面部表情分析系統(tǒng)在兒童止咳口服液的適口性研究的應(yīng)用

據(jù)研究表明，超過50%的6歲以下兒童在服用藥品方面有一定的障礙 (Shimokawa et al., 2009)，無論是藥片的大小和形狀導(dǎo)致的吞咽困難，還是藥品的口味和氣味帶來的抗拒感，都會(huì)影響兒童服用藥品的過程。所以改善藥物制劑的適口性對(duì)于提高兒科患者的用藥服從性至關(guān)重要。羧半胱氨酸的抗氧化和抗炎效果在兒童慢性支氣管炎和支氣管哮喘中起重要作用，可以減低呼吸道粘液的粘度，是我國(guó)兒科中常用的藥物之一。本研究旨在評(píng)估兩種羧半胱氨酸口服液 (草莓味和薄荷味) 對(duì)2-12歲的健康兒童的適口性，并測(cè)評(píng)了諾達(dá)思的面部表情分析系統(tǒng)作為在探究?jī)和�適口性中的適用性。

過程

本實(shí)驗(yàn)全程在北京兒童醫(yī)院進(jìn)行，42位2-12歲的健康兒童(19名女孩, 23名男孩)，在父母或監(jiān)護(hù)人的陪同下首先會(huì)被告知實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊约斑^程，之后會(huì)被帶入房間，首先用純凈水漱口之后，被試會(huì)以完全隨機(jī)的順序依次服用兩種口味的口服液，再次漱口之后，重復(fù)與上次相反的順序依次服用兩種口服液。被試可以選擇吞咽或品嘗味道后即吐出口服液。實(shí)驗(yàn)過程以及被試的面部表情將全程被視頻錄制下來。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，5-12歲的被試會(huì)被采訪兩個(gè)問題：

1. 在品嘗過兩種口服液之后，你更喜歡哪一種？

2. 如果你需要選一個(gè)口味的口服液再喝一次，你會(huì)選擇第一個(gè)還是第二個(gè)？

實(shí)驗(yàn)過程如圖1所示。

圖1

全部被試在實(shí)驗(yàn)過程中的面部表情視頻將用諾達(dá)思的面部表情分析系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)分析，該系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別并分類七種面部表情，包括開心、難過、憤怒、驚訝、恐懼、厭惡和中性。同時(shí)，被試的情緒效價(jià)、喚醒度和頭部朝向都會(huì)通過軟件的深度學(xué)習(xí)模型作為結(jié)果輸出(圖2)。在最新的版本中，根據(jù)使用ADFES進(jìn)行的研究表明，面部表情分析系統(tǒng)9.0的平均準(zhǔn)確率為99%。

圖2

結(jié)果

20位被試的實(shí)驗(yàn)順序?yàn)橄缺『晌逗蟛葺��?M-S)，另外22位被試的實(shí)驗(yàn)順序則相反(S-M)。由于是三盲實(shí)驗(yàn)，且口味順序是完全隨機(jī)的，品嘗不同味道口服液的順序并不會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生有效影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，服用薄荷味口服液的被試展示出的情緒效價(jià) (M-S為-0.9; S-M為-1.2) 普遍低于草莓味口服液的情緒效價(jià) (M-S和S-M均為-0.7) 如Table1所示。對(duì)于草莓口味的傾向程度也高于薄荷口味；吐出草莓口味口服液的比例也低于薄荷口味 (Mailand-Gart test, p<0.05)。草莓口味引起的情緒效價(jià)值在69%的被試中都比薄荷口味引起的情緒效價(jià)值高 (圖3)。并且，在試驗(yàn)后的采訪中，85%的被采訪者選擇了更傾向于草莓口味，77%的被采訪者選擇了草莓口味作為再次品嘗口服液的選擇 (Table 2)。

圖3

在草莓口味的羧半胱氨酸上市之前，我國(guó)的此種止咳藥品僅提供針對(duì)成人的薄荷口味，由于其味道和適口性對(duì)兒童來說接受度并不是很高，其在兒科臨床的使用率不夠理想。我們逐漸意識(shí)到對(duì)于兒童口服藥物來說，適口性會(huì)嚴(yán)重影響藥物的銷量和兒童的用藥服從性。所以有效地測(cè)評(píng)兒童對(duì)藥物的感受十分必要。本次實(shí)驗(yàn)將面部表情、外顯感受和認(rèn)知度、以及調(diào)查問卷相結(jié)合，通過使用面部表情分析系統(tǒng)，得出的結(jié)果表明口服藥物的口味可以給兒童帶來不同的服藥體驗(yàn)以及對(duì)未來服藥的傾向程度，此類有助于在藥品研究方面提升藥物適口性從而增加銷量和使用率，提高藥物在未來市場(chǎng)上的有效性。

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參考文獻(xiàn)：

Peng, Yaguang, et al. “Palatability Assessment of Carbocysteine Oral Solution Strawberry Taste versus Carbocysteine Oral Solution Mint Taste: A Blinded Randomized Study.” Frontiers in Pharmacology, vol. 13, 2022.

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