CC BY
15
Научни трудове на Съюза на учените в България-Пловдив. Серия Г. Медицина, фармация и дентална медицина т. XXII. ISSN 1311-9427 (Print), ISSN 2534-9392 (On-line). 2017. Scientific works of the Union of Scientists in Bulgaria-Plovdiv, series G. Medicine, Pharmacy and Dental medicine, VoLXXII. ISSN 13119427 (Print), ISSN 2534-9392 (On-line). 2018.
УСТРОЙСТВО ЗА АВТОМАТИЗИРАНО ЗАПИСВАНЕ НА РЕЗУЛТАТИ ПРИ ПРОВЕЖДАНЕ НА Q-SORT ИЗСЛЕДВАНЕ
Стефан Златев*, Христо Кисов*, Рада Казакова*, Любомир Ченчев*
* Катедра по Протетична Дентална Медицина, Факултет по Дентална Медицина, Медицински Университет - „Пловдив"
A DEVICE FOR AUTOMATIC RESULTS RECORDING IN A Q-SORT STUDY DESIGN
Stefan Zlatev*, Hristo Kissov*, Rada Kazakova*, Lubomir Chenchev*
*Department of Prosthodontics, Faculty of Dental Medicine, Medical University - "Plovdiv"
Abstract:
Introduction: W. Stephenson introduced the Q-sort method in 1935 and developed it fully by 1953. This "inverted factor" analysis is applicable in dentistry, when the researcher is interested in the trends of people's subjective opinion for a given topic. This particular study design is created and validated more than 50 years ago, but has gained popularity only recently. One reason is the development of different software aimed at making the "labor-intensive and time-consuming process" of conducting a Q-study easier. Many researchers criticize the all-digital approach, since it strains from the original method's ideas. Therefore, a combination of hardware and software solutions might be a preferable option for this particular study design.
Purpose: The aim of this paper is to introduce a device for automatic results recording in a Q-sort study design.
Materials and methods: The proposed instrument is based on RFID technology and has a software and hardware parts. A box housing contains RFID readers (MFRC-522 RFID), single board computers (Raspberry Pi Zero W) and a Router (D-link Model No.: GO-RT-N300). The top panel is made from Forex and has a printed Q-grid with 18 items. A card form is chosen for the RFID tags (MIFIRE 530). The software part has a Flask API and a python script.
Results and discussion: The Q-board is scalable, which allows conducting a Q-study with different number of objects and categories. However, because of item specific and study design constrains, a five-step scale with 18 items is chosen. A research conducted with the proposed instrument allows for efficient recording, recoding and processing of the results. It also helps preserving the important researcher-respondent interaction as well as the observations and note taking during the interview, leading to a better, fuller understanding of the participant's perspective.
Conclusion: Combining hardware and software solutions while conducting a Q-sort study increases efficiency, objectivity and reduces the chance of error without violating the specific requirements of the method.
Key words: Q-sort, Q-method, RFID, aesthetics, smile
Въведение: Q-sort методиката е предложена от Stephenson през 1935 г. и в класическия си вариант представлява подреждане на 96 обекта или твърдения в последователност от 9 категории, носещи определено значение за оценяващия (Stephenson 1935, Stephenson 1936, Stephenson 1953). При нея се използва прогресивно-наложен избор за създаване на нормално разпределение, което е една от основните й разлики в сравнение с други скали за оценка - Likert, VAS. Провеждането на този тип проучване в сферата на денталната медицина е приложимо в случаите, когато изследователят се интересува от субективно мнение за дадено явление, процес или въпрос. При тази методика, всички образци са показани едновременно, а резултатите са валидни единствено за оценяваната група обекти. Поради възможността твърденията да се представят под формата на снимки с предварително модифицирани параметри, чрез Q-sort е възможно да се направи директното им сравнение, което е изключително важно при изследване на фактори влияещи върху естетиката на усмивката.(Chang, Fields et al. 2011) Въпреки, че метода е представен и валидизиран преди повече от половин век, едва в последните 5 години се наблюдава засилено използване на негови модификации при оценка на мотивация, необходимост и притеснения относно провеждане на ортодонтско лечение (Prabakaran, Seymour et al. 2012, Davis, Bayirli et al. 2015, Sayyed, Kalia et al. 2015, Tang, Cai et al. 2015, Yao, Xu et al. 2015, Peeva, Stoykova et al. 2017), както и естетика на съзъбието и усмивката (Schabel, Franchi et al. 2009, Schabel, McNamara et al. 2009, Havens, McNamara et al. 2010, Feu, Oliveira et al. 2012, Ahrari, Heravi et al. 2015, Bothung, Fischer et al. 2015, Oliveira, Motta et al. 2015) В цитираните проучвания варират броя на обектите и респондентите, като общото между тях е, че не следват предложената от Stephenson класическата схема за провеждане. Основен недостатък на Q-sort е необходимостта от много време, както за индивидуалното интервю, така и за записване, кодиране, обработка и анализ на получените данни.(Watts and Stenner 2005) В опит за компенсация на последното, са създадени компютърни програми, сред конто най-популярни са PQMethod и Q-Assessor. И двете облекчават анализа на данните, като при Q-Assessor целия процес е напълно автоматизиран.(ЯеЬег, Kaufman et al. 2000) Провежданите с компютърни програми Q-sort проучвания имат потенциал за натрупване на голямо количество участници за кратко време и се критикуват поради промяна в концепцията на изследването - класическият метод цели ^ , „ , „ „
Фигура 1 Raspberry Pi Zero If
откриване на характерни виждания по даден проблем, а не
честотата им в популацията. Увеличаването на броя респонденти разводнява резултатите и обезсмисля провеждането на Q-sort.(Kaufman 2017) За да се разрешат посочените недостатъци е необходима промяна в концепцията - съчетаване на аналитичната мощ, която
предлага компютърната обработка на данните с физическо устройство, което автоматизира процеса на записване, кодиране и прехвърляне на информацията в база от данни.
Цел: Целта на настоящата публикация е да представи устройство, с което се извършва автоматично записване, кодиране и съхранение на получени резултати при Q-sort изследване с фото-снимки.
Материал и методика: Предложеният инструмент работи на принципа на радиочестотната идентификация - ЮТЭ и се състои от физически и програмен компонент.
Фигура 3 Радиочестотен четец тип MFRC-522 RFID и пластика тип MIFIRE 530
User ID:
Физически компонент: За да се приложи посочената технология към провеждане на Q-sort изследване се изработи кутия с размери - 100x70x25 см. Горната й част е покрита с лист, фрезован от Forex(100x70 см.), върху който е залепено фолио с принтирана Q-решетка от 6 категории. Използваните радиочестотни приемници са тип "MFRC-522 RFID" (Фигура 2),с работна честота 13.56MHz. Те се свързват с информационните и захранващи контактни щифтове на едноплаткови компютри - Raspberry Pi zero W (Raspberry Pi Foundation, UK).
Всеки от микрокомпютрите може да поддържа до 2 четеца поради наличието на две точки за пренос на данни тип SPI. Радиочестотните приемници се разполагат в кутията под всяко от полетата на Q-решетката. Чрез контактния информационен щифт се идентифицира четеца, който изпраща данните към компютъра, което позволява определяне на позицията му. Използваните RFID чипове са тип "MIFIRE 530", под формата на пластика - Фигура 2. На всяка от тях има фабрично записан 8-цифрен „hex" код, с който се осъществява идентификацията й. За да се осъществи връзка между отделните микрокомпютри се създаде локална безжична мрежа (WLAN), с рутер D-link Model No.: G0-RT-N300 (D-Link Systems, Inc., САЩ). За захранване на микрокомпютрите се използва USB hub - hama (Hama Gmbh, Германия). Една от платките Raspberry Pi Zero служи за „host", чрез който се осъществява контрола над останалите и се съхранява в базата данни.
Програмен компонент: Програмната среда е разделена на две части - Flask API (Application programming interface) и Python script. На всеки от микрокомпютрите е инсталирана „linux" операционна система. Интерфейсът написан на Flask се намира на едноплатковия компютър служещ за host и получава информация от всички Raspberry Pi Zero в системата, както и от RFID четците свързани към него. По този начин, посредством стандартен
SU&Hl CKXvnKMriCSV
Фигура 2 Изглед на браузъра с графичен контрол за записване на данни и съхраняване на иялата информация, в базата.
Фигура 6 Екран указващ успешно записаны данни
браузър с графичен контрол за записване на данните, се осъществява връзка с потребителя (Фигура 3). При получаване на валидна информация в базата данни се записва нова сесия (Фигура 4). На всеки едноплатков компютър има Python скрипт, който се изпълнява през 2 секунди и пита централния "host", дали е подадена команда за записване на нова сесия от данни.
status = url
lib2.urlopen("http://192.168.0.10:5000/is0pened").read()
Ако се получи положителен отговор, Raspberry Pi Zero W направил запитването, започва
процес по четене на RFID пластиките и след това изпраща данните. Това действие се изпълнява на всеки един от микрокомпютрите. След 5 секунди централният едноплатков компютър проверява дали е получена валидна информация от всички налични четци. Ако това не е така към потребителя се изпраща съобщение за неправилно поставена пластика (Фигура
5).
Фигура 5 Екран указващ погрешно
поставена пластика Резултати и обсъждане: На Фигура 6 е показана
изработената Q-дъска с монтирани RFID четци - ляво и с поставен покривен панел и подредени обекти за оценка - дясно. При дизайна с 5 степенна скала на Q-решетката се оценяват 18 обекта (Sayyed, Kalia et al. 2015), в конкретната разработка - снимки. Всяка от тях получава определен ранг в диапазона -2 до +2. Най-голямо количество изображения се поставят в категория с оценка 0, която се идентифицира с неутрално отношение към проучвания въпрос. Последното в комбинация с фиксирания брой обекти, позволява проектиране на Q-дъската без четци за този ранг, като при разчитането на пластиките и записването им в базата данни липсващите hex идентификатори автоматично получават стойност 0. Снимките, които се оценяват, могат да бъдат кодират предварително или при
Фигура 4 Q-дъска с монтирани четци - ляво и с поставени обекти за оценка - дясно
последващата обработката на данните. При първия вариант се постига пълна автоматизация на процеса, защото hex идентификаторите се преобразуват в момента на записване на нова сесия. Втория начин изисква допълнителна стъпка на преобразуване на получената информация чрез функции в програми за статистическа обработка - напр. SPSS, SAS, STATA, R. Предложената система е тествана и работи с различни по брой категории и обекти за оценка. Малкият размер и ограниченият работен диапазон на RFID четците -40x60мм, 1.5 см в страни от чипа, позволява сравнително гъстото им разположение. Със 294
създаденото устройство е възможно провеждане на класическо Q-sort изследване с 96 твърдения.^ерИешоп 1953) В конкретната разработка вида на обектите със специфичните им изисквания за големина, целта на проучването и спазване на принципите на ергономията предопределиха значителна редукция в броя на категориите и снимките предложени за оценка. Липсата на каквато и да е идентификация върху изображенията (напр. - цифри, букви, комбиниран код) елиминира възможността от сугестия на респондента и прави проучването по-обективно. Проведеното чрез предлаганото устройство Q-sort изследване позволява ефективно и бързо записване и обработка на резултатите без да се лишава от предимствата на класическия вариант - лично взаимодействие с респондента, разговор и записване на наблюдения през време на подреждане на обектите и след приключване на интервюто, което е важно за по-пълното разбиране на вижданията по изследвания проблем.^аА^ and Stenner 2005)
Заключение: Употребата на съвременни технологии при провеждане на проучване с Q-sort дизайн улеснява изследователя. Комбинацията между физически и програмни нововъведения позволява повишаване на ефективността, без да се нарушават специфичните изисквания за конкретния метод.
Библиография:
Ahrari, F., F. Heravi, R. Rashed, M. J. Zarrabi and Y. Setayesh (2015). "Which Factors Affect Dental Esthetics and Smile Attractiveness in Orthodontically Treated Patients?" Journal of Dentistry (Tehran, Iran) 12(7): 491-503.
Bothung, C., K. Fischer, H. Schiffer, I. Springer and S. Wolfart (2015). "Upper canine inclination influences the aesthetics of a smile." J Oral Rehabil 42(2): 144-152.
Chang, C. A., H. W. Fields, Jr., F. M. Beck, N. C. Springer, A. R. Firestone, S. Rosenstiel and J. C. Christensen (2011). "Smile esthetics from patients' perspectives for faces of varying attractiveness." Am J Orthod Dentofacial Orthop 140(4): e171-180.
Davis, B. B., B. Bayirli, D. S. Ramsay, D. L. Turpin, A. Paige and C. A. Riedy (2015). ""Why do you want your child to have braces?" Investigating the motivations of Hispanic/Latino and white parents." American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics 148(5): 771-781.
Feu, D., B. H. Oliveira, R. K. Celeste and J. A. M. Miguel (2012). "Influence of orthodontic treatment on adolescents' self-perceptions of esthetics." American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics 141(6): 743-750.
Havens, D. C., J. A. McNamara, Jr., L. M. Sigler and T. Baccetti (2010). "The role of the posed smile in overall facial esthetics." Angle Orthod 80(2): 322-328.
Kaufman, S. (2017). "Doing Q "the R Way"." from http://q-assessor.com/entries/3016.
Oliveira, P. L., A. F. Motta, C. J. Guerra and J. N. Mucha (2015). "Comparison of two scales for evaluation of smile and dental attractiveness." Dental Press J Orthod 20(2): 42-48.
Peeva, J., M. Stoykova, H. Yankovski and I. Peev (2017). "Approbation of Q-methodology to Evaluate Parents Attitudes for Demand of Orthodontic Treatment." Oral health and dental management 16(2): 122-126.
Prabakaran, R., S. Seymour, D. R. Moles and S. J. Cunningham (2012). "Motivation for orthodontic treatment investigated with Q-methodology: Patients' and parents' perspectives." American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics 142(2): 213-220.
Reber, B. H., S. E. Kaufman and F. Cropp (2000). "Assessing Q-Assessor: A Validation Study of Computer-Based Q Sorts versus Paper Sorts." Operant Subjectivity 23(4): 192-209.
Sayyed, M., A. Kalia, V. Patil and A. Hegde (2015). "Patient's and parent's perspectives towards orthodontic treatment - an assessment througth Q-methodology." International Journal of Oral Health Dentistry 1(2): 60-68.
Schabel, B. J., L. Franchi, T. Baccetti and J. A. McNamara, Jr. (2009). "Subjective vs objective evaluations of smile esthetics." Am J Orthod Dentofacial Orthop 135(4 Suppl): S72-79.
Schabel, B. J., J. A. McNamara, Jr., L. Franchi and T. Baccetti (2009). "Q-sort assessment vs visual analog scale in the evaluation of smile esthetics." Am J Orthod Dentofacial Orthop 135(4 Suppl): S61-71.
Stephenson, W. (1935). "Technique of factor analysis." Nature 136: 297.
Stephenson, W. (1936). "THE INVERTED FACTOR TECHNIQUE." British Journal of Psychology. General Section 26(4): 344-361.
Stephenson, W. (1953). The study of behavior: Q technique and its methodology. Chicago, University of Chicago Press.
Tang, X., J. Cai, B. Lin, L. Yao and F. Lin (2015). "Motivation of adult female patients seeking orthodontic treatment: an application of Q-methodology." Patient Prefer Adherence 9: 249-256.
Watts, S. and P. Stenner (2005). "Doing Q methodology: theory, method and interpretation." Qualitative Research in Psychology 2(1): 67-91.
Yao, L., X. Xu, Z. Ni, M. Zheng and F. Lin (2015). "Use of Q methodology to assess the concerns of adult female individuals seeking orthodontic treatment." Patient Prefer Adherence 9: 47-55.
