Интерактивные зеркалирующие игры с социальным роботом (Iogioco) и роботизированной системой адаптированы в клинический масштаб (RISCALE) (RISCALE)

Справочная информация: Важность раннего вмешательства в расстройствах аутистического спектра (ASD) широко продемонстрирована, а траектории развития в ASD подчеркивают важность невербального общения, таких как непереходное производство жестов, в качестве возможного положительного прогностического фактора для развития языка. Использование технологических инструментов в терапии людей с РАС также становится все более важным благодаря их увеличению вовлеченности и отзывчивости к технологическим объектам, таким как роботы.

Мы разработали тренировочный протокол с использованием гуманоидного робота Nao, называемого iogioco (интерактивные зеркалирующие игры с социальным роботом), на основе использования непереходных жестов, встроенных в натуралистические диалоги, стимулируя триадическое взаимодействие между ребенком, роботом и терапевтом. Обучение разделено на шесть уровней; Первые 2 уровня были названы «уровнями ознакомления», а остальные 4 были «уровнями тренировок». Технологическая установка включает в себя различные уровни сложности, от зеркальных задач до строительства спонтанных взаимодействий. Ранее мы проверяли протокол 10 дошкольным детям с РАС (в возрасте 2-6 лет) в пилотном исследовании, основавшем многообещающие результаты (Annunziata et al, 2024). Поэтому мы разработали рандомизированное контролируемое исследование для проверки эффективности этого вмешательства.

Основной целью исследования RISCALE является оценка эффективности обучения NAO по улучшению социально-коммуникационных навыков и получения коммуникативных жестов с использованием шкалы ECSP-I в качестве основного показателя результата.

Вторая цель проистекает из технологического опыта, приобретенного за эти два года по разработке методов количественной записи социального взаимодействия (ребенок-оператор, контакт с детьми-нао, совместное внимание ...). 2 сценария были идентифицированы в шкале, которые могут быть достигнуты как с оператором человека, так и благодаря действию NAO:

• ответ на жест взрослого указания;
• Дифференциальный ответ - совместное внимание и/или регулирование поведения - на активацию механической игрушки).

Два сценария будут сниматься с помощью оборудования Kinect, а измеримые данные будут получены для количественного анализа. Процедура будет подтверждена на выборке обычно развивающихся детей (около 20); Адаптировал и подтвердил инструмент на выборке обычно развивающихся детей, затем будет проходить администрация, а затем проверка установки, полученная на субъектах с расстройством аутистического спектра.

Цель состоит в том, чтобы оценить, как и как режимы визуального исследования и изменения внимания и/или отличаются до и после тренировки, а также различия, которые могут быть очевидны в способах взаимодействия между ребенком и оператором, а также между ребенком и роботом.

Со временем будет предоставлено следующее:

1. Чтобы установить, адаптировать и впоследствии проверить настройки видеозаписи видео с идентификацией количественных параметров, обнаруживаемых с помощью технологических инструментов (ECSP-I_ROB) на выборке обычно развивающихся детей в возрасте от 18 до 24 месяцев
2. Чтобы установить, адаптировать и впоследствии проверить настройки видеозаписи с измерением количественных параметров, обнаруживаемых с помощью технологических инструментов (ECSP-I_ROB) на выборке детей с расстройством аутистического спектра в возрасте 72 месяцев.
3. Начните обучение с NAO в группе детей с РАС в возрасте 24-72 месяцев с администрацией ECSP-I до и после лечения.

Цели

1. Оценить эффективность вмешательства на основе роботов на социальные коммуникативные навыки и приобретение непереходных жестов, используемых в коммуникативных целях с использованием анкеты ECSP-I и Макартура в качестве меры результата. Обоснование остается тем, что уже подробно описано на предыдущем этапе, а именно, что дети с РАС, как правило, испытывают большие трудности в обращении внимания на изменчивость и множественность сигналов, характеризующих человеческое социальное взаимодействие (например, Мимикрия, жесты ...), аспект, который может привести к возможным более низким интересам взаимодействия с человеком, чем в технологическом объекте, к которому они казались бы более внимательными, отзывчивыми и быстрыми в ответ
2. Определите и опишите измеримые параметры «социального» взаимодействия в реабилитационном сеансе с NAO и оператором и проверить их эволюцию и различия в начале и в конце лечения и между различными социальными партнерами.

Трансляционность Настоящее исследование позволит проверить осуществимость и удобство использования протокола экспериментальной оценки на основе использования социального робота NAO.

Если его обоснованность будет продемонстрирована, этот метод может помочь сделать невозмутимые вмешательства у детей с ASD более мотивирующими и эффективными, способствуя обобщению навыков, приобретенных в контексте повседневной жизни.

Методологическое исследование проектирование многоцентрового экспериментального рандомизированного открытого контролируемого исследования

Тип исследования экспериментального исследования с низким уровнем риска

Фаза 1: 20 Обычно разрабатывает детей в возрасте 18-24 месяцев для получения данных ECSP-I_ROB (видеозаписное введение ECSP-I) Фаза 2: 10 Дети по ASD-видеозапись фазы 3: 20 детей, диагностированных с РАС, в возрасте от 24 до 72 месяцев, уже ответственных за лечение по реабилитации, которые в последующем будут разделены на две группы для лечения.

Выборочный набор.

Дети с РАС будут набраны среди субъектов, которые принадлежат к амбулаторным клиникам или амбулаторному реабилитационному лечению в IRCCS Fondazione Don Gnocchi. Выборка будет набирается последовательно среди детей, отвечающих за реабилитационное лечение, у которых диагноз расстройства аутистического спектра, подтвержденный основными инструментами из стандарта золота.

Размер выборки Расчет размера выборки основан на основной цели исследования, то есть оценка по шкале ECSP-I в обработанной группе и контрольной группе.

Используя тест Манна-Уитни для независимых образцов для сравнения двух групп, со стандартной оценкой отклонения 0,56 и дизайном исследования с соотношением 1: 1 между обработанной группой и контрольной группой, выясняется, что выборка из 10 субъектов из каждой группы необходима для выделения ожидаемой разницы в 0,8 балла по шкале с помощью исследования 80% и уровня значимости 5%.

Статистический анализ будет принят последовательный дизайн для сравнения между двумя группами. Принятие этой конструкции позволит получить выборку из 20 участников для сравнения до и после тренировки и предложить обучение, предоставленное для экспериментальной группы (группа A) также для первоначально контрольной группы (группа B) без существенного бремени для стандартной процедуры терапии; Это также позволит проверить изменение, причитаемое исключительно с течением времени и стандартной терапии (сравнение T0 и T1 для группы B) и для проведения последующего наблюдения (сравнение T1 и T2 для группы A). Мы также ожидаем большего соблюдения испытания, поскольку родители будут соблазнены участвовать в включении в дополнительном пути к стандартной терапии (а не просто участию в качестве контрольной группы).

Учитывая ожидаемое количество участников и оценки шкалы ECSP-I, которые выражаются в упорядоченных категориях (оптимальные уровни), сравнение между измерениями, предусмотренными последовательным дизайном (T0, T1 и T2), будет проведено с непараметрическими статистическими тестами:

• Точный тест Уилкоксона для продольного сравнения каждой группы.
• Тест на независимые образцы в тесте точной формы для независимых образцов в точной форме (точный тест Манна-Уитни), для сравнения между экспериментальной группой и контрольной группой.
• 2 группы также будут сравниваться с помощью многомерного анализа, проведенного путем применения модели ANCOVA, скорректированной в течение нескольких месяцев и базовых значений шкалы, чтобы исправить потенциальный дисбаланс из -за низкого размера выборки.

Процедуры

Фаза 1: Введение шкалы ECSP-I в обычно развивающуюся выборку. 20, обычно развивающиеся дети, будут набираются для адаптации и проверки двух сцен шкалы ECSP-I в систему взаимодействия NAO на добровольной основе в почти вблизи Politecnico Di Miano, и в масштабе будет выполнено правильно обученное тнпион.

Фаза 2: Администрация шкалы ECSP-I и адаптированных на робот сцен к образцу детей с ASD Scale ECSP-I и сцены, адаптированные к социальному роботу, будет введено в выборку детей с расстройством аутистического спектра, чтобы получить опыт и собрать данные об введении этой шкалы в клиническую выборку из 10 детей.

Администрация будет записана на видео и закодирована с надзором разработчиков.

Фаза 3: Рекрутирование и рандомизация выборки детей с РАС. 20 детей с расстройством аутистического спектра будут набраны, подвергнуто оценке T0.

Фаза 4: Затем образец будет разделен на две группы:

- Группа A и группа B, которые проведут обучение с социальным роботом (см. Приложение A для протокола обучения) в 2 раза.

Фаза 5: Вся набранная выборка будет подвергаться в разное время для реабилитационного обучения с NAO после протокола в Приложении. Обучение продлится 12 недель, с одной сеансом в неделю, продолжительностью 20-30 минут.

Фаза 6: переоценка по T1 и T2 в соответствии с схемой лечения (см. Таблицу 3).

Инструменты оценки

• Масштабы психического развития Griffiths III ED (GMDS-III) [30]
• Система оценки адаптивного поведения II ED (ABAS II) [31]
• Диагностическое наблюдение с аутизмом (ADOS 2) [32, 33]
• Аутизм диагностика пересмотрена (ADI-R) [34]
• Анкета McArthur-Bates, первый словарный запас жестов и слов ребенка (PVB): общее количество жестов [35]
• Ранняя шкала социального общения (ECSP-I) [27]
• Адаптированные сцены ECSP-I с Social Robot NAO (ECSP-I_ROB) (количественное измерение данных взаимодействия)

Критичность Основная критическая проблема касается набора предметов и их доступности в течение периода исследования и непрерывности вмешательства. По этой причине был предположил продленный период найма, который будет охватывать большую часть всей продолжительности исследования.

Ожидаемые результаты

• Проверка чувствительности ECSP-I в устранении улучшения социально-коммуникативных навыков, в частности при использовании жестов.
• Улучшение использования жестов, изученных во время обучения, с точки зрения: - правильно изученных жестов, используемых в терапевтических условиях в известных сценариях; - Учитываемые жесты, правильно используемые в терапевтических условиях в новых сценариях (первый шаг обобщения);
• Увеличение количества жестов, используемых в повседневной жизни (вторая фаза обобщения; анкету MC Arthur);
• Измерение параметров социального взаимодействия обнаруживается с помощью технологических инструментов.