מחקר- תנועות גוף ודיבור

2019_03_26_026.jpg

אחת המטרות המרכזיות של המרכז הלאומי לחקר אוטיזם הוא פיתוח של טכנולוגיות שיעזרו לצוותים הרפואיים לבצע גילוי מוקדם, אובייקטיבי, ואמין של אוטיזם. לדוגמא, ניתן כיום לזהות הבעות פנים של אנשים בצורה אוטומטית על ידי ראיה ממוחשבת. אחד מהסימפטומים של אוטיזם הוא קושי בתקשורת חברתית שבא לידי ביטוי בהבעות פנים שטוחות או מוזרות. שימוש בשיטות של ראיה ממוחשבת וניתוח הדיבור של הילדים יתן לצוותים הרפואיים מידע כמותי שמודד את התנהגות הילד במהלך ביקוריו בקליניקה. מדדים אלו יקלו על הצוותים הקליניים לבצע אבחון במהירות גדולה יותר ובגילאים צעירים יותר. בנוסף, אותם המערכות יוכלו גם למדוד את השינויים שחלים בילדים בשנים הראשונות להתפתחותם בכדי לבדוק האם הילד משתפר או מתדרד בעוצמת הסימפטומים של האוטיזם.

בהינתן הסכמת ההורים, אנו מצלמים את הילדים במהלך האבחונים ומנותחים את הקלטות הוידאו והאודיו בשיטות של למידה עמוקה (deep learning). להלן שתי דוגמאות:

ניתוח דיבור

לרוב הילדים עם אוטיזם יש קשיים בהתפתחות השפה והדיבור. רמת הקושי נעה בין חוסר יכולת לדבר כלל (כלומר, ילדים שאינם מילוליים) לבין התפתחות רגילה של אוצר מילים ותחביר, אך עם קשיים בדיבור מותאם כך שלעיתים נדמה שטון הדיבור אינו נכון ושיש קושי להביע את הכוונות האמיתיות. כיום ניתן לזהות באופן ממוחשב חלקי דיבור שונים כולל המלל עצמו ולמדוד את האינטנציה והמאפיינים האקוסטיים של הדובר. זיהוי של מאפייני דיבור יחודיים לילדים עם אוטיזם עשוי לסייע בתהליך האבחון ובהערכה של חומרת האוטיזם, כבר בגילאים צעירים. במחקר שהתפרסם בשנה שעברה על-ידי חוקרים מהמרכז הלאומי לחקר אוטיזם, נותחו הקלטות אודיו שנאספו מ-72 ילדים במהלך האבחון. המחקר הראה שעיבוד הקלטות הדיבור של הילדים איפשר לזהות את חומרת תסמיני אוטיזם בדיוק של כ 75% (בהשוואה לדיווח של הקלינאים). התקווה היא ששיטה ממוחשבת זו תאפשר לזהות חומרת סימפטומים גם מהקלטות דיבור בבית, בגני ילדים ובמקומות אחרים. השימוש בשיטה כזו יוכל לסייע בזיהוי מוקדם של אוטיזם ובמעקב אחר שינויים בחומרת הסימפטומים לאורך זמן, כמו גם לאחר התערבות תרופתית.

תנועות גוף

תנועות סטריאוטיפיות וחזרתיות כגון נפנופי ידיים, סיבוב במעגלים, וניעות קדימה אחורה הן סימפטום נפוץ בילדים עם אוטיזם. על-פי דיווחי הורים נראה כי קיומן של תנועות סטריאוטיפיות קשור בחומרת האוטיזם, וכי התנועות שכיחות יותר בגילאים צעירים, אולם עד היום לא נעשו נסיונות של ממש לאפיין ולכמת את התנועות הסטיראוטיפיות כחלק מתהליך אבחון האוטיזם. במחקר שנערך בימים אלה על-ידי חוקרים מהמרכז, נתחו עד כה מעל 250 הקלטות וידאו של ילדים ממהלך האבחון. בשלב הראשון החוקרים מזהים ומסמנים באופן ידני מקטעים בהם הילדים מבצעים תנועות סטריאוטיפיות וכך יוצרים סיפריה של דוגמאות וידאו עם תנועות של ילדים שונים. דוגמאות אלו משמשות בשלב שני לאימון של אלגוריתמים של למידה עמוקה שלומדים לזהות תנועות סטריאוטיפיות בסרטים של ילדים חדשים שאליהם האלגוריתם לא נחשף. עד כה במחקר זה הגיעו להצלחה של כ 80% בזיהוי 7 סוגים של תנועות סטריאוטיפיות נפוצות. ככל שיגדל המדגם, כך יתאפשר לזהות תנועות נוספות ולדייק את האלגוריתם. היתרון הגדול של שיטה זו שהיא מאפשרת למדוד בצורה אוביקטיבית ומדוייקת את כמות התנועות והתדירות שלהן. מדד זה יאפשר לבדוק האם יש עליה או ירידה בכמות התנועות הסטריאוטיפיות על פני ביקורים בקליניקה ו/או בעקבות השתתפות בטיפולים שונים. 

סרטון המדגים זיהוי אוטומטי של תנועות גוף במהלך האבחון

 
Boy with Teddy Bear