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Methodenartikel

Messung der Kinematik des täglichen Lebens Bewegungen mit Motion-Capture-Systeme in der virtuellen Realität

7.3K Aufrufe

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DOI:

10.3791/57284

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5. April 2018

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Wir entwarfen einen virtual-Reality-Test, instrumentelle Aktivitäten des täglichen Lebens (Pertrochanterer) mit einem Motion-Capture-System prüfen. Wir schlagen eine detaillierte kinematische Analyse des Teilnehmers zu interpretieren verschiedene Bewegungen, einschließlich Flugbahn, bewegliche Abstand und Zeit bis zur Fertigstellung, Pertrochanterer Fähigkeiten zu bewerten.

Zusammenfassung

Die Unfähigkeit, instrumentelle Aktivitäten des täglichen Lebens (Pertrochanterer) abzuschließen ist ein Vorläufer zu verschiedenen neuropsychologischen Erkrankungen. Fragebogen-Bewertungen des Pertrochanterer sind einfach zu bedienen, aber anfällig für subjektive Voreingenommenheit. Hier beschreiben wir einen neuartige virtuelle Realität (VR)-Test, um zwei komplexe Pertrochanterer Aufgaben zu bewerten: Umgang mit finanziellen Transaktionen und mit den öffentlichen Verkehrsmitteln. Während ein Teilnehmer die Aufgaben in einer VR-Umgebung ausgeführt werden, eine Bewegung erfassen System Spuren, die Position und Ausrichtung der dominanten Hand und Kopf in ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem. Kinematische raw-Daten werden gesammelt und umgewandelt in "kinematische Leistung Maßnahmen," d.h., Bewegung, Flugbahn, bewegliche Abstand und Zeit bis zur Fertigstellung. Bewegung Flugbahn ist der Weg eines bestimmten Körperteils (z.B., dominante Hand oder Kopf) im Raum. Umzug Abstand bezieht sich auf die gesamte Strecke der Bahn, und Zeit bis zur Fertigstellung ist wie lange es dauerte, um eine Pertrochanterer Aufgabe abzuschließen. Diese kinematischen Maßnahmen könnten Patienten mit kognitiver Beeinträchtigung von gesunden Kontrollpersonen unterscheiden. Die Entwicklung dieses kinematische Messung Protokolls ermöglicht die Erkennung von frühen Pertrochanterer im Zusammenhang mit kognitiven Beeinträchtigungen.

Einleitung

Instrumentelle Aktivitäten des täglichen Lebens (Pertrochanterer), wie z. B. Umgang mit finanziellen Transaktionen, mit den öffentlichen Verkehrsmitteln und zum Kochen, medizinische Marker sind, da sie mehrere neuropsychologische Funktionen1erfordern. Beeinträchtigte Pertrochanterer Funktionen gelten somit Vorstufen zu neurologischen Erkrankungen, wie leichten kognitiven Beeinträchtigung (MCI) und Demenz2. Golds umfassende Überprüfung von Pertrochanterer Aufgaben3 zeigten mehr kognitiv anspruchsvolle Aufgaben, wie z. B. Finanzen verwalten und mit den öffentlichen Verkehrsmitteln der frühesten Präd....

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Protokoll

Alle hier beschriebenen Versuchsverfahren stimmten mit der institutionellen Review Board der Hanyang Universität, nach der Deklaration von Helsinki (HYI-15-029-2). 6 gesunden Kontrollpersonen (4 Rüden und 2 Hündinnen) und 6 MCI-Patienten (3 Rüden und 3 Hündinnen) rekrutierten sich aus einem tertiären Ärztehaus, Hanyang University Hospital.

(1) Teilnehmer zu rekrutieren.

  1. MCI-Patienten (d.h. beeinträchtigt Pertrochanterer Fähigkeiten) und gesunden Kontrollpersonen (d.h. normale Pertrochanterer Funktionen) im Alter von 70-80 Jahren zu rekrutieren.
  2. Überprüfen Sie mit der Hilfe von einem Neurologen mit mehr ....

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Ergebnisse

CSV-Dateien von "Aufgabe 1: Geld abheben" wurden analysiert mit der Statistiksoftware R um die dominante Hand Flugbahn, bewegliche Abstand und Zeit bis zur Fertigstellung zu berechnen. Die Flugbahn der dominanten Handbewegung visualisiert (Abbildung 6). Der bewegliche Abstand der dominanten Hand errechnet sich durch Addition der Gesamtstrecke zwischen sequentiellen Handpositionen während der Durchführung der Aufgabe 1. Der Abstand zwischen Positionen ist der .......

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Diskussion

Wir detaillierte eine kinematische Messung Protokoll des täglichen Lebens Bewegungen mit Motion-Capture-Systemen in eine immersive VR-Umgebung. Erstens die experimentelle Einstellung geführt, wie Sie einrichten, vorbereiten und Teilnehmer mit dem immersive VR-Umgebung vertraut zu machen. Zweitens haben wir zwei standardisierte Pertrochanterer Aufgaben in der VR entwickelt. Drittens: Schritt 3 und Schritt 5 im Abschnitt Protokoll sind die wichtigsten Schritte zum VR-Krankheit zu minimieren. Wenn Sie die Motion-Capture-Sys.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären keine Interessenkonflikte.

Danksagungen

K.s. und A.L. tragen gleichermaßen. Diese Forschung wurde durch das grundlegende Wissenschaft Forschungsprogramm durch die National Research Foundation von Korea (NRF) finanziert durch das Ministerium für Wissenschaft, ICT & Zukunft planen (NRF-2016R1D1A1B03931389) unterstützt.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
ComputerN/AN/AAnforderungen an den Computer:                                                                                                                      - Single Sockel H3 (LGA 1150) unterstützt
- Intel® Xeon® E3-1200 v3, 4. Gen. Core i7/i5/i3 Prozessoren
- Intel® C226 Express PCH
- Bis zu 32 GB DDR3 ECC/Non-ECC 1600 MHz UDIMM in 4 Sockeln
- Zwei Gigabit-Ethernet-LAN-Ports
- 8x SATA3 (6 Gbit/s)
- 2x PCI-E 3.0 x16, 3x PCI-E 2.0 x1 und 2x PCI 5V 32-Bit-Steckplätze
- 6x USB 3.0 (2 hintere + 4 Via-Header)
- 10x USB 2.0 (4 hintere + 6 Via-Header)
- HD Audio 7.1 Kanal Anschluss von Realtek ALC1150
- 1x DOM Stromanschluss und 1x SPDIF Out Header
- 800W High Efficiency Netzteil
- Intel Xeon E3-1230v3
- DDR3 PC12800 8GB ECC
- WD 1TB BLUE WD 10EZEX  3,5"
- NVIDIA QUADRO K5000 & SYNC
Stereoskopischer 3D-ProjektorBarcoF35 AS3D WUXGAAuflösung:
- WQXGA (2.560 x 1.600)
- Panorama (2.560 x 1.080)
- WUXGA (1.920 x 1.200), 1080p (1.920 x 1.080)
Stereoskopische BrilleVolfoniEdge 1.2Weitere Informationen finden Sie unter http://volfoni.com/en/edge-1-2/ Motion-Capture-Systeme
NaturalPoint OptiTrack17WWeitere Informationen finden Sie unter http://optitrack.com/products/prime-17w/
OptiTrack (Motion-Capture-Software)NaturalPoint OptiTrackMotive 2.0Weitere Informationen finden Sie unter https://optitrack.com/downloads/motive.html
MiddleVR (Middleware-Software)MiddleVRMiddleVR For UnityWeitere Informationen finden Sie unter http://www.middlevr.com/middlevr-for-unity/
VRDaemon (Middleware software)MiddleVRMiddleVR For UnityWeitere Informationen finden Sie unter http://www.middlevr.com/middlevr-for-unity/
Unity3D (Game Engine)Unity TechnologiesPersonalWeitere Informationen finden Sie unter https://unity3d.com/unity

Referenzen

  1. Reppermund, S., et al. Impairment in instrumental activities of daily living with high cognitive demand is an early marker of mild cognitive impairment: the Sydney Memory and Ageing Study. Psychol. Med. 43 (11), 2437-2445 (2013).
  2. Graf, C.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Kinematische Leistungsmaßeinstrumentelle Aktivitäten des täglichen LebensBewegungsbahnanalyseMessung der zurückgelegten DistanzZeit bis zum AbschlussKopf-TrackingHand-TrackingBeurteilung kognitiver Beeinträchtigungen