Peneliti Swiss  Gunakan Video untuk Deteksi Dini Autisme

JAKARTA - Individu yang terkena gangguan spektrum autisme sering mengalami masalah komunikasi dan kesulitan dalam interaksi sosial. Meski sangat sering, gangguan ini sulit didiagnosis sebelum anak usia lima tahun. Namun, perawatan dini dapat mengimbangi kesulitan ini dengan memberikan intervensi perilaku khusus yang berfokus pada pengembangan keterampilan yang terpengaruh oleh autisme.

Inilah sebabnya mengapa tim interdisipliner di Universitas Jenewa (UNIGE), Swiss, telah mengembangkan algoritme kecerdasan buatan (AI) berdasarkan analisis video otomatis, sehingga memungkinkan untuk mempelajari komunikasi non-verbal anak-anak secara anonim dan standar.

Diklaim mudah digunakan, teknologi ini dengan tepat mengklasifikasikan 80% kasus dari video pendek yang menunjukkan anak dengan atau tanpa autisme di bawah 5 tahun bermain dengan orang dewasa. Hasil ini, yang akan ditemukan dalam jurnal Scientific Reports, yang bisa membuka jalan bagi alat untuk deteksi dini gangguan autistik.

Gangguan Spektrum Autisme mempengaruhi satu dari 54 anak dan ditandai dengan kesulitan dalam interaksi sosial, keterampilan komunikasi yang berubah, dan dengan adanya perilaku berulang dan minat yang terbatas. Akibatnya, anak autis sering mengalami kesulitan mengikuti kurikulum standar sekolah.

"Namun, jika diagnosis dibuat sebelum usia 3 tahun, seringkali mungkin untuk menebus keterlambatan perkembangan ini. Intervensi perilaku khusus mungkin benar-benar mengubah lintasan perolehan keterampilan mereka dan memungkinkan mereka untuk mengintegrasikan ke sekolah umum," catat Marie Schaer , profesor di Departemen Psikiatri di Fakultas Kedokteran UNIGE dan penulis senior studi tersebut.

Oleh karena itu, tantangannya terletak pada diagnosis dini, karena autisme sering kali terlambat didiagnosis, setelah usia 3 tahun.

Menggunakan analisis video otomatis

Autisme dicirikan oleh komunikasi non-verbal yang berbeda dari anak yang biasanya berkembang. "Ini berbeda dalam beberapa hal, seperti kesulitan dalam membangun kontak mata, tersenyum, menunjuk ke objek atau cara mereka tertarik pada apa yang mengelilingi mereka," kata Nada Kojovic, seorang peneliti di tim Marie Schaer dan penulis pertama studi tersebut.

"Inilah mengapa kami merancang sebuah algoritma menggunakan kecerdasan buatan yang menganalisis gerakan anak-anak di video dan mengidentifikasi apakah mereka merupakan karakteristik gangguan spektrum autisme atau tidak," tambah Kojovic.

Selama tiga tahun, para ilmuwan, didukung oleh Swiss National Center of Comptence in Research (NCCR) Synapsy, mengembangkan algoritma ini, yang bertujuan untuk mengklasifikasikan video hanya berdasarkan gerakan anak saat berinteraksi dengan orang lain.

Untuk melakukan ini, pertama-tama mereka menggunakan teknologi bernama OpenPose, yang dikembangkan di Universitas Carnegie Mellon. Teknologi visi komputer ini mengekstrak kerangka orang yang bergerak seperti yang ditangkap dalam video dan memungkinkan analisis gerakan dengan menghapus semua karakteristik yang dapat membedakan (usia, jenis kelamin, latar, dll.), hanya menjaga hubungan kerangka dalam ruang dan waktu.

Tim peneliti UNIGE kemudian mengembangkan algoritme AI mereka yang dirancang untuk mendeteksi autisme dan mengujinya pada 68 anak yang biasanya berkembang dan 68 anak autis, semuanya berusia di bawah lima tahun.

"Kami membagi setiap kelompok menjadi dua: 34 kelompok pertama di setiap kelompok 'melatih' AI kami untuk membedakan perilaku non-verbal anak-anak dengan dan tanpa autisme. Yang lain kemudian membantu kami menguji keakuratannya. Kami juga melakukan penilaian pada 101 kelompok anak-anak lain," jelas Thomas Maillart, seorang peneliti di Institut Ilmu Informasi dan anggota fakultas di Sekolah Ekonomi dan Manajemen Jenewa (GSEM) dan Pusat Universitas untuk Informatika (CUI) di UNIGE.

AI menyaring video anak-anak bermain bebas dengan orang dewasa. "Tidak ada skenario yang ditentukan sebelumnya. Ini adalah masalah menganalisis perilaku non-verbal anak-anak secara bebas, sambil memberi mereka berbagai objek yang memungkinkan untuk menentukan ada tidaknya gangguan autistik," kata Nada Kojovic.

Hasilnya menunjukkan bahwa AI membuat klasifikasi autisme yang akurat di lebih dari 80% kasus. "Ini adalah hasil yang luar biasa,” kata Marie Schaer dengan antusias. “Dalam 10 menit, kami memang dapat memperoleh pemeriksaan pertama yang dapat diakses oleh siapa saja, di mana pun mereka tinggal.”

Ini akan memungkinkan orang tua yang mengkhawatirkan anak-anak mereka untuk mendapatkan penilaian otomatis awal dari gejala autisme.

“Hal ini tentu saja tidak sempurna, tetapi dapat merupakan langkah pertama yang harus dikonfirmasi melalui konsultasi dengan spesialis," ucap Kojovic.

Studi juga menunjukkan bahwa seringkali dibutuhkan lebih dari satu tahun antara kekhawatiran pertama orang tua dan rujukan mereka ke konsultasi khusus.

Selain itu, analisis video otomatis ini menawarkan anonimitas lengkap. "Ini sangat berharga, tidak hanya untuk pertukaran video antara spesialis untuk memperbaiki diagnosis, tetapi juga untuk melatih siswa," lanjut peneliti Jenewa.

Perlu dicatat bahwa teknologi ini tidak memerlukan intervensi langsung pada anak. "Pemasangan sensor gerakan memakan waktu dan sensitif; itu juga dapat mengganggu anak-anak dan mempengaruhi hasil. Di sini, analisis berbasis computer vision non-invasif," kata Nada Kojovic.

Selain itu, karena tidak memerlukan pengaturan khusus, algoritme dapat digunakan untuk menganalisis video yang direkam di masa lalu, keuntungan yang jelas untuk tujuan penelitian.

Tujuan dari tim multidisiplin sekarang adalah untuk membuat AI ini tersedia untuk semua orang. "Kami sekarang ingin mengembangkan aplikasi yang memungkinkan seperti analisis hanya dengan video berdurasi 10 menit yang direkam dengan smartphone," tutup Thomas Maillart.