سیستم جامع غربالگری اولیه اتیسم
از هر 160 کودک یک نفر به اختلال طیف اتیسم مبتلاست. علت بروز اتیسم مشخص نیست. با اینکه تاکنون درمان قطعی برای آن وجود نداشته است، ولی شروع توانبخشی در سنین پایین می تواند صدمات ناشی از آن را به حداقل برساند. اتیسم به صورت یک طیف است و افراد شناسه های مختلف آن را با شدت های متفاوتی بروز می دهند، از این رو تشخیص این اختلال می تواند زمان بر و پر هزینه باشد. رشد فناوری در سال های اخیر این زمینه را نیز تحت تأثیر خود قرار داده و ما شاهد ابزارهای متنوعی برای غربالگری اتیسم در کودکان هستیم. گرچه این ابزارها به دلیل بررسی فقط یکی از جنبه های اتیسم، قابلیت اطمینان بالایی ندارند.
ما در این پژوهش با بهره گیری از ابزارهای فناوری محور در زمینه غربالگری اتیسم، سیستمی چند وجهی طراحی کردیم تا با بررسی طیف اتیسم با دقت و اطمینانی بالاتر، نسبت به تک تک ابزارهای به کاررفته، فرایند غربالگری را انجام دهد. ابزارهای مورد استفاده شامل ربات طوطی نما، ماشین اسباب بازی هوشمند و چرخ نوری است که در کنار سیستم خبره غربالگری اتیسم که مشاهدات والدین از رفتار کودک را بررسی می کند، اقدام به جمع آوری داده های رفتاری از تعامل کودک می کند. سپس داده های جمع آوری شده توسط روشهای پردازش تصویر، سیگنال و یادگیری ماشین پردازش شده و خروجی در اختیار خانواده ها قرار می گیرد تا در صورت در معرض خطر بودن کودک به متخصص مراجعه کنند .
یکی از ابزارهای هوشمند برای غربالگری زودهنگام اتیسم، ماشین اسباب بازی هوشمند است که در آن با بکارگیری یک سنسور شتاب سنج و جمع آوری داده های شتاب در هر3محور و سپس استخراج ویژگیهای زمان بازی با ماشین، همبستگی شتاب ها درهر2محور، میانه و واریانس شتاب هر محور، فرکانس و توان شتاب های هر محور، انرژی سیگنال کلی شتاب ها و تعداد تکان های رو به جلو و استفاده از الگوریتم SVM برای دسته بندی و تست بر روی 25 کودک مبتلا به اتیسم و 25 کودک در گروه کنترل، موفق به غربالگری با دقت 85 % شدند.
بسیاری از کودکان مبتلا به اتیسم به صورت کلیشه ای با ماشین های اسباب بازی خود بازی می کنند، انجام حرکات مقطعی به سمت جلو و عقب و یا توجه شدید به حرکت چرخ ها و چرخاندن آنها با دست، جزئی از این رفتارهای تکراری است که داده های نحوه بازی کودک با ماشین اسباب بازی می تواند کمک بزرگی در غربالگری اتیسم باشد.
یکی از اولین رویکرد های استفاده از فناوری های هوشمند در غربالگری اتیسم، هوشمند سازی روش های مبتنی بر پرسشنامه است، در این روش با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین همچون SVM , RANDOM اقدام به دسته بندی می کنند. همچنین سیستم خبره غربالگری اتیسم نیز با جمع آوری مشاهدات والدین از رفتار کودک در خانه، مهد کودک و سایر شرایط و دریافت داده های مرتبط به عنوان جزیی از سیستم جامع غربالگری قرار گرفته است.تست غربالگری اتیسم هم اکنون به صورت وب سایت در دسترس است،
همچنین محرک های محیطی همچون نور و اجسام چرخنده نیز به شدت برای کودکان مبتلا به اتیسم جلب توجه می کند و برای مدت طولانی آنها را متمرکز می کند؛ درصورتی که بسیاری از کودکان معمولی به شکل مقطعی و کوتاه مدت تر به این اشیا واکنش نشان می دهند در نتیجه وسیله ای چرخنده و نورانی مثل چرخ نوری کاندید خوبی برای جمع آوری داده های مرتبط با این نشانه اختلال اتیسم است.
براساس نظر بسیاری از متخصصان، عدم درگیر شدن و علاقه به برقراری تعاملات اجتماعی و برقراری ارتباط کلامی با سایر افراد از مشخصه های رایج در اختلال طیف اتیسم است، ایجاد مکالمه به وسیله ربات طوطی نما می تواند به خوبی این شرایط را بازسازی کرده و داده های مربوطه را جمع آوری کند. .
تیم پروژه: بیژن مهرعلیزاده، دکتر هادی مرادی، دکتر حمیدرضا پوراعتماد، پگاه سلیمان، شهاب نیکخو، فرید انجیدنی، نگین عزیزی، جواد رازی، بهار برادران
مراکز همکار: مرکز تهران اتیسم
مقالات مرتبط:
- Pegah Soleiman, Hadi Moradi, Bijan Mehralizadeh, Negin Azizi, Farid Anjidani, Hamid Reza Pouretemad, Rosa I Arriaga,” Robotic Social Environments: A Promising Platform for Autism Therapy”, International Conference on Social Robotics, Bremen, Germany, 2020.
- H Moradi, SE Amiri, R Ghanavi, BN Aarabi, HR Pouretemad, “ Autism screening using an intelligent toy car”, International Conference on Ubiquitous Computing and Ambient Intelligence, pp.817-827, 2017.
- AM Shayan, A Sarmadi, A Pirastehzad, H Moradi, P Soleiman, “RoboParrot 2.0: a multi-purpose social robot”, 2016 4th International Conference on Robotics and Mechatronics (ICROM), pp.422-427, Tehran, Iran.,2016.
- Pegah Soleiman, Hadi Moradi, Maryam Mahmoudi, Hamid Reza Pouretemad, “The design, development, and deployment of roboparrot for screening autistic children”, International Journal of Social Robotics, 7 (4), 513-522, 2015.
- Pegah Soleiman, Sohail Salehi, Maryam Mahmoudi, Morteza Ghavami, Hadi Moradi, Hamidreza Pouretemad, “RoboParrot: a robotic platform for human robot interaction, case of autistic children”, Robotics and Mechatronics (ICRoM), 2014 Second RSI/ISM International Conference on, pp.711-716, 15-17 oct 2014, Tehran, Iran.
- S. Ekhtiari, H. Moradi, B. Araabi, H. Pouretemad, “Using an Intelligent Toy for Autism Screening”, The Fifth International Congress on Child and Adolescent Psychiatry, 8-11 October 2012 (Best poster award).