תיכננו בדיקת מציאות מדומה כדי להעריך פלייבק פעולות יומיומיות (IADL) עם מערכת לכידת תנועה. אנו מציעים ניתוח מפורט קנטית לפרש של המשתתף תנועות שונות, כולל מסלול, נע מרחק וזמן סיום כדי להעריך את היכולות IADL.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
תיכננו בדיקת מציאות מדומה כדי להעריך פלייבק פעולות יומיומיות (IADL) עם מערכת לכידת תנועה. אנו מציעים ניתוח מפורט קנטית לפרש של המשתתף תנועות שונות, כולל מסלול, נע מרחק וזמן סיום כדי להעריך את היכולות IADL.
חוסר היכולת להשלים פלייבק פעולות יומיומיות (IADL) הוא הקדמה שתלמידים מחלות שונות. מבוסס על שאלון הערכות של IADL הם קל לשימוש אך נוטה הטיה סובייקטיבית. כאן נתאר מבחן הרומן מציאות וירטואלית (VR) כדי להעריך את שתי משימות מורכבות IADL: טיפול עסקאות פיננסיות ושימוש בתחבורה ציבורית. בעוד משתתף מבצע את הפעילויות בסביבה VR, תנועה ללכוד עקבות מערכת המיקום והכיוון של תנועת היד הדומיננטית. הראש מערכת צירים קרטזית תלת מימדי. הנתונים הגולמיים קנטית נאספים ותנועה שהוסב 'קנטית מדדי הביצוע,' דהיינו, מסלול, נע, הזמן והמרחק עד לסיומו. מסלול תנועה הוא הנתיב של חלק גוף מסוים (למשל, יד דומיננטית או הראש) בחלל. עובר מרחק מתייחס המרחק הכולל של המסלול, ויש זמן לסיום הזמן שנדרש כדי להשלים משימה IADL. אמצעים אלה קנטית יכול להפלות חולים עם פגיעה קוגניטיבית מפני פקדי בריא. הפיתוח של פרוטוקול זה מדידה קנטית מאפשרת זיהוי ליקויים קוגניטיביים הקשורים IADL מוקדם.
פעילות אינסטרומנטלית יומיומי חי (IADL), כגון טיפול עסקאות פיננסיות באמצעות תחבורה ציבורית, בישול, הם סימנים רפואיים מאז שהם דורשים פונקציות שתלמידים מספר1. יכולות IADL לקוי ולכן נחשבים המבשרות על מחלות נוירולוגיות, כגון ליקוי קוגנטיבי מתון (MCI) ודמנציה2. סקירה מקיפה של זהב של IADL משימות3 ציינו כי משימות תובעניות יותר קוגניטיבית, כגון לניהול כספים, באמצעות תחבורה ציבורית, היו כמנבא המוקדם של MCI, דמנציה.
עד כה, הערכותיו הנפוצות ביותר של IADL הם שאלוני דיווח עצמי, שאלונים מבוססי המודיע, המבוססת על ביצוע הערכות4. מבוסס על שאלון הערכות של IADL חסכונית, קל לשימוש, אך הם נוטים הטיה סובייקטיבית. למשל, כאשר דיווח עצמי, חולים נוטים ל over - או תחת - estimate שלהם יכולות IADL5. באופן דומה, מודיעים שהערכתי IADL יכולות של הצופה הסברות או פערי הידע4. לפיכך, הערכות מבוסס ביצועים לשאול חולים כדי לבצע משימות ספציפיות IADL כבר מועדף, למרות רבות מהמשימות אינם הולמים עבור בקביעת קליני כללי6.
לאחרונה, מציאות וירטואלית (VR) מחקרים הראו כי טכנולוגיה זו יכולה יש שימושים משמעותיים רפואה, בריאות, כולל הכל, החל להתאמן שיקום ההערכה הרפואית7. כל המשתתפים יכולים להיבדק בתנאים VR אותו, המחקות את העולם האמיתי. למשל, אלאין. et al. 8 פיתח פעילות קפה וירטואלי, הראה כי חולים עם פגיעה קוגניטיבית לבצע את המשימה בצורה גרועה. קלינגר. et al. 9 שפותחו בסביבת VR אחרת עבור דיוור וקניות משימות ומצא יחסים משמעותיים בין זמן השלמת פעילות ב- VR תוצאות הבדיקה שתלמידים. מחקרים קודמים VR של IADL ההערכה התמקדו בעיקר מדדי הביצוע פשוטים כגון זמן תגובה או הדיוק בעת שימוש בהתקני קלט קונבנציונליים, כגון בעכבר ובלוח המקשים8,9. נתוני ביצועים מפורט יותר אודות IADL ובכך צורך למסך בצורה יעילה עבור חולים עם MCI4.
קנטית ניתוח של נתוני לכידת תנועה בזמן אמת היא גישה רב-עוצמה לתעד באופן כמותי של נתוני ביצועים מפורט המשויכים לפעילויות IADL. לדוגמה, לבן ואח 10 פיתח מטבח הווירטואלי לוכד נתונים זווית משותפת של המשתתף במהלך משימות היומיום, ומשמש נתונים שנלכדו להעריך באופן כמותי את מידת היעילות של טיפול פיזיותרפי. . Dimbwadyo-Terrer et al. 11 פיתח סביבה VR מקיפה כדי להעריך את ביצועי הגפיים העליונות בעת ביצוע משימות היומיום הבסיסיים, הראה כי לצרוב נתונים קנטית בסביבת VR מאוד בקורלציה עם סולמות פונקציונלי של הגפיים העליונות. אלה ניתוחים קנטית במערכות לכידת תנועה יכול לספק עוד הזדמנות להעריך במהירות פגיעה קוגניטיבית של החולה12. הכללה של הנתונים קנטית מפורט סינון עבור חולים עם MCI לשפר באופן משמעותי את הסיווג של המטופלים לעומת פקדים בריא13.
כאן, אנו מתארים את פרוטוקול כדי להעריך את קינמטיקה של תנועות החיים יומי עם מערכות לכידת תנועה בסביבת VR מקיפה. הפרוטוקול כללה שתי משימות מורכבות IADL: "פעילות 1: למשוך כספים" (טיפול עסקאות פיננסיות) ו "משימה 2: סעו באוטובוס" (באמצעות תחבורה ציבורית). בזמן הפעילויות בוצעו, מערכת לכידת תנועה לאתר את המיקום והכיוון של היד הדומיננטית של הראש. לאחר השלמת משימה 1, שנאספו מסלול יד דומיננטית, נע, הזמן והמרחק עד לסיומו. פעילות 2, ראש המסלול, נע, הזמן והמרחק לסיום נאספו. המקטע נציג תוצאות במאמר זה מפרט את המבחן הראשוני של חולים עם MCI (קרי, יכולות IADL הם לקוי) לעומת שולט בריא (קרי, יכולות IADL שלמים).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים ניסיוני המתוארים כאן אושרו על-ידי מוסדיים סקירה הלוח של הן-ינג האוניברסיטה, על פי הצהרת הלסינקי (HYI-15-029-2). 6 פקדי בריא (4 זכרים ו 2 נקבות) ו- 6 חולים MCI (3 זכרים, 3 נקבות) גויסו ממרכז רפואי שלישוני, בית החולים האוניברסיטאי הן-ינג.
1. גייס משתתפים
2. להתקין תוכנה VR ולהתחבר למחשבים
3. להגדיר מערכות לכידת תנועה בסביבה וירטואלית
4. להכין את סביבה וירטואלית לשימוש
5. להכיר את המשתתף עם הסביבה הוירטואלית
6. ביצוע "משימה 1: למשוך כספים"
התראה: מאוזנים הרצפים של פעילות 1, פעילות 2 כדי להסיר את האפקט carry-over.
7. לבצע "משימה 2: סעו באוטובוס"
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
CSV של קבצים "משימה 1: למשוך כספים" נותחו באמצעות תוכנה סטטיסטית R כדי לחשב את המסלול ביד הדומיננטית, נע, הזמן והמרחק עד לסיומו. הוא מדמיין את המסלול של תנועת היד הדומיננטית (איור 6). המרחק נע של היד הדומיננטית מחושב על ידי סיכום את סך המרחקים בין תנוחות הידיים רציפים תוך כדי ביצוע פעילות 1. המרחק בין העמדות הוא המרחק Euclidian. זמן לסיום אומר לוקחים את הזמן כדי לסיים את המשימה כולה (קרי, של שלב 1 "הוסף הכרטיס לתוך הכספומט" כדי לשלב 8 "לקחת כסף מן הכ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אנחנו מפורט קנטית פרוטוקול מדידת תנועות החיים יומי עם מערכות לכידת תנועה בסביבת VR מקיפה. ראשית, ההגדרה ניסיוני מדריכים אותם כיצד להגדיר, להכין, להכיר את המשתתפים עם הסביבה VR מקיפה. שנית, פיתחנו שתי פעילויות IADL מתוקננת VR. שלישית, שלב 3, שלב 5 בסעיף פרוטוקול הם הצעדים הקריטיים ביותר למזער VR בחילות. בעת הגדרת מערכת לכידת תנועה בתוך הסביבה הוירטואלית (שלב 3), זה חשוב לטעון את המצלמה מעקב גבוה מספיק לגמרי לכסות את עוצמת הקול של לכידת, לתקן את המצלמות stably כדי למנוע תנועה במהלך הלכידה, ודא כי לפחות שתי מצלמות יכול במקב...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין ניגודי אינטרסים.
K.S., א. ל. לתרום באותה מידה. מחקר זה נתמך על-ידי התוכנית מחקר מדעי בסיסי דרך לאומי מחקר קרן של קוריאה (ב- NRF) במימון של משרד המדע, ICT ותכנון העתיד (ה-NRF-2016R1D1A1B03931389).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מחשב | לא ישים | דרישות מחשב: - שקע יחיד H3 (LGA 1150) תומך ב - Intel® Xeon® E3-1200 v3, דור רביעי. מעבדי Core i7/i5/i3 - Intel® C226 Express PCH - זיכרון DDR3 ECC/non-ECC UDIMM במהירות 1600 מגה-הרץ בנפח של עד 32 גיגה-בתים בארבעה שקעים - שתי יציאות Gigabit Ethernet LAN - 8 יציאות SATA3 (6 גיגה-סיביות לשנייה) - 2 חריצי PCI-E 3.0 x16, 3 חריצי PCI-E 2.0 x1 ו-2 חריצי PCI 5V של 32 סיביות - 6 יציאות USB 3.0 (2 אחוריות + 4 דרך ראשים) - 10x USB 2.0 (4 אחוריות + 6 דרך ראשיות) - HD מחבר שמע 7.1 ערוצים מבית Realtek ALC1150 - מחבר מתח DOM אחד ו-1 יציאת SPDIF Header - ספק כוח יעיל במיוחד של 800W - Intel Xeon E3-1230v3 - זיכרון DDR3 PC12800 8GB ECC - WD 1TB BLUE WD 10EZEX 3.5 אינץ' - NVIDIA QUADRO K5000 & מקרן | |
| תלת מימד סטריאוסקופי | Barco | F35 AS3D WUXGA | רזולוציה: - WQXGA (2,560 x 1,600) - פנורמה (2,560 x 1,080) - WUXGA (1,920 x 1,200), 1080p (1,920 x 1,080) |
| משקפיים סטריאוסקופיים | Volfoni | Edge 1.2 | למידע נוסף, בקר בכתובת http://volfoni.com/en/edge-1-2/ |
| Motion Capture Systems | NaturalPoint OptiTrack | 17W | למידע נוסף, בקר בכתובת http://optitrack.com/products/prime-17w/ |
| OptiTrack (תוכנת לכידת תנועה) | NaturalPoint OptiTrack | Motive 2.0 | למידע נוסף, בקר https://optitrack.com/downloads/motive.html |
| MiddleVR (תוכנת Middleware) | MiddleVR | MiddleVR For Unity | למידע נוסף, בקר בכתובת http://www.middlevr.com/middlevr-for-unity/ |
| VRDaemon (Middleware) תוכנה) | MiddleVR | MiddleVR ליוניטי | למידע נוסף, בקרו בכתובת http://www.middlevr.com/middlevr-for-unity/ |
| Unity3D (מנוע משחק) | Unity Technologies | Personal | למידע נוסף, בקרו https://unity3d.com/unity |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.