Traumaatiline ajukahjustus (TBI) võib olla üks kõige levinumaid laastavad vigastused mis võib juhtuda inimesega. Kuna kahju on nähtamatu, TBI ja insult kannatajatel on sageli raskusi veenda teisi, et vigastus on tõeline, ning sümptomite mitmekesisus muudab tõhusate ravimeetodite kavandamise ja manustamise raskemaks. Kuid nüüd uurib üks Los Angelese Loyola Marymounti ülikooli teadlane, kas insuldi ja TBI üleelanud saavad saate kasu autovõidusõiduks mõeldud sõidusimulaatori kasutamisest, et testida neuroloogilisi puudujääke ja õpetada ellujäänuid uuesti juhtima ohutult.
Sisu
- Miks võidusõidusimulaatorid erinevad?
- Sõidu kognitiivne osa
- Miks on täisliikumise VR-i simulatsioonitehnoloogia erinev?
- Simulaatorite tootjad on pardal
"Olen uurimisprojekti algusjärgus, mis uurib sõidusimulaatorite, näiteks SimGear GT, insuldi taastumiseks. Uurimistöö eesmärk on välja selgitada, kas liikumise tagasisidet pakkuvate simulaatoritega treenimine on efektiivsem kui praegune kliiniline standard, mis kasutab sageli fikseeritud baasiga simulaatoreid, ”ütles Loyola Marymounti masinaehituse dotsent Brendan Smith Digitalile. Trendid.
Miks võidusõidusimulaatorid erinevad?
Kaasaegsed võidusõidusimulaatorid on palju keerukamad kui nende jaoks mõeldud sõiduseaded kodune mängimine. Täielik võidusõidusimulaator on loodud kaasahaarava virtuaalreaalsuse kogemuse loomiseks, sealhulgas kogu platvormi liigutamiseks, et simuleerida G-jõude ja sõiduki tegelikke liikumisi.
Simulatsioon ennustab täpselt, mis reaalses maailmas juhtub.
Keith Maher on VR-i simulatsioonitehnoloogia mõtteliider. Ta juhib firmat nimega VR Motion asub Hillsboros, Oregonis. Maher on ehitanud nii võidusõidusimulaatoreid kui ka avalikel teedel treenimissüsteeme, nii et ta teab nende kahe erinevust paremini kui enamik. "Mängu ja simulatsiooni erinevus seisneb selles, et mäng loobub reaalsusest, nii et see on nauditav, samas kui simulatsioon ennustab täpselt, mis reaalses maailmas juhtuma hakkab. selgitas.
Praegune võidusõidusimulaatori tehnoloogia sisaldab ümbritsevaid ekraane, mis tagavad sujuva vaate nii juhi ette kui kõrval, ning VR-tehnoloogiat, nagu Oculus Rift kaitseprillid visuaalsete efektide pakkumiseks. Paul Stary, ettevõtte president ja tegevjuht VirtualGT Californias Costa Mesas on spetsialist virtuaalse keskkonna tõeliselt kaasahaaravaks muutmisel.
"Mis juhtub, on teie teadlik meel ja alateadlik meel üksteisega vastuolus," ütles Stary. "Teadlik meel on valmis osaleja, ta tahab, et illusioon oleks tõeline. Simulaatoris istudes kogete mitmesuguseid efekte, nagu heli, vibratsioon, liikumine, tekitatav visuaalne pilt, juhtnuppude vibratsioon, sunnitud tagasiside efektid jne. Kõik need efektid loovad selle illusiooni. Alateadvus võrdleb simulaatoris toimuvat reaalsusega, et teha kindlaks, kas see on tõeline või mitte.
Alateadvus võrdleb simulaatoris toimuvat tegelikkusega, et teha kindlaks, kas see on tõeline või mitte.
Smith katsetab, kas liikuv simulaator on terapeutiliseks kasutamiseks parem kui tavaline fikseeritud baasiga sõidusimulaator.
"Enamik praegu teraapias kasutatavaid simulaatoreid on fikseeritud baasiga," jätkas ta. "Need simulaatorid ei anna liikumise tagasisidet, millest on saamas sim-võidusõidu kogukonna kuldstandard. Ilma selle tagasisideta muutub sõit visuaalsete, haptiliste ja vestibulaarsete aistingute rikkalikust koosmõjust koormavaks visuaalseks harjutuseks. Fikseeritud baasiga simulaatorid võivad seetõttu olla ebapiisav kliiniline praktika, kuna nad eiravad põhilisi sõiduoskusi, millele patsiendid enne insulti tuginesid.
Sõidu kognitiivne osa
"Neuroloogilised vigastused, nagu insult, põhjustavad mitmesuguseid füüsilisi ja kognitiivseid häireid, " märkis Smith. „On olemas adaptiivsed tehnoloogiad, nagu roolinupud ning gaasi- ja piduripedaalide käepideme kinnitused, mis võivad suuresti aidata kaasa füüsilisele poolele. Kognitiivse poole pealt on meie teooria aga see, et paljud refleksid, millele juhid toetuvad, võivad insuldi tõttu katkeda.
Simulaatori kasutamine võimaldab teadlastel neid kognitiivseid probleeme testida ilma patsienti tegelikku sõidukisse panemata.
"Enne insulti suudab enamik juhte tõenäoliselt ristmikul peatuda, pöörates tegelikule peatumisele minimaalset tähelepanu," ütles Smith. "Selle asemel mõtlevad juhid tõenäolisemalt, mida edasi teha, et näha, kas see saab selgeks tehke seda ja vaadake ilmselt selja taha ja ümberringi, veendumaks, et keegi ei tee midagi tavaline. Õiges punktis sujuvaks peatumiseks on vaja väga vähe visuaalset tähelepanu. Juhid kasutavad manöövrite nii järjekindlaks sooritamiseks mitmesuguseid muid meeli. See hõlmab inimese tasakaalutunnet ja istmega kokkupuute survet, mis mõlemad sõltuvad kiirendamise, pidurdamise või pööramise kiirusest. Kardame, et neuroloogilised vigastused muudavad nende meelte tunnet sõidu ajal ja nende ümberõppimiseks on vaja harjutada.
Tõhusa testimise ja ravi võti on patsientidele turvalise koha leidmine sõidu harjutamiseks ja oma võimete demonstreerimiseks.
Kui te ei suuda tunde järgi aeglustumist hinnata, peate järsku fikseerima tempo, mille juures vahemaa peatuseni sulgub.
"Rooli taha istumine ja harjutamine tooks tõenäoliselt kaasa kiireima taastumise, kuid see võib olla üsna ohtlik," ütles Smith. „Võib tunduda, et fikseeritud baasiga simulaatorid aitaksid. Pärast insulti võib tunduda, et kõik teel toimuv toimub liiga kiiresti, ja oleks lihtne arvata, et iga simulatsioon oleks hea tava. Kuid minu uurimisrühm eeldab, et autojuhtimine muutub nii ülekaalukaks peamiselt seetõttu, et mõne võtmerefleksi järsk kaotamine tähendab, et kõike tuleb teha nägemise abil. Kui te ei suuda tunde järgi aeglustumist hinnata, peate järsku fikseerima tempo, mille juures vahemaa peatuseni sulgub. Järsku muutuvad kõik muud sõidu nõudmised teisejärguliseks ja tõenäosus ootamatut ohtu mitte näha suureneb. Fikseeritud baasiga simulatsioon ei koolita neid reflekse ümber ja peab selle asemel treenima uusi oskusi, mis võivad pärast insulti olla liiga nõudlikud.
Miks on täisliikumise VR-i simulatsioonitehnoloogia erinev?
Liikumise tagasisidega simulaatorite kasutamise ajendiks on insuldi või TBI ellujäänu peamiste reflekside ümberõpe. Võimaldades igal patsiendil harjutada oskusi ja arendada reflekse ja enesekindlust juhtida, simulaator annab neile võimaluse kasutada kõiki säilinud sensatsioone, liikumist ja kognitiivseid võimeid, et jõuda tagasi ratas ohutult.
"Praegu teeme esialgseid katseid, et teha kindlaks, kuidas liikumistunne mõjutab juhi jõudlust simuleeritud sõidu ajal," selgitas Smith. "Kui nad saavad liikumise tagasisidega paremini hakkama kui fikseeritud baasrežiimis, on see hea tõend selle kohta, et liikumisvõimelised simulaatorid rakendavad sõiduks kriitilisi reflekse. Seejärel hakkame katsetama, kas insuldi üle elanud inimesed parandavad ka oma sõiduvõimet liikumistundlikkusega, lõpuks testitakse, kas see toob kaasa parema maanteesõidu sobivuse, mille määrab professionaalne juhtimine hindajad. Samuti kaalume selle uuringu laiendamist traumaatilise ajukahjustuse (TBI) ellujäänutele, näiteks paljudele meie veteranidele, kes on kannatanud põrutusest või löökidega seotud vigastustest.
Täisliikumise simulaatorite kasutamine võib testida puudujääke realistlikus simulatsioonis ja aidata ka taastumisel.
"Mis on sellel pistmist taastusraviga?" küsis Smith. «Esiteks, pärast insulti tunduvad igapäevased kogemused sageli teistsugused. Näiteks võib pidurdamine ootamatult tunduda paremale pööramisena ja paljud aastatepikkuse sõidu ajal tekkinud refleksid võivad hakata andma valet teavet. Õnneks on meie aju selliste muutustega hästi kohanema, teeme seda iga kord, kui midagi õpime, olenemata sellest, kas meil on olnud insult või mitte. Kuid see kohanemine nõuab harjutamist. Ja kui simulaatoriga vahendatud ravi ei hõlma liikumistunnet, siis seda olulist osa nende taastumisest ei toimu.
Simulaatorite tootjad on pardal
Võidusõidusimulaatorite tootjad on oma toodete terapeutiliste rakenduste uurimise omaks võtnud. Zach Davis jookseb SimGeari simulaatorid Illinoisi osariigis Schaumburgis. SimGear andis Loyola Marymountis kasutusel olevad simulaatorid.
«Mul on paar pereliiget, kellel on olnud insult. On hämmastav, et saan olla osa sellest projektist, teades, et see võib tulevikus aidata teisi ja mõista rohkem insuldi tagajärgi, ”ütles Davis. "Nüüd, kui neil on simulaator, ootan huviga, milliste uuringute jaoks nad seda kasutavad, sest nüüd on kõigil juurdepääs sellele oma rajatises."
Chris Considine on liikuja taga CXC simulatsioonid Californias Los Angeleses ja veel üks juht võidusõidusimulatsiooni viimisel meditsiiniuuringutesse ja teraapiasse.
"Nüüd, kui neil on simulaator, ootan huviga, milliste uuringute jaoks nad seda kasutavad, sest nüüd on kõigil juurdepääs sellele oma rajatises."
"Alates 15 aastat tagasi rääkisin sellest inimestega, kuid keegi ei uskunud meid," mäletas Considine. "Motospordi olemuse ja simulatsiooni abil treenimise tõttu võib see tõesti laieneda paljudele teistele distsipliinidele. Motospordis toimub kõik nii kiiresti, et pead lihasmälu rohkem tagasi langema. Teil ei ole aega oma tegudele mõelda; sa pead reageerima. Selle jaoks on nii palju rakendusi ja ilmselt on insuldi taastumine üks neist. Samuti kuuleme palju TBI-st NFL. Rakendusi on nii palju; see ei lõpe kunagi."
Mehaanikainsenerina on Smithil oma töö jaoks selge plaan.
"Oma uurimistöö jaoks testime hüpoteesi, et liikumisaisting on tõepoolest juhi tagasiside peamine allikas, sõltumata insuldist või vanusest," ütles ta. "Seejärel uurime, kas pikendatud treenimine liikumisvõimelise simulaatoriga, nagu SimGear GT, võib aidata insuldi üleelanutel pidurdamise, pööramise ja kiirendamise tunnet uuesti õppida. Loodame, et see taastab refleksid, mis muudavad sõidumanöövrid lihtsamaks ja võimaldavad insuldi üleelanutel keskenduda ohutu sõidu peenematele punktidele.
