어린이가 얼굴을 스캔하는 방법을 분석하는 새로운 자폐증 조기 발견 기술

어린이가 얼굴을 스캔하는 방법을 분석하는 새로운 자폐증 조기 발견 기술
자폐 스펙트럼 장애가있는 어린이는 얼굴을 다르게 스캔합니다. (Shutterstock)

당신의 아들 토미가 2 살이 되려고한다고 상상해보십시오. 그는 수줍고 달콤한 소년이지만 그의 행동은 예측할 수 없습니다. 그는 최악의 성질을 울리며 때로는 한 시간 동안 울고 비명을 지 릅니다. 일상의 가장 작은 변화는 그를 버릴 수 있습니다.

이것이 소위 "끔찍한 둘"의 나쁜 사례입니까? Tommy에게이 단계에서 성장할 시간을 주어야합니까? 또는 자폐 스펙트럼 장애 (ASD)의 징후입니까? 인구의 약 2 %에 영향을 미치는 신경 발달 장애전체 스쿨 버스를 타고있는 한두 명의 어린이에 해당합니까? 그리고 어떻게 알 수 있습니까?

워털루 대학의 응용 수학 부서의 연구 그룹은 다양한 시선 패턴을 구별하는 새로운 ASD 감지 기술 의사가 소아에서 ASD를 더 빠르고 정확하게 감지 할 수 있도록 도와줍니다.

우리는 조기 ASD 진단 및 중재의 이점이 너무 많기 때문에 이렇게했습니다. 연구에 따르면 4 세 이전에 시행 된 중재는인지, 언어 및 적응 행동의 상당한 향상과 관련이 있습니다.. 마찬가지로, 연구원들은 ASD에서 조기 개입의 구현을 연결했습니다 일상 생활 기술과 사회적 행동 개선. 반대로, 늦은 진단은 부모의 스트레스가 증가하고 조기 개입이 지연되는 경우.

현재 ASD 개입

ASD의 증상은 일반적으로 생후 첫 2 년 동안 나타나며 아동의 사회적 기능 능력에 영향을 미칩니다. 현재의 치료법은 다양하지만 대부분의 개입은 행동 관리 및 사회적 의사 소통 능력 향상에 중점을 둡니다.. 변화의 능력은 아이가 어릴수록 커지기 때문에 진단과 중재가 초기에 이루어질 경우 최상의 결과를 기대.

ASD의 평가에는 의학적 및 신경 학적 검사, 아동의 가족력, 행동 및 발달에 대한 심층 설문지 또는 심리학자의 평가.

불행히도, 이러한 진단 방법은 실제로 유아 친화적이지 않으며 비쌀 수 있습니다. 아이들이 설문지의 질문에 대답하거나 심리학자가 평가하는 것보다 개가 움직이는 얼굴과 같은 것을 보는 것이 훨씬 쉽다고 상상할 수 있습니다.

새로운 현미경으로서의 수학

수학자들은 자폐증 탐지와 어떤 관련이 있습니까?

이것은 실제로 우리 그룹이 참여하는 학제 간 연구의 예입니다. 생물학과 의학을 이해하는 현미경으로서의 수학. 우리는 구축 다양한 약물의 효과를 시뮬레이션하는 컴퓨터 모델 임상 데이터를 분석하기 위해 수학적 기술을 적용합니다.

우리는 수학이 ASD를 가진 어린이의 행동과 그들의 신경 전형적 대응을 객관적으로 구별 할 수 있다고 믿는다.

우리는 알고있다 ASD를 가진 개인은 신경 전형적인 개인과 다르게 사람의 얼굴을 시각적으로 탐색하고 스캔합니다.. 시선 패턴을 탐지하는 새로운 기술을 개발하면서 40 어린이, 주로 4 세 또는 5 세 어린이를 평가했습니다. 이 어린이들 중 약 절반은 신경형이며 다른 어린이들은 ASD를 가지고 있습니다. 각 참가자에게는 시선 추적 시스템에 통합 된 화면에 얼굴의 44 사진이 표시되었습니다.

적외선 장치는 홍채에서 파동의 방출과 반사를 통해 각 어린이가보고 있던 자극의 위치를 ​​해석하고 식별했습니다.

어린이가 얼굴을 스캔하는 방법을 분석하는 새로운 자폐증 조기 발견 기술
|사람의 얼굴을 볼 때 신경 전형적인 아이는 눈에 더 집중하고 ASD를 가진 아이는 입에 더 집중합니다. (Shutterstock)

안구 운동의 패턴

이미지는 7 가지 주요 영역으로 분류되었으며, 여기에는 참가자들이 시선에 집중했습니다. 오른쪽 눈 아래, 오른쪽 눈 아래, 왼쪽 눈 아래, 왼쪽 눈, 코, 입 및 기타 화면 부분. 네트워크 분석에서 4 가지 다른 개념을 사용하여 이러한 기능에 대한 아동의 다양한 중요도를 평가했습니다.

참가자들이 각 기능을 보는 데 얼마나 많은 시간을 보냈는지뿐만 아니라 어떻게 눈을 움직여 얼굴을 스캔했는지 알고 싶었습니다.

예를 들어, 연구원들은 사람의 얼굴을 볼 때 신경계의 아이가 눈에 더 집중한다 ASD를 가진 어린이는 입에 더 집중합니다. 또한 ASD를 가진 어린이는 얼굴을 다르게 스캔합니다. 다른 사람의 눈에서 턱으로 초점을 옮길 때 ASD를 가진 어린이와 다른 경로를 통해 눈을 더 빨리 움직일 수 있습니다..

어린이 친화적 진단 프로세스

의사 사무실에 들어가서이 검사를 요청하는 것은 아직 불가능하지만,이 연구가 결국 진단 과정이 어린이들에게 덜 스트레스를 줄 수 있기를 바랍니다.

이 기술을 사용하려면 시중에서 판매되는 적외선 아이 트래커와 네트워크 분석 기술이 필요합니다. 이론적으로 알고리즘을 구현하려는 모든 소프트웨어 개발자가 알고리즘을 설명했습니다.

조기 진단의 장애 요인을 제거함으로써 ASD를 가진 어린이가 더 일찍 개입하여 삶의 질이 향상되고 장기적으로 독립성이 향상되기를 바랍니다.

저자에 관하여

Anita Layton, 캐나다 수학 생물학 및 의학의 150 연구 위원장; 응용 수학, 약학 및 생물학 교수 워털루 대학교 Mehrshad Sadria, M. Math Candidate, 응용 수학과, 워털루 대학교

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