린이의 인지 활동에서 심각한 게임 반응 점수(0~100)
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10~20분
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비TD 아동을 위한 정신정서적
기간: 10~20분
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TD가 아닌 어린이의 정신 감정적 활동에서 심각한 게임 반응 점수(0~100)
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10~20분
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비TD 어린이를 위한 청력
기간: 10~20분
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TD가 아닌 어린이의 청각 활동에서 심각한 게임 반응 점수(0~100)
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10~20분
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비TD 어린이의 시선 추적 고정 기간
기간: 1~10분
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고정 기간은 시선이 밀리초 단위로 한 지점에 머무르는 시간입니다(시리어스 게임의 특정 활동 중).
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1~10분
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비TD 어린이를 위한 시선 추적 궤적 경로
기간: 1~10분
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궤적 경로는 화면에서 밀리미터 단위로 표시되는 시선의 전체 이동 경로입니다(시리어스 게임의 특정 활동 중).
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1~10분
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TD가 아닌 어린이의 심박수 변화
기간: 1~10분
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HRV=(HRe-HRs)/HRs로 계산되는 게임 중 심박수 변이도, HRs: 측정 시작 시 심박수, HRe: 측정 종료 시 심박수.
각 활동 측정의 시작부터 종료까지의 기간은 몇 초입니다.
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1~10분
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공동 작업자 및 조사자
협력자
수사관
- 연구 의자: Eugenia I Toki, PhD, University of Ioannina, Greece
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (실제)
연구 완료 (실제)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
마지막으로 확인됨
추가 정보
이 연구와 관련된 용어
키워드
기타 연구 ID 번호
- HP1AB-28185 (MIS: 5033088)
- 18435/15.05.2020 (레지스트리 식별자: Research Ethics Committee, University of Ioannina)
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?
IPD 계획 설명
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
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