Вождение Моделирование в клинике: проверки остроты исследовательское поведение в повседневной деятельности жизни пациентов с дефектами поля зрения

Общая цель следующего эксперимента заключается в различении компенсаторных стратегий зрительного поиска у пациентов с дефектами полей зрения после инфаркта задней мозговой артерии. Это достигается путем размещения пациентов в симуляторе вождения и предоставления им инструкций для изучения поведения в реалистичной тестовой ситуации. Используется закрепленная на голове камера айтрекинга, точность которой обеспечивается путем проведения настроек и калибровки под конкретного пациента.

Затем начинается симуляция вождения, в ходе которой регистрируются показатели взгляда и качество вождения; в качестве альтернативного режима можно включить наложение изображений для визуализации и быстрой оценки компенсаторного поведения взгляда. Оценка параметров саккад и движений головы, таких как количество саккад, амплитуда саккад, распределение и длительность фиксаций, а также время реакции на периферийные объекты, позволяет выявить различные стратегии. Основным преимуществом данной установки для симуляции вождения является возможность быстрой и простой оценки зрительного исследовательского поведения в клинических условиях.

Теперь мы можем регистрировать четко определенные параметры, такие как движения глаз и головы, а также время реакции. Значение данной методики распространяется на сферу реабилитации и терапии, поскольку немедленная визуализация направления взгляда с помощью контрольного наложения может служить механизмом обратной связи для повышения внимания пациента и помочь в освоении компенсаторных стратегий. Это также может повысить эффективность реабилитации за счет разработки более индивидуализированных планов восстановления, адаптированных к текущему уровню компенсаторного поведения пациента.

Мой коллега, докторант нашей лаборатории, продемонстрирует процедуру. Для начала данного протокола попросите пациента сесть в имитацию автомобильного сиденья в двух метрах перед экраном симулятора; помогите пациенту отрегулировать спинку сиденья, а также расстояние от сиденья до педали. Как только пациент будет удобно размещен, проинструктируйте его по использованию симулятора автомобиля, включая тормоза, указатели поворота и рулевое колесо.

Затем предоставьте инструкции по выполнению задания. Проинструктируйте пациента о том, что, как и в реальной ситуации вождения, следует надлежащим образом использовать тормоз и/или указатели поворота в зависимости от дорожной обстановки. Также обязательно проинформируйте пациента о возможном возникновении кинетоза (симуляционной болезни) и сообщите, что сеанс тестирования может быть прерван в случае появления недомогания, тошноты или потливости.

Затем проведите тестовую поездку с низкой плотностью задач, чтобы пациент мог привыкнуть к симулятору автомобиля и стимулам. Это также может предотвратить возникновение симуляционной болезни, предоставив время для адаптации к симулятору во время второго сеанса тестирования. После того как пациент будет правильно размещен в кресле и получит достаточно времени для практики, закрепите айтрекер на голове пациента и отрегулируйте его по размеру, затянув гибкие ремни, чтобы подготовить программное обеспечение и пациента к калибровке.

Лазер головной камеры должен быть направлен в центр экрана симуляции, а камеры должны быть отрегулированы для фокусировки на зрачке. Затем попросите пациента последовательно смотреть на пять точек на экране, следуя за указателем мыши, и начните калибровку оборудования для айтрекинга. После этого выполните горизонтальную калибровку.

Попросите пациента сфокусировать взгляд на наложенном изображении глаза на левом экране. Затем следует проследить за перемещением этого изображения по экрану и снова сфокусироваться на нем в правой части. Проверьте калибровку, попросив пациента сфокусироваться 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 совпадают в одной точке на экране. При необходимости повторите калибровку. После завершения калибровки отключите наложенные изображения.

Как только пациент удобно разместится в симуляторе и будет успешно проведена калибровка айтрекера, приступайте к симуляции. В данном примере пациент ведет автомобиль по односторонней однополосной дороге с препятствиями. Пациент должен максимально быстро реагировать на движущиеся объекты, приближающиеся к дороге (например, диких кабанов или мячи), а также на дорожные знаки или сломавшиеся автомобили, появляющиеся по обеим сторонам дороги.

Обратите внимание, что при нажатии на педаль акселератора автомобиль может разогнаться до постоянной скорости 70 километров в час, если не использовать тормоз. Попросите пациента проехать по нескольким различным маршрутам, каждый из которых составляет 6 500 метров и длится примерно 10 минут, с разной степенью сложности задания в зависимости от уровня отвлекающих факторов окружающей среды. В качестве альтернативного режима тестирования включите наложение изображений глаз, где одно указывает положение взгляда, а другое — положение головы пациента.

Это позволяет быстро оценить компенсаторное поведение движений глаз непосредственно во время тестирования путем визуализации положения взгляда с помощью программного обеспечения. Здесь мы видим типичные показатели вождения пациента с гемиопсией справа с компенсаторным поведением взгляда. Поведение взгляда визуализируется с помощью наложенных изображений глаз, что позволяет быстро оценить положение движений головы и глаз; демонстрируется компенсаторное движение в сторону, где расположен визуальный дефект, что приводит к обнаружению объектов, появляющихся в слепой зоне.

Обратите внимание на показатели пациента с правосторонней гемианопсией; здесь представлены типичные результаты вождения с визуализацией направления взгляда пациента с правосторонней гемианопсией без компенсаторного поведения, что приводит к столкновениям с объектами, появляющимися в слепой зоне. Обратите внимание на показательный результат пациента с правосторонней гемианопсией без компенсации. Для анализа экспериментальных данных, полученных в ходе симуляции, можно использовать программное обеспечение MATLAB.

Определите саккады (secs) как участки траектории взгляда, на которых скорость движения глаз превышала 30 градусов в секунду, а амплитуда взгляда была больше одного градуса. Участки между саккадами следует определить как фиксации, а движения головы — как перемещения со скоростью более шести градусов в секунду и амплитудой более трех градусов. Для записи времени реакции при использовании сигнала поворота и торможения в ходе эксперимента может быть использовано программное обеспечение Slab; при этом фиксации на объектах полосы движения должны быть определены как фиксации на объекте, при которой положение взгляда отклоняется от объекта максимум на 1,24 градуса по оси X и на 1,66 градуса по оси Y.

Представлены результаты двух пациентов с неполной правосторонней гемианопсией при вождении с компенсаторным поведением и без него. Пациент A демонстрировал компенсаторные саккадические движения в сторону расположения визуального дефекта, что привело к нормальным показателям в симуляторе вождения по сравнению со здоровым контрольным субъектом. Однако пациент B не проявлял компенсаторных саккадических движений и показал низкие результаты в симуляции вождения, так как не замечал периферические объекты в слепой зоне, что приводило к увеличению времени реакции или столкновениям. Здесь показано распределение фиксаций на экране во время первой поездки пациента A, пациента B и здорового субъекта; пациент A демонстрировал компенсаторные саккадические движения в сторону расположения визуального дефекта, в то время как пациент B исследовал пространство менее активно.

Пациент B совершал в 3,4 раза меньше психотических движений по сравнению с пациентом A, при этом амплитуда этих движений составляла половину от амплитуды пациента A. У пациента B также наблюдалась большая продолжительность фиксации по сравнению как со здоровым контролем, так и с пациентом A. На данном рисунке показано влияние эксцентричности положения объекта относительно положения GA на время реакции, представленное отдельно для левой и правой сторон зрительного поля. Для пациента A и здорового контроля не было обнаружено значимой разницы между временем реакции на приближающиеся объекты при ручном определении или фиксации объекта в левом или правом поле зрения. Однако у пациента B время реакции заметно различалось между слепым и видящим полями.

При выполнении данной процедуры пациента необходимо проинформировать о том, что на основании этого эксперимента нельзя сделать вывод о пригодности к вождению, так как целью исследования является выяснение того, нарушается ли компенсаторное поведение при переходе от безопасной симулированной ситуации к реальному вождению. Для этого необходимо провести исследования в условиях реального вождения. При правильном выполнении данная стимуляция может быть завершена в течение 10 минут.

Это позволяет получить первое представление о поведении при визуальном исследовании, и после просмотра этого видео вы будете иметь четкое понимание того, как этот метод быстро и удобно выявляет поведение при визуальном исследовании в естественных условиях.