Jogos de espelhamento interativo com robô social (iogioco) e sistema robótico adaptados em uma escala clínica (riscale) (RISCALE)

Antecedentes: A importância da intervenção precoce nos distúrbios do espectro do autismo (TEA) tem sido amplamente demonstrada, e as trajetórias de desenvolvimento no TEA destacam a importância da comunicação não verbal, como a produção intransitiva de gestos, como um possível fator prognóstico positivo para o desenvolvimento da linguagem. O uso de ferramentas tecnológicas na terapia de indivíduos com TEA também se tornou cada vez mais importante devido ao aumento do envolvimento e capacidade de resposta a objetos tecnológicos, como robôs.

Desenvolvemos um protocolo de treinamento usando o robô humanóide Nao, chamado IOGIOCO (jogos de espelhamento interativo com robô social), com base no uso de gestos intransitivos incorporados em diálogos naturalistas, estimulando uma interação triádica entre criança, robô e terapeuta. O treinamento é dividido em seis níveis; Os 2 primeiros níveis foram chamados de "níveis de familiarização" e os outros 4 foram "níveis de treinamento". A configuração tecnológica inclui diferentes níveis de complexidade, desde tarefas espelhadas até a construção de interações espontâneas. Anteriormente, testamos o protocolo em 10 crianças em idade pré-escolar com TEA (2-6 anos) em um estudo piloto que fundou resultados promissores (Annunziata et al, 2024). Portanto, desenvolvemos um estudo controlado randomizado para testar a eficácia dessa intervenção.

O objetivo principal do estudo de Riscale é avaliar a eficácia do treinamento de NAO na melhoria das habilidades socio-comunicativas e na aquisição de gestos comunicativos usando a escala ECSP-I como a medida de resultado primário.

Um segundo objetivo decorre da experiência tecnológica adquirida nesses dois anos sobre o desenvolvimento de métodos para o registro quantitativo da interação social (operador de criança, contato infantil-nao, atenção conjunta ...). 2 cenários foram identificados na escala que pode ser alcançada com o operador humano e através da ação de Nao:

• a resposta ao gesto de indicação do adulto;
• A resposta diferencial - atenção articular e/ou regulação de comportamento - para a ativação de um brinquedo mecânico).

Os dois cenários serão filmados com equipamentos Kinect e dados mensuráveis ​​serão adquiridos para análise quantitativa. O procedimento será validado em uma amostra de crianças em desenvolvimento tipicamente (cerca de 20); Adaptado e validou o instrumento na amostra de crianças em desenvolvimento tipicamente, a administração e, em seguida, a validação da configuração obtida em assuntos com transtorno do espectro do autismo ocorrerá.

O objetivo é avaliar se e como os modos de exploração visual e mudança de atenção nas articulações e/ou diferem pré e pós-treinamento, e as diferenças que podem ser evidentes nos modos de interação entre criança e operador e entre crianças e robôs.

Com o tempo, portanto, será fornecido o seguinte:

1. Para definir, adaptar e subsequentemente validar a configuração de gravação de vídeo com a identificação dos parâmetros quantitativos detectáveis ​​por meio de ferramentas tecnológicas (ECSP-I_ROB) em uma amostra de crianças em desenvolvimento tipicamente com idades entre 18 e 24 meses
2. Para definir, adaptar e subsequentemente validar a configuração de gravação de vídeo com a medição dos parâmetros quantitativos detectáveis ​​por meio de ferramentas tecnológicas (ECSP-I_ROB) em uma amostra de crianças com transtorno do espectro do autismo abaixo da idade de 72 meses
3. Comece a treinar com o NAO em um grupo de crianças com TEA de 24 a 72 meses com a administração ECSP-I pré e pós-tratamento.

Objetivos

1. Avaliar a eficácia da intervenção baseada em robôs em habilidades social-comunicativas e na aquisição de gestos intransitivos usados ​​para fins comunicativos usando o ECSP-I e o questionário de MacArthur como medida de resultado. A lógica continua sendo a já detalhada na fase anterior, a saber, que as crianças ASD tendem a ter maior dificuldade em prestar atenção à variabilidade e multiplicidade de sinais que caracterizam a interação social humana (por exemplo, imitar, gestos ...), um aspecto que pode levar a um possível menor interesse em interação com um indivíduo do que em um objeto tecnológico para o qual eles pareceriam mais atentos, responsivos e rápidos em resposta
2. Identifique e descreva parâmetros mensuráveis ​​da interação "social" dentro da sessão de reabilitação com o NAO e o operador e verifique sua evolução e diferenças no início e no final do tratamento e entre os diferentes parceiros sociais.

Translacionalidade O presente estudo permitirá verificar a viabilidade e a usabilidade do protocolo de avaliação experimental com base no uso do robô social NaO.

Se sua validade for demonstrada, esse método poderá ajudar a fazer intervenções habilitativas em crianças com TEA mais motivador e eficaz, favorecendo a generalização das habilidades adquiridas no contexto da vida cotidiana.

Estudo de metodologia Projeto

Tipo de estudo Estudo experimental de baixo risco

Estudos de caso Fase 1: 20 Normalmente, em desenvolvimento de crianças de 18 a 24 meses para aquisição de dados ECSP-I_ROB (Administração de ECSP-I em vídeo) Fase 2: 10 ASD Crianças-FILETAPED ECSP-I Administração Fase 3: 20 crianças diagnosticadas com TEA entre 24 e 72 meses, já estabelecidos por tratamento de reabilitação, que serão divididos subsequente para os dois anos de idade.

Recrutamento de amostra As 20 crianças em desenvolvimento tipicamente serão recrutadas para adaptação e validação da escala ECSP-I para o sistema de interação Nao de forma voluntária no próximo Lab do Politecnico di Miano e serão avaliadas por um tnpee de fondazione don nchchchi adequadamente treinado

Crianças com TEA serão recrutadas dentre os sujeitos que pertencem às clínicas ambulatoriais ou tratamentos de reabilitação ambulatorial no IRCCS fondazione Don Gnocchi. A amostra será recrutada sequencialmente entre as crianças responsáveis ​​pelo tratamento de reabilitação, que têm um diagnóstico de transtorno do espectro do autismo confirmado com as principais ferramentas padrão-ouro.

Tamanho da amostra O cálculo do tamanho da amostra é baseado no objetivo principal do estudo, ou seja, a avaliação com a escala ECSP-I do grupo tratado e do grupo controle.

Usando o teste de Mann-Whitney para amostras independentes para comparar os dois grupos, com uma estimativa de desvio padrão de 0,56 e um desenho de estudo com uma proporção de 1: 1 entre o grupo tratado e o grupo controle, é calculado que uma amostra de 10 indivíduos de cada grupo é necessária para destacar uma diferença esperada de 0,8 pontos na escala com um poder de estudo de 80% e um nível de significância de 5%.

Análise Estatística Um design seqüencial será adotado para a comparação entre os dois grupos. A adoção deste projeto permitirá obter uma amostra de 20 participantes para comparação pré e pós-treinamento e oferecer o treinamento fornecido para o grupo experimental (grupo A) também ao grupo de controle inicial (Grupo B) sem encargos substanciais para o procedimento de terapia padrão; Também permitirá verificar a alteração devida exclusivamente à passagem do tempo e da terapia padrão (comparação T0 e T1 para o grupo B) e realizar um acompanhamento (comparação T1 e T2 para o grupo A). Também esperamos maior adesão ao julgamento, pois os pais seriam atraídos a participar pela inclusão em um caminho adicional para a terapia padrão (e não simplesmente a participação como um grupo controle).

Dado o número esperado de participantes e as pontuações da escala ECSP-I que são expressas em categorias ordenadas (níveis ideais), a comparação entre as medições previstas pelo design seqüencial (T0, T1 e T2) será realizado com testes estatísticos não paramétricos:

• Teste exato de Wilcoxon, para comparação longitudinal de cada grupo.
• Teste para amostras independentes no teste de forma exata para amostras independentes na forma exata (teste exato de Mann-Whitney), para a comparação entre o grupo experimental e o grupo controle.
• Os 2 grupos também serão comparados através de uma análise multivariada, conduzida pela aplicação do modelo ANCOVA ajustado por meses de idade e valores de escala de linha de base para corrigir os desequilíbrios potenciais devido ao baixo tamanho da amostra.

Procedimentos

Fase 1: Administração da escala ECSP-I Em uma amostra em desenvolvimento tipicamente, as 20 crianças em desenvolvimento tipicamente serão recrutadas para a adaptação e validação das duas cenas da escala ECSP-I para o sistema de interação Nao, de forma voluntária, no próximo, de forma adequada, do Politecnico di Miano e a escala será administrada por um tônus ​​adequado, que não é administrado por um teor de um tônus ​​adequado

Fase 2: Administração da escala ECSP-I e cenas adaptadas a robôs a uma amostra de crianças com ASD a escala ECSP-I e cenas adaptadas ao robô social serão administradas a uma amostra de crianças com distúrbio do espectro do autismo, a fim de obter experiência e coletar dados sobre a administração dessa escala a uma amostra clínica de 10 crianças.

A administração será filmada e codificada com a supervisão dos desenvolvedores.

Fase 3: Recrutamento e randomização da amostra de crianças com TEA. 20 crianças com transtorno do espectro do autismo serão recrutadas, sujeitas à avaliação do T0.

Fase 4: A amostra será dividida em dois grupos:

- Um grupo A e Grupo B, que realizarão treinamento com o robô social (consulte o Apêndice A para o protocolo de treinamento) em 2 momentos diferentes.

Fase 5: Toda a amostra recrutada será submetida, em momentos diferentes, para o treinamento de reabilitação com NaO após o protocolo no apêndice. O treinamento durará 12 semanas, com uma sessão por semana, com duração de 20 a 30 minutos.

Fase 6: Reavaliação para T1 e T2 de acordo com o esquema de tratamento (ver Tabela 3).

Ferramentas de avaliação

• Escalas de desenvolvimento mental de Griffiths III ED (GMDS-III) [30]
• Sistema de Avaliação de Comportamento Adaptativo II ED (ABAS II) [31]
• Geral de observação diagnóstica de diagnóstico do autismo (ADOS 2) [32, 33]
• Autism Diagnostic Interwiev Revisado (ADI-R) [34]
• Questionário McArthur-Bates, primeiro vocabulário da criança (PVB) Gestos e palavras: Número total de gestos [35]
• Escala inicial de comunicação social (ECSP-I) [27]
• Cenas adaptadas do ECSP-I com Robot Social Nao (ECSP-I_ROB) (medição quantitativa de dados de interação)

Criticidade A principal questão crítica diz respeito ao recrutamento de sujeitos e sua disponibilidade durante o período do estudo e a continuidade da intervenção. Por esse motivo, hipotetizado um período de recrutamento prolongado, que abrangerá grande parte de todo o período de duração do estudo.

Resultados esperados

• Verificação da sensibilidade do ECSP-I na compreensão da melhoria das habilidades socio-comunicativas, em particular no uso de gestos.
• Melhoria no uso de gestos aprendidos durante o treinamento, em termos de: - gestos corretamente aprendidos usados ​​no cenário terapêutico em cenários conhecidos; - Gestos aprendidos usados ​​corretamente no cenário terapêutico em novos cenários (primeira etapa da generalização);
• Aumento do número de gestos utilizados na vida diária (segunda fase da generalização; MC Arthur Questionnaire);
• Medição de parâmetros de interação social detectáveis ​​com ferramentas tecnológicas.