Virtuelle Prismenanpassungstherapie: Protokoll zur Validierung bei gesunden Erwachsenen

Summary

Dieses experimentelle Protokoll demonstriert den Einsatz der virtual prism adaptation therapy (VPAT) bei gesunden Erwachsenen und die Assoziation zwischen VPAT und funktioneller Nahinfrarotspektroskopie, um die Wirkung von VPAT auf die kortikale Aktivierung zu bestimmen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass VPAT machbar sein könnte und eine ähnliche Verhaltensanpassung wie eine konventionelle Prismenanpassungstherapie induzieren könnte.

Abstract

Hemispatial Vernachlässigung ist eine häufige Beeinträchtigung nach Schlaganfall. Es ist mit schlechten funktionalen und sozialen Ergebnissen verbunden. Daher ist ein angemessenes Eingreifen für eine erfolgreiche Bewältigung der hemispatialen Vernachlässigung unerlässlich. Die klinische Anwendung verschiedener Interventionen ist jedoch in der realen klinischen Praxis begrenzt. Prismanpassungstherapie ist eine der evidenzbasierten Rehabilitationsmodalitäten zur Behandlung von hemispatialer Vernachlässigung. Um mögliche Fehler zu überwinden, die bei der Prismentherapie auftreten können, haben wir ein neues System mit immersiver virtueller Realität und Tiefensensorkamera entwickelt, um eine virtuelle Prismenanpassungstherapie (VPAT) zu erstellen. Um das VPAT-System zu validieren, haben wir ein experimentelles Protokoll entwickelt, das Verhaltensfehler und Änderungen in der kortikalen Aktivierung über das VPAT-System untersucht. Die kortikale Aktivierung wurde durch die funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) gemessen. Das Experiment bestand aus vier Phasen. Alle vier beinhalteten Klick, Zeigen oder Ruhe auf Rechtshänder gesunde Menschen angewendet. Klicken versus Zeigen wurde verwendet, um die kortikale Region im Zusammenhang mit der groben Motoraufgabe zu untersuchen, und das Zeigen mit VPAT im Vergleich zum Zeigen ohne VPAT wurde für die Untersuchung der kortikalen Region verwendet, die mit der visuospatialen Wahrnehmung verbunden ist. Die vorläufigen Ergebnisse von vier gesunden Teilnehmern zeigten, dass Die Zeigefehler des VPAT-Systems der konventionellen Prismenanpassungstherapie ähnelten. Weitere Analysen mit mehr Teilnehmern und fNIRS-Daten sowie eine Studie bei Patienten mit Schlaganfall können erforderlich sein.

Introduction

Hemispatial Vernachlässigung, die die Fähigkeit, das kontralaterale hemispatial Gesichtsfeld wahrzunehmen, beeinflusst, ist eine häufige Beeinträchtigung nach Schlaganfall^1,2. Obwohl Rehabilitation nach hemispatial Vernachlässigung wichtig ist, aufgrund seiner Verbindung mit schlechten funktionellen und sozialen Ergebnissen, Rehabilitation ist oft in der realen klinischen Praxis nicht ausgelastet^3,4.

Unter den verschiedenen bestehenden Rehabilitationsansätzen, die für die hemispatiale Vernachlässigung vorgeschlagen wurden, h....

Protocol

Alle Verfahren wurden vom Seoul National University Bundang Hospital Institutional Review Board (IRB) überprüft und genehmigt. Um gesunde Teilnehmer zu rekrutieren, wurden Plakate verwendet, um rund um das Krankenhaus zu werben.

1. Versuchsaufbau

1. Teilnehmerrekrutierung
   1. Durchführung des Themenscreenings nach folgenden Aufnahmekriterien: 1) gesund, zwischen 18 und 50 Jahren; 2) Rechtshänder, bewertet durch Edinburgh Handedness Inventory¹⁴; 3) in der Lage, den Kopf Mount Display für VR zu tragen und Objekte innerhalb von VR zu erkennen; und 4) keine Vorgeschichte von Erkrankungen, die das Gehirn betref....

Results

Als repräsentative Ergebnisse wurden Daten von vier gesunden Teilnehmern (1 Mann und 3 Frauen) verwendet. Ein Zeigefehler wird in Abbildung 5Adargestellt, wobei der Mittelwert des Medianwerts von 10 Versuchen in der Unterphase jeder Zeigeaufgabe 30 s dauert. Die Werte für den medianen Zeigefehler im ersten Block jeder Phase betrugen 0,45 x 0,92 (Vor-VPAT), 4,69 x 3,08 (VPAT 10°), 5,43 x 2,22 (VPAT 20°) und -5,17 x 1,60 (Post-VPAT). Der Trend der Fehlerentwicklung war statist.......

Discussion

Diese Studie implementierte die Prismaanpassungstherapie mit einer übersetzten Handbewegung in einer VR-Umgebung. Es wurde untersucht, ob die implementierte Abweichung winkelüberschießende und Verhaltensanpassung verursachte, wie bei der konventionellen Prismenanpassungstherapie.

Im medianen Zeigefehlerergebnis (Abbildung 5) und dem ersten Zeigefehlerergebnis änderte sich der Zeigefehler beim Umschalten der Phase erheblich. Obwohl einige Handerkennungsfehler besei.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
EASYCAP	Easycap	C-SAMS-Plattform	zur Aufnahme von fNIRS-Optoden
Leap Motion 3D Motion Controller	Ultrahaptics	FBA_LM-C01-US	Angeschlossenes Handerkennungsgerät HMD
Leap Motion VR Developer Mount für VR-Headset	Ultrahaptics	VR-UAZ
Matlab R2015a	Mathworks		Programmiersprache mit NIRStar
NIRScout	Medical Technology LLC	NSC-CORE	fNIRS-System
nirsLAB v201605	Medical Technology LLC		Software zur Analyse von Daten, die mit NIRScout
NIRStar 14.1	Medical Technology LLC		NIRScout Acquisition Software
Occulus Rift DK2	Occulus		VR HMD
PowerMate USB Multimedia Controller	Griffin Technologie	NA16029	Druckknopf in der Aufgabe
SuperLab 5.0	Cedrus Corp.		Synchronisieren Sie die Stimulus-Präsentationen in Verbindung mit NIRScout