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智能手机游戏数据有助于早期诊断自闭症谱系障碍并改善治疗

在斯坦福大学研究人员制作的游戏“猜猜是什么?”中,一名成年护理人员将智能手机举到他或她的额头上,并要求孩子模仿屏幕上显示的图像。它可能是一只猴子,一个足球运动员,或者可能是一张快乐或悲伤的脸。然后,成人猜测孩子的行为,并通过将手机向前倾斜来记录正确的答案;不正确,将其向后倾斜。

对于患有自闭症谱系障碍(ASD)的儿童,该游戏在家庭环境中提供了快速剂量的治疗学习 - 帮助他们与照顾者进行眼神接触,并帮助他们将特定情绪与各种面部表情联系起来。

但是“猜猜是什么”的价值呢?走得更深。每个90秒的游戏会话都是视频录制的,可以提交给斯坦福大学的研究人员(在适当的同意和隐私保护下)。

“如果我们打开相机,我们可以给孩子有用的提示,我们可以挑战他们,帮助他们,并在我们前进的过程中捕获信息,”斯坦福大学儿科,精神病学和行为科学以及斯坦福大学生物医学数据科学教授丹尼斯沃尔说。

几年来,沃尔和他的同事们一直在收集“猜猜是什么?家庭视频录制并使用它们来开发远程诊断ASD的新方法,改善情绪识别数据集,跟踪儿童识别情绪的进展,并最终改善ASD治疗。

这项工作使用计算机视觉以及其他形式的人工智能,在其他类型的行为分析中也有潜在的应用。“Wall Lab为自闭症开发的方法可以实现新的通用人类行为模型,这些模型可以应用于各种条件,包括其他发育迟缓,心理健康状况和精神分裂症等情感障碍,”彼得华盛顿说,他最近在沃尔实验室完成了博士学位,现在是夏威夷大学的信息和计算机科学助理教授。

你猜怎么着?起源故事

患有ASD的儿童通常难以进行眼神交流并参与所谓的社会情感互惠 - 社会互动的来回,需要理解非语言线索,包括识别他人脸上的情绪。Wall说,社会互惠最好在儿童很小的时候学习,并且向ASD儿童教授它的各种策略 - 例如使用手持式闪存卡 - 已被证明是有效的,但不可推广或可扩展。

为了解决这个问题,沃尔和他的同事们开发了一个自闭症治疗计划,该计划使用增强现实可穿戴设备——特别是谷歌眼镜——为孩子们提供关于他们正在与之互动的人的情绪的线索。沃尔说,尽管谷歌眼镜的方法在媒体上受到关注,并在随机对照试验中被证明是有效的,但增强现实工具尚未被广泛采用。

为了克服这一限制,沃尔和他的团队开发了“猜猜是什么?它依赖于一种更无处不在的工具:智能手机。“社会经济地位,种族和民族的所有部门的大多数人都拥有智能手机,”沃尔说。“这使其成为帮助管理健康和提供治疗的有力工具。Wall说,智能手机对于家庭来说也更自然,因为它为家庭中的社交交流创造了借口。

但沃尔还有另一个目标:收集ASD和神经典型儿童的家庭视频。通过创建一个游戏,使家庭能够轻松地安全地与研究人员分享视频,他们希望收集足够大的数据集来推动ASD诊断和治疗领域向前发展。这些努力已开始取得成果。

早期和远程诊断自闭症

沃尔说,研究人员知道早期干预对自闭症儿童有益,但在,诊断通常需要大约两年的时间,诊断的平均年龄接近41/2。此外,自闭症服务在全国各地分布不均匀:超过83%的县根本不提供自闭症诊断服务。

为了填补服务上的空白,沃尔的团队正在使用“猜猜是什么?开发AI模型的家庭视频,最终可以实现ASD的半自动远程诊断。

而且有充分的理由认为他们可以成功。在早期的工作中,沃尔和华盛顿发现,众包的非专业人士在审查年轻人的视频和标记ASD的有意义的特征(例如某些类型的重复性言语,缺乏眼神接触,某些头部运动或手指的特殊使用(例如手指挑刺)方面与临床医生一样好。此外:使用这些标记的视频,他们训练了一个模型,以高精度(高于90%)预测哪些儿童是神经典型的或在另一组视频中患有ASD(一组视频也被手动标记了ASD的有意义的特征)。

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