SensoGrip - um sistema de escrita sensível à pressão (SensoGrip)

Fundo

O desenvolvimento da competência de escrita não é apenas importante para fortalecer a autoconfiança de uma criança, mas também é visto como uma pedra angular essencial para o sucesso escolar (Sassoon, 1990; Stewart, 1992) e acadêmico (Kruse, 1999).

Uma pesquisa de 2015 realizada na Alemanha envolvendo 2.000 professores que trabalham em escolas primárias e secundárias mostrou que mais de 60% das crianças são incapazes de escrever persistentemente (Diaz Mayer et al., 2017). Como principais causas, os professores citaram espasmos nas mãos (73%) e postura incorreta da caneta (68%). Em um estudo longitudinal na Noruega, descobriu-se que 27% das crianças da primeira série têm problemas com a caligrafia (Karlsdottir & Stefansson, 2002). Nos Estados Unidos e no Canadá, problemas de caligrafia são um dos motivos mais comuns de encaminhamento para terapia ocupacional escolar (Hoy et al., 2011; Schneck & Case-Smith, 2015). Em uma pesquisa realizada na Áustria, 73% dos terapeutas ocupacionais indicaram que crianças com transtorno circunscrito do desenvolvimento da coordenação (TDC) com diagnóstico de referência de "problemas nas habilidades finas e/ou grafomotoras" recebem terapia ocupacional (Dolezal & Schönthaler, 2018). Internacionalmente, acredita-se que a prevalência de crianças com DCD varie de 2% a 20% (Blank & Vinçon, 2020), sendo que a faixa emergente mais comum na literatura é de 5% - 6% (Gaines et al., 2008; Blank et al., 2012; Associação Psiquiátrica Americana, 2013).

A habilidade perceptivo-motora da caligrafia é baseada em uma complexa construção de processamento que inclui entradas de habilidades de coordenação visual-motora, planejamento motor, habilidades cognitivas e perceptivas, bem como percepções táteis e cinestésicas (Maeland, 1992). A caligrafia, portanto, requer habilidades motoras muito finas; uma dosagem exata da pressão do dedo no lápis e da pressão da mina no papel são componentes essenciais da escrita. O objetivo de adquirir habilidades de escrita é produzir uma caligrafia legível, fluente, com baixo cansaço, eficiente e individualizada (Diaz Mayer et al, 2017). Lin et al (2017) observaram que as crianças apresentam dificuldade na dosagem da pressão aplicada. Portanto, para realizar intervenções adequadas para melhorar o controle motor, é necessário coletar e integrar todos os dados relevantes para a pressão. Atualmente, não existe nenhuma ferramenta de terapia ocupacional que meça a pressão na ponta do lápis e na superfície de apoio. O objetivo deste projeto é o desenvolvimento interdisciplinar de uma caneta sensível à pressão e um aplicativo para tablet associado como contribuição para a digitalização na área da saúde. Ambas as partes do sistema são objeto de estudo, estão em desenvolvimento e não estão disponíveis comercialmente.

Descrição da tecnologia utilizada

O sistema não pede dados pessoais e pretende apoiar as crianças com dificuldades na dosagem de pressão a melhorarem a sua motricidade gráfica através do feedback. O procedimento é o seguinte:

• As configurações da caneta (faixa de pressão, opções de feedback: Cor, comportamento de feedback) podem ser configuradas e alteradas por meio do aplicativo.
• Os sensores de pressão na caneta e na superfície de aderência da caneta medem a força da pressão e a pressão do dedo.
• Os dados coletados são transferidos para o aplicativo, exibidos e salvos.
• Com base nas configurações da caneta realizadas, o feedback é fornecido por meio de um recurso de feedback anexado à ponta da caneta (dependendo da pressão, a iluminação de um anel atrás da ponta da caneta varia) em caso de condições de pressão apropriadas individualmente.
• As histórias de pressão registradas durante a escrita são disponibilizadas para tomada de decisão terapêutica por meio do aplicativo para tablet.

Visão geral do estudo

A fim de obter informações sobre a experiência do usuário e aceitação do usuário, bem como os efeitos do sistema desenvolvido, uma abordagem de métodos mistos é seguida neste estudo.

Um processo inicial de design e desenvolvimento participativo baseado nos grupos de usuários relevantes (terapeutas ocupacionais, crianças) e um processo de avaliação baseado em todos os grupos de usuários (terapeutas ocupacionais, crianças, responsáveis ​​legais) garantem a usabilidade e aceitação do resultado do projeto.

Dados quantitativos serão gerados medindo os dados de pressão durante o processo de escrita. Além disso, os fatores de aceitação são coletados quantitativamente por meio de questionários baseados no "Questionário de Utilidade, Satisfação e Facilidade de Uso" (USE) e na "Teoria Unificada de Aceitação e Uso de Tecnologia 2" (UTAUT2). Embora a duração do estudo seja de três meses, os dados de escrita por criança participante serão coletados durante oito sessões de terapia, geralmente em oito semanas, devido a um procedimento de recrutamento contínuo. No início da fase de intervenção, as pressões da caneta e da mina de cada criança participante serão recolhidas como linha de base, sem ativação do sistema de feedback integrado na caneta, em quatro momentos cada. Para o efeito, é utilizada uma folha com formulários normalizados para o primeiro ponto de medição para crianças do 1.º ano. Para crianças a partir do 2º ano de escolaridade, aplica-se o procedimento de teste "Avaliação Sistemática das Distúrbios Motores da Escrita" (SEMS). Para os pontos de tempo de medição posteriores, uma sentença padrão do SEMS é usada. Os dados quantitativos da escrita coletados nas sessões regulares de terapia ocupacional consistem - dependendo do nível escolar - na coleta de formulários padrão ou uma frase padrão, que são registrados no início e no final da sessão de terapia com e sem feedback da caneta. A familiaridade com o sistema é assegurada por meio de uma duração mínima de uso do SensoGrip-System (10 minutos por sessão). Informações qualitativas serão obtidas e avaliadas por meio de entrevistas e grupos focais com terapeutas ocupacionais e crianças após a fase de intervenção.

Objetivos do estudo e questões de pesquisa

O estudo visa alcançar os seguintes efeitos:

• O feedback da caneta ajuda a criança a adquirir melhores habilidades grafomotoras
• O sistema suporta a documentação objetivando as medições e aumentando a transparência
• Melhoria da competência de escrita do grupo-alvo primário
• Aumento da motivação e adesão às sessões de terapia

As questões de pesquisa a seguir servem para avaliar o desempenho, bem como a funcionalidade do sistema como um todo, e sua aceitação e efeitos. As subperguntas são listadas como exemplos usando marcadores.

Desempenho técnico e funcionalidade do sistema

1.1: Que desempenho técnico o sistema alcança na vida cotidiana dos grupos-alvo?

Usabilidade do sistema

2.1 Como é descrita a usabilidade? Que barreiras existem no uso real dos componentes individuais?

Aceitação do sistema

3.1 Com base no modelo UTAUT2, como são avaliados os fatores de aceitação do sistema pelos grupos-alvo?

Efeitos do sistema

4.1: Quais são os efeitos pretendidos e não intencionais do sistema para crianças, terapeutas ocupacionais e responsáveis ​​legais?

• O biofeedback melhora o comportamento de pressão da criança (pressão do dedo ou pressão da mina)?
• O sistema influencia positivamente a motivação e adesão das crianças?
• O sistema melhora as habilidades motoras gráficas ou a caligrafia da criança com base no SEMS?
• O sistema aumenta a eficiência da terapia (por exemplo, eliminando tarefas de documentação)?

Design de estudo

O estudo usa um design de métodos mistos. Para avaliar quantitativamente a eficácia, o estudo usa um Projeto Experimental de Caso Único (SCED) (Krasny-Pacini & Evans, 2018). Em comparação com o número de participantes em estudos SCED existentes, o tamanho do grupo de n = 15 (somente crianças) é suficientemente grande.

O número de participantes para a coleta de dados qualitativos é de n=15 por público-alvo (terapeutas ocupacionais, crianças e responsáveis). Devido ao escopo deliberadamente estreito dos critérios de inclusão, pode-se presumir uma certa homogeneidade dos grupos participantes individuais, com base em suas experiências (Guest, Bunce & Johnson, 2006). Romney, Batchelder e Weller (1986) enfatizam que pequenas amostras podem ser suficientes para fornecer informações completas e precisas em um determinado contexto, desde que os participantes tenham algum nível de especialização na área de investigação. Além disso, Guest, Bunce e Johnson (2006) sugerem que se a homogeneidade dos grupos estudados estiver presente, uma contagem de 12 participantes pode gerar saturação suficiente.

Métodos

As questões de pesquisa já mencionadas são usadas para avaliação. A seguinte visão geral dos métodos compara os fatores de avaliação usados ​​com os respectivos métodos. Além disso, ilustra quais usuários contribuem para a avaliação de quais questões em qual fase do estudo.

Avaliação de desempenho, usabilidade e aceitação no campo O desempenho, usabilidade e aceitação no campo serão determinados por um lado através de diários de uso e entrevistas finais, e por outro lado através de questionários baseados no questionário USE e UTAUT2.

eu. As crianças (grupo-alvo principal) contribuem para o ganho de conhecimento específico do tópico

• preenchendo dois questionários curtos para crianças
• bem como participando da entrevista final.

ii. Os terapeutas ocupacionais (grupo-alvo secundário) contribuem para o ganho de conhecimento específico do tópico ao

• documentar quaisquer erros e anormalidades no uso do SensoGrip-System na terapia,
• preenchimento do questionário baseado em USE e UTAUT2 após a fase de intervenção
• participando da entrevista final

iii. Os tutores legais (grupo-alvo terciário) contribuem com

• preenchimento do pré-questionário e
• preenchimento do pós-questionário (se o SensoGrip-Pen foi dado a eles em casa).

Avaliação dos efeitos no campo

Foi escolhido um Projeto Experimental de Caso Único (SCED), para investigar a eficácia da intervenção com o Sistema SensoGrip intrapessoal ou em um pequeno número de indivíduos. Nesta abordagem, os dados das crianças participantes serão estudados prospectiva e intensivamente. O resultado é medido repetidamente e várias vezes ao longo de todas as fases do estudo (Krasny-Pacini & Evans, 2018). As medidas repetidas permitem detectar efeitos em indivíduos ou em grupos de indivíduos; assim, os sujeitos representam seu próprio grupo de controle. O design é especialmente adequado quando os estudos são conduzidos em ambientes de prática natural (Romeiser et al., 2017).

A estrutura exata do projeto usado neste estudo é a seguinte:

O estudo está dividido em duas fases (A/B):

Fase A - Medições de linha de base

• Momento 0: As crianças são incluídas no estudo se os critérios de inclusão e exclusão tiverem sido examinados pelo terapeuta ocupacional e o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido for assinado por um responsável legal e a criança participante ou a criança tiver dado consentimento oral informado. Além disso, o pré-questionário do responsável legal e a ficha de dados da criança serão preenchidos no momento 0.

• Ponto de tempo 1: Na primeira sessão de terapia regular após a inclusão, ocorre o início da pesquisa de linha de base. Precedendo o início da terapia regular, é aplicado o instrumento de avaliação sistemática dos distúrbios motores da escrita (SEMS) para crianças a partir da 2ª série e uma folha de formulários padrão para crianças da 1ª série. A medição da linha de base é registrada com o SensoGrip sem feedback. Isto é seguido pela sessão de terapia regular. Nos últimos cinco minutos de terapia, uma frase padrão (do SEMS) ou os formulários padrão são copiados com o SensoGrip sem feedback, mas com registro de dados. Para se acostumar com a caneta, o desenho é feito com a caneta antes de escrever a frase do teste.

• Ponto de tempo 2: No início e no final da sessão, o conjunto padrão escolhido é anotado uma vez com SensoGrip sem feedback ativado. Para se acostumar com a caneta, o conjunto de teste é desenhado com a caneta antes de escrevê-lo.

Os terapeutas ocupacionais determinam os primeiros valores de limiar possíveis a partir dos dados da linha de base, que são usados ​​nas próximas sessões.

Fase B - Fase de intervenção

• Ponto de tempo 3 - 7: A partir da terceira sessão de terapia, a criança recebe uma explicação sobre o funcionamento do SensoGrip e um feedback por meio de um anel luminoso na ponta da caneta SensoGrip. Os terapeutas agora também recebem a avaliação da escrita da criança. Pelo menos 10 minutos por sessão devem ser gastos trabalhando com SensoGrip. Possíveis exemplos de exercícios são fornecidos, no entanto, os terapeutas podem usar o SensoGrip para outros exercícios específicos para melhorar a pressão. Os terapeutas documentam quais exercícios foram feitos e quais ajustes foram feitos ou tentados. No final de cada sessão, o conjunto padrão é copiado duas vezes - uma vez com e outra sem feedback. A ordem muda a cada vez para minimizar possíveis vieses devido à ordem e, assim, habituar-se a escrever com a caneta. Os dados são registrados em ambos os formulários. As configurações escolhidas são anotadas e selecionadas conforme o terapeuta julgar apropriado.

Opcionalmente, a criança pode levar o SensoGrip para casa a partir da quarta sessão e usá-lo livremente no dia a dia, enquanto o tablet fica com o terapeuta.

• Momento 8: Na última sessão SEMS ou os formulários padrão são reavaliados. A escrita é realizada com o SensoGrip sem feedback, mas com registro de dados.

Após a finalização da intervenção, será realizada uma entrevista individual com as crianças participantes e com os terapeutas ocupacionais participantes de acordo com o roteiro de entrevista.

Os pais ou responsáveis ​​legais só receberão um segundo questionário após o término da fase B se a caneta SensoGrip for levada para casa e utilizada lá.

Resultados pretendidos do estudo

Os resultados pretendidos estão focados nos seguintes domínios:

• Melhore as habilidades de escrita do grupo-alvo principal O SensoGrip-System oferece uma oportunidade de feedback para treinar habilidades motoras finas, visuomotoras e cinestesia. Destina-se a apoiar segurando a caneta com pressão adequada e escrever livremente / sem ficar tenso. O sistema visa aumentar a motivação e adesão às sessões de terapia por meio de feedback direto. Posteriormente, se a terapia for bem-sucedida, o desempenho dos pacientes na escola também pode ser melhorado. A auto-estima dos pacientes também desempenha um papel importante, que pode ser influenciado positivamente pela melhora da competência de escrita.
• Melhoria das possibilidades terapêuticas Em função das necessidades do paciente, é disponibilizada uma nova ferramenta com potencial para aumentar a motivação e adesão aos exercícios grafomotores. Além disso, após a conclusão bem-sucedida do projeto, estará disponível uma ferramenta que permitirá o diagnóstico padronizado das dificuldades grafomotoras e a visualização do progresso terapêutico. Por meio dessas possibilidades aprimoradas de monitoramento dos processos terapêuticos, o progresso do tratamento pode ser mais mensurável e, portanto, também relatado às seguradoras de saúde por meio de números concretos.