Badania Play.Care 2018-03-13T20:54:06+00:00

Aplikacja wykrywająca behawioralne korelaty zaburzeń ze spektrum autyzmu

Zgodnie z coraz większą liczbą doniesień naukowych (Trevarthen i Delafield-Butt, 2013; Anzulewicz, Sobota i Delafield-Butt, 2016) u dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD) występują nieprawidłowości w rozwoju intencjonalnych ruchów, przejawiające się w szczególności problemami w zakresie planowania i kontroli zachowań. Co ciekawe, wiele wskazuje na to, że te deficyty mogą być obserwowane wcześniej niż objawy typowo wiązane z autyzmem, takie jak zaburzenia w zakresie interakcji społecznych czy komunikacji. Pomimo licznych doniesień o różnicach w funkcjonowaniu motorycznym pomiędzy dziećmi z zaburzeniami ze spektrum autyzmu a dziećmi rozwijającymi się prawidłowo, nie opracowano do tej pory szeroko dostępnego narzędzia dostarczającego obiektywnych danych na temat wzorców ruchowych wykazywanych przez dzieci. Doskonałymi kandydatami na tego typu narzędzia są tablety, ponieważ wyposażone są one w czułe sensory rejestrujące ruchy wykonywane przez dziecko. Nie bez znaczenia jest też fakt, że nowe technologie są z coraz większym powodzeniem wykorzystywane w terapii różnych zaburzeń.

Jak to działa?

Zdając sobie sprawę z tego, w jak rewolucyjną technologię wyposażone są tablety, Harimata opracowała test Play.Care, który służy do oceny ryzyka tego, że dziecko cierpi na zaburzenia ze spektrum autyzmu. Test ma formę przyjaznej dzieciom aplikacji. Dzieci posługujące się testem korzystają z aplikacji edukacyjnej. W czasie korzystania z tabletu, zbierane są informacje dotyczące tego, w jaki sposób dziecko posługuje się urządzeniem, jak nim porusza i jak wchodzi w interakcję z aplikacjami. Następnie dane te są wysyłane do specjalnych serwerów, w których są analizowane za pomocą algorytmów sztucznej inteligencji. Algorytmy te porównują wzorce ruchowe badanego dziecka z wzorcami dzieci ze zdiagnozowanymi zaburzeniami ze spektrum autyzmu oraz dzieci typowo rozwijających się. Na podstawie danych generowany jest raport, w którym ocenione jest ryzyko, że dziecko cierpi na autyzm.

illustration process

Badania weryfikujące skuteczność Play.Care

Badania prowadzone przez Harimatę i współpracujące z nią instytucje naukowe miały na celu sprawdzenie skuteczności aplikacji Play.Care w wykrywaniu behawioralnych korelatów autyzmu.
W latach 2015-2017 zostały przeprowadzone dwa badania mające na celu ocenę tego, czy wzorce behawioralne wykazywane przez dziecko podczas korzystania z tabletu pozwalają na ocenę ryzyka pojawienia się u dziecka zaburzeń rozwoju.

Projekt był realizowany m.in. współpracy z dr. Jonathanem Delafieldem-Buttem z Uniwersytetu Strathclyde (Glasgow, Wielka Brytania), naukowcem zajmującym się badaniem motoryki dzieci z autyzmem. W projekcie wzięło udział ponad 600 dzieci w wieku od 3 do 6 lat. W grupie badanych znalazły się dzieci ze zdiagnozowanymi zaburzeniami ze spektrum autyzmu, zaburzeniami innymi niż autyzm, a także dzieci prawidłowo rozwijające się (jako grupa kontrolna).

Dotychczas przeprowadzono dwa badania. Ich wyniki wykazały, ze wzorce korzystania z tabletu przejawiane przez dzieci z ASD pozwalają na skuteczne różnicowanie ich od grupy dzieci, które rozwijają się typowo, a także takich, które cierpią na inne zaburzenia rozwoju. Te rezultaty sugerują, że możliwa jest ocena ryzyka występowania u dziecka zaburzeń na podstawie tego, w jaki sposób posługuje się ono tabletem.

Poniżej podsumowanie wyników poszczególnych badań mających na celu zweryfikowanie skuteczności aplikacji Play.Care w wykrywaniu wzorców ruchowych związanych z autyzmem.

Badanie pilotażowe

Podstawowym celem badania było sprawdzenie, czy dzieci ze zdiagnozowanymi zaburzeniami ze spektrum autyzmu różnią się od swoich typowo rozwijających się rówieśników pod względem wzorców ruchowych korzystania z tabletu. Dodatkowo, chcieliśmy sprawdzić, czy tablety sprawdzają się w roli narzędzi badawczych. W badaniu wzięło udział 37 dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu i 45 dopasowanych pod względem wieku i płci dzieci typowo rozwijających się. Dzieci były rekrutowane poprzez centra terapeutyczne, przedszkola integracyjne (dzieci z ASD) i przedszkola (grupa kontrolna). Badanie składało się z dwóch aplikacji edukacyjnych, każda z nich posiadała dwa etapy: trening (2 min), podczas którego dziecko zapoznawało się z aplikacją i część właściwą (5 min), w której były zbierane dane. Łącznie dzieci korzystały z aplikacji przez 14 minut.

Wyniki badania wykazały, że wzorce ruchowe dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu można odróżnić od wzorców dzieci typowo rozwijających się z 93% skutecznością. Ponadto, okazało się, że tablety doskonale sprawdzają się w charakterze narzędzi badawczych. Dzięki temu, że aplikacje są atrakcyjne dla dzieci – zarówno tych rozwijających się typowo jak i dzieci z autyzmem – możliwe jest skupienie ich uwagi na teście przed cały czas jego trwania. Pozwala to na uzyskanie wysokiej jakości zbieranych danych. Co ważne, aplikacja bazuje na obiektywnych informacjach i nie jest podatna na subiektywną ocenę osoby przeprowadzającej badanie.

Wyniki badania zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Scientific Reports. Artykuł nosi tytuł “Toward the Autism Motor Signature: Gesture patterns during smart tablet gameplay identify children with autism” https://www.nature.com/articles/srep31107.

Badanie replikacyjne

Celem badania było zweryfikowanie rezultatów uzyskanych w badaniu pierwszym. Tym razem zbadano większą grupę dzieci: 37 dzieci z autyzmem, 17 dzieci z zaburzeniami innymi niż autyzm oraz 374-osobową grupę dzieci rozwijających się typowo. Tak jak poprzednim badaniu, wszystkie dzieci były w wieku 3-6 lat. Dzieci były rekrutowane poprzez centra terapeutyczne, przedszkola integracyjne (dzieci z ASD) i przedszkola (grupa kontrolna). W badaniu wzięło udział kilkanaście ośrodków.

Użyta metoda była zbliżona do tej użytej w poprzednim badaniu. Użyte aplikacje uległy nieznacznej modyfikacji tak, by jeszcze precyzyjniej mierzyć wybrane aspekty zachowania dzieci. Ponadto, ocenie został poddany poziom rozwoju intelektualnego i werbalnego dzieci.
Uzyskane wyniki potwierdziły skuteczność Play.Care na poziomie 92%. Ponadto okazało się, że wzorce ruchowe różnicujące dzieci z autyzmem od tych wykazywanych przez ich rówieśników, nie wynikają z wieku dzieci i ich poziomu funkcjonowania.

Testy kliniczne

W celu sprawdzenia, jak rozwiązanie Play.Care sprawdza się w innych kontekstach kulturowych, rozpoczęliśmy etap walidacji klinicznej rozwiązania, które prowadzone jest przez konsorcjum akademickie złożone z czołowych uniwersytetów w Szwecji i Szkocji (m.in. University of Gothenburg, University of Strathclyde i University of Aberdeen). W badaniu biorą udział dzieci ze zdiagnozowanymi zaburzeniami ze spektrum autyzmu (200 dzieci), dzieci z innymi zaburzeniami (200 dzieci) oraz dzieci rozwijających się typowo (180 dzieci). Funkcjonowanie każdego z dzieci jest oceniane przy pomocy baterii testów psychologicznych sprawdzających poziom funkcjonowania dziecka i nasilenie objawów zaburzenia. Badanie zostanie zakończone do końca 2018. Projekt jest częściowo finansowany ze środków Komisji Europejskiej w ramach Programu Horizon 2020 (nr grantu 756079).