Development of a computing App for the evaluation of executive functions in autism spectrum disorder's patients

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pesnot, Anne-Teresa Martins
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/41317
Resumo: Tese de mestrado integrado, Engenharia Biomédica e Biofísica (Engenharia Clínica e Instrumentação Médica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019
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spelling Development of a computing App for the evaluation of executive functions in autism spectrum disorder's patientsAutismoRastreamento do olharAvaliaçãoSoftware médicoAplicação para computadorTeses de mestrado - 2019Domínio/Área Científica::Ciências Médicas::Biotecnologia MédicaTese de mestrado integrado, Engenharia Biomédica e Biofísica (Engenharia Clínica e Instrumentação Médica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019A Perturbação do Espectro do Autismo (PEA) é uma perturbação do neuro desenvolvimento que se manifesta cedo na vida de uma pessoa e persiste ao longo da sua vida, tendo diversas consequências a nível social, nas atividades do quotidiano e até a nível do desenvolvimento cognitivo em alguns casos. A PEA afeta não só o indivíduo diagnosticado com a doença, mas também toda a dinâmica familiar. O diagnóstico de PEA pode ser bastante complicado e envolve múltiplos questionários e testes com o doente e os familiares mais próximos de modo a identificar os sinais de alarme e avaliar a gravidade da perturbação. Diversos estudos prévios sugerem que o olhar (movimentos oculares) pode refletir funções cognitivas que se encontram alterada nos casos de PEA. Através da utilização de equipamentos de rastreamento de olhar e software especializado, é possível analisar os movimentos oculares e avaliar o perfil executivo em doentes com PEA. Em alguns casos, o desenvolvimento de software especializado é, também, útil na intervenção da doença. Estudos anteriores demonstraram diferenças significativas a nível de execução das tarefas da Wechsler Intelligence Scale for Children – III (WISC – III) entre crianças com PEA e crianças com outras perturbações do neuro desenvolvimento. Assim, o objetivo do projeto desenvolvido no âmbito desta dissertação é verificar se existem diferenças significativas a nível de execução entre crianças com PEA e crianças com desenvolvimento típico (DT). Este projeto consiste num jogo com duas tarefas normalmente utilizadas (tarefas adaptadas da WISC– III) no ambiente clínico na avaliação de PEA em crianças com idades compreendidas entre os 6 e os 10 anos de idade. A primeira tarefa trata-se de uma tarefa de código com o objetivo de avaliar a atenção, processamento sequencial, memória a curto prazo, capacidades psicomotoras, velocidade de execução e planeamento da tarefa. Durante esta tarefa os participantes têm como objetivo associar cinco imagens representativas de três temáticas diferentes (formas geométricas, animais da quinta e meios de transporte) à letra correta, seguindo um código que está sempre visível no topo do ecrã. A tarefa tem três níveis (cada um com uma temática específica) e em cada nível o número de associações necessárias até completar o objetivo aumenta, de modo a aumentar também a dificuldade. As imagens são apresentadas no lado direito do ecrã numa caixa designada por “Inventário” e as associações devem ser feitas da esquerda para a direita ao longo das linhas, pela ordem apresentada, de acordo com o código no topo do ecrã. A segunda tarefa incluída neste jogo é a composição de objetos. Neste caso pretende-se avaliar a organização visual e espacial, memória visual, noção do todo a partir das suas partes e coordenação visual e motora. Nesta tarefa os participantes têm como objetivo observar uma imagem completa durante 30 segundos e, de seguida, reconstruir essa imagem a partir de um número de peças que aumenta ao longo de três níveis, juntamente com a complexidade da imagem mostrada inicialmente. As peças que compõem a imagem são apresentadas do lado direito do ecrã, numa caixa de “Inventário” e os participantes são livres para pegar em qualquer uma das peças e tentar colocá-la na posição correta. A tarefa de código foi escolhida por ser a tarefa que apresentou mais diferenças entre os grupos nos estudos feitos anteriormente. Por outro lado, a tarefa de composição de objetos foi incluída como tarefa de validação e também com o intuito de comparar se existem diferenças entre estas duas populações e as populações estudadas anteriormente (doentes com outras doenças do neuro desenvolvimento). O jogo foi integrado com um equipamento de rastreamento de olhar de baixo custo de modo a recolher dados sobre os movimentos oculares enquanto as crianças realizavam as tarefas. O processo de calibração do equipamento foi único para cada um dos participantes (dos quais 14 eram crianças com DT e 8 eram crianças diagnosticadas com PEA) e foi baseado na fixação do olhar em pontos específicos do ecrã, conforme as indicações fornecidas passo a passo pelo software do sensor de rastreamento do olhar. Os resultados obtidos relativos à primeira tarefa sugerem que as crianças com PEA apresentam maiores dificuldades nas tarefas de código, verificando-se maior número de erros e um tempo total de execução da tarefa aumentado para as crianças com PEA. A justificação destes resultados prende-se também com a dificuldade cognitiva das crianças com PEA relativas às áreas avaliadas. Também o padrão de movimentos oculares destas crianças é substancialmente diferente quando comparado com crianças com DT. Os participantes com PEA aparentam ter sentido uma maior necessidade de consultar o código durante a tarefa de código e continuaram a apoiar-se nesta consulta durante os três níveis da tarefa; por outro lado as crianças de DT mostraram uma necessidade muito menor de consultar o código e, à medida que avançavam no jogo, consultaram-no cada vez menos. Além disto, os padrões de movimentos oculares dos participantes com PEA sugerem uma maior aptidão por certas letras do código enquanto os padrões dos participantes com DT sugerem um olhar mais organizado e não concentrado em letras específicas. Relativamente à segunda tarefa, as diferenças entre os dois grupos de participantes não foram tão acentuadas, existindo uma progressão no número de erros por nível quase linear e semelhante entre os dois grupos; no entanto, o tempo total de execução da tarefa no nível 3 aumentou substancialmente no caso dos participantes com PEA, o que mais uma vez sugere dificuldade em lidar com uma maior quantidade de estímulos e poderá indicar maior dificuldade em manter a integridade da imagem enquanto todo quando a desfragmentação é maior. Não obstante, a percentagem de participantes com PEA que completou a tarefa de composição foi muito elevada e superior à da primeira tarefa, o que sugere uma preferência destas crianças pela tarefa de composição, como era esperado de acordo com a literatura acerca do autismo e das diferenças cognitivas e sociais associadas a esta perturbação do neuro desenvolvimento. Nesta segunda tarefa também se verificaram diferenças nos padrões de movimentos oculares: os participantes com PEA focaram-se maioritariamente num único detalhe em cada imagem enquanto os participantes com DT tentaram focar vários pontos de cada imagem de modo a reter mais detalhes da mesma. Além disto, alguns participantes com PEA percorreram com o olhar o rebordo da primeira imagem de forma vaga, indicando uma possível falta de concentração na tarefa proposta. Os questionários realizados a cada participante após a sua participação no estudo revelaram que a grande maioria das crianças (95,8%) gostou do jogo e 73,1% de todos os participantes conseguiram terminar o jogo na sua totalidade. Apesar disto, é de notar que nem todas as crianças com PEA tiveram uma reação positiva ao jogo e precisaram de muito encorajamento e motivação para completar as tarefas que lhes eram propostas, enquanto as crianças com DT mostraram todas uma reação positiva ao jogo e completaram-no sem grande necessidade de encorajamento por parte dos pais/encarregados de educação ou dos investigadores presentes durante os testes. Com base nestes resultados, conclui-se que existem diferenças claras e fáceis de identificar nos padrões de movimento ocular de crianças com DT e crianças com PEA. Estas diferenças podem vir a ser utilizadas em trabalho a desenvolver no futuro de modo a obter uma ferramenta robusta, que integre os métodos utilizados em ambiente clínico – que foram neste projeto adaptados para formato digital – com hardware e software de rastreamento de olhar – e que facilite a avaliação do perfil executivo ou a possível intervenção nas PEA em psicologia clínica.Autism Spectrum Disorders (ASD) is a neurodevelopmental disorder that show themselves early in a person’s life and persist throughout their lifespan, having diverse consequences in social life and even in cognitive development. The diagnosis of ASD is complicated and involves a series of tests with the patient and their caretaker to identify warning signs and assessing the severity of the disorder. Previous studies have suggested that eye movements are a reflection of cognitive functions that are presented differently in cases of ASD. Using eye tracking devices and software, eye movements can be analysed to evaluate the executive profile in ASD patients and help with a possible intervention. In this dissertation, a game that consists of two tasks (Coding and Puzzles) typically used to evaluate ASD in children aged 6 to 10 years was developed and integrated with a low cost eye tracker. Results suggest that ASD children have more difficulty with tasks associated with coding and present eye movements that are substantially different than those of children with a typical development. Based on these results, further work can be done in order to develop a robust tool that integrates the presently used methods in digital format with eye tracking hardware and software and facilitates the evaluation of and intervention in ASD in clinical psychology.Lima, Cláudia Bandeira deFerreira, Hugo AlexandreRepositório da Universidade de LisboaPesnot, Anne-Teresa Martins2022-10-30T00:30:40Z201920192019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/41317TID:202386848enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2025-03-17T14:15:07Zoai:repositorio.ulisboa.pt:10451/41317Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-29T03:06:46.810704Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
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