临床中的驾驶模拟：在视野缺损患者中测试日常生活活动中的视觉探索行为

以下实验的总体目标是区分大脑后动脉梗死后存在视野缺损的患者在视觉探索中的代偿策略。通过将患者安置在驾驶模拟器中并给予相应指导，可在接近真实的测试情境下观察其行为表现。实验采用头戴式眼动追踪摄像头，并通过针对每位患者进行个性化调整和校准，以确保数据采集的准确性。

接下来，在记录注视行为和驾驶表现的同时开始驾驶模拟。作为一种替代模式，可以开启叠加图像，以可视化补偿性注视行为并实现快速评估。通过分析眼动和头部运动参数（如眼动次数、眼动幅度、注视点分布与持续时间，以及对周边物体的反应时间），可揭示不同的策略。该模拟驾驶装置的主要优势在于，它能够在临床环境中快速、简便地评估视觉探索行为。

现在我们可以记录明确定义的参数，如眼动、头动以及反应时间。该技术的应用可延伸至康复治疗领域，因为通过叠加控制对注视行为进行即时可视化，可能为患者提供一种反馈机制，以提高其注意力，并帮助学习代偿策略。此外，该技术还可能通过提供更加个性化的康复方案，根据患者当前的代偿行为水平进行调整，从而提高康复效率。

我的同事，即我们实验室的一名博士生，将演示该操作流程。开始本方案前，首先让患者在模拟屏幕前方两米处的仿制汽车座椅上就座，协助患者调节靠背以及座椅与踏板之间的距离。待患者舒适就位后，向其讲解模拟汽车的使用方法，包括刹车、转向灯和方向盘的操作。

然后提供任务说明。指导患者，正如在真实的驾驶情境中一样，应根据相应的驾驶情况正确使用刹车和/或转向灯。同时，务必告知患者关于模拟晕动症的情况，并让患者了解，如果出现不适、恶心或出汗等症状，测试过程可以随时中断。

接下来，进行一次低任务密度的试驾，使患者适应模拟驾驶汽车和刺激环境。这还可以在第二次测试时提供适应模拟器的时间，从而预防模拟器晕动症。在患者正确就座并完成充分练习后，将眼动仪佩戴在患者头部，并通过拉紧弹性绑带进行调整，以确保贴合，从而为软件和患者校准做好准备。

头部摄像机的激光应指向模拟屏幕的中心，并调整摄像头以聚焦于瞳孔。然后指导患者按照鼠标箭头的引导，依次注视屏幕上的五个圆点，并开始进行眼动追踪设备的校准。接下来，完成水平方向的校准。

指导患者注视左侧屏幕上叠加的眼睛图片，随后跟随该叠加图像向屏幕右侧移动，并再次注视右侧的叠加图像。通过要求患者注视屏幕上的特定物体，然后将此注视点与指示软件计算出的视线位置的叠加眼睛图片进行比对，以测试校准效果。

如果患者的视线与屏幕上的叠加图像在相同位置重合，则校准成功。如有需要，可重复校准。校准完成后，关闭叠加图像。

当患者在模拟器中感到舒适且眼动追踪系统已成功校准后，即可开始模拟。在此示例中，患者正在一条单向单车道道路上驾驶，道路上存在障碍物。患者应尽快对接近道路的移动物体（如野猪或球类）做出反应，同时也需对出现在道路两侧的交通标志或抛锚车辆做出及时反应。

请注意，在踩下油门时，除非使用刹车，否则汽车可加速至70公里/小时的恒定速度。让患者在几条不同的路线上驾驶，每条路线长6,500米，持续时间约10分钟，由于周围环境造成的分心程度不同，任务难度也各不相同。作为另一种测试模式，可开启叠加的眼动图像，其中一个显示患者的注视位置，另一个显示患者头部的位置。

这使得通过软件可视化注视位置，能够快速评估眼球运动的代偿行为。此处我们可以看到一位右侧偏盲患者的典型驾驶表现，伴有代偿性注视行为。通过叠加的眼动图像可直观显示注视行为，从而快速评估头部与眼球运动的位置；朝向视觉缺损侧的代偿性眼动得以显现，从而能够察觉出现在盲区中的物体。

请注意右侧偏盲患者表现出的典型驾驶行为，图中显示了右侧偏盲患者在无补偿性行为的情况下，对出现在盲区物体的视觉注视行为，导致与物体发生碰撞。注意该右侧偏盲患者在无补偿机制下的表现。可使用 MATLAB 软件分析从模拟实验中记录的实验数据。

将注视轨迹中注视速度超过每秒30度且注视幅度大于1度的部分定义为secs（快速眼动阶段）。secs之间的阶段应定义为注视阶段，头部运动则定义为运动速度超过每秒6度且幅度大于3度的运动。实验过程中可使用Slab软件记录使用转向灯和刹车时的反应时间，车道位置物体注视应定义为对某一物体的注视，其注视点在x轴方向与物体位置偏差不超过1.24度，在y轴方向偏差不超过1.66度。

以下是两名右侧不完全偏盲患者在有和无代偿行为情况下的驾驶测试结果。患者A表现出向视觉缺损侧的代偿性扫视运动，因而在驾驶模拟测试中的表现与健康对照者相当。然而，患者B未表现出代偿性扫视运动，在驾驶模拟中对盲区的周边目标探测不足，导致反应时间延长或发生碰撞，表现较差。此处显示的是患者A、患者B以及一名健康受试者在首次驾驶过程中注视点在屏幕上的分布情况：患者A表现出向视觉缺损侧的代偿性扫视运动，而患者B的探索行为较少。

患者B的 psychotic 动作次数比患者A少3.4倍，且动作幅度仅为患者A的一半。患者B的注视持续时间也比健康对照组和患者A更长。该图展示了物体位置相对于GA位置的偏心度对反应时间的影响，分别显示了视觉视野左侧和右侧的情况。对于患者A和健康对照组而言，在手动探测或注视物体出现在视野左侧或右侧时，其对逼近物体的反应时间无显著差异。然而，在患者B中，盲区与有光区视野之间的反应时间存在明显差异。

在进行该实验时，需告知患者，无法根据本实验结果判断其是否具备驾驶能力，因为尚不明确在从安全的模拟情境转换到实际驾驶情境时，代偿性行为是否会失效。需要开展实际驾驶研究。若操作得当，该刺激过程可在10分钟内完成。

它可以初步展示视觉探索行为，观看本视频后，您将充分了解该技术如何在自然情境下快速、便捷地揭示视觉探索行为。