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J. Hartl:
"Assessing the Sensory Functionality of Children using Depth Data: Development of a reproducible and stable Test for Measuring the Kinaesthesia of Children (with ASD)";
Betreuer/in(nen): H. Kaufmann, C. Schönauer; 188-2, 2015; Abschlussprüfung: 15.04.2015.

Autismus ist eine tiefgreifende Entwicklungsstörung die häufig sensorische und motorische Probleme mit sich bringt. Ein Sinn der noch nicht ausgiebig erforscht wurde ist die Propriozeption, der Lage- und Bewegungssinn des Körpers, der die Grundlage für die Bewegungsplanung und zielgerichtetes Handeln bildet. Dieser Sinn kann mittels eines Umpositionierungs-Tests getestet werden, wobei das zu testende Kind ihre oder seine Gliedmaßen so weit bewegen muss, bis sie oder er denkt einen Referenz-Winkel erreicht zu haben. Existierende Systeme, die einen Außenskelett-Roboterarm verwenden, sind sowohl bezüglich der messbaren Parameter als auch bezüglich Benutzbarkeit im klinischen Alltag eingeschränkt.
In dieser Arbeit stelle ich das Design und die Umsetzung einer neuen Methode vor die propriozeptiven Funktionen von Kindern mit Autismus zu messen, ohne beeinflussende und unkomfortable Maschinen. Ein Tiefenbild-Sensor liefert die Tiefendaten, welche zu einem PC übertragen werden, wo sie anschließend mit der entwickelten Applikation analysiert werden. Das System wird für den reproduzierbaren und stabilen Test der Kinästhesie von Kindern verwendet, wobei die Kinder lediglich vor dem Sensor stehen, ohne einschränkende andere Instrumente. Da die Applikation im 3D-Raum arbeitet werden für jedes Gelenk jeweils zwei Rotationsachsen gemessen.
Das System wurde hinsichtlich Reproduzierbarkeit, Stabilität und Genauigkeit mit zehn Testpersonen evaluiert. Zusätzlich wurde ein Pilot-Test mit normal entwickelten Kindern durchgeführt, um die Funktionalität und Benutzbarkeit des Systems zu testen. Hierbei mussten die Kinder eine Reihe unterschiedlicher Posen ohne Sichtkontrolle einnehmen. Außerdem wird das System für eine größere Studie mit Kindern mit Autismus verwendet.

Autism spectrum disorder (ASD) is a pervasive developmental disorder that often in-volves sensory and motor problems. A sense that has not yet been well studied is pro-prioception, the sense of joint motion and joint position, which is the basis for motor planning and purposeful action. This sense can be tested with a repositioning test where the subjects have to move their limbs until they believe a certain reference angle is reached. Existing systems using exoskeleton robotic arms are limited regarding the measureable parameters and their usability in everyday clinical practice.
In this thesis I will present the design and implementation of a new method to measure proprioceptive functions of children with ASD. An RGB-D sensor is used to deliver the depth data that are transferred to a PC and analyzed with the application I developed. The system will be used for a reproducible and stable test for non-intrusively assessing the kinesthesia of children, where the children only have to stand in front of the sensor without any constraining instruments. Since the application works in 3D space, two rota-tion axes for each joint are used.
The system was evaluated for reproducibility, stability and accuracy with ten partici-pants. In addition, it was pilot tested with normally developed children for functionality and usability of the system, where the children had to assume different body positions without visual control. The system will be used in a larger study on children with ASD.

Autismus; Propriozeption; Kinesthäsie; Tiefenbild-Sensor

http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_238390.pdf