Yöntem makalesi

Manyetik rezonans görüntüleme yapılan pediatrik hastalarda kaygıyı azaltmak için bir sanal gerçeklik simülasyonunun geliştirilmesi

DOI:

10.3791/68609

⸱

8 Ağustos 2025

 ,  ,  ,  , 
1Biomedical Engineering, Faculty of Engineering, Western University, 2Michael G.DeGroote School of Medicine, McMaster University, 3Department of Clinical Neurological Sciences, Schulich School of Medicine and Dentistry, Western University

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Burada, MRG taraması yapılan pediatrik hastalarda kaygıyı azaltmak için sanal gerçeklik (VR) oyunlaştırılmış bir simülasyon geliştirmek için bir protokol sunuyoruz. VR deneyimi, MRI ortamının görüntülerini ve seslerini taklit ederek, çocukların prosedüre aşina olmalarına yardımcı olacak, konforu ve işbirliğini geliştirmeyi amaçlayacaktır.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG), pediatrik bakımda değerli bir tanı aracıdır ve iyonlaştırıcı radyasyon olmadan yüksek çözünürlüklü görüntüler sunar; Bununla birlikte, alışılmadık ortam, kapalı alan ve yüksek sesler sıkıntıya, klostrofobiye ve kaygıya neden olabilir. Bu, sedasyon ihtiyacının artmasına ve daha uzun görüntüleme sürelerine yol açabilir. Londra, Ontario'daki Victoria Çocuk Hastanesi'nde, Çocuk Yaşamı programı şu anda öğrenmeye dayalı bir yaklaşımla pediatrik hastalarda kaygıyı azaltmaya yardımcı olmak için bir oyuncak bebek ve MRI modeli kullanmaktadır. Bu yöntemler etkili olsa da, MRG deneyiminin gerçekçi bir temsilini sağlama yetenekleri sınırlıdır. Bunu ele almak için, Victoria Çocuk Hastanesi'ndeki pediatrik hastalar için özel olarak tasarlanmış, bir kulaklık aracılığıyla deneyimlenen bilgisayar tarafından oluşturulan bir 3D ortam olan sanal gerçekliği (VR) kullanarak oyunlaştırılmış bir MRI deneyimi geliştirdik. Simülasyon, MRI ortamının görüntülerini, seslerini ve uzamsal yönlerini kopyalayarak çocukların deneyime önceden aşina olmalarına yardımcı olur. VR odamız, Victoria Çocuk Hastanesi'ndeki gerçek MRI odasının bir kopyası olsa da, çevresel detaylar değiştirilerek diğer tesislerde kullanılmak üzere uyarlanabilir. Gelecekteki çalışmalar, simülasyonun nicel ve nitel değerlendirmeler yoluyla kaygıyı azaltmadaki etkinliğini değerlendirecektir.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Manyetik rezonans görüntüleme (MRG), hastalık teşhisi ve tedavisinin izlenmesine yardımcı olmak için yumuşak dokuların üç boyutlu görüntülerini üretmek için kullanılan invaziv olmayan bir tekniktir1. MRG, iyonlaştırıcıradyasyon içermediği için çocuklar için en güvenli görüntüleme yöntemlerinden biri olarak kabul edilir1; Bununla birlikte, prosedür özellikle genç hastalar için zorlayıcı olabilir. Çocuklar, korku, endişe, klostrofobi veya teşhisin kendisinden daha fazla korkuya neden olabilecek bir deneyim olanyüksek seslere 2 maruz kalırken bir saate kadar kapalı bir tünelde hareketsiz kalmalıdır 1,2,3,4,5. Bu tür bir kaygı, fiziksel huzursuzluğa (5-10 yaş arası çocuklar özellikle harekete6 eğilimlidir), zayıf uyum veya davranış zorluklarına neden olabilir7. MRG prosedürü büyük ölçüde hastanın işbirliğine bağlıdır, çünkü milimetre ölçeğindeki hafif hareketler görüntüleri bozabilir ve tekrar taramalarına ihtiyaç duyulmasına neden olabilir. Bu, aileler için üzücü ve hastaneler için mali açıdan külfetli olabilir8. Ebeveyn veya bakıcı kaygısı, çocuklar genellikle yetişkin duygularını yansıttığından, MRG sırasında çocuğun stresine katkıda bulunabilir9; bu nedenle, prosedür sırasında ebeveyn figürlerinin katılımı ve uyumunun bir çocuğun MRI taramasının başarısına katkıda bulunduğu gösterilmiştir10.

MRG'den önce pediatrik kaygıyı yönetmek için çeşitli teknikler kullanılır, ancak bunların etkinliği sınırlıdır. Sakinleştiriciler veya anestezikler, tarama sırasında çocukları hareketsiz tutmaya yardımcı olur, ancak koordinasyon bozukluğu, baş dönmesi ve artan ajitasyon dahil olmak üzere daha yüksek advers olay insidansı ile ilişkilendirilmiştir 8,11. Alternatif olarak, psikolojik hazırlığın tıbbi ortamlardapediatrik stresi azalttığı 12,13,14 ve MRG öncesi sedasyon ve anestezi ihtiyacınıazalttığı gösterilmiştir 10,15. Psikolojik hazırlık, bir tabletteetkileşimli videoların kullanımını 16,17, eğitim ve dikkat dağıtma tekniklerini6,7, oyun terapisi7, bilişsel davranışçı terapi eğitimini18 ve fiziksel sahte MRG'leri19,20 içerir. Bununla birlikte, bu yaklaşımın Londra, Ontario, Kanada'daki Victoria Çocuk Hastanesi'nde kanıtlandığı gibi sınırlamaları vardır. Çocuk Yaşamı Programındaki Çocuk Yaşamı Uzmanları, MRG öncesinde pediatrik hastalarda kaygı veya korkuyu ele almak için çeşitli psikolojik hazırlık araçları kullanır; Çocuğun yaşına, kaygı düzeyine ve kişiliğine bağlı olarak, müdahaleler bir resimli kitap, bir iPad videosu, bir oyuncak kopya modeli, büyük ölçekli bir MRI kopyası veya bir ön tarama turu içerebilir (Şekil 1). Tarama sırasında çocuklar MRG'ye rahat bir oyuncak veya battaniye de getirebilir veya ekranda video izleyebilir. Bu yaklaşımlar, dikkat dağıtma, rahatlık ve alıştırma sağlarken çocuğu MRG süreci hakkında eğitmeyi amaçlar; Bununla birlikte, bu müdahalelerin dezavantajları vardır: oda kullanımda olduğu için turlar genellikle kullanılamaz; resimli kitaplar, replika modeller ve iPad videoları daha büyük çocukların ilgisini çekmeyebilir veya MRG deneyiminin tam bir resmini sağlayamayabilir; bu yöntemlerin hiçbiri MRG'nin yüksek seslerini tekrarlamaz; Ve belki de en önemlisi, çocukların kapalı bir alanda hareketsiz kalma pratiği yapmalarına izin vermiyorlar. Bu nedenle, bu sınırlamaları ele almak için ilgi çekici ve sürükleyici yeni müdahalelere ihtiyaç vardır.

Sanal Gerçeklik (VR), eğitim, öğretim ve sağlık hizmetlerinde giderek daha fazla kullanılan, başa takılan bir ekran aracılığıyla görüntülenen üç boyutlu (3D) bilgisayar tarafından oluşturulan bir ortamdır. VR, gerçek dünyanın etkileşimli ve gerçekçi bir simülasyonunu yaratır21, bu teknoloji sanal dünyada fiziksel bir varlık hissi yarattığı için çocukların özellikle duyarlı olduğubir simülasyon 22,23. Çalışmalar, VR'nin pediatrik hastane öncesi kaygıyı etkili bir şekilde azalttığını göstermiştir: Eijlers ve ark. tarafından yapılan bir meta-analiz, VR müdahalelerinin, özellikle dikkat dağıtma aracı olarak kullanıldığında, tıbbi prosedürler geçiren çocuklarda ağrı ve kaygıyı önemli ölçüde azalttığını buldu24; Benzer şekilde, Chiu ve ark. sanal bir hastane turu sunarak sürükleyici VR'nin çocuklarda ameliyat öncesi kaygıyı aşinalaştırma yoluyla etkili bir şekilde azaltabileceğini göstermiştir25. Bu faydalar, VR'nin sedasyon ihtiyacını azaltma potansiyeline sahip olduğu pediatrik MRG hazırlığına kadar uzanır; birkaç çalışma, VR'yi olumlu sonuçlarla MRI öncesi bir müdahale aracı olarak araştırdı. Örneğin, Ashmore ve arkadaşları, çocukları MRG boyunca yönlendirmek için 360° video kullanan ücretsiz bir VR uygulaması geliştirdiler, bu teknik hem personel hem de hastalar tarafından kullanım kolaylığı ve yardımseverlik açısından yüksek puan aldı ve beş hastanın dördünde genel anestezi kullanımını engelledi26. Saliba ve ark. tarafından yapılan randomize kontrollü bir çalışma, 5 dakikalık bir VR MRG deneyimine bile maruz kalmanın pediatrik hastalarda kaygıyı önemli ölçüde azalttığını buldu27. Ayrıca, standart bir el kitabına sahip özel bir VR MRI uygulaması ve Stunden ve arkadaşları tarafından oluşturulan bir hastane Çocuk Yaşam Programı, VR grubunun daha yüksek bakıcı memnuniyeti ve önemli ölçüde daha düşük bakıcı kaygısı bildirdiğini buldu. Bu önemli bir bulguydu, çünkü ebeveyn bakıcısının sıkıntısının tıbbi prosedürler sırasında çocuk tepkilerini etkilemesi bekleniyordu28. Bu bulgulara dayanarak, daha yeni çalışmalar VR MRI hazırlama araçlarında etkileşim ve oyunlaştırmanın etkisini değerlendirmiştir. Yang ve arkadaşları tarafından yapılan bir araştırma, bir hareketsiz tutma oyunu, 360 ° video ve bir farkındalık bölümü dahil olmak üzere birden fazla modüle sahip bağımsız bir başa takılan ekran (HMD) tabanlı VR MRI simülatörünü tanıttı. Pilot çalışmaları, standart eğitim materyallerine kıyasla önemli ölçüde daha yüksek katılım, memnuniyet ve algılanan etkinlik gösterdi29. Yang ve arkadaşları tarafından yürütülen bir başka çalışmada dört yöntem karşılaştırıldı: 2D video, 360° video, pasif VR ve oyunlaştırılmış etkileşimli VR, oyunlaştırılmış VR koşulu baş hareketini önemli ölçüde azalttı ve ergenler arasında kendi kendine bildirilen hazırlığı ve katılımı geliştirdi. Bu çalışmanın bulguları, davranışsal prova ve anında geri bildirimin prosedürel hazırlığı iyileştirebileceği ve hareket30'a bağlı tarama hatalarını azaltabileceği hipotezini desteklemiştir. Liszio ve Masuch benzer şekilde, duyarsızlaştırma ve etkileşimli hikaye anlatımını içeren eğlenceli, çocuk merkezli bir VR uygulamasının MRG ile ilgili kaygıyı azaltabileceğini gösterdi. Tasarım, modern pediatrik çerçevelerle uyumlu olan oyunlaştırmanın ve strese neden olan uyaranlara kademeli olarak maruz kalmanın rolünü vurguladı31. Ancak bu başarılı sonuçlara rağmen, teknoloji tam olarak uygulanmamıştır.

Victoria Çocuk Hastanesi'ndeki MRG deneyiminin bir VR simülasyonu, mevcut pediatrik MRG hazırlama araçlarının sınırlamalarını ele almak için geliştirilmiştir. Her bir bileşenin tasarımı, Çocuk Yaşamı Uzmanları, MRI teknisyenleri ile yapılan istişareler ve hastanenin MRI tarama prosedürünün doğrudan gözlemleri ile bilgilendirildi. Hastane ortamı başlangıçta ayrıntılı bir sanal ortam oluşturmak için 3D modelleme kullanılarak yeniden oluşturuldu. 3D model daha sonra sürükleyici bir VR deneyimi yaratmak için bir oyun motoruna entegre edildi. Geliştirme sürecinde aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli araçlar kullanılmıştır: hastane ortamının 3D modellemesi kullanılarak inşa edilen fiziksel MRI odasını temsil eden "seviye"; nesneleri canlandırmak ve hareketi senkronize etmek için kullanılan zaman çizelgesi tabanlı bir animasyon aracı olan "seviye sıralayıcı"; sanal deliğe kayma hissi yaratmak için kullanıcının bakış açısını simüle eden animasyonlu "sine-kamera oyuncusu"; bir MRG'nin işitsel deneyimini taklit etmek için kayan animasyonla senkronize edilen, MRI makinesinin gürültüsünü kopyalayan bir ses parçası; MRI teknisyenlerinin, çocukların hareketsiz kalmasına yardımcı olmak için tarama sırasında çocukların izlemesi için bir video olarak yükleyebilecekleri, yatağa takılan MRG güvenli dikkat dağıtma ekranını çoğaltmak için bir ekran simülasyonu; baş ve el takibini içerdiği için sanal ortamda kullanıcıların varlığı olarak hareket eden VR piyonu; ve MRI simülasyon dizisini başlatmak için kullanılan ve alındığında animasyon zaman çizelgesinin başlangıcını tetikleyen elde tutulan, etkileşimli bir küp olan "yakalanabilir nesne". Bakıcıların ve Çocuk Yaşamı Uzmanlarının katılımını desteklemek için, birden fazla kullanıcının (örneğin, teknisyen, ebeveyn, bakıcı veya Çocuk Yaşamı Uzmanı) bir istemci-sunucu modeli aracılığıyla aynı sanal ortamda etkileşime girmesini sağlamak için çok oyunculu bir sistem entegre edildi.

Bu çalışmanın amacı, Londra, Ontario'daki Victoria Çocuk Hastanesi'nde, Çocuk Yaşamı Programı tarafından MRG öncesi pediatrik hastalar için bir anksiyete müdahalesi olarak kullanılmak üzere MRG deneyiminin oyunlaştırılmış bir sanal simülasyonunu geliştirmekti. Sanal gerçeklik (VR) başa takılan bir ekran aracılığıyla görüntülenen simülasyon, çocukları MRI tarayıcısı ve çevresindeki ortamla tanıştırmayı, gerçek yaşam deneyiminin doğru ve sürükleyici bir temsilini sağlayarak kaygıyı azaltmayı amaçlıyor. Çok oyunculu mod, genç hastaların simülasyona katılmasına olanak tanıyarak çok çeşitli yaş gruplarında kullanım kolaylığını teşvik eder. Bu çalışmada geliştirilen VR simülasyonu Victoria Hastanesi'nden sonra özel olarak modellenmiş olsa da, yöntemler uyarlanabilir ve çevresel aşinalığın hasta kaygısını hafifletmeye yardımcı olabileceği herhangi bir sağlık hizmeti ortamını yeniden oluşturmak için uygulanabilir. Bu, çok oyunculu işlevselliğin ek etkileşimli özelliklerini, deneyimden çıkmak için elde taşınan bir aracı, MRG içinde bir video ekranını ve sesli sohbet modunu içeren sanal bir MRI deneyimini bildiren bilinen ilk çalışmadır. Bu araştırmayla, gelecekte Victoria Çocuk Hastanesi'ndeki Çocuk Yaşamı Uzmanları tarafından pediatrik hastaların yaşamlarını iyileştirmek için kullanılacak bir araç geliştirmeyi umuyoruz.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma için etik onay Western University Health Sciences Research Ethics Board (HSREB)'den alınmıştır (Proje No: 116749). İnsan katılımcılardan yazılı bilgilendirilmiş onam alındı. İhtiyaç duyulan reaktifler ve ekipman Malzeme Tablosunda listelenmiştir.

1. 3D Varlıkların Modellenmesi

NOT: 3B modelleme yazılımını kullanarak MRI makinesinin ve çevresindeki ortamın gerçekçi, ölçekli bir 3B modelini oluşturun.

  1. Fotoğraflı dokümantasyon
    1. Gerçek MRI odasının birden fazla açıdan fotoğrafik belgelerini yakalayın. Doğru referans materyali sağlamak için tüm duvarların, ekipmanların, mobilyaların ve mimari özelliklerin görünür olduğundan emin olun.
  2. 3D şekil modelleme
    1. 3D modelleme yazılımını başlatın.
    2. Referans görüntüleri çalışma alanına aktarın.
    3. Küpler, silindirler ve düzlemler gibi geometrik ilkelleri kullanarak MRI odasının temelini oluşturan şekilleri oluşturun.
    4. Zeminin, tavanın, duvarların ve dolapların boyutlarını, referans görüntülere göre gerçek dünya oranlarına uyacak şekilde ayarlayın.
    5. Tarayıcı deliğini ve dış mimariyi taklit etmek için silindirleri, küreleri ve kavisli yüzeyleri katmanlayarak ve değiştirerek MRI makinesini ve video ekranını oluşturun.
    6. Kenarları düzgünleştirmek ve gerçekçi konturlar oluşturmak için alt bölme ve eğim değiştiricileri uygulayın.
    7. Eğri öğeleri iyileştirmek ve modele yapısal ayrıntılar eklemek için köşe modunu kullanın.
  3. Uzamsal kalibrasyon
    1. Referans görüntülerin üzerine üç boyutlu bir eksen yerleştirmek için bir kamera eşleştirme aracı kullanın.
    2. Uzamsal doğruluğu ve orantılılığı sağlamak için sanal kamera perspektifini orijinal fotoğraflarla hizalayın.
    3. Tüm 3B nesneleri, kalibre edilmiş kamera görünümlerine göre konumlandırın ve ölçeklendirin, doğru derinlik, dönüş ve yerleşimi sağlamak için referans görüntülerle hizalamalarını onaylayın.
  4. Tekstüre
    1. Modelin her yüzeyine malzemeler ve dokular uygulayın. Gerçek MRG odası ortamına uygun renkleri seçin.
    2. UV düzenleme araçlarını kullanarak doku görüntülerini gerektiğinde nesnelerin üzerine sarın.
    3. Gerçekçi aydınlatma etkileşimlerini simüle etmek için pürüzlülük, yansıtıcılık ve metalik özellikler dahil olmak üzere yüzey özelliklerini ayarlayın.
  5. İşbirlikçi geliştirme
    1. Modelleme yazılımı içinde gerçek zamanlı çok kullanıcılı düzenlemeyi desteklemek için özel bir ağ yapılandırın.
    2. Birden çok katılımcının varlıkları aynı dosyada bir araya getirmesine ve yerleştirmesine izin vererek eşzamanlı işbirliğini etkinleştirin.
      NOT: Tamamlanan 3B model, hem mekansal hem de görsel olarak gerçek odaya çok benzemeli, boyutlarını, düzenini ve temel bileşenlerini doğru bir şekilde yakalamalıdır (Şekil 2 ve Şekil 3). Model tamamlandıktan sonra, VR ile kullanım için gerekli işlevsel öğeleri eklemek için bir oyun motoruna aktarılabilir.

2. Fonksiyonel simülasyon geliştirme

  1. Seviye oluşturma
    1. Oyun motorunda temel bir seviye oluşturun veya önceden oluşturulmuş bir 3D modeliiçe aktarın 32.
    2. Önceden modellenmiş 3B sanal varlıkları, gerçek dünya sahnesiyle eşleşmesi için yeni düzeye aktarın (Şekil 4).
    3. Yönlü ışık ve nokta ışığı gibi aydınlatma elemanlarını yerleştirin.
    4. Sahne oluşturulduktan sonra dünya ayarlarını yapılandırın.
      1. Oyuncu oyuna girdiğinde VR modunun otomatik olarak etkinleştirilmesini sağlamak için oyun modunu varsayılan VR oyun moduna ayarlayın.
      2. VR piyonunun PlayerStart konumunda oluşturulmasını sağlamak için varsayılan piyon sınıfını VR piyonu olarak ayarlayın.
  2. Seviye sıralayıcı
    1. Sinematikler'e giderek bir seviye sıralayıcı oluşturun, ardından Unreal Engine'de seviyenin ana görüntü alanında Seviye Sırası Ekle'yi seçin. {Engine, #4} dizisini yeniden adlandırın ve kaydedin.
    2. Sıralayıcı penceresi otomatik olarak açıldıktan sonra, gerekli aktörleri aykırı değerden (ör. ışıklar, statik ağlar) içe aktarın ve oyuncuları sıralayıcı zaman çizelgesine sürükleyin veya İzle'ye ve ardından Aktör33'e tıklayarak yükleyin.
    3. Sıradaki konum, döndürme ve ölçek gibi dönüştürmeleri düzenleyin.
  3. Ses entegrasyonu
    1. MRI çekim konsolu mikrofonundan masada bir hasta varken bir 3T tarayıcıdan gelen MRI sesini kaydedin. MP aralığını, difüzyonu ve EPI dizilerini kaydedin.
      NOT: Kaydedilen MRI tarayıcısında sessiz parametre etkinleştirilmedi. Önceden kaydedilmiş MRI sesleri, VR kulaklığı aracılığıyla çalındığında maksimum 75db'ye ulaştı.
    2. MRI sesinin .wav bir ses parçasını ekleyin. MRI sesini bulmak için parçaya, ardından sıralayıcı penceresindeki ses parçasına tıklayın.
    3. MRI ses dosyasını seçin ve zaman çizelgesinde konumlandırın.
    4. Sesi animasyon oynatma ile senkronize edin, böylece kullanıcı uzandığında ve MRI makinesine kaydığında başlayacaktır.
  4. Kamera animasyonu
    1. İzlemek için gezinerek bir sinema kamerası aktörü, sıralayıcıya aktör ve sıralayıcı penceresinde sinema kamerası aktörü ekleyin.
    2. Sinema kamerası aktörünü seçin, ardından sıralayıcıda izleyin ve dönüştürün.
    3. Zaman çizelgesinin başına bir animasyon karesi ekleyin. Sonuna kadar gidin, kameranın dönüşümünü ayarlayın ve kamera hareketini canlandırmak için ikinci bir animasyon karesi ekleyin.
    4. Sinema kamerası aktörünü, sanal bacakları, MRI sesini, video görüntüsünü ve ekranı kol sıralayıcı parçasına ekleyin ve ana kareyi yerleştirin. Animasyondaki tüm kafesleri senkronize edin, böylece tüm vücut sinema kamerasıyla hareket eder (Ek Şekil 1).
    5. Sıralayıcıdaki oynat düğmesini kullanarak animasyonu önizleyin (Şekil 5).
  5. Ekran simülasyonu
    1. MRG'de kullanılabilecek herhangi bir videonun MP4 video dosyasını içe aktararak başlayın.
    2. Videoyu yüklemek ve bir materyal oluşturmak için medya oynatıcıyı kullanın.
    3. Malzemeyi bir ekran görevi görmesi için varsayılan bir statik ağa (örneğin, düzleştirilmiş bir küp) uygulayın.
    4. Lobinin olacağı yere eklenen varsayılan statik ağın önceden modellenmiş 3B dış cephesini uygulayın.
    5. Dikkat dağıtıcı içeriği ekranda görüntülemek için Medya Oynatıcı tetikleyici düğümünü kullanarak videoyu oynatın (Şekil 6 ve Şekil 7).
  6. Yakalanabilir nesne ve animasyon tetikleyicisi
    1. İnsan-bilgisayar etkileşimini34 etkinleştirmek için grab bileşenini varsayılan bir küpe ekleyin (Şekil 8).
    2. Kavrama konumunun etrafında bir küre izi oluşturarak hareket denetleyicisi kavrama düğmesini kullanarak el etkileşimi gerçekleştirin.
      1. Kavrama girişinden sonra aktörü denetleyiciye takın.
      2. Denetleyici kavrama düğmesi serbest bırakıldıktan sonra aktörü ayırın.
    3. MRI taramasını başlatmak gibi animasyonları tetiklemek için yakalama bileşenini yapılandırın.
    4. Nesne yakalandıktan sonra kapı kısıtlamasını açmak için şema mantığını kullanın. Nesne tutulmadığında, yanlışlıkla dokunmaları önlemek için giriş kanalını kapatın (Ek Şekil 2).
    5. Sağ oyun kumandasının tetik tuşuna basarak animasyonu tetikleyin. VR piyonunda oyun animasyonu işlevini çağırın.
    6. Planın mevcut düzeyde ilgili dizi oynatıcısını ve eşleşen düzey dizi aktörünü bulabildiğinden emin olun (Ek Şekil 3).
  7. Widget tabanlı bir arayüzün oluşturulması
    1. Yeni bir kullanıcı widget'ı şeması oluşturun.
    2. Etiketli açılır listenin bir parçası olarak sanal düğmeler ekleyin: Yönlendirmeyi sıfırla, Yeniden başlat, Oturum oluştur ve Oturuma katıl (Şekil 9).
    3. "Oturum oluştur" komutunu, sunucuyu başlatan ve doğru seviyeyi yükleyen mantığa bağlayın (Ek Şekil 4).
      NOT: VR kontrol cihazlarındaki sınırlı sayıda giriş seçeneği nedeniyle kontrol cihazı girişi yerine widget düğmelerini kullanın. Yönlendirmeyi sıfırla düğmesi, izleme yanlış hizalanırsa kullanıcının görünümünü yeniden ortalar; yeniden başlatma, VR piyonunu "PlayerStart"a geri taşıyacaktır; Bir oturum oluştur, yeni bir çok oyunculu oturum ve sunucu oluşturacaktır; Sunucu Bul, katılmak için uygun oturumları arayacaktır.
  8. Çok oyunculu bir simülasyon oluşturun35
    1. Çevrimiçi işlevselliği etkinleştirmek için yapılandırma dosyasını değiştirin.
      1. Advanced Session eklentisini kurun ve entegre edin.
      2. Sesli sohbet ve çok oyunculu mod için şu eklentileri etkinleştirin: Çevrimiçi Alt Sistem Araçları, Gelişmiş Steam Oturumları ve Gelişmiş Oturumlar.
      3. Proje Ayarları'nı açıp Giriş bölümüne giderek Meta Quest denetleyici girişini Unreal Engine olaylarına bağlamak için düğme transformatörleri ekleyin. RightTrigger için eylem eşlemesini Oculus Touch (R) Tetikleyicisi, LeftTrigger için Oculus Touch (L) Tetikleyicisi ve LeftXForQuit için Oculus Touch (L) X Press olarak ayarlayın. Sesli sohbeti tetiklemek ve VR denetleyicileri aracılığıyla menü etkileşimlerini etkinleştirmek için bu eşlemeleri kullanın.
    2. Bir oturum başlatmak ve sunucunun doğru seviyeye katılmasına izin vermek için widget tabanlı arayüzdeki Oturum oluştur düğmesini kullanın.
      1. Oturum arama sonuçlarından alınan sunucu adlarını görüntülemek için bir açılır liste kullanın.
      2. Bir oturum bulma işlevi kullanarak oturum arama sonuçlarından mevcut sunucu adlarını alın.
      3. Her sunucu adını bir widget öğesine iletin ve açılır listeye ekleyin.
      4. Kullanıcıların listeden bir oturum seçmesine ve ilgili sunucuya katılmasına izin verin.
    3. Sunucu (teknisyen veya ebeveyn) ve Hasta veya İstemci (alt veya ek kullanıcılar) gibi varsayılan rolleri tanımlayın.
      1. PlayerStart aktörlerini seviyeye yerleştirin ve çok oyunculu modda kullanıcıları ayırt etmek için her birini atanan rollere göre bir görünen adla etiketleyin: Oyuncu1: Teknisyen veya Bakıcı; Oyuncu2: Hasta veya müşteri (Ek Şekil 5).
      2. Oynatıcı sayacı kullanarak PlayerStart etiketlerini atamak için Blueprint mantığını kullanın.
      3. Daha fazla oyuncuya ihtiyaç duyulursa, seviyede başka bir PlayerStart oluşturun ve ad etiketini Müşteri veya Hasta numarasını temsil edecek şekilde değiştirin.
    4. Daha iyi kullanıcı etkileşimi için baş ve el senkronizasyonu uygulayın.
      1. VR piyonuna kulaklık ve el kumandaları için izleme bileşenleri ekleyin.
      2. Etkinlik İşareti'nde, kulaklıktan ve el kumandalarından yerel dönüştürme verilerini toplayın.
      3. Denetleyici yerel oynatıcıya aitse, uzaktan yordam çağrısı kullanarak dönüştürme verilerini sunucuya gönderin. Denetleyici uzak bir oynatıcıya aitse, sunucudan dönüştürme verilerini alın ve bunu ağa veya kamera aktörüne uygulayın (Şekil 10).
    5. Kullanıcılar arasında eylemleri senkronize etmek ve tüm bilgileri sunucuya iletmek için bir istemci-sunucu modeli (CS modu) kullanın (Ek Şekil 6).
      NOT: Bilgiler sunucuya iletilmelidir, böylece sonraki işlemler her bağlantı noktasına dağıtılır ve senkronizasyonun gerçekleştirilmesine izin verilir. Çok oyunculu modu kullanırken, widget "tıklandığında" yerine "basıldığında" olarak değiştirilmelidir (Ek Şekil 7).
  9. Sesli sohbet entegrasyonu36
    1. VR Piyon planını açın.
    2. Ses kayıt işlevini etkinleştirmek için VR Piyonuna bir ses yakalama bileşeni ekleyin.
    3. Bileşeni, çok oyunculu bir oturuma girildiğinde etkinleştirilecek şekilde ayarlayın.
    4. Ses sistemini oturum durumuna bağlanacak ve yalnızca bir sunucuya bağlıyken etkinleştirecek şekilde yapılandırın
    5. Sesli sohbeti etkinleştirmek için VoiceThread bileşenini yapılandırın. Çok oyunculu bir oturum sırasında iki PlayerStart başlatarak ve çift yönlü ses iletimini onaylayarak sesli sohbeti test edin.
  10. Çıkış ve sıfırlama işlevleri
    1. Bir çıkış animasyonu oluşturun ve seviyeye yükleyin.
    2. Çıkış animasyonunu tetiklemeden önce geçerli animasyonu durdurmak için şema mantığını kullanın (Ek Şekil 8).
    3. Yanlış hizalandığında kullanıcıları başlangıç konumuna geri ışınlayan bir sıfırlama işlevi ekleyin (Ek Şekil 9 ve Ek Şekil 10).
  11. Sağlıklı gönüllülerle ön test
    1. Simülasyonu, daha önce ön test olarak MRI taraması yaşamış 5 sağlıklı lisansüstü öğrenci gönüllü üzerinde test edin.
    2. Sağlıklı gönüllülerin VR MRG'nin gerçek bir MRG ile önceki deneyimlerine benzerliğini derecelendirmelerine izin vermek için 5 puanlık bir Likert ölçeği anketi kullanın. MRG makinesinin ve odasının fiziksel görünümünü, gürültüyü, tarama işlemi sırasındaki görselleri, kapalı veya kapalı olma hissini, hareketsiz yatma hissini ve çevrenin genel izlenimini yansıtan 8 soru kullanın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Victoria Çocuk Hastanesi'ndeki pediatrik hastaların MRI prosedürlerine hazırlanmalarına yardımcı olmak için işlevsel, sürükleyici ve gerçekçi bir VR MRI simülasyonu başarıyla geliştirildi. Simülasyonun ek özellikleri güvenilir bir şekilde çalışır ve klinik testlere hazır olduğunu gösterir. İlk başarılı sonuç, 3D modelleme teknikleri kullanılarak MRI tarayıcısının ve çevresindeki ortamın doğru bir şekilde yeniden oluşturulmasıydı. Sanal varlıkları gerçek dünyadaki uzamsal boyutlara uyacak şekilde kalibre etmek için refera...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sanal MRI simülasyonunun gelişimi, pediatrik bir ortamda kullanılabilirliğini etkileyen tasarım kararlarıyla şekillendi. Çocuk Yaşamı Uzmanlarından ve MRI teknisyenlerinden gelen girdiler, gerçek dünyadaki prosedürlerin sanal olarak kopyalanmasında önemli bir rol oynadı. Örneğin, gerçek taramalarda dikkat dağıtma aracı olarak yaygın olarak kullanılan yatağın üzerinde bir video MRI ekranının dahil edilmesi, Çocuk Yaşamı Uzmanları tarafından yapılan önerilere dayanarak sanal MRG'ye uygulan...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hiç kimse.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Londra, Ontario'daki Victoria Çocuk Hastanesi'ndeki Çocuk Yaşamı Uzmanlarına ve MRI Teknisyenlerine katkıları ve içgörüleri için çok teşekkür ederiz, bu protokolün geliştirilmesine yardımcı olan katkıları ve içgörüleri için. Bu çalışma, Kanada Ulusal Bilimler ve Mühendislik Araştırma Konseyi, Epic Games'in yanı sıra Londra Sağlık Bilimleri Merkezi ve Çocuk Sağlığı Vakfı Pediatrik Nöroşirürji ve Sinirbilim Araştırma Kürsüsü'nden gelen fonlarla yapıldı.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Gelişmiş Oturumlar Eklentisi ToplulukEklentisihttps://vreue4.com/generated-node-documentation?section=advanced-sessions-pluginUnreal Engine Blender
YazılımıBlender Foundation'dahttps://www.blender.org/3B sanal MRI ortamını ve varlıklarını modellemek için kullanılır
FspyFspy Project (GitHub)https://fspy.io/Kamera eşleştirme ve perspektif kalibrasyonu için kullanılır
HamachiLogMeInhttps://vpn.net/Geliştirme sırasında çok oyunculu oturumlar için sanal bir LAN oluşturmak için kullanılır
Meta Quest 3 ve 3S KulaklıklarMetahttps://www.meta.com/ca/quest/?srsltid=AfmBOooSwFweWKye9LY
HHsSsuGhZgdZZxi-m7xAFtC
Simülasyonu test etmek ve dağıtmak için kullanılan VR kulaklıkları
Çok KullanıcılıEklenti Unreal Engine Marketplacehttps://dev.epicgames.com/documentation/en-us/unreal-engine/multi-user-editing-in-unreal-engineUnreal Engine içinde gerçek zamanlı olarak işbirliğine dayalı düzenlemeyi etkinleştirir
Valve Corporationhttps://store.steampowered.com/Çok oyunculu bağlantı için gerekli çevrimiçi hizmet platformu (Steam Çevrimiçi Alt Sistemi üzerinden)
UnrealEngine Epic Gameshttps://www.unrealengine.com/en-USVR simülasyonu geliştirmek için kullanılan oyun motoru
Sesli Sohbet Eklentisi / VOIP KonuşmacıUnreal Enginehttps://dev.epicgames.com/documentation/en-us/unreal-engine/voice-chat-with-epic-online-servicesVR çok oyunculu ortamda sesli sohbeti etkinleştirir
Windows PCMicrosoftKendi Kendine Bir Araya GetirilmişVR projesini oluşturmak için geliştirme ve test platformu. AMD Ryzen 9 5900X CPU, Nvidia RTX 3080Ti GPU, 32 GB RAM ve 2 TB SSD 4 TB sabit sürücü
) Steam çok oyunculu özelliklerini etkinleştirir Steam

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Magnetic resonance imaging (MRI). , National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering. https://www.nibib.nih.gov/science-education/science-topics/magnetic-resonance-imaging-mri (2025).
  2. De Amorim E Silva, C. J., Mackenzie, A., Hallowell, L. M., Stewart, S. E., Ditchfield, M. R. Practice MRI: Reducing the need for sedation and general anaesthesia in children undergoing mri. Australas Radiol. 50 (4), 319-323 (2006).
  3. Grey, S. J., Price, G., Mathews, A. Reduction of anxiety during MR imaging: A controlled trial. Magn Reson Imaging. 18 (3), 351-355 (2000).
  4. Munn, Z., Jordan, Z. Interventions to reduce anxiety, distress and the need for sedation in adult patients undergoing magnetic resonance imaging: A systematic review. Int J Evid Based Healthc. 11 (4), 265-274 (2013).
  5. Munn, Z., Jordan, Z. The patient experience of high technology medical imaging: A systematic review of the qualitative evidence. JBI Libr Syst Rev. 9 (19), 631-678 (2011).
  6. Greene, D. J., et al. Behavioral interventions for reducing head motion during MRI scans in children. Neuroimage. 171, 234-245 (2018).
  7. Anwar, I., Mccabe, B., Simcock, C., Harvey-Lloyd, J., Malamateniou, C. Paediatric magnetic resonance imaging adaptations without the use of sedation or anaesthesia: A narrative review. J Med Imaging Radiat Sci. 53 (3), 505-514 (2022).
  8. Dial, S., Silver, P., Bock, K., Sagy, M. Pediatric sedation for procedures titrated to a desired degree of immobility results in unpredictable depth of sedation. Pediatr Emerg Care. 17 (6), 414-420 (2001).
  9. Perlman, S. B., Lunkenheimer, E., Panlilio, C., Perez-Edgar, K. Parent-to-child anxiety transmission through dyadic social dynamics: A dynamic developmental model. Clin Child Fam Psychol Rev. 25 (1), 110-129 (2022).
  10. Rothman, S., Gonen, A., Vodonos, A., Novack, V., Shelef, I. Does preparation of children before MRI reduce the need for anesthesia? Prospective randomized control trial. Pediatr Radiol. 46 (11), 1599-1605 (2016).
  11. Kaila, R., Chen, X., Kannikeswaran, N. Postdischarge adverse events related to sedation for diagnostic imaging in children. Pediatr Emerg Care. 28 (8), 796-801 (2012).
  12. National Clinical Guideline Centre (UK). Sedation in children and young people: Sedation for diagnostic and therapeutic procedures in children and young people. , Royal College of Physicians (UK). (2010).
  13. Lerwick, J. L. Minimizing pediatric healthcare-induced anxiety and trauma. World J Clin Pediatr. 5 (2), 143-150 (2016).
  14. Meletti, D. P., Meletti, J. F. A., Camargo, R. P. S., Silva, L. M., Modolo, N. S. P. Psychological preparation reduces preoperative anxiety in children. Randomized and double-blind trial. J Pediatr (Rio J). 95 (5), 545-551 (2019).
  15. Edwards, A. D., Arthurs, O. J. Paediatric MRI under sedation: Is it necessary? What is the evidence for the alternatives. Pediatr Radiol. 41 (11), 1353-1364 (2011).
  16. Ozdemir, S., Ayyildiz, T. K. The effect of video-based education program applied before children's pediatric magnetic resonance imaging (MRI) on anxiety in Turkey: A randomized controlled study. J Pediatr Nurs. 77, e81-e89 (2024).
  17. Utama, E. G., Saffari, S. E., Tang, P. H. Improving children's cooperativeness during magnetic resonance imaging using interactive educational animated videos: A prospective, randomised, non-inferiority trial. Singapore Med J. 65 (1), 9-15 (2024).
  18. Kachoyeanos, M. K., Friedhoff, M. Cognitive and behavioral strategies to reduce children's pain. MCN Am J Matern Child Nurs. 18 (1), 14-19 (1993).
  19. Carter, A. J., Greer, M. L., Gray, S. E., Ware, R. S. Mock MRI: Reducing the need for anaesthesia in children. Pediatr Radiol. 40 (8), 1368-1374 (2010).
  20. Rosenberg, D. R., et al. Magnetic resonance imaging of children without sedation: Preparation with simulation. J Am Acad Child Adolesc Psychiatry. 36 (6), 853-859 (1997).
  21. Kouijzer, M., Kip, H., Bouman, Y. H. A., Kelders, S. M. Implementation of virtual reality in healthcare: A scoping review on the implementation process of virtual reality in various healthcare settings. Implement Sci Commun. 4 (1), 67(2023).
  22. De Ribaupierre, S., Armstrong, R., Noltie, D., Kramers, M., Eagleson, R. VR and AR simulator for neurosurgical training. IEEE Virtual Reality (VR). 147, 1482015(2015).
  23. Cederved, C., Ljungman, G., Back, J., Angstrom-Brannstrom, C., Engvall, G. Acceptability of a serious game about proton radiotherapy designed for children aged 5 to 14 years and its potential impact on perceived anxiety: Feasibility and randomized controlled pilot trial. JMIR Serious Games. 12, e54082(2024).
  24. Eijlers, R., et al. Systematic review and meta-analysis of virtual reality in pediatrics: Effects on pain and anxiety. Anesth Analg. 129 (5), 1344-1353 (2019).
  25. Chiu, P. L., et al. Virtual reality-based intervention to reduce preoperative anxiety in adults undergoing elective surgery: A randomized clinical trial. JAMA Netw Open. 6 (10), e2340588(2023).
  26. Ashmore, J., et al. A free virtual reality experience to prepare pediatric patients for magnetic resonance imaging: Cross-sectional questionnaire study. JMIR Pediatr Parent. 2 (1), e11684(2019).
  27. Saliba, T., et al. Virtual reality simulations to alleviate fear and anxiety in children awaiting MRI: A small-scale randomized controlled trial. J Clin Monit Comput. 39 (1), 183-192 (2025).
  28. Stunden, C., Stratton, K., Zakani, S., Jacob, J. Comparing a virtual reality-based simulation app (VR-MRI) with a standard preparatory manual and child life program for improving success and reducing anxiety during pediatric medical imaging: Randomized clinical trial. J Med Internet Res. 23 (9), e22942(2021).
  29. Can a novel virtual reality simulator, developed for standalone HMDs, effectively prepare patients for an MRI examination. Yang, Y., et al. IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces Abstracts and Workshops (VRW), , 1037-1038 (2024).
  30. Yang, Y., et al. VR MRI training for adolescents: A comparative study of gamified VR, passive VR, 360 video, and traditional educational video. arXiv. , (2025).
  31. Liszio, S., et al. Virtual reality MRI: Playful reduction of children's anxiety in MRI exams. , Association for Computing Machinery. (2017).
  32. Working with levels. , Unreal Engine. https://dev.epicgames.com/documentation/en-us/unreal-engine/working-with-levels-in-unreal-engine (2025).
  33. Sequencer overview. , Unreal Engine. https://dev.epicgames.com/documentation/en-us/unreal-engine/unreal-engine-sequencer-movie-tool-overview (2025).
  34. Vr template. , Unreal Engine. https://dev.epicgames.com/documentation/en-us/unreal-engine/vr-template-in-unreal-engine?application_version=5.5 (2025).
  35. Online subsystem steam. , Unreal Engine. https://dev.epicgames.com/documentation/en-us/unreal-engine/online-subsystem-steam?application_version=4.27 (2025).
  36. Voice chat / voip not working in shipped build. , Unreal Engine. https://forums.unrealengine.com/t/voice-chat-voip-not-working-in-shipped-build/667038/3 (2025).
  37. Kuang, W., Yang, E. J., Truong, R., Woo, B. K. P. Bringing virtual reality to mainstream pediatric care. J Patient Cent Res Rev. 11 (2), 107-111 (2024).
  38. Bruno, R. R., et al. Virtual and augmented reality in critical care medicine: The patient's, clinician's, and researcher's perspective. Crit Care. 26 (1), 326(2022).
  39. Barros Padilha, D. X., Veiga, N. J., Mello-Moura, A. C. V., Nunes Correia, P. Virtual reality and behaviour management in paediatric dentistry: A systematic review. BMC Oral Health. 23 (1), 995(2023).
  40. Ali, S., et al. Family caregivers' emotional and communication needs in canadian pediatric emergency departments. PLoS One. 18 (11), e0294597(2023).
  41. Park, J. W., et al. The effect of mirroring display of virtual reality tour of the operating theatre on preoperative anxiety: A randomized controlled trial. IEEE J Biomed Health Inform. 23 (6), 2655-2660 (2019).
  42. Ryu, J. H. Randomized clinical trial of immersive virtual reality tour of the operating theatre in children before anaesthesia. Br J Surg. 104 (12), 1628-1633 (2017).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Pediatric MRIMRI AnxietyMRI PreparationChild Life ProgramGamified MRI ExperienceMRI Room ReplicaAnxiety ReductionNon Sedated Imaging
Video yakında

İlgili makaleler