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Sviluppi nella diagnosi dell'autismo attraverso l'analisi del movimento

I ricercatori stanno usando la tecnologia video per migliorare la diagnosi dell'autismo basata sui modelli di movimento.

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Il Disturbo dello Spettro Autistico (ASD) è una condizione che influisce su come le persone comunicano e interagiscono socialmente. Le persone con Autismo possono mostrare comportamenti ripetitivi e avere modi distintivi di pensare e sentire. I sintomi di solito diventano evidenti nella prima infanzia, ma anche alcuni adulti vengono diagnosticati ora. Si stima che circa 1 persona su 100 possa avere autismo.

Diagnosticare l'autismo può essere complicato perché non ci sono test medici chiari per confermarlo. Invece, un team di professionisti formati conduce diverse valutazioni per determinare se qualcuno ha l'autismo. Questo processo include l'osservazione di come la persona interagisce in situazioni sociali, test che valutano le capacità cognitive e interviste ai familiari sullo sviluppo dell'individuo durante l'infanzia. La valutazione può richiedere molto tempo e causare lunghi periodi di attesa per le famiglie che cercano una Diagnosi.

Con l’aumento della domanda per la diagnosi dell'autismo, i ricercatori stanno cercando di velocizzare il processo usando la tecnologia. Un approccio è analizzare gli strumenti diagnostici esistenti per renderli più efficaci. Alcuni studi si sono concentrati sull'estrazione di parti chiave delle valutazioni per l'autismo che sono più utili nel prevedere una diagnosi. Ad esempio, uno studio è riuscito a ridurre significativamente il numero di domande necessarie per una diagnosi accurata.

Tuttavia, c'è preoccupazione che questo metodo possa non essere sempre affidabile perché il modo in cui vengono scelti i tratti può distorcere i risultati. Quindi, è fondamentale trovare dati che non si basino su interpretazioni soggettive per una migliore screening.

I ricercatori stanno anche studiando le differenze cerebrali nelle persone con autismo per identificare possibili indicatori per la diagnosi, portando a risultati promettenti, in particolare nei bambini più piccoli. Ma i metodi tradizionali di imaging cerebrale possono essere complessi e spesso non pratici nelle impostazioni mediche quotidiane.

Una direzione promettente si concentra sulla ricerca di modi oggettivi per valutare l'autismo tramite metodi digitali. Questo include l'uso di tecnologie che catturano come le persone si muovono e interagiscono durante i test. Ad esempio, alcuni ricercatori hanno usato tablet per tracciare i movimenti dei bambini e analizzare come rispondono a situazioni sociali.

Un'altra area di interesse è esaminare quanto bene gli individui sincronizzano i loro movimenti con quelli degli altri durante le interazioni. Gli studi hanno mostrato che le persone con autismo spesso hanno una sincronizzazione ridotta con gli altri, portando i ricercatori a esplorare ulteriormente questo fenomeno.

Ricerca Attuale su Movimento e Interazione

Negli studi recenti, la maggior parte della ricerca si è concentrata sugli adulti con autismo, mentre c'è stato meno focus sui bambini. Uno studio significativo ha analizzato come i bambini con autismo interagivano durante interviste strutturate. I ricercatori hanno utilizzato filmati video per comprendere i modelli di movimento dei bambini autistici rispetto a quelli senza autismo.

L'obiettivo era valutare se i movimenti effettuati sia dal bambino che dall'intervistatore potessero fornire indicazioni per la diagnosi dell'autismo. I risultati hanno indicato che analizzando questi movimenti, i ricercatori potevano differenziare tra bambini con autismo e i loro coetanei tipicamente sviluppati con un tasso di successo abbastanza alto.

Per approfondire, un altro studio ha integrato l'analisi automatica dei video per esaminare se la sincronizzazione dei movimenti potesse servire come un marcatore oggettivo per diagnosticare l'autismo nei bambini e negli adolescenti. I ricercatori miravano a trovare schemi nei movimenti effettuati durante le interazioni nelle interviste per classificare se gli individui rientravano nella categoria dell'autismo o meno.

Analisi Video e Energia di Movimento

I ricercatori hanno utilizzato l'Analisi dell'Energia di Movimento (MEA) per valutare i movimenti mostrati nei video delle interviste diagnostiche. Questo processo calcola le variazioni nel movimento tracciando le alterazioni nei pixel dei fotogrammi video. Sono stati stabiliti diversi criteri per garantire che la qualità del video fosse alta e le interazioni fossero senza ostacoli.

Per l'analisi, sia l'intervistatore che il bambino sono stati esaminati durante le loro interazioni per comprendere la sincronizzazione nei loro movimenti. I ricercatori hanno raccolto varie metriche dai dati di movimento, che hanno permesso loro di creare un quadro di come i movimenti si relazionassero alla diagnosi dell'autismo.

Per garantire un'analisi completa, il team ha confrontato i dati di movimento provenienti da diversi contesti di interviste, verificando la coerenza nei risultati. Questa analisi ha fornito un quadro per comprendere come i modelli di movimento potrebbero rivelare informazioni importanti sullo stato diagnostico di un individuo.

Modelli di Classificazione e Design dello Studio

I ricercatori hanno progettato uno studio per creare modelli predittivi che potessero classificare l'autismo basandosi sui dati di movimento raccolti dai video. Hanno addestrato diversi modelli di classificazione utilizzando le caratteristiche di sincronizzazione raccolte dai video. L'obiettivo era vedere quanto bene questi modelli si comportassero rispetto alle valutazioni cliniche professionali.

Lo studio ha incluso una varietà di partecipanti, compresi quelli diagnosticati con autismo e quelli con altre condizioni psichiatriche. Il team mirava a garantire che i loro risultati si applicassero a individui provenienti da diversi contesti.

I modelli di classificazione sono stati messi alla prova utilizzando due approcci diversi. Il primo modello ha utilizzato solo i dati di movimento raccolti dai video, mentre il secondo modello ha considerato anche informazioni demografiche aggiuntive come sesso e QI.

Confrontando le prestazioni dei due modelli, i ricercatori speravano di ottenere informazioni su quanto i fattori demografici contribuiscono all'accuratezza della classificazione dell'autismo.

Risultati e Intuizioni

I primi risultati dallo studio hanno rivelato che utilizzando solo i dati sull'energia del movimento, i ricercatori potevano classificare i partecipanti con una diagnosi di autismo rispetto a quelli con altre condizioni con un grado di accuratezza ragionevole. Quando i fattori demografici sono stati aggiunti al modello, l'accuratezza è diminuita leggermente, suggerendo che i modelli di movimento hanno un valore diagnostico significativo.

Un'analisi più approfondita delle metriche di movimento specifiche ha rivelato che particolari aspetti del movimento corporeo e della sincronizzazione giocano ruoli cruciali nel distinguere tra i gruppi. Ad esempio, una maggiore variabilità nel movimento corporeo durante le interazioni indicava autismo, mentre un maggiore movimento da parte dell'intervistatore si correlava con classificazioni non autistiche.

Tuttavia, lo studio ha anche riconosciuto che altri aspetti, come l'ambiente in cui sono state condotte le interviste, potrebbero aver influenzato i risultati. È stato enfatizzato che le variazioni nei contesti e la diversità dei partecipanti devono essere considerate quando si interpretano i risultati.

Limitazioni e Direzioni Future

Sebbene lo studio abbia presentato approcci promettenti per utilizzare l'analisi video nella diagnosi dell'autismo, ci sono state limitazioni. I video utilizzati non sono stati registrati specificamente per scopi di ricerca, portando a variazioni che potrebbero influenzare i risultati. Standardizzare il processo di registrazione negli studi futuri potrebbe migliorare la coerenza.

Catturare movimenti dinamici nel tempo è stato anche impegnativo. L'analisi ha impiegato statistiche riassuntive, che potrebbero trascurare cambiamenti importanti nella sincronizzazione man mano che le conversazioni progredivano. La ricerca futura dovrebbe cercare di seguire la sincronizzazione nel tempo per catturare le sfumature delle interazioni sociali in modo più efficace.

Inoltre, la dimensione del campione dello studio era relativamente piccola. I ricercatori hanno incoraggiato ulteriori studi su larga scala per convalidare i loro risultati e migliorare la generalizzabilità dei risultati.

Conclusione

In sintesi, la ricerca sull'uso dell'analisi video per valutare i movimenti e le interazioni nei bambini con autismo mostra promesse. Utilizzando la tecnologia per analizzare la sincronizzazione dei movimenti durante le interviste diagnostiche, i ricercatori stanno lavorando verso un modo più oggettivo e potenzialmente più veloce per diagnosticare l'autismo.

Sebbene rimangano delle sfide, questa combinazione di tecnologia e valutazione clinica potrebbe fornire un percorso per migliorare il processo diagnostico per l'autismo, rendendolo accessibile a più persone bisognose. Con studi futuri che affinano questi metodi, c'è speranza per una maggiore comprensione e supporto per coloro che si trovano nello spettro autistico.

Fonte originale

Titolo: Classifying autism in a clinical population based on motion synchrony: a proof-of-concept study using real-life diagnostic interviews

Estratto: Predictive modeling strategies are increasingly studied as a means to overcome clinical bottlenecks in the diagnostic classification of autism spectrum disorder. However, while some findings are promising in the light of diagnostic marker research, many of these approaches lack the scalability for adequate and effective translation to everyday clinical practice. In this study, our aim was to explore the use of objective computer vision video analysis of real-world autism diagnostic interviews in a clinical sample of children and adolescents to predict diagnosis. Specifically, we trained a support vector machine learning model on interpersonal synchrony data recorded in Autism Diagnostic Observation Schedule (ADOS) interviews of patient-clinician dyads. Our model was able to classify dyads involving an autistic patient (n=56) with a balanced accuracy of 63.4% against dyads including a patient with other psychiatric diagnoses (n=38). Further analyses revealed no significant associations between our classification metrics with clinical ratings. We argue that, given the above-chance performance of our classifier in a highly heterogeneous sample both in age and diagnosis, with few adjustments this highly scalable approach presents a viable route for future diagnostic marker research in autism.

Autori: Jana Christina Koehler, M. S. Dong, D.-Y. Song, G. Bong, N. Koutsouleris, H. Yoo, C. M. Falter-Wagner

Ultimo aggiornamento: 2023-08-01 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.07.27.23293186

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.07.27.23293186.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia medrxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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