September 18th, 2012
Пациенты с визуальным дефицит после инсульта отчет о различных ограничений в повседневной жизни, скорее всего, из-за переменной компенсаторные стратегии, которые трудно дифференцировать в клинической практике. Мы представляем клинический настройки, который позволяет измерение различных компенсационных головы и движения глаз стратегий и оценки их влияния на ходовые качества.
Общей целью данного эксперимента является дифференциация компенсаторных стратегий исследования зрения у пациентов с дефектами поля зрения после инфаркта задней мозговой артерии. Это достигается путем позиционирования и инструктажа пациентов на симуляторе вождения с целью изучения поведения в реалистичной тестовой ситуации. Камера слежения за глазами, установленная на голове, используется с точностью, обеспечиваемой путем регулировки и калибровки для конкретного пациента.
Затем начинается симуляция вождения, в то время как поведение взгляда и ходовые качества записываются в качестве альтернативного режима, наложенные изображения могут быть включены для визуализации и быстрой оценки компенсаторного поведения взгляда. Различные стратегии выявляются путем оценки параметров секода и движения головы, таких как количество секунд, амплитуды секунд, фиксация, распределение и продолжительность, а также время реакции на периферийные объекты. Основное преимущество этой установки для имитации вождения заключается в том, что она позволяет быстро и легко оценить визуальное исследовательское поведение в клинических условиях.
Теперь мы можем записывать четко определенные параметры, такие как движения глаз и головы, а также время реакции. Последствия этой техники распространяются на реабилитацию и терапию, поскольку непосредственная визуализация поведения взгляда с помощью наложенного контроля может обеспечить механизм обратной связи для повышения внимания пациента и помощи в обучении компенсаторным стратегиям. Это также может повысить эффективность реабилитации за счет предложения более индивидуалистичных планов реабилитации, адаптированных к текущему уровню компенсаторного поведения пациента.
Мой коллега с докторантом из нашей лаборатории, продемонстрирует процедуру начала этого протокола. Во-первых, попросите пациента сесть на два метра перед экраном имитации автокресла, помогите пациенту отрегулировать спинку, а также расстояние между сиденьями и педалями. Как только пациент удобно расположится, предоставьте инструкции по использованию моделирующего автомобиля, включая тормоза, указатель поворота и рулевое колесо.
Затем предоставьте инструкции по выполнению задания. Проинструктируйте пациента о том, что, как и в реальной дорожной ситуации, следует использовать сигнал торможения и/или поворота в соответствии с соответствующей дорожной ситуацией. Кроме того, обязательно сообщите пациенту о симуляции болезни и сообщите, что сеанс тестирования может быть прерван в случае возникновения недомогания, тошноты или потливости.
Затем проведите тест-драйв с низкой плотностью задач, чтобы позволить пациенту привыкнуть к моделирующему автомобилю и стимулам. Это также может предотвратить симуляционную болезнь, предоставляя время для адаптации к симулятору во время второго сеанса тестирования. После того, как пациент правильно сядет и получит достаточно времени для практики, поместите айтрекер на голову пациента и отрегулируйте его по размеру, потянув за гибкие ремни, чтобы подготовить программное обеспечение и пациента к калибровке.
Лазерная камера головной камеры должна быть направлена на середину экрана моделирования, а камеры должны быть настроены так, чтобы фокусироваться на зрачке. Затем проинструктируйте пациента последовательно смотреть на пять точек на экране, следуя за стрелкой мыши, и начните калибровку оборудования для отслеживания взгляда. Далее завершите горизонтальную калибровку.
Попросите пациента зациклиться на наложенном изображении глаза на левом экране. Затем следите за наложением, двигаясь по экрану и снова зафиксируйтесь на нем с правой стороны. Проверьте калибровку, попросив пациента зафиксироваться на определенных объектах на экране, а затем сопоставьте эту фиксацию с наложенным изображением глаза, которое указывает положение взгляда, рассчитанное программным обеспечением.
Калибровка считается успешной, если взгляд пациента и наложенное изображение встречаются в одном и том же месте на экране. При необходимости повторите калибровку. После завершения калибровки выключите наложение изображений.
После того, как пациент освоится в симуляторе и айтрекер будет успешно откалиброван, приступайте к моделированию. В этом примере пациент едет по однополосной дороге с односторонним движением и препятствиями. Пациент должен как можно быстрее реагировать на движущиеся объекты, приближающиеся к дороге, такие как дикие буры или мячи, а также на уличные знаки или сломанные автомобили, появляющиеся по обе стороны дороги.
Обратите внимание, что при нажатии на педаль газа автомобиль может разогнаться до постоянной скорости 70 километров в час, если не использовать тормоз. Позвольте пациенту двигаться по нескольким различным маршрутам, каждый длиной 6 500 метров и продолжительностью около 10 минут, с различной сложностью задачи из-за степени отвлечения внимания на окружающую среду. В качестве альтернативного режима тестирования включите наложенные изображения глаз, одно из которых указывает на положение взгляда, а другое — на положение головы пациента.
Это позволяет быстро оценить компенсаторное поведение движений взгляда одновременно с тестированием путем визуализации положения взгляда с помощью программного обеспечения. Здесь мы можем увидеть типичные характеристики вождения пациента с Hemi Opia с правой стороны с компенсаторным поведением взгляда. Поведение взгляда визуализируется с помощью наложенных на глаза картинок, которые позволяют быстро оценить положение движения головы и глаз при компенсаторном психотическом движении в ту сторону, где расположен зрительный дефект, в результате чего обнаруживаются объекты, появляющиеся в слепом поле.
Обратите внимание на образцовую производительность пациента с Hemi Opia с правой стороны, и здесь мы можем увидеть типичную производительность вождения с визуализированным поведением взгляда пациента с гемианопсией с правой стороны без компенсаторного поведения, вызывающего столкновения с объектами, появляющимися в слепом поле. Обратите внимание на образцовую работу пациента с гемианопсией с правой стороны без компенсации. Программное обеспечение MATLAB может использоваться для анализа экспериментальных данных, записанных в ходе моделирования.
Определите секции как участки траектории взгляда, на которых скорость взгляда превышала 30 градусов в секунду, а амплитуда взгляда превышала один градус. Промежутки между секами следует определять как фиксации, а движения головы – как движения более чем на шесть градусов в секунду и амплитуду более трех градусов. Программное обеспечение Slab может быть использовано во время эксперимента для регистрации времени скоростной реакции при использовании поворотника и тормоза и положения объекта в полосе движения следует определять как фиксацию на объекте с максимальным расстоянием до 1,24 градуса от объекта по оси X и 1,66 градуса по оси Y.
Вот результаты для двух пациентов с неполной гемианопсией с правой стороны, управлявших автомобилем с компенсаторным поведением и без него: у пациента А наблюдалось компенсаторное психотическое движение в сторону, где расположен дефект зрения, что привело к нормальной производительности при моделировании вождения по сравнению со здоровым контрольным звеном. Тем не менее, у пациента В не наблюдалось компенсаторных психотических движений и выявлены плохие результаты при моделировании вождения из-за отсутствия периферии в слепом поле, что приводило к увеличению времени реакции или столкновениям. Здесь мы видим распределение фиксаций на экране во время первого драйва пациента А, пациента Б и здорового пациента А проявляло компенсаторное психотическое движение в сторону, где расположен дефект зрения, в то время как пациент Б исследовал меньше.
Пациент В выполнял в 3,4 раза меньше психотических движений по сравнению с пациентом А, покрывая половину амплитуды пациента А. Пациент В также показал более длительную продолжительность фиксации по сравнению как со здоровой контрольной группой, так и с пациентом А. Этот рисунок демонстрирует влияние эксцентриситета положения объекта по отношению к положению ГА на время реакции, продемонстрированное отдельно для левой и правой стороны поля зрения. У пациента А и здорового пациента не было существенной разницы между временем реакции на приближающиеся объекты при ручном обнаружении или фиксации объекта в левом или правом поле зрения. Однако у пациента В время реакции четко различалось между слепым и зрячим полем.
При попытке проведения этой процедуры пациент должен быть проинформирован о том, что из этого эксперимента нельзя сделать вывод о пригодности к вождению, чтобы выяснить, нарушается ли компенсаторное поведение при переходе из безопасной моделируемой ситуации в реальную ситуацию вождения. Необходимо провести реальные исследования вождения. Эта стимуляция может быть завершена в течение 10 минут при правильном выполнении.
Это может дать первое впечатление о визуальном исследовательском поведении, и после просмотра этого видео у вас будет хорошее понимание того, как эта техника быстро и удобно раскрывает визуальное исследовательское поведение в натуралистической ситуации.
Это исследование изучает компенсаторные стратегии в визуальном исследовании среди пациентов с дефектами полей зрения после инфаркта задней мозговой артерии. С помощью симулятора вождения исследование оценивает стратегии движения головы и глаз и их влияние на качество вождения.
Assessing compensatory visual exploration strategies in patients with visual field defects supports target validation in neurorehabilitation by linking oculomotor behavior to functional outcomes. This approach enables mechanistic de-risking of rehabilitation interventions through rapid, quantitative evaluation of gaze behavior in ecologically valid conditions. The driving simulator platform provides predictive confidence for prioritizing therapeutic strategies that improve daily life activities in neurological populations.
The method integrates into the discovery continuum from target validation through preclinical validation by enabling quantitative assessment of neurorehabilitation mechanisms.