Automatisierte Diagnose von Dysgraphie auf menschlicher Ebene mit einem Tablet
Thibault Asselborn, Thomas Gargot, Lukasz Kidzinski, Wafa Johal, David Cohen, Caroline Jolly, Pierre Dillenbourg
Der akademische und verhaltensbezogene Fortschritt von Kindern hängt mit der rechtzeitigen Entwicklung von Lese- und Schreibfähigkeiten zusammen. Dysgraphie, eine Handschrift-Lernschwäche, ist in der Regel mit Legasthenie, Koordinationsstörungen (Dyspraxie) oder Aufmerksamkeitsdefizitsyndromen verbunden, die alle zu den neurologischen Entwicklungsstörungen gehören. Dysgraphie kann Kinder in ihrem Alltag ernsthaft beeinträchtigen und erfordert eine therapeutische Betreuung.
Die Früherkennung von Schreibschwierigkeiten ist daher in der Kinderheilkunde von großer Bedeutung. Seit Anfang des 20. Jahrhunderts wurden zahlreiche Skalen entwickelt, um die Qualität der Handschrift zu beurteilen. Diese Tests erfordern jedoch in der Regel, dass ein Experte die von einer Testperson auf Papier geschriebenen Sätze visuell untersucht, weshalb sie subjektiv und teuer sind und zudem eine schlechte Skalierung aufweisen. Außerdem lassen sie potenziell wichtige Merkmale der motorischen Kontrolle wie Schreibdynamik, Stiftdruck oder Stiftneigung außer Acht. Mit der zunehmenden Verfügbarkeit digitaler Tablets sind jedoch Funktionen zur Messung dieser ignorierten Merkmale nun potenziell in großem Umfang und zu sehr niedrigen Kosten verfügbar.
In dieser Arbeit haben wir ein Diagnosewerkzeug entwickelt, das lediglich ein handelsübliches Tablet erfordert. Zu diesem Zweck haben wir die Daten von 298 Kindern, darunter 56 mit Dysgraphie, modelliert. Die Kinder führten den BHK-Test auf einem digitalen Tablet durch, das mit einem Blatt Papier bedeckt war. Wir extrahierten 53 Handschriftmerkmale, die verschiedene Aspekte der Handschrift beschreiben, und verwendeten den Random Forest Klassifikator, um Dysgraphie zu diagnostizieren. Unsere Methode erreichte eine Sensitivität von 96,6 % und eine Spezifität von 99,2 %. In Anbetracht der Intra-Rater- und Inter-Rater-Übereinstimmung im BHK-Test hat unser Verfahren eine vergleichbare Genauigkeit für Experten und kann direkt als Diagnoseinstrument eingesetzt werden.
