UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE 2. LÉKAŘSKÁ FAKULTA Lucie Nývltová Hodnocení pohybové aktivity dětí s autismem pomocí inerciálních senzorů představení metody měření a její využitelnost v diagnostice bakalářská práce Praha 2012

Autor práce: Lucie Nývltová Vedoucí práce: prof. MUDr. Vladimír Komárek CSc. Oponent práce: Datum obhajoby: květen 2012

Bibliografický záznam NÝVLTOVÁ, Lucie. Hodnocení pohybové aktivity dětí s autismem pomocí inerciálních senzorů představení metody měření a její využitelnost v diagnostice. Praha: Karlova univerzita, 2. lékařská fakulta, Klinika rehabilitace a tělovýchovného lékařství, 2012. s. 57. Vedoucí bakalářské práce prof. MUDr. Vladimír Komárek CSc. Anotace Autismus patří mezi vývojové pervazivní poruchy. Mezi jeho základní symptomy patří porucha v oblasti komunikace, sociální interakce a imaginace. Dalšími příznaky jsou abnormality v pohybové aktivitě projevující se opožděním v motorickém vývoji, stereotypními pohyby, posturální instabilitou, poruchou v napodobení pohybu a dyspraxii. Objevují se už v prvních letech života dítěte. K diagnostice autismu dochází nejdříve mezi 2. a 3. rokem života, nicméně pokud by byla možná diagnóza na základě pohybových projevů, bylo by možné stanovit diagnózu ještě dříve. Práce představuje metodu měření inerciálními senzory, která by mohla sloužit k posouzení pohybové aktivity autistických dětí. Klíčová slova autismus, pohybová aktivita, časný motorický vývoj, stereotypní pohyby, posturální instabilita, dyspraxie, porucha imitace, diagnostika autismu, inerciální senzory

Annotation Autism belongs to developmental pervasive disorders. Primary symptoms of autism include failure in communication, social interaction and imagination. Other symptoms are abnormalities in physical activity manifested by delays in motor development, stereotyped movements, postural instability, impaired in imitation and dyspraxia. These symptoms already come up in the first years of life. The first diagnosis of autism used to be made between 2nd and 3rd year of life, however if the diagnosis could be based on physical symptoms, it would be possible to establish the diagnosis earlier. The work presents a method of measurement by inertial sensors that could be used to assess physical activity of autistic children. Keywords autism, motor activity, early motor development, stereotyped movements, postural instability, dyspraxia, impairment in imitation, diagnosis of autism, inertial sensors

Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci zpracovala samostatně pod vedením Prof. MUDr. Vladimíra Komárka CSc., uvedla všechny použité literární a odborné zdroje a dodržovala zásady vědecké etiky. Dále prohlašuji, že stejná práce nebyla použita pro k získání jiného nebo stejného akademického titulu. V Praze 20. 4. 2012 Lucie Nývltová

Poděkování Ráda bych poděkovala prof. MUDr. Vladimíru Komárkovi CSc. za vedení mé bakalářské práce a za cenné rady a připomínky. Dále moc děkuji Ing. Jaroslavu Altmannovi, Ing. Igoru Bodlákovi a firmě Princip a.s. za zapůjčení inerciálních senzorů a pomoc při zpracování a vyhodnocení naměřených dat. Můj dík patří též MUDr. Lucii Pacherové za umožnění měření v psychiatrické léčebně v Bohnicích a všem ostatním, kteří mi pomohli s hledáním vhodných probandů pro měření. V neposlední řadě samozřejmě děkuji všem ochotným dětem a jejich rodičům, kteří se zúčastnili měření.

OBSAH ÚVOD... 10 1 PŘEHLED POZNATKŮ... 11 1.1 AUTISMUS... 11 1.1.1 Epidemiologie... 11 1.1.2 Klasifikace... 12 1.1.3 Symptomatologie... 12 1.1.4 Komorbidita... 16 1.2 POHYBOVÁ AKTIVITA AUTISTŮ... 18 1.2.1 Časný motorický vývoj... 18 1.2.2 Stereotypní pohyby autistů... 20 1.2.3 Posturální instabilita... 21 1.2.4 Porucha imitace a vliv dyspraxie... 22 1.3 DIAGNOSTIKA AUTISMU... 25 1.3.1 Diagnostika autismu v současné době... 25 1.3.1.1.1 CHILDHOOD AUTISM RATING SCALE (CARS)... 26 1.3.1.1.2 AUTISM DIAGNOSTIC INTERVIEW REVISED (ADI-R)... 26 1.3.1.1.3 CHECKLIST FOR AUTISM IN TODDLERS (CHAT)... 27 1.3.1.1.4 AUTISM DIAGNOSTIC OBSERVATION SCHEDULE (ADOS)... 27 1.3.2 Možnosti dřívější diagnostiky... 28 1.3.2.1.1 VYBAVENÍ SENZORU... 29 1.3.2.1.2 MĚŘENÍ INERCIÁLNÍMI SENZORY... 30 1.3.2.1.3 VYHODNOCENÍ NAMĚŘENÝCH DAT... 31 2 CÍL A HYPOTÉZY... 33 3 METODIKA... 34 3.1 VÝBĚR PROBANDŮ... 34 3.2 PŘÍSTROJE VYUŽITÉ PRO MĚŘENÍ... 34 3.3 POMŮCKY PRO MĚŘENÍ... 34 3.4 ROZMÍSTĚNÍ INERCIÁLNÍCH SENZORŮ... 34 3.5 POSTUP MĚŘENÍ... 34 4 VÝSLEDKY... 36 4.1 HYPOTÉZA Č. 1... 36 4.2 HYPOTÉZA Č. 2... 36 4.2.1 Stavba věže z kostek... 36 4.2.2 Malování sluníčka... 37 4.2.3 Napodobení pohybu... 39

4.3 HYPOTÉZA Č. 3... 39 5 DISKUZE... 43 5.1 DISKUZE K PŘEHLEDU POZNATKŮ... 43 5.2 DISKUZE K MĚŘENÍ INERCIÁLNÍMI SENZORY... 45 5.2.1 Hypotéza č. 1... 45 5.2.2 Hypotéza č. 2... 45 5.2.3 Hypotéza č. 3... 46 6 ZÁVĚRY... 48 REFERENČNÍ SEZNAM... 49 SEZNAM PŘÍLOH... 53 PŘÍLOHY... 54

SEZNAM ZKRATEK AD dětský autismus ADI R - Autism Diagnostic Interview Revised ADHD Attention Deficit Hyperactivity Disorder ADOS - Autism Diagnostic Observation Schedule AS Aspergerův syndrom CARS - Childhood Autism Rating Scale CHAT - Checklist for Autism in Toddlers CKP centrální koordinační porucha DSM diagnostický a statistický manuál HFA vysokofunkční autismus LFA nízkofunkční autismus MKN mezinárodní klasifikace nemocí MR mentální retardace PAS porucha autistického spektra PDD pervazivní vývojové poruchy

ÚVOD Autismus je časná neurovývojová porucha s neurobiologickým základem. Mezi základní symptomy autismu patří porucha komunikace, sociální interakce a porucha imaginace projevující se stereotypním chováním a omezenými zájmy. U dětí s autismem dochází často také k abnormalitám v motorickém projevu, které jsou nejspíše způsobeny mozkovou dysfunkcí hlavně frontostriálního a cerebelárního systému. Odchylky v pohybové aktivitě tak pozorujeme v opožděném motorickém vývoji, dyspraxii a pohybové neobratnosti, stereotypních pohybech, posturální instabilitě a v narušené schopnosti napodobit pohyb. K diagnostice tohoto onemocnění dochází mezi druhým a třetím rokem života dítěte na základě posouzení chování dítěte za pomoci screeningových a posuzovacích škál. Vzhledem k tomu, že se motorické abnormality často manifestují ještě před druhým rokem života, uvažuje se o možnosti diagnostiky tohoto onemocnění na základě pohybové aktivity. Tato práce se zabývá pohybovou aktivitou autistů jako možným časným ukazatelem tohoto onemocnění. Praktická část práce je poté zaměřena na představení nové metody měření, která by mohla některé motorické abnormality autistů objektivně zaznamenat. Cílem bakalářské práce je rešeršní formou shrnout současné poznatky v oblasti pohybové aktivity a diagnostiky autismu a představit novou metodu měření, která by do budoucna mohla pomoci v dřívější diagnostice autismu. První část práce shrnuje obecné poznatky o autismu jako takovém. Věnuje se epidemiologii, klasifikaci, symptomatologii a komorbiditě tohoto onemocnění. Další kapitola se zabývá pohybovou aktivitou autistů. Na základě uvedených studií popisuje jednotlivé motorické abnormality, které se u poruchy autistického spektra vyskytují. Poslední kapitola obsahuje stručný přehled současných metod diagnostiky tohoto onemocnění. Dále se věnuje popisu inerciálních senzorů, které jsou využity pro měření v praktické části práce. 10

1 PŘEHLED POZNATKŮ 1.1 AUTISMUS Autismus, nazývaný také jako porucha autistického spektra (PAS) či autistické kontinuum, patří mezi vývojové pervazivní poruchy (PDD). (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 13) Toto onemocnění je charakterizované postižením v oblasti sociální interakce, verbální i nonverbální komunikace a imaginace. Porucha imaginace se projevuje omezeným repertoárem chování. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 35) 1.1.1 Epidemiologie O epidemiologii tohoto onemocnění bylo napsáno mnoho studií. První studii provedl Viktor Lotter v roce 1966. Od té doby proběhlo přibližně 30 epidemiologických studií. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 34) Z výsledků všech těchto studií je zřejmé, že prevalence tohoto onemocnění se stále zvyšuje. Příčinou však primárně nemusí být zvyšování počtu nemocných, ale spíše zlepšení diagnostiky tohoto onemocnění. Hrdlička a Komárek (2004, s. 34) uvádějí, že podstatné jsou zejména výsledky studií z posledního desetiletí, které jsou založeny na platných diagnostických kritériích a moderních screeningových metodách a diagnostických nástrojích. Za zmínku stojí hlavně novější studie. Hrdlička a Komárek (2004, s. 35) uvádějí: Byly popsány významně vyšší prevalence dětského autismu, tak i vývojových pervazivních poruch celkově podle kritérií MKN-10 udávané hodnoty činí 30,8 a 57,9/10 000 ve studii Bairda et al. (2000), podle kritérií DSM-IV pak 16,8 a 62,6/10 000 v práci Chakrabartiho a Fombonna (2001) a 40,0 a 67,0/10 000 v práci Bertranda et al. (2001). Gillberg & Peeters (2003, s. 49) uvádějí, že u jednoho dítěte z tisíce, které se dožijí jednoho roku, se vyvine autistický syndrom. Aspergerův syndrom je podle nich ještě častější. Uvádějí 3-4 děti z tisíce. Rozdíl v epidemiologii je závislý na pohlaví. Autoři se shodují, že autismus je častější u chlapců. V publikaci Gillberga a Peeterse (2003, s. 49) se dočteme, že u 11

chlapců se autismus vyskytuje třikrát častěji než u dívek, zatímco práce Cohena a Volkmarka (1997) udávají čtyřikrát až pětkrát větší výskyt u chlapců oproti dívkám. Gillberg a Peeters (2003, s. 49) tvrdí, že menší výskyt u dívek může být dán tím, že dívky mají všeobecně vyvinutější řeč i sociální vztahy, dokonce i okruh zájmů bývá širší a méně vymezený než u chlapců. Symptomy autismu tak u nich mohou být mírně odlišné. Řeč ani sociální vztahy nemusí být zdánlivě do tak výrazné míry porušeny. Může u nich docházet k patologickému odmítání příkazů. Mohou být také vnímány jako dívky se sociálním deficitem a poruchami učení. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 49-50) S epidemiologií autismu sice primárně nesouvisí studie z roku 2003 Autistické rysy v obecné populaci (Constantino & Todd, 2003), nicméně její údaje jsou podle Hrdličky (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 35) zajímavé. Z výsledků této studie vyplývá, že určité autistické rysy se objevují u 1,4% chlapců a 0,3% dívek z obecné populace, z čehož autoři studie vyvozují, že sociální deficity charakteristické pro PDD jsou v obecné populaci běžné. (Constantino & Todd, 2003) 1.1.2 Klasifikace Do Mezinárodní klasifikace nemocí (MKN) byli vývojové pervazivní poruchy zařazeny až v roce 1993. Poprvé se však tento koncept pod pojmem vývojové pervazivní poruchy objevil o několik let dříve v americkém diagnostickém a statistickém manuálu (DSM). (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 13) V dnešní době jsou platné dva klasifikační systémy MKN-10 a DSM-IV. Obě tyto klasifikace se liší v terminologii i spektru poruch. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 14) Manuál DSM-IV obsahuje méně diagnostických jednotek, nevyskytují se v něm na rozdíl od MKN-10 diagnózy Hyperaktivní porucha s mentální retardací a stereotypními pohyby ani atypický autismus. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 14) 1.1.3 Symptomatologie Mezi základní symptomy patří porucha sociální interakce, komunikace a porucha imaginace projevující se omezeným repertoárem chování a stereotypními zájmy. 12

1.1.3.1 Nástup symptomů Podle diagnostických systémů MKN-10 i DSM-IV, musí být u dětského autismu (AD) nástup příznaků před dovršením třetího roku života.(hrdlička & Komárek, 2004, s. 36) Podle několika studií si rodiče určitých odlišností ve vývoji svých dětí všimnou většinou podstatně dříve. Hrdlička a Komárek (2004, s. 36) uvádějí, že podle anamnéz s rodinami autistických dětí 55% rodičů zpozorovalo narušený psychomotorický vývoj u svého dítěte již během prvního roku života. Občas se však objevoval u rodičů problém v popisu specifické autistické psychopatologie. (Hrdlička et al., 2004) Podle nedávné francouzské studie 36,7% rodičů zpozorovalo abnormality ve vývoji svých dětí před dosažením prvního roku, 20,6% rodičů mezi 12. 18. měsícem, 19,4% mezi 18. 24. měsícem a 18,8% mezi 24. -36 měsícem. Pouze 3,6% rodičů si všimlo deficitu v psychomotorickém vývoji dítěte až po 36. měsíci.(baghdadli et. al., 2003) 1.1.3.2 Komunikace Problémy v oblasti komunikace a sociální interakce je náročné oddělit od sebe. Do komunikace řadíme obtíže týkající se verbální i neverbální interakce a porozumění, tedy i gesta, mimiku a řeč těla. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 22) U dětí do jednoho roku nebývají patologické projevy v komunikaci výrazné. Může se objevovat žvatlání, někteří rodiče též udávají, že jejich dítě nereaguje na zavolání ani jiné upoutání pozornosti. Gillberg a Peeters (2003, s. 23) nazývají tento stav fenomén on-off. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 22-23) Problému v komunikaci si rodiče většinou všimnou až kolem druhého roku života. Řeč dětí s autismem se najednou nevyvíjí, dochází k postupnému úbytku slovní zásoby. Z původní komunikace se tak nejdříve stávají věty o třech slovech, až řeč postupně vymizí. Fakt, že tyto děti přestanou používat slova, která dříve byla součástí jejich slovníku, svědčí o tom, že nejde primárně o poruchu řeči, spíše o nedostatečnou schopnost dítěte pochopit význam jazyka pro komunikaci. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 23) Asi polovina autistů zůstává němá. U druhé skupiny se po určitém období stagnace, která se objevuje od dvou a půl do čtyř až šesti let, opět řeč obnoví. K obnovení řeči však dochází díky tomu, že opakují, co slyší od lidí kolem sebe. Tento stav, nazývající 13

se echolálie, pozorujeme v určitém věku i u zdravých dětí, v této situaci ale poměrně rychle vymizí. U dětí postižených autismem echolálie často přetrvává velmi dlouho, měsíce, roky, někdy i celý život. Objevuje se též palilálie, kdy dochází k neustálému opakování vlastních slov i vět. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 23-24) Často tyto děti zaměňují zájmena tak, že místo já používají ty nebo on, větná skladba je též narušená. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 37) Postižení v oblasti komunikace vzniká u autistů z nepochopení významu používání jazyka. Tyto děti nechápou, že komunikace slouží k předávání informací mezi lidmi. Mnozí autisté tak svůj handicap řeší tím, že se nazpaměť naučí určitá slova a slovní spojení, aniž by chápali jejich pravý význam. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 24) Ve školním období se vytváří komunikační řeč. Děti jsou schopny se dorozumět, nicméně jejich komunikace bývá formální, doslovná a monotónní. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 24 25) Řeč dětí někdy připomíná řeč robota. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 37) Postižena bývá i neverbální složka komunikace. Mimika je plochá, nevyjadřující aktuální pocity a potřeby autistického dítěte. Gestikulace nebývá výrazná, někdy zcela chybí. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 37) 1.1.3.3 Sociální interakce Abnormální vývoj v sociálních vztazích pozorujeme většinou již v prvním roce života dítěte. Pouze u jedné pětiny dětí s autismem dochází k normálnímu vývoji až do 18-24. měsíce. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 25) Deficit v sociální interakci se u dětí kolem jednoho roku projevuje v nezájmu o hry typu paci, paci, pacičky, nevšímají si okolí a nepoužívají ukazováček pro ukázání na věc, kterou chtějí. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 26) Problém v sociálních vztazích se zvýrazňuje ve dvou až třech letech dítěte. Hlavní nedostatek je ve vzájemnosti. Dítěti nemusí vadit fyzický kontakt, ale nevyhledává činnosti založené na reciprocitě. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 27) Autističtí kojenci se často vyhýbají očnímu kontaktu. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 36) Nemusí vždy docházet k vyhýbání se očnímu kontaktu, ale pohled může být nesoustředěný, jakoby vzdálený a prázdný. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 27) Můžeme mít pocit, že koukají přes nás někam do dáli. 14

U dětí se nevytváří typická vazba k matce, často jim nevadí odloučení od blízké osoby. (Lewis, 1996; Wiener, 1997) V raném předškolním věku se může naopak objevit přehnaný a extrémní zájem o kontakt. Vznikají tak silné fixace na rodiče či sourozence. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 27) Tělesnému kontaktu se vyhýbá jen zlomek autistů. Většina má fyzický kontakt ráda. Baví je drsnější a rytmické činnosti. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 27) Děti s autismem nemají schopnost adekvátně přijímat a zpracovávat informace ze smyslů, což se týká zraku, sluchu, čichu i doteků. U některých dětí tak dochází k extrémní přecitlivělosti na chlad a bolest, která způsobuje, že děti nesnesou oblečení ani obuv, vadí jim zvuk vysavače i telefonu. (Strunecká, 2009, s. 19) Druhá skupina lidí s PAS má naopak sníženou citlivost vnímání bolesti, proto u nich může docházet až k sebezraňujícímu chování. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 27; Hrdlička & Komárek, 2004, s. 37) V období školní docházky se u mnoha dětí vyvíjí sociální vztahy pozitivně. Postupně mizí výrazné abnormality, dítě má často dokonce přítomnost cizích lidí rádo. Deficit v sounáležitosti a vzájemnosti však stále přetrvává. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 28) Gillberg a Peeters (2003, s. 28) uvádějí, že až u 40% autistů nastávají největší problémy v období dospívání. Baird et al. (2003) uvádí regresi, která se obvykle objevuje mezi 15. a 21. rokem života, ve 25-30%. Často dochází ke zhoršení symptomů a návratu problémů z dřívějších let. Může se objevit regrese až na úroveň předškolních let, která se může projevit i v problémech v sebeobsluze. Zvýrazňuje se hypoaktivita, sebezraňování a stereotypní chování. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 28) 1.1.3.4 Stereotypní zájmy, porucha imaginace Určitých odlišností v chování si můžeme všimnout již v prvním roce života. Zvláštnosti v chování Gillberg a Peeters (2003, s. 29) přičítají omezené představivosti, která jim neumožňuje projevit se širším repertoárem chování. U těch dětí, kde je představivost rozvinuta, je omezena na velmi úzký okruh zájmů. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 29) 15

Hrdlička (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 37) uvádí, že u těchto lidí dominuje lpění na neměnnosti života a prostředí, které se projevuje dodržováním nefunkčních rituálů a nevůlí i k sebemenším změnám osobního prostředí. Mezi stereotypní zájmy můžeme zařadit tzv. motorické manýrismy, což jsou stereotypní, bezúčelné, opakující se pohyby rukou, prstů i celého těla. Zvýrazňují se při stresových a zátěžových situacích a patrně slouží k uvolnění napětí. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 38) Porucha ve fantazijní a společenské napodobující hře a nedostatek tvořivosti způsobují deficit ve schopnosti hraní. Hračky často nevyužívají účelně a funkčně. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 37) U některých dětí dochází pouze k nefunkčnímu manipulativnímu zacházení s předměty. S hračkami pouze otáčejí, houpají je, mávají s nimi či hází nebo se baví přesýpáním určitých předmětů. Jiné děti se naopak zabývají činnostmi se vztahovými prvky jako např. tříděním, řazením či seskupováním předmětů podle určitého předem daného klíče. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 81) Gillberg a Peeters (2003, s. 30) navíc uvádějí u těchto dětí zaujetí pro vytváření seznamů se jmény a různými fakty. Specifický je i jejich zájem o neživé, mechanické předměty, které upřednostňují před společenskými a interaktivními koníčky a hrou s vrstevníky. (Lewis 1996; Wiener 1997) Stereotypy v zájmech jsou typické hlavně pro Aspergerův syndrom, můžeme je však pozorovat u všech autistických poruch. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 30) 1.1.4 Komorbidita 1.1.4.1 Mentální retardace (MR) S dětským autismem je až v 75% spojena mentální retardace (MR), která je tak považována za nejčastější psychiatrickou komorbiditu. Z toho asi 30% spadá do pásma lehké a středně těžké MR a 45% do těžké a hluboké MR. (Wiener, 1997) Hrdlička et al. (2004) uvádí, že z jejich testované skupiny autistů bylo 79,9% pacientů postiženo MR. U dětí s Aspergerovým syndromem se MR nikdy nevyskytuje. 1.1.4.2 Epilepsie Za nejčastější neurologickou komorbiditu je považována epilepsie. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 39) Ta se podle Gillberga a Peeterse (2003, s. 51) vyskytuje u 1 z 5 16

6 předškolních dětí s autismem už v prvních letech života. U dalších 20% se objeví těsně před pubertou či během ní. Nejčastěji se vyskytuje u dětského autismu, avšak oproti zdravé populaci ji můžeme zpozorovat častěji i u dětí s Aspergerovým syndromem. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 51) Poškození mozku vyvolávající epilepsii uvádí Gillberg a Peeters (2003, s. 51) v temporálním laloku. Podle novějších studií, o kterých se podrobněji vyjadřuje Komárek et al. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 110) jsou však epileptiformní výboje nejčastěji lokalizovány ve frontální oblasti. 1.1.4.3 Zraková a sluchová postižení Gillberg a Peeters (2003, s. 52) uvádí, že jeden z pěti autistů by pro zhoršené vidění potřeboval brýle, což je velmi často obtížné, protože autisté obvykle brýle odmítají nosit. Slepota je u autistů výjimečná. Dva z pěti autistů v předškolním věku šilhají. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 52) Postižení sluchu je častým problémem autistů. Závažné sluchové problémy má 40% autistů, několik procent dokonce neslyší vůbec. Většina autistů však projde běžným sluchovým testem bez patologického nálezu, přesto je jejich slyšení od normálních lidí odlišné. Problém velmi často tkví v přijímání sluchových podnětů. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 52) 17

1.2 POHYBOVÁ AKTIVITA AUTISTŮ Klasifikace MKN 10 řadí mezi symptomy autismu odchylku v motorickém projevu, kterou nazývá jako motorickou neobratnost. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 51) Dříve byla motorická neobratnost uváděna hlavně u Aspergerova syndromu (AS), nicméně novější studie ji popisují i u autistických dětí. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 38) Po pohybové stránce se tak u dětí s autismem objevuje opoždění v motorickém vývoji, dyspraxie, stereotypní pohyby a další motorické abnormality jako například posturální instabilita, problémy s chůzí a abnormality ve schopnosti napodobit pohyb. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 51) Níže je uveden podrobnější popis jednotlivých motorických abnormalit autistických dětí. 1.2.1 Časný motorický vývoj Ve snaze o dřívější diagnostiku tohoto onemocnění se stále více autorů zabývá časným motorickým vývojem dětí s autismem. Některé studie ukazují, že autismus je možné rozpoznat již v prvních měsících života dítěte na základě určitých odchylek od fyziologického vývoje. (Teitelbaum et al., 1998; Baranek, 1999; Esposito et al., 2009) Jiní naopak tvrdí, že v jejich studii nevykazovaly děti do jednoho roku, později diagnostikované jako autistické, signifikantní rozdíly v motorickém projevu oproti kontrolní skupině zdravých dětí. (Landa & Garett-Mayer, 2006; Ozonoff et al., 2007) Několik autorů (Teitelbaum et al., 1998; Baranek, 1999; Esposito et al., 2009; Ozonoff et al., 2007) se zabývalo retrospektivními studiemi domácích videozáznamů, získaných od rodičů dětí později diagnostikovaných pro autismus. Autoři na videozáznamech zkoumají, jak se liší vývoj dětí s autismem od dětí s normálním vývojem. (Osterling et al., 2002) Posturální aktivitou v různých fázích vývoje dítěte se podrobněji zabýval Teitelbaum et al. (1998). Autoři studie si nechali od rodičů 17 již diagnostikovaných dětí starších 3 let zaslat videozáznamy z prvního roku života, na nichž zkoumali pohybové vzory otáčení, lezení, stoje a chůze a posturální aktivitu v poloze na břiše. Na studiu těchto videí ukazují, že autistické děti se projevují specificky i v motorickém vývoji, což nám podle nich může posloužit k dřívější diagnostice tohoto onemocnění. 18

Motorické abnormality sledovali v asymetrických pohybových vzorech a přetrvávajících primitivních reflexech. (Teitelbaum et al., 1998). Další retrospektivní video studie byla provedena u 11 autistických dětí, 10 vývojově zpožděných dětí a 11 typicky se vyvíjejících dětí. Skupina vývojově zpožděných dětí zahrnovala 6 dětí s Downovým syndromem, 2 děti s Williamovým syndromem a 2 děti se zpožděným vývojem nebo mentální retardací bez specifické příčiny. Od rodičů dětí byly získány videozáznamy z období od narození do dvou let věku dítěte, z nichž byly vybrány sekvence z období 9 12 měsíců. Autoři se zaměřili na sledování devíti faktorů (oční kontakt, snášení sdílení pohledu, reaktivita, sociální kontakt, posturální držení, reakce na oslovení jménem, motorické stereotypy, kontakt s předměty, senzorické vnímání), na nichž bylo zjištěno, že v 9-12 měsíci jsou vzory chování u dětí s autismem odlišné od zdravých dětí i dětí vývojově zpožděných, což by mohlo přispět k dřívějšímu posouzení a dřívější diagnostice tohoto onemocnění. (Baranek, 1999) Nayate et al. (2005) též uvádějí, že autistické děti vykazují abnormální pohybovou aktivitu již během prvního roku života. Odlišnosti sledují v abnormálních vzorech otáčení, nedostatku protektivních reflexů při pádech, i v abnormálním lokomočním stereotypu. Celkově dochází ke zpoždění v psychomotorickém vývoji. (Nayate et al., 2005) Landa a Garett-Mayer (2006) studovali 87 dětí, které rozdělili do dvou skupin: děti s nízkým rizikem vývoje autismu a děti s vysokým rizikem vývoje autismu. Pro testování byl využit Mullen Scales of Early Learning měřen v 6., 14, a 24. měsíci. Ve 24. měsíci bylo možné provést diagnózu a stanovit tak děti s normálním vývojem, děti s autismem a děti jazykově opožděné. Pomocí Mullen Scales of Early Learning nebyly prokázány v 6. měsíci žádné rozdíly mezi dětmi s autismem a dětmi s normálním vývojem. Autismus se začal projevovat až ve 14. měsíci zpomalením vývoje oproti skupině zdravých dětí. Ve 24. měsíci bylo již toto zpoždění signifikantní u obou skupin (zdravé děti, děti s jazykovým zpožděním). Zpoždění se odrazilo v hrubé i jemné motorice. Vývojová křivka u autistických dětí stoupala signifikantně pomaleji, mezi 1. a 2. rokem došlo i k určitému poklesu. (Landa & Garett-Mayer, 2006) Esposito et al. (2009) retrospektivně studovali videozáznamy tří skupin dětí mezi 12. a 21. týdnem života. První skupinu tvořily děti s autismem, druhá skupina zahrnovala děti s vývojovým zpožděním a třetí skupina se skládala z dětí s typickým 19

vývojem. Z druhé skupiny byly vyloučeny děti se zrakovým nebo sluchovým postižením, děti se syndromem fragilního X i děti s Downovým syndromem a dalšími syndromy omezujícími mobilitu jedince. Pomocí Eshkol-Wachman movement analysis system autoři hodnotili statickou a dynamickou symetrii dětí vleže na zádech. Nalezli signifikantní rozdíly mezi třemi testovanými skupinami ve statické i dynamické symetrii. Skupinu autistických dětí tak rozdělil podle závažnosti na skupinu s vyšším a skupinu s nižším stupněm symetrie. Děti s časným začátkem autismu často spadaly do skupiny s nižším stupněm symetrie. Nižší stupeň symetrie tak může být podle autorů dobrým vodítkem v diagnostice autismu již v prvních měsících života dítěte. (Esposito et al., 2009) Ozonoff et al. (2007) retrospektivní studií posuzovali posturální vývoj dětí v pohybových vzorech otáčení, lezení, stoji a chůzi a v posturální aktivitě vleže na zádech a na břiše. U autistických dětí ve srovnání se zdravými dětmi nenalezli žádné odlišnosti. Signifikantní rozdíly nalezli pouze mezi autistickými dětmi a dětmi vývojově opožděnými. Vyvrací tak myšlenku, že by mohly domácí retrospektivní studie pomoci v dřívější diagnostice tohoto onemocnění. (Ozonoff et al., 2007) 1.2.2 Stereotypní pohyby autistů Mezi nejčastější varianty motorických stereotypů řadíme plácání oběma rukama, třepetání prsty jedné či obou rukou, kolébání tělem, potřásání hlavou, pohupování, plácání, otáčení různého typu a chůze po špičkách. Tyto stereotypy se mohou zvýrazňovat při vzrušení nebo při nadměrné stimulaci. (Gillberg & Peeters, 2003, s. 29) Motorické stereotypy se u určité části autistů objevují již v prvním roce života. Existuje však i určité procento autistů, u nichž se motorické stereotypy neobjevují až do 4. roku života. Poté dochází k jedno až tříletému období, kdy můžeme určité stereotypy pozorovat. Po uplynutí této doby se opět utlumují. Tento útlum nejspíše souvisí s tím, že autisté si v pozdějším věku velmi často uvědomují, že okolí vnímá jejich pohyby jako nevhodné. Přesto je možné určité lehké projevy stereotypního chování pozorovat i ve vyšším věku.(gillberg & Peeters, 2003, s. 29) Morgan et al. (2008) pomocí videozáznamů porovnávali 50 dětí s poruchou autistického spektra, 25 dětí vývojově opožděných a 50 dětí s typickým vývojem. Všechny děti byly ve věku 18 až 24 měsíců. Podle této studie se u dětí s autismem v tomto věku objevují repetitivní a stereotypní pohyby předměty či vlastním tělem ve 20

vyšší míře než u ostatních dvou skupin. Studie tak dokládá, že výskyt těchto repetitivních a stereotypních pohybů může být signifikantním diagnostickým kritériem u autistických dětí mladších 24 měsíců. ((Morgan et al., 2008) 1.2.3 Posturální instabilita Pro pochopení problematiky je nutné zmínit se o pojmu posturální stabilita. Přestože ve statické poloze tělo jako celek nemění svou polohu v prostoru, jde o děj dynamický. Tělo neustále musí čelit přirozené labilitě pohybové soustavy. Proto se nejedná o jednorázové zaujetí stálé polohy, ale o kontinuální zaujímání stálé polohy. Schopnost zajistit takové držení těla, abychom předešli nezamýšlenému pádu, nazýváme posturální stabilitou. (Kolář et al, 2009 s. 39) Pokud tělo není schopno takové držení zajistit, jedná se o posturální instabilitu. Příčin této posturální dysharmonie může být několik - anatomické, neurologické, funkční (Kolář et al., 2009, s. 40). U autismu jde nejspíše o poruchu centrální v oblasti cerebelárního a frontostriálního systému. (Nayate et al., 2005) Autoři (Minshew et al., 2004; Kohen-Raz et al., 1992; Molloy et al., 2003), kteří se touto problematikou zabývali, udávají, že posturální stabilita je u autistických dětí snížena. Posturální stabilitu zkoumají též v situacích se sníženou zrakovou kontrolou. Podle Minshewa et al. (2004) mají jedinci s autismem sníženou schopnost posturální kontroly. Jejich posturální stabilita se navíc snižuje v situacích se sníženou senzorickou kontrolou. Ve srovnání s dětmi s typickým vývojem a dospělými je vývoj posturální stability u autistických dětí opožděn. (Minshew et al., 2004) Kohen-Raz et al. (1992) testovali posturální stabilitu autistických dětí ve srovnání s typicky se vyvíjejícími dětmi ve stoji a jeho různých modifikacích. Děti s autismem byly více nestabilní, měli abnormální váhové rozložení a chyběla jim typická kotníková strategie. Kohen-Raz dále zjistil, že při vyloučení zrakové kontroly, což považujeme za určitou stresovou situaci, došlo u dětí s autismem ke zvýšení posturální stability. Dochází k paradoxní stresové reakci. (Kohen-Raz et al., 1992) Molloy et al. (2003) také nalezli, že děti s autismem mají ve stoji větší titubace oproti kontrolní skupině dětí s typickým vývojem. Autoři této studie dále udávají, že posturální stabilita autistických dětí závisí na zrakové kontrole. V rozporu k předchozí studii však udávají, že posturální stabilita se při vyloučení zrakové kontroly snížila. (Molloy et al., 2003) 21

1.2.4 Porucha imitace a vliv dyspraxie 1.2.4.1 Imitace Napodobování (imitace) druhých lidí je důležitou schopností novorozenců. Během prvních dvou let se tato schopnost postupně zdokonaluje. Brzká funkce imitace obsahuje pohyby těla, vokalizaci a mimiku obličeje poskytující spojení a způsob komunikace se sociálními partnery. Je to určitý způsob nonverbální komunikace. Druhá funkce, začínající v polovině prvního roku života, poskytuje dítěti informace o činnostech a záměrech ostatních lidí a umožňuje tak orientaci ve fyzickém a sociálním světě. (Rogers et al., 2003) Williams et al. (2004) udávají, že snížená schopnost napodobit pohyb je viditelnější u dětí mladších čtyř let. 1.2.4.2 Projevy poruchy imitace Stone et al. (1997) studovali pohybové vzory provedení různých jednorázových úkolů u 18 dětí s autismem, 18 vývojově zpožděných dětí a 18 dětí s normálním vývojem. Srovnávali schopnost napodobit pohyb předmětu nebo vlastního těla při smysluplných (např. posun plyšového pejska po stole) a nesmysluplných úkolech (např. posun hřebenu po stole). Pro všechny testované skupiny byly obtížnější úkoly předpokládající manipulaci s vlastním tělem oproti manipulaci s předměty. Nesmysluplné úkoly byly též pro všechny tři skupiny dětí náročnější než smysluplné úkoly. Podle této studie děti s autismem vykazují menší schopnost napodobit pohyb v porovnání s ostatními skupinami, zatímco pohybové vzory provedení pohybu jsou u všech těchto skupin podobné. (Stone et al., 1997) Rogers et al. (2003) nalezl, že děti s autismem mají ve srovnání s vývojově opožděnými dětmi problém v provedení napodobovaného pohybu. Nebyl nalezen žádný vztah mezi poruchou imitace a schopností hry, jazykovými dovednostmi nebo dyspraxií u dětí s autismem. Rogers et al. (2010) též udávají, že během jednoduchých napodobovacích úkolů děti s autismem selhávají mnohem častěji než děti s opožděným nebo normálním vývojem. Autoři udávají, že tyto údaje jsou podstatné hlavně u dětí do 14 měsíců. U starších dětí s regresivním typem autismu porucha imitace pokračuje a objevuje se hlavně při nefunkčních činnostech. 22

1.2.4.3 Mechanismus vzniku poruchy imitace Mezi možné mechanismy vzniku poruchy imitace byla zařazena paměť, exekutivní funkce, dyspraxie a motorické funkce. Problém s pamětí u autistů nebyl potvrzen. V současné době se tak za důvod pokládají deficity v motorických funkcích, případně dyspraxie nebo sociální aspekty. (Rogers et al., 2003) Hlavním cílem studie Van Vunchelena et al. (2007) bylo zjistit, zda porucha imitace u autistických dětí souvisí s kognitivními nebo percepčně-motorickými schopnostmi. Testuje schopnost imitace u autistických chlapců. Chlapce s nízkofunkčním autismem (LFA) srovnává s dětmi s MR a chlapce s vysokofunkčním autismem (HFA) porovnává s dětmi s normálním vývojem. Zjišťuje, že autističtí chlapci s MR i bez ní mají poruchu v napodobení pohybu hlavně u nesmysluplných činností. Na základě toho autoři předpokládají, že porucha imitace je způsobena percepčněmotorickým deficitem, zatímco kognitivní schopnosti jedince nemají na imitaci vliv. (Van Vunchelen et al., 2007) Dewey et al. (2007) porovnával děti ve věku 5 18 let. Studie se účastnilo celkem 49 dětí s autismem, 46 dětí s centrální koordinační poruchou (CKP), 38 dětí s Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) v kombinaci s CKP, 27 dětí s ADHD a 78 dětí s typickým vývojem. Motorické schopnosti byly posuzovány krátkou formou Bruininks-Oseretsky Test of Motor Proficiency. Děti s autismem, CKP a CKP v kombinaci s ADHD měli signifikantní nedostatky v motorické koordinaci, ale pouze děti s autismem vykazovaly celkové nedostatky v napodobení pohybu. Autoři se domnívají, že tato porucha je dána změněnými neurálními substráty a jazykovým deficitem. (Dewey et al., 2007) Ben-Sasson et al. (2009) testovali skupinu dětí s HFA se skupinou dětí s jazykovým handicapem a skupinou zdravých dětí. Porucha imitace, která se objevuje u dětí s HFA je podle autorů dána deficitem v plánování pohybu. Autoři vyslovili hypotézu, že provedení motorického pohybu může být těžší při kombinaci s verbálním popisem. Toto může být dáno nedostatečnou integrací motoriky s jazykem. (Ben-Sasson et al., 2009) 1.2.4.4 Dyspraxie a imitace Dyspraxie patří mezi specifické poruchy učení. Jedná se o vývojovou poruchu motorických funkcí definovanou jako postižení či nezralost v plánování a organizaci 23

pohybů. Dochází k nesouladu mezi pohybovými schopnostmi a věkem. Dítě si těžko osvojuje komplexní pohybové dovednosti, jeho hrubá i jemná motorika je zpožděná. Mostofsky et al. (2006) na skupině 21dětí s HFA v porovnání s 24 dětmi s typickým vývojem ukazuje častější poruchy v imitaci u autistických dětí. Autistické děti mají podle něj nedostatky ve schopnosti napodobit gesto, udělat gesto na příkaz a použít předměty. Výsledky ukazují, že autismus je spíše spojen s centrální dyspraxií než s deficitem v imitaci. (Mostofsky et al., 2006) Smith a Bryson (2007) zjistili, že děti s autismem mají častěji problémy s provedením a pojmenováním smysluplných i nesmysluplných pohybů, zatímco nemají problém s rozuměním a rozlišením těchto pohybů. Autoři předpokládají, že deficit v imitaci může být způsoben dyspraxií. (Smith & Bryson, 2007) 24

1.3 DIAGNOSTIKA AUTISMU Časné zachycení poruchy autistického spektra je velmi důležité pro zahájení časné terapeutické intervence, která může mít pozitivní vliv na celkovou prognózu. (Osterling et al., 2002; Lord & Luyster, 2006) Studie ukazují, že děti, které obdrží intervenci ve 2-3 letech, mají ve vyšším věku pozitivnější výsledky. (Osterling et al., 2002) 1.3.1 Diagnostika autismu v současné době Pro diagnostiku autismu v současné době neexistuje žádná biologická zkouška, která by toto onemocnění jednoznačně prokázala. Současná diagnostika se tedy zaměřuje na mapování a zkoumání chování, které je založené na klinických zkušenostech osob stanovujících diagnózu. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 92; Thorová, 2006, s. 263-264) Diagnózu autismu stanovují psychologové a psychiatři. K diagnostice využívají posuzovací škály a složitější semistrukturované dotazníky. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 92; Thorová, 2006, s. 263 264) Podezření na PAS by však měli být schopni vyslovit i pediatři, učitelé, logopedi a pracovníci pedagogicko-psychologických poraden a speciálně-pedagogických center. K tomu jim slouží screeningové dotazníky, jejich nevýhodou je nižší spolehlivost hlavně při detekci lehčích forem autismu. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 92; Thorová, 2006, s. 263-264) Předběžnou diagnózu je možné stanovit již v 18 měsících, přesto je DA diagnostikován až mezi 24. a 36. měsícem. Za nejvhodnější období Thorová (2006, s. 260) udává čtvrtý až pátý rok, kdy jsou projevy nejmarkantnější a zároveň je možná diferenciální diagnostika AS, AD, atypického autismu a jiné PDD. Těžší formu AS můžeme diagnostikovat již ve třech letech, nicméně většina dětí bývá diagnostikována až v mladším školním věku či později. (Thorová, 2006, s. 260) Komplikujícím faktorem pro časnou diagnózu tohoto onemocnění je variabilita nástupu symptomů. U většiny dětí se objeví první příznaky již v raném věku. Přibližně u jednoho z pěti dětí s autismem je však psychomotorický vývoj v normě a až mezi 18. a 25

36. měsícem dochází k regresi. Ta se projevuje ztrátou sociálních a komunikačních dovedností a vznikem repetitivních a stereotypních zájmů. (Osterling et al., 2002) 1.3.1.1 Nejvyužívanější screeningové škály v ČR a ve světě V České republice se nejvíce využívá semistrukturovaná škála Childhood Autism Rating Scale (CARS) a strukturované diagnostické review Autism Diagnostic Interview Revised (ADI-R) a dále Checklist for Autism in Toddlers (CHAT). (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 92) Thorová uvádí (2006, s. 264), že v současné době se v České republice ve vyšší míře využívá pouze CARS. Ve světě patří mezi nejvyužívanější Autism Diagnostic Observation Schedule (ADOS). (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 95) 1.3.1.1.1 Childhood Autism Rating Scale (CARS) Tato u nás nejvíce využívaná posuzovací stupnice obsahuje 15 položek (vztah k lidem, schopnost imitace, emocionální reakce, motorické projevy, užívání předmětů a hra, adaptace na změny, reakce na senzorické podněty, strach a nervozita, verbální a neverbální komunikace, úroveň aktivity a intelektových schopností, celkový dojem). Každá položka je hodnocena stupni 1 4 podle frekvence a tíže abnormalit v dané oblasti. Tato škála slouží k rychlému posouzení, zda se jedná o poruchu autistického spektra či nikoli. Trvá přibližně 1 hodinu. CARS je metoda pro screening nikoli pro diagnózu. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 93-94; Thorová, 2006, s. 270) 1.3.1.1.2 Autism Diagnostic Interview Revised (ADI-R) Škála je vhodná pro diagnostiku pacientů od 18 měsíců až do dospělosti. Je to standardizované diagnostické interview, které provádí zaškolený klinický odborník s rodiči (nejčastěji s matkou). Celé interview obsahuje 111 otázek, jeho vyplnění trvá přibližně 3 hodiny. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 95) Test je nejspolehlivější při použití v předškolním věku. (Thorová, 2006, s. 264) Úvodní část se věnuje anamnéze a současným důvodům, proč rodiče se svým dítětem přicházejí. První otázky jsou věnovány ranému vývoji dítěte (vývoj řeči a motoriky, první příznaky a návyky na toaletu) Tyto otázky též zohledňují případnou ztrátu již naučených jazykových dovedností. Další otázky se zabývají sociálním 26

vývojem a hrou, zájmy a chováním a celkovým chováním. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 95) K vyhodnocení se využívá jen asi 40 položek z původních 111. Nedochází ke stanovení celkového skóre, jednotlivé oblasti se vyhodnocují odděleně. Pro každou oblast je stanovené minimální skóre pro pozitivitu. Pokud jsou pozitivní všechny čtyři oblasti (raný vývoj dítěte, sociální vývoj a hra, zájmy a chování, celkové chování), dochází ke stanovení diagnózy dětského autismu. Pozitivita jedné až dvou oblastí napovídá pro diagnózu atypického autismu, případně Aspergerova syndromu. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 95) 1.3.1.1.3 Checklist for Autism in Toddlers (CHAT) Tuto metodu, zabývající se diagnózou v raném věku, vytvořil anglický neuropsychiatr Simon Baron-Cohen. Je tvořena oddílem A obsahujícím otázky pro rodiče diagnostikovaných dětí a oddílem B zaměřujícím se na přímé pozorování dítěte, nejčastěji v 18 měsících. Toto pozorování by měl provádět pediatr v rámci preventivní prohlídky. Posuzovatelé se zaměřují na schopnost dítěte sledovat pohled druhého člověka, schopnost symbolické imitační hry a schopnost ukázat na to, co dítě zaujalo. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 101; Thorová, 2006, s. 270) Bylo prokázáno, že děti, které selhaly ve všech třech oblastech, byly později diagnostikovány jako autistické. Proti tomu děti s opožděným mentálním vývojem bez přítomnosti autismu neuspěly v jedné, maximálně dvou oblastech. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 101; Thorová, 2006, s. 270) CHAT patří mezi velmi užitečné metody. Jeho nevýhodou však je, že nedokáže podchytit mírnější formy autismu. Nepodchytí velmi často atypický autismus či Aspergerův syndrom. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 101; Thorová, 2006, s. 270) 1.3.1.1.4 Autism Diagnostic Observation Schedule (ADOS) ADOS je škála hojně využívaná v cizině, v České republice se zatím nevyužívá. (Hrdlička & Komárek, 2004, s. 95) Jedná se o semistrukturované vyšetření, kdy je dítě sledováno během předem definovaných aktivit. Hodnotí se fungování testované osoby hlavně v oblasti sociální interakce a komunikace, což zahrnuje například schopnost požádat o pomoc, vést konverzaci, umění popsat obrázek, schopnost nápodoby, úroveň 27

symbolické hry či schopnost popsat sociální situaci a emoční stavy. Výsledky jsou poté převedeny na oficiální kritéria mezinárodní klasifikace nemocí. (Thorová, 2006, s. 265) Umožňuje zachycení různých forem pervazivních vývojových poruch. Nevýhodou této metody je, že má menší rozlišovací schopnosti pro abnormality v chování, špatně zachytí stereotypní činnosti, senzorické nepřiměřené zájmy a behaviorální poruchy. Výhodu však spatřujeme ve vytvoření sociální situace, vzniká strukturovaný model interakce mezi klientem a vyšetřujícím. (Thorová, 2006, s. 265) Metoda ADOS má 4 formy, které se dělí podle chronologického věku a úrovně vyjadřování sledované osoby. Forma 1 je určena nemluvícím dětem a dětem, které řeč využívají jen velmi málo. Forma 2 je pro osoby mluvící ve větách, ale nikoli plynule. Pro verbálně zdatné děti se využívá forma 3 a pro verbálně zdatné dospívající a dospělé volíme formu 4. Není možnost otestovat nemluvící dospívající a dospělé. (Thorová, 2006, s. 265) 1.3.2 Možnosti dřívější diagnostiky Výzkumy ukazují, že přibližně 50% rodičů zpozoruje na svých dětech určité problémy ještě před dovršením prvního roku života. Nejvíce rodičů se však svěří pediatrům s problémy jejich dětí až přibližně v 18 měsících. Je zde určitá diskrepance v tom, kdy se první symptomy objeví a kdy dojde k diagnóze a následné adekvátní intervenci. Jedním z důvodů opožděné diagnózy může být fakt, že diagnostická kritéria jsou zaměřená na symptomy viditelné až u starších dětí. (Osterling et al., 2002) Druhá kapitola této práce se podrobně zabývá poznatky z oblasti pohybové aktivity autistů. Na základě těchto poznatků je možné říci, že motorické projevy autistických dětí jsou v raném věku užitečné pro diagnostiku tohoto onemocnění. Měření pohybové aktivity je však prozatím zaměřené na zpracovávání retrospektivních studií či na přímém pozorování, které je však značně subjektivní. Novou možností pro nás mohou být nové přístrojové metody, které se v současné době objevují. Pro měření pohybové aktivity jsou to inerciální senzory, audio-vizuo-vestibulární čepice či tzv. kostky pro snímání jemné motoriky.(campolo et al., 2008) V této práci je dále pojednáno pouze o inerciálních senzorech. 28

1.3.2.1 Inerciální senzory Inerciální senzory jsou přístroje s různými možnostmi využití. V oblasti rehabilitace se používají ke snímání pohybové aktivity. Inerciální senzory vyrobené firmou Princip a.s. byly využity pro zaznamenávání pohybu postižené končetiny ve srovnání se zdravou končetinou u pacientů po cévní mozkové příhodě. Pomocí naměřených dat bylo možné kontrolovat pravidelnost a četnost cvičení v domácím prostředí. (Bodlák, 2010a) Inerciální senzory jsou přístroje vybavené kompletní inerciální jednotkou, tedy tříosým senzorem translačního zrychlení a tříosým senzorem úhlové rychlosti (Bodlák, 2010a). Jejich velkou výhodou je, že nepotřebují drátové spojení a mají malou velikost a váhu, což umožňuje měřit pacienty i v jiném než laboratorním prostředí. 1.3.2.1.1 Vybavení senzoru Měření translačního zrychlení je uskutečněno pomocí tříosého akcelerometru založeného na technologii MEMS s rozsahem +- 2g. Pro úhlovou rychlost využíváme tříosý senzor založený také na technologii MEMS s rozsahem +- 150 /s. (Bodlák, 2010a) Senzor je dále vybaven teploměrem, který slouží ke kalibraci ostatních senzorů. Naměřená data se ukládají do perzistentní paměti typu flash o velikosti 16 MB. Jednotlivé senzory jsou schopné spolu komunikovat přes radiové pojítko vysílající v ISM pásmu 2,4 GHz, které je také obsahem každého přístroje. Ke komunikaci s uživatelem senzor navíc obsahuje diodu emitující světlo (LED). (Bodlák, 2010a) Zařízení obsahuje software pro počítač, pomocí něhož dochází ke správě zařízení a zpracování naměřených dat. Paměť senzorů se bezprostředně před každým měřením musí vymazat a senzor inicializovat. Inicializování senzorů se provádí přes speciální program v počítači. Připojení senzorů k počítači je možné přes USB kabel. (Bodlák, 2010a) Senzor dále obsahuje vnitřní baterii, která se nabíjí přes USB konektor. (Bodlák, 2010a) Senzory nemají tlačítko pro vypnutí a zapnutí, pokud jsou tedy dostatečně nabité, vždy pohybovou aktivitu snímají. Výhodou je, že není možné v průběhu měření ztratit důležitá data z důvodu nechtěného vypnutí senzoru. Nevýhodné však je, že senzor měří i ve chvíli, kdy neprobíhá měření a paměť se tak zbytečně zaplňuje. 29

1.3.2.1.2 Měření inerciálními senzory 1.3.2.1.2.1 Akcelerometr Inerciální senzor obsahuje tříosý akcelerometr. Ten umí měřit zrychlení a vzhledem k neustálému zachycování gravitačního zrychlení též udává polohu senzoru vzhledem k zemi. Znamená to, že křivka na grafu se mění při započetí a ukončení pohybu, kdy dochází k nejvýraznějším změnám rychlosti. Kdybychom byli schopni konat rovnoměrný přímočarý pohyb po dráze, aniž by se naše tělo, byť minimálně, třáslo, bylo by možné, že akcelerometr nezachytí žádnou aktivitu, i když se pohybujeme. To ale v reálném světě možné není, proto je senzor schopný prakticky veškerý pohyb zaznamenat. Citlivost senzoru je poměrně veliká, což způsobuje, že i ve chvíli, kdy máme ruku předpaženou ve statické poloze, senzor určitou aktivitu naměří. Je to dáno tím, že i v této poloze se naše ruka nepatrně pohybuje. Pracující svaly způsobují třes končetiny, který někdy ani není okem viditelný. Důležité je, abychom byli schopni všechny tyto zaznamenané pohyby odlišit a uměli přibližně stanovit, o jaký pohyb se mohlo jednat. 1.3.2.1.2.2 Gyroskop Senzor je dále složen z tříosého gyroskopu, který zachycuje otáčení. Neumí však rozpoznat aktuální polohu, výslednou hodnotou je proto jen velikost změny, tedy úhel, o který se senzor otočil, ale už nezáleží na výchozí poloze senzoru. Výhodou gyroskopu je, že je citlivý i na velmi pomalé pohyby, které už akcelerometr nedokáže zaznamenat. 1.3.2.1.3 Způsob využití senzorů v rehabilitaci Senzory jsou schopné změřit translační a rotační pohyb sebe sama. Při měření pohybu končetiny tedy umístíme senzor na končetinu a snímáme její pohyb. Pohyb měřený senzorem je vztažen ke globální souřadné soustavě (zemi), což je pro účely rehabilitace prakticky nepoužitelné. (Bodlák, 2010a) Mnohem zajímavější je pohyb končetiny vzhledem k tělu, které je možné jednoduše změřit využitím několika senzorů umístěných na různých částech těla. Pokud tedy chceme srovnávat využívání jedné ruky proti druhé, je vhodné umístit jeden senzor na pravé zápěstí, druhý na levé a třetí umístit do oblasti pasu, abychom tak byli schopni odlišit pohyby končetiny od pohybů celého těla. (Bodlák, 2010a) 30

1.3.2.1.3 Vyhodnocení naměřených dat Při zanesení naměřených dat do speciálního programu v počítači nabízí počítačová aplikace několik metod pro analýzu dat. Výstupem každé metody je graf průběhu určitého kritéria v čase. Při zpracování dat je použito vždy jedno z kritérií: detekce aktivity, celková rotace za 1 sekundu (s) a maximální rotace za 3 s. Hodnotu kritéria snižuje podobnost signálů na dvou na pacientovi umístěných senzorech, protože se předpokládá, že senzor tak nezachytil selektivní pohyb končetiny, ale zaznamenal pohyb celého těla. (Bodlák, 2010b) Jednotlivá kritéria je možné sledovat ve dvou variantách, které se liší délkou okna použitého pro vykreslení grafu. Krátkými okny se prohlíží krátká data nebo detaily dlouhých dat, zatímco zpracování delšího okna umožňuje zachytit chování signálu v delším časovém horizontu. (Bodlák, 2010b) 1.3.2.1.3.1 Kritérium detekce aktivity Toto kritérium je založeno na měření translačního zrychlení. Při měření v krátkém časovém intervalu je stanoveno, zda byl senzor v pohybu. Výslednou hodnotou je ano či ne. Hodnota pro zakreslení do grafu se poté získává jako poměr výsledků ano vzhledem ke všem výsledkům. (Bodlák, 2010b) Hodnota grafu v daném časovém okně ukazuje, kolik procent času byl senzor aktivní, bez závislosti na velikosti či razantnosti pohybu. Toto kritérium je vhodné pro zjištění míry používání končetiny. Je citlivé i na mimovolní repetitivní pohyby. (Bodlák, 2010b) 1.3.2.1.3.2 Kritérium celková rotace Kritérium celková rotace zachycuje úhlovou rychlost. Ve vyhodnocovacím okně zobrazí součet úhlů, o které se senzor otočil bez ohledu na směr rotace. Celková rotace je tedy dána součtem absolutních hodnot všech dílčích rotací. Hodnota grafu sděluje velikost rotace ve stupních za 1 s. Stejně jako kritérium detekce aktivity je citlivé na mimovolní repetitivní pohyby. (Bodlák, 2010b) 1.3.2.1.3.3 Kritérium maximální rotace Kritérium je založeno na měření úhlové rychlosti, stejně jako celková rotace. Výsledkem kritéria však není součet absolutních hodnot všech rotací, ale rozdíl 31

maximálního a minimálního rekonstruovaného úhlu ve vyhodnocovacím okně, které je v tomto případě 3 s. (Bodlák, 2010b) Toto kritérium potlačuje vliv mimovolních repetitivních pohybů, ale může vypovídat o rozsahu pohybu končetiny. (Bodlák, 2010b) 32

2 CÍL A HYPOTÉZY Inerciálními senzory od firmy Princip a.s. byli zatím měřeni pouze pacienti po cévní mozkové příhodě, kdy se zjišťovalo, jak pacienti v běžném životě používají postiženou končetinu. My jsme se rozhodli vyzkoušet jejich využitelnost u autistických pacientů. Cílem praktické části práce je představit metodu měření pomocí inerciálních senzorů a zjistit, zda je možné tyto senzory využít pro měření motorických abnormalit u dětí s autismem. Na základě dosud získaných poznatků o pohybové aktivitě autistů v kombinaci se současnými možnostmi inerciálních senzorů jsme vyslovili tyto hypotézy: 1. Inerciální senzory je možné využít pro měření pohybové aktivity u dětí s autismem. 2. Inerciálními senzory můžeme zaznamenat odlišnosti v pohybové aktivitě u dětí s autismem a typickým vývojem. 3. Pomocí inerciálních senzorů je možné zachytit stereotypní pohyby autistů. 33

3 METODIKA 3.1 Výběr probandů Pro první část pilotní studie jsme oslovili 5 chlapců různého věku a s různými typy autismu. Dva chlapci byli ve věku 7 let s dětským typem autismu spojeným se středně těžkou a středně těžkou až těžkou mentální retardací, jeden chlapec byl osmiletý a měl dětský autismus bez mentální retardace, další byl ve věku 16 let a měl atypický typ autismu a poslední čtrnáctiletý chlapec měl Aspergerův syndrom. Druhého měření se zúčastnili celkem tři probandi. Vybrali jsme jednoho chlapce ve věku 8 let s dětským autismem bez mentální retardace a dva chlapce ve věku 6 a 9 let s typickým vývojem, kteří byli naší kontrolní skupinou. 3.2 Přístroje využité pro měření Pro měření jsme využili inerciální senzory vyrobené firmou Princip a.s. Podrobný popis těchto senzorů je uveden v teoretické části práce. Celý proces měření byl dále natáčen fotoaparátem značky Kodak pro zpětné porovnání výsledků. 3.3 Pomůcky pro měření Během měření jsme využili tyto pomůcky: bílý papír formátu A4, obyčejnou tužku a barevné pastelky, autíčko na hraní, hřeben a 10 stavebnicových kostek. 3.4 Rozmístění inerciálních senzorů Během celého měření měly na sobě všechny testované děti celkem 3 inerciální senzory. Po jednom na každé horní končetině v oblasti zápěstí pro zachycení pohybů horních končetin a jeden v oblasti pasu pro odlišení pohybu horních končetin od pohybů celého těla. 3.5 Postup měření V předchozí studii byly inerciální senzory využity k měření během běžného denního režimu. Pro naše účely jsme však nejdříve měřili děti při provádění několika 34

úkolů. Na základě pročtených studií jsme zvolili ty aktivity, při nichž by se nám mohly objevit určité motorické abnormality. Snažili jsme se u autistických dětí zachytit pohybové stereotypy bezprostředně po úspěšném dokončení činnosti jako reakci na určité rozrušení. V návaznosti na studii Stone et al. (1997) jsme se snažili u těchto dětí zachytit určitou inkoordinaci při napodobování činností. Měření všech probandů probíhalo v jejich domácím prostředí, čímž jsme eliminovali případné rozptýlení a nejistotu z neznámého prostředí. Nevýhodou však mohlo být, že nebylo možné nastavit přesně stejné podmínky pro všechny měřené děti. Děti obdržely celkem 3 úkoly. Nejdříve měly děti postavit věž z deseti přidělených stavebnicových kostek. Druhým úkolem bylo za pomoci přiděleného bílého papíru formátu A4 a obyčejné tužky namalovat sluníčko. V rámci třetího úkolu měly děti napodobit určitou činnost. Zvolili jsme smysluplný a nesmysluplný úkol. Smysluplným úkolem bylo napodobení poslání malého autíčka po stole, za nesmysluplný úkol jsme zvolili napodobení poslání hřebenu po stejné dráze jako předtím autíčko. V druhé části měření jsme zachycovali pohybovou aktivitu během vybrané denní aktivity, konkrétně jsme pacienty měřili při jídle. Naším cílem bylo zachytit případné abnormality v motorickém projevu v běžném denním životě. 35

4 VÝSLEDKY 4.1 Hypotéza č. 1 Inerciální senzory je možné využít pro měření pohybové aktivity dětí s autismem. Oslovili jsme 3 děti s autismem ve věku 7-8 let a 2 autistické děti ve věku 11-16 let. Ze skupiny dětí ve věku 7-8 let inerciální senzory na rukou sneslo pouze 1 dítě. Obě děti ve věku 11-16 byly ochotné inerciální senzory nosit po dobu 9 hodin. Děti, které inerciální senzory snesly, neměly poruchu autistického spektra sdruženou s mentální retardací. 4.2 HYPOTÉZA Č. 2 Inerciálními senzory můžeme zaznamenat odlišnosti v pohybové aktivitě u dětí s autismem a typickým vývojem. 4.2.1 Stavba věže z kostek Hodnotili jsme pohybovou aktivitu při stavbě věže z deseti kostek. Na obrázku 1 je znázorněna pohybová aktivita při stavbě věže u šestiletého zdravého chlapce, na obrázku 2 u osmiletého autistického chlapce a na obrázku 3 u zdravého devítiletého chlapce. Graf zaznamenává pohybovou aktivitu na základě měření akcelerace, kdy červená linka značí pohyb pravé horní končetiny, modrá linka levé horní končetiny a zelená linka pohyb celého těla. Aktivita je vyhodnocována v pětivteřinových oknech. Jednotlivé hodnoty jsou získávány jako procentuální podíl doby, kdy byla zachycena aktivita vzhledem k délce celého okna. Všechny obrázky (obrázek 1, obrázek 2, obrázek 3) zobrazují aktivitu do 50%, nicméně u obrázku 1 je zřejmé, že pohybová aktivita tuto hodnotu přesáhla. Pro naše účely není třeba rozlišovat velikosti aktivity nad 50%, protože všechny tyto hodnoty znamenají velkou pohybovou aktivitu. Z grafu je zřejmé, že při stavbě věže autistický chlapec vůbec nepoužíval levou horní končetinu a celou věž postavil pouze pravou horní končetinou, zatímco první 36

chlapec používal obě končetiny skoro stejně a u třetího chlapce sice převažovala dominantní pravá horní končetina, ale stejně si levou horní končetinou pomáhal. Obrázek 1 Obrázek 2 Obrázek 3 4.2.2 Malování sluníčka Dále jsme sledovali pohybovou aktivitu při malování sluníčka. Všechny testované děti psaly pravou rukou. Obrázek 4 znázorňuje pohybovou aktivitu malování 37

sluníčka u devítiletého chlapce s typickým vývojem, obrázek 5 u šestiletého chlapce s typickým vývojem a obrázek 6 ukazuje pohybovou aktivitu osmiletého autistického chlapce. Graf ukazuje rozsahy pohybu horních končetin i celého těla zaznamenáváním úhlové rychlosti senzorů umístěných na těle. Červená linka značí pohyb pravé horní končetiny, modrá linka levé horní končetiny a zelená linka pohyb celého těla. Na svislé ose grafu je vynesena úhlová rychlost, ve stupních za sekundu zprůměrovaná na délce vyhodnocovacího okna. Vodorovná osa grafu znázorňuje čas. Zdraví chlapci namalovali přibližně stejně velká sluníčka, která byla kompozičně umístěna ve středu papíru. Devítiletý chlapec nakreslil sluníčko pravou rukou a levou rukou si pouze přidržoval papír, zatímco šestiletý chlapec si zpočátku při malování sluníčka pomáhal pootočením papíru levou rukou, proto senzor v první fázi zaznamenal i určitou pohybovou aktivitu levou rukou. Chlapec s autismem namaloval malé sluníčko a levou rukou si papír pouze přidržoval. Z grafu je možné odečíst rychlost rotačních pohybů. Důležité je poznamenat, že za rotaci v tomto případě považujeme pohyby horních končetin ve všech rovinách. Ve frontální rovině se tedy vlastně jedná o abdukci a addukci, v sagitální rovině o flexi a extenzi a v transverzální rovině jde o vnitřní a vnější rotaci. Autistický chlapec podle grafu (obrázek 6) namaloval sluníčko konstantní rychlostí, zatímco u obou zdravých chlapců se rychlost měnila (obrázek 5 a 6). Může to být způsobeno tím, že autistický chlapec namaloval podstatně menší sluníčko, konstantní rychlost se tak teoreticky dala udržet snáze. Na obrázku 5 je také v určité fázi vyšší úhlová rychlost i levé horní končetiny, což odpovídá tomu, že si chlapec při kreslení levou rukou papír pootáčel. Obrázek 4 38

Obrázek 5 Obrázek 6 4.2.3 Napodobení pohybu Třetím úkolem bylo napodobit pohyb. Nejdříve měly děti za úkol napodobit poslání autíčka po stole, a poté to samé udělat s hřebenem. Z dat naměřených senzory se nám nepodařilo získat pro nás užitečné údaje. Výsledky máme z pozorování dětí při provádění těchto úkolů. Všichni chlapci zvládli napodobit poslání autíčka po stole. Autistický chlapec nedokázal vykonat ten samý úkol s hřebenem. Hřeben uměl použít pouze na česání, nedokázal tedy udělat nesmysluplnou činnost. 4.3 Hypotéza č. 3 Pomocí inerciálních senzorů je možné zachytit stereotypní pohyby autistů. Stereotypní pohyby jsme nezachytili při provádění úkolů. Určité stereotypní pohyby ve formě třepetání horními končetinami či poskakování na půlmíči se u chlapce objevily při dívání se na sebe na videozáznamu a při očekávání jídla, na které se těšil. Stereotypní pohyby byly při pozorování jednoznačně odlišné od jiných činností. 39