SensoGrip — czuły na nacisk system pisania (SensoGrip)

Tło

Rozwój kompetencji pisania jest ważny nie tylko dla wzmocnienia pewności siebie dziecka, ale jest również postrzegany jako niezbędny kamień węgielny sukcesu szkolnego (Sassoon, 1990; Stewart, 1992) i akademickiego (Kruse, 1999).

Badanie przeprowadzone w 2015 roku w Niemczech z udziałem 2000 nauczycieli pracujących w szkołach podstawowych i średnich wykazało, że ponad 60% dzieci nie potrafi uporczywie pisać (Diaz Mayer i in., 2017). Jako główne przyczyny nauczyciele wymieniali skurcze rąk (73%) i nieprawidłową postawę pióra (68%). W badaniu podłużnym przeprowadzonym w Norwegii stwierdzono, że 27% dzieci w pierwszej klasie ma problemy z pisaniem odręcznym (Karlsdottir i Stefansson, 2002). W Stanach Zjednoczonych i Kanadzie problemy z charakterem pisma są jedną z najczęstszych przyczyn kierowania na szkolną terapię zajęciową (Hoy i in., 2011; Schneck i Case-Smith, 2015). W ankiecie przeprowadzonej w Austrii 73% terapeutów zajęciowych wskazało, że dzieci z ograniczonymi rozwojowymi zaburzeniami koordynacji (DCD) z diagnozą skierowania „problemy z umiejętnościami precyzyjnymi i/lub grafomotorycznymi” otrzymują terapię zajęciową (Dolezal i Schönthaler, 2018). Na arenie międzynarodowej uważa się, że rozpowszechnienie dzieci z DCD waha się od 2% do 20% (Blank i Vinçon, 2020), z czego najczęściej pojawiający się przedział w literaturze to 5% - 6% (Gaines i in., 2008; Blank i in., 2012; Amerykańskie Towarzystwo Psychiatryczne, 2013).

Zdolność percepcyjno-motoryczna pisma ręcznego opiera się na złożonym konstrukcie przetwarzania, który obejmuje dane wejściowe z koordynacyjnych umiejętności wzrokowo-ruchowych, planowania motorycznego, zdolności poznawczych i percepcyjnych, a także percepcji dotykowej i kinestetycznej (Maeland, 1992). Pismo odręczne wymaga zatem bardzo dobrych umiejętności motorycznych; dokładna dawka nacisku palca na ołówek i nacisku miny na papier są niezbędnymi składnikami pisania. Celem nabywania umiejętności pisania jest tworzenie czytelnego, płynnego, niemęczącego, wydajnego i zindywidualizowanego pisma ręcznego (Diaz Mayer i in., 2017). Lin i wsp. (2017) zaobserwowali, że dzieci mają trudności z dozowaniem zastosowanego nacisku. Stąd, aby przeprowadzić odpowiednie interwencje poprawiające kontrolę motoryczną, konieczne jest zebranie i zintegrowanie wszystkich danych dotyczących ciśnienia. Obecnie nie ma narzędzia do terapii zajęciowej, które mierzyłoby nacisk na końcówkę ołówka i na powierzchnię trzymania. Celem tego projektu jest interdyscyplinarny rozwój czułego na nacisk pióra i powiązanej z nim aplikacji na tablet jako wkładu w cyfryzację w opiece zdrowotnej. Obie części systemu są przedmiotem badań, są w związku z tym w dalszym rozwoju i nie są dostępne na rynku.

Opis zastosowanej technologii

System nie pyta o dane osobowe i ma na celu wspieranie dzieci, które mają trudności z dozowaniem nacisku, w celu poprawy ich zdolności motorycznych graficznych poprzez informację zwrotną. Procedura jest następująca:

• Ustawienia pióra (zakres nacisku, opcje informacji zwrotnej: kolor, reakcja zwrotna) można konfigurować i zmieniać za pomocą aplikacji.
• Czujniki nacisku w piórze i na powierzchni uchwytu pióra mierzą siłę nacisku i nacisk palca.
• Zebrane dane są przesyłane do aplikacji, wyświetlane i zapisywane.
• Na podstawie wprowadzonych ustawień pióra informacja zwrotna jest przekazywana za pomocą funkcji sprzężenia zwrotnego przymocowanej do końcówki pióra (w zależności od nacisku zmienia się podświetlenie pierścienia za końcówką pióra) w przypadku indywidualnie odpowiednich warunków nacisku.
• Historie ciśnienia rejestrowane podczas pisania są udostępniane do podejmowania decyzji terapeutycznych za pośrednictwem aplikacji na tablet.

Przegląd badań

W celu uzyskania informacji na temat doświadczenia użytkownika i jego akceptacji, a także efektów opracowanego systemu, w niniejszym badaniu zastosowano podejście metod mieszanych.

Wstępny partycypacyjny proces projektowania i rozwoju oparty na odpowiednich grupach użytkowników (terapeuci zajęciowi, dzieci) oraz proces oceny oparty na wszystkich grupach użytkowników (terapeuci zajęciowi, dzieci, opiekunowie prawni) zapewniają użyteczność i akceptację wyników projektu.

Dane ilościowe zostaną wygenerowane poprzez pomiar danych ciśnienia podczas procesu zapisywania. Ponadto czynniki akceptacji są zbierane ilościowo za pomocą kwestionariuszy opartych na „Kwestionariuszu Użyteczności, Satysfakcji i Łatwości Użytkowania” (USE) oraz „Ujednoliconej Teorii Akceptacji i Użytkowania Technologii 2” (UTAUT2). Podczas gdy czas trwania badania wynosi trzy miesiące, dane dotyczące pisania na uczestniczące dziecko będą gromadzone przez okres ośmiu sesji terapeutycznych, zwykle w ciągu ośmiu tygodni, ze względu na procedurę rekrutacji ciągłej. Na początku fazy interwencji ciśnienie w kojcu i minie każdego uczestniczącego dziecka zostanie zebrane jako linia bazowa, bez aktywacji systemu sprzężenia zwrotnego zintegrowanego z kojcem, w czterech punktach czasowych każdy. W tym celu stosuje się arkusz z wzorami formularzy pierwszego punktu pomiarowego dla dzieci w klasie I. Dla dzieci w klasie 2 i starszych stosuje się procedurę testową „Systematyczna ocena zaburzeń pisania motorycznego” (SEMS). Dla późniejszych punktów czasowych pomiaru stosuje się standardowe zdanie z SEMS. Ilościowe dane pisemne zbierane w ramach regularnych sesji terapii zajęciowej polegają – w zależności od poziomu szkoły – na zbiorze standardowych formularzy lub standardowego zdania, które są zapisywane na początku i na końcu sesji terapeutycznej z informacją zwrotną pióra lub bez niej. Znajomość systemu jest zapewniona dzięki minimalnemu czasowi użytkowania systemu SensoGrip (10 minut na sesję). Informacje jakościowe zostaną uzyskane i ocenione poprzez wywiady i grupy fokusowe z terapeutami zajęciowymi i dziećmi po fazie interwencji.

Cele badania i pytania badawcze

Badanie ma na celu osiągnięcie następujących efektów:

• Informacja zwrotna pióra wspiera dziecko w nabywaniu lepszych umiejętności grafomotorycznych
• System wspiera dokumentację poprzez obiektywizację pomiarów i zwiększenie przejrzystości
• Doskonalenie kompetencji pisemnych podstawowej grupy docelowej
• Zwiększenie motywacji i przestrzegania zaleceń terapeutycznych

Poniższe pytania badawcze służą do oceny wydajności, a także funkcjonalności całego systemu oraz jego akceptacji i efektów. Pytania podrzędne są wymienione jako przykłady za pomocą wypunktowań.

Wydajność techniczna i funkcjonalność systemu

1.1: Jaką wydajność techniczną osiąga system w życiu codziennym grup docelowych?

Użyteczność systemu

2.1 Jak opisana jest użyteczność? Jakie istnieją bariery w rzeczywistym wykorzystaniu poszczególnych komponentów?

Akceptacja systemu

3.1 W oparciu o model UTAUT2, w jaki sposób oceniane są czynniki akceptacji systemu przez grupy docelowe?

Efekty systemu

4.1: Jakie są zamierzone i niezamierzone skutki systemu dla dzieci, terapeutów zajęciowych i opiekunów prawnych?

• Czy biofeedback poprawia presyjne zachowanie dziecka (nacisk palca lub nacisk kopalni)?
• Czy system pozytywnie wpływa na motywację i zaangażowanie dzieci?
• Czy system poprawia motorykę graficzną dziecka lub pismo odręczne na podstawie SEMS?
• Czy system zwiększa efektywność terapii (np. eliminując zadania dokumentacyjne)?

Projekt badania

Badanie wykorzystuje projekt metod mieszanych. Aby ilościowo ocenić skuteczność, w badaniu wykorzystano eksperymentalny projekt pojedynczego przypadku (SCED) (Krasny-Pacini i Evans, 2018). W porównaniu z liczbą uczestników istniejących badań SCED wielkość grupy n=15 (tylko dzieci) jest wystarczająco duża.

Liczba uczestników do zbierania danych jakościowych wynosi n=15 na grupę docelową (terapeuci zajęciowi, dzieci i opiekunowie prawni). Ze względu na celowo zawężony zakres kryteriów włączenia można przyjąć pewną jednorodność poszczególnych grup uczestników, opartą na ich doświadczeniach (Guest, Bunce & Johnson, 2006). Romney, Batchelder i Weller (1986) podkreślają, że małe próbki mogą wystarczyć do dostarczenia pełnych i dokładnych informacji w danym kontekście, o ile uczestnicy posiadają pewien poziom wiedzy specjalistycznej w obszarze badań. Ponadto Guest, Bunce i Johnson (2006) sugerują, że jeśli występuje jednorodność badanych grup, liczba uczestników wynosząca 12 może wygenerować wystarczające nasycenie.

Metody

Wspomniane już pytania badawcze służą do oceny. Poniższy przegląd metod porównuje zastosowane współczynniki oceny z odpowiednimi metodami. Ponadto ilustruje, którzy użytkownicy biorą udział w ocenie poszczególnych pytań w poszczególnych fazach badania.

Ocena wydajności, użyteczności i akceptacji w terenie Wydajność, użyteczność i akceptacja w terenie zostaną określone z jednej strony za pomocą dzienników użytkowania i wywiadów końcowych, az drugiej strony za pomocą kwestionariuszy opartych na kwestionariuszu USE i UTAUT2.

I. Dzieci (główna grupa docelowa) przyczyniają się do zdobywania wiedzy na dany temat

• wypełniając dwa krótkie, przyjazne dzieciom kwestionariusze
• jak również poprzez udział w końcowej rozmowie kwalifikacyjnej.

II. Terapeuci zajęciowi (drugorzędna grupa docelowa) przyczyniają się do zdobywania wiedzy na określony temat poprzez

• dokumentowanie wszelkich błędów i nieprawidłowości w stosowaniu Systemu SensoGrip w terapii,
• wypełnienie kwestionariusza opartego na USE i UTAUT2 po fazie interwencji
• udział w końcowej rozmowie kwalifikacyjnej

iii. Opiekunowie prawni (trzeciorzędowa grupa docelowa) wnoszą wkład w postaci

• wypełnienie ankiety wstępnej i
• wypełnienie kwestionariusza końcowego (jeśli SensoGrip-Pen został im wręczony w domu).

Ocena efektów w terenie

Wybrano eksperymentalny projekt pojedynczego przypadku (SCED) w celu zbadania skuteczności interwencji za pomocą systemu SensoGrip intrapersonalnie lub na niewielkiej liczbie osób. W tym podejściu dane od uczestniczących dzieci będą badane prospektywnie i intensywnie. Wynik jest mierzony wielokrotnie i wielokrotnie na wszystkich etapach badania (Krasny-Pacini i Evans, 2018). Powtarzane pomiary umożliwiają wykrycie efektów u osobników lub grup osobników; zatem badani reprezentują własną grupę kontrolną. Projekt jest szczególnie odpowiedni, gdy badania prowadzone są w warunkach praktyki naturalnej (Romeiser i in., 2017).

Dokładna struktura projektu użytego w tym badaniu jest następująca:

Badanie podzielone jest na dwie fazy (A/B):

Faza A — Pomiary podstawowe

• Punkt czasowy 0: Dzieci są włączane do badania, jeśli kryteria włączenia i wykluczenia zostały sprawdzone przez terapeutę zajęciowego, a świadoma zgoda została podpisana przez opiekuna prawnego, a uczestniczące dziecko lub dziecko wyraziło ustną świadomą zgodę. Ponadto w punkcie czasowym 0 zostanie wypełniona ankieta wstępna opiekuna prawnego oraz karta danych dziecka.

• Punkt czasowy 1: Podczas pierwszej regularnej sesji terapeutycznej po włączeniu ma miejsce rozpoczęcie badania podstawowego. Dzieciom od klasy II wzwyż przed rozpoczęciem regularnej terapii podaje się narzędzie do systematycznej oceny motorycznych zaburzeń pisania (SEMS), a dzieciom w klasie I arkusz wzorców. Pomiar linii bazowej jest rejestrowany za pomocą SensoGrip bez sprzężenia zwrotnego. Następnie następuje regularna sesja terapeutyczna. W ciągu ostatnich pięciu minut terapii, standardowe zdanie (z SEMS) lub standardowe formularze są kopiowane za pomocą SensoGrip bez sprzężenia zwrotnego, ale z zapisem danych. Aby przyzwyczaić się do pióra, rysowanie odbywa się piórem przed zapisaniem zdania testowego.

• Punkt czasowy 2: Na początku i na końcu sesji wybrany standardowy zestaw jest zapisywany jeden raz za pomocą SensoGrip bez aktywowanego sprzężenia zwrotnego. Aby przyzwyczaić się do pióra, zestaw testowy jest rysowany pisakiem przed jego zapisaniem.

Terapeuci zajęciowi ustalają pierwsze możliwe wartości progowe na podstawie danych wyjściowych, które są wykorzystywane w kolejnych sesjach.

Faza B - Faza interwencji

• Punkt czasowy 3 - 7: Od trzeciej sesji terapeutycznej dziecko otrzymuje wyjaśnienie, jak działa SensoGrip i informacje zwrotne za pośrednictwem świecącego pierścienia na czubku pióra SensoGrip. Terapeuci otrzymują teraz również ocenę pisemną dziecka. Co najmniej 10 minut na sesję należy poświęcić na pracę z SensoGrip. Dostępne są przykładowe ćwiczenia, niemniej jednak terapeuci mogą używać SensoGrip do innych ćwiczeń specyficznych dla danego przypadku, mających na celu poprawę ucisku. Terapeuci dokumentują, które ćwiczenia zostały wykonane i jakie korekty zostały wprowadzone lub wypróbowane. Na koniec każdej sesji standardowy zestaw jest kopiowany dwukrotnie – raz z informacją zwrotną i raz bez informacji zwrotnej. Kolejność zmienia się za każdym razem, aby zminimalizować możliwą stronniczość wynikającą z kolejności, a tym samym przyzwyczajenia do pisania piórem. Dane są rejestrowane w obu formach. Wybrane ustawienia są zapisywane i wybierane według uznania terapeuty.

Opcjonalnie dziecko od czwartej sesji może zabrać SensoGrip do domu i swobodnie z niego korzystać w życiu codziennym, podczas gdy tablet pozostaje u terapeuty.

• Punkt czasowy 8: Podczas ostatniej sesji SEMS lub standardowe formularze są ponownie oceniane. Zapis odbywa się za pomocą SensoGrip bez sprzężenia zwrotnego, ale z zapisem danych.

Po zakończeniu interwencji wywiad zostanie przeprowadzony indywidualnie z uczestniczącymi dziećmi i uczestniczącymi terapeutami zajęciowymi zgodnie z wytycznymi wywiadu.

Rodzice lub opiekunowie prawni otrzymają drugą ankietę dopiero po zakończeniu fazy B, jeśli wstrzykiwacz SensoGrip został zabrany do domu i tam używany.

Zamierzone efekty badania

Zamierzone rezultaty koncentrują się na następujących domenach:

• Popraw umiejętności pisania w podstawowej grupie docelowej System SensoGrip zapewnia możliwość informacji zwrotnej w celu treningu umiejętności motorycznych, umiejętności wzrokowo-ruchowych i kinestezji. Przeznaczony jest do wspomagania trzymania pióra z odpowiednim naciskiem oraz pisania luźno/bez napinania. System ma na celu zwiększenie motywacji i przestrzegania sesji terapeutycznych poprzez bezpośrednią informację zwrotną. Następnie, jeśli terapia zakończy się sukcesem, można również poprawić wyniki pacjentów w szkole. Ważną rolę odgrywa także samoocena pacjentów, na którą pozytywnie może wpłynąć poprawa kompetencji pisania.
• Poprawa możliwości terapeutycznych W zależności od potrzeb pacjenta dostępne jest nowe narzędzie, które może zwiększyć motywację i przestrzeganie ćwiczeń grafomotorycznych. Ponadto, po pomyślnym zakończeniu projektu, dostępne będzie narzędzie umożliwiające standaryzowaną diagnostykę trudności grafomotorycznych oraz wizualizację postępów terapeutycznych. Dzięki tym udoskonalonym możliwościom monitorowania procesów terapeutycznych postępy leczenia mogą być bardziej mierzalne, a tym samym raportowane do zakładów ubezpieczeń zdrowotnych za pomocą konkretnych liczb.