Traumatska ozljeda mozga (TBI) može biti jedna od najčešćih razorne ozljede to se može dogoditi ljudskom biću. Jer šteta je nevidljiva, TBI i moždani udar oboljeli često imaju problema s uvjeravanjem drugih da je ozljeda stvarna, a raznolikost simptoma otežava osmišljavanje i primjenu učinkovitih terapija. Ali sada jedan istraživač sa Sveučilišta Loyola Marymount u Los Angelesu istražuje mogu li osobe koje su preživjele moždani udar i TBI koristi od korištenja simulatora vožnje dizajniranog za auto utrke za testiranje neuroloških nedostataka i ponovno osposobljavanje preživjelih za vožnju sigurno.
Sadržaj
- Zašto su simulatori utrka drugačiji
- Kognitivni dio vožnje
- Zašto je tehnologija VR simulacije punog pokreta drugačija
- Proizvođači simulatora sudjeluju
"U ranoj sam fazi istraživačkog projekta koji će istražiti upotrebu simulatora vožnje, kao što je SimGear GT, za oporavak od moždanog udara. Cilj istraživanja je vidjeti je li trening sa simulatorima koji pružaju povratnu informaciju o kretanju učinkovitiji od trenutnog kliničkog standard koji često koristi simulatore s fiksnom bazom”, rekao je za Digital Brendan Smith, docent strojarstva na Loyola Marymountu. Trendovi.
Zašto su simulatori utrka drugačiji
Moderni simulatori utrka puno su složeniji od postavki vožnje za koje su dizajnirane kućno igranje. Potpuni simulator utrka dizajniran je za stvaranje impresivnog iskustva virtualne stvarnosti, uključujući pomicanje cijele platforme radi simulacije G-sila i stvarnih kretanja vozila.
Simulacija će s točnošću predvidjeti što će se dogoditi u stvarnom svijetu.
Keith Maher vodeći je u tehnologiji VR simulacije. Vodi tvrtku pod nazivom VR pokret sa sjedištem u Hillsborou, Oregon. Maher je izradio i simulatore utrka i sustave za obuku na javnim cestama tako da zna razliku između to dvoje bolje od većine. “Razlika između igre i simulacije je u tome što igra odustaje od stvarnosti tako da je ugodna, dok će simulacija s točnošću predvidjeti što će se dogoditi u stvarnom svijetu," objasnio.
Trenutna tehnologija simulatora utrka uključuje omotane zaslone za besprijekoran pogled i ispred i pored vozača, i VR tehnologiju kao što je Oculus Rift naočale za vizualne efekte. Paul Stary, predsjednik i glavni izvršni direktor VirtualGT u Costa Mesi, Kalifornija, stručnjak je za stvaranje istinski impresivnog virtualnog okruženja.
"Ono što se događa je da imate svjesni i nesvjesni um u sukobu jedan s drugim", rekao je Stary. “Svjesni um je voljni sudionik, on želi da iluzija bude stvarna. Kada sjedite u simulatoru, doživljavate skup efekata kao što su zvuk, vibracija, pokret, vizualna slika koja se proizvodi, vibracije u kontrolama, učinci prisilne povratne informacije i tako dalje. Svi ti efekti se spajaju kako bi stvorili ovu iluziju. Podsvijest uspoređuje ono što se događa u simulatoru sa stvarnošću kako bi utvrdila je li stvarno ili ne."
Podsvijest uspoređuje ono što se događa u simulatoru sa stvarnošću kako bi utvrdila je li stvarno ili ne.
Smith ispituje je li pokretni simulator bolji od osnovnog simulatora vožnje s fiksnom bazom za terapeutsku upotrebu.
"Većina simulatora koji se trenutno koriste za terapiju su s fiksnom bazom", nastavio je. “Ovi simulatori ne daju povratnu informaciju o kretanju koja postaje zlatni standard u zajednici simulatorskih utrka. Bez ove povratne informacije, vožnja je svedena iz bogate međuigre vizualnih, taktilnih i vestibularnih osjeta u napornu vizualnu vježbu. Simulatori s fiksnom bazom stoga mogu biti neadekvatna klinička praksa jer zanemaruju temeljne vozačke vještine na koje su se pacijenti oslanjali prije moždanog udara.”
Kognitivni dio vožnje
"Neurološke ozljede, poput moždanog udara, dovode do širokog spektra fizičkih i kognitivnih oštećenja", istaknuo je Smith. „Postoje prilagodljive tehnologije kao što su ručke na upravljaču i priključci za ručke za papučice gasa i kočnice koje mogu uvelike pomoći s fizičke strane. Ali s kognitivne strane, naša je teorija da mnogi refleksi na koje se vozači oslanjaju mogu biti prekinuti moždanim udarom.”
Korištenje simulatora omogućuje istraživačima testiranje tih kognitivnih problema bez stavljanja pacijenta u stvarno vozilo.
"Prije moždanog udara, većina vozača vjerojatno se može zaustaviti na raskrižju s minimalnom pažnjom posvećenom stvarnom zaustavljanju", rekao je Smith. “Umjesto toga, vozači vjerojatnije razmišljaju o tome što učiniti sljedeće, gledajući hoće li im biti jasno učinite to, i vjerojatno osvrćući se iza i okolo kako biste bili sigurni da nitko ne radi ništa izvan obični. Potrebno je vrlo malo vizualne pozornosti da bi se dosljedno glatko zaustavilo na pravoj točki. Vozači koriste niz drugih osjetila za tako dosljedno izvođenje manevara. To uključuje osjećaj ravnoteže osobe i kontaktni pritisak sa sjedalom, a oba ovise o brzini ubrzavanja, kočenja ili skretanja. Bojimo se da neurološke ozljede mijenjaju kako se ta osjetila osjećaju tijekom vožnje i potrebna im je praksa da se ponovno nauče."
Pronalaženje sigurnog mjesta na kojem pacijenti mogu vježbati vožnju i pokazati što mogu činiti ključ je učinkovitog testiranja i terapije.
Ako ne možete izmjeriti usporavanje na opip, iznenada morate fiksirati tempo kojim se udaljenost do zaustavljanja približava.
"Sjesti za volan i stvarno vježbati vjerojatno bi dovelo do najbržeg oporavka, ali moglo bi biti prilično opasno", izjavio je Smith. “Moglo bi se činiti da bi simulatori s fiksnom bazom pomogli. Nakon moždanog udara može se početi osjećati kao da se sve na cesti događa prebrzo i bilo bi lako pomisliti da bi bilo kakva simulacija bila dobra praksa. Međutim, moj istraživački tim očekuje da će vožnja postati toliko naporna uglavnom zato što gubitak nekoliko ključnih refleksa iznenada znači da se sve mora raditi pomoću vida. Ako ne možete izmjeriti usporavanje na opip, iznenada morate fiksirati tempo kojim se udaljenost do zaustavljanja približava. Odjednom svi ostali zahtjevi vožnje postaju sekundarni, a šanse da nećete vidjeti neočekivanu opasnost rastu. Simulacija s fiksnom bazom neće ponovno uvježbati te reflekse, već umjesto toga mora uvježbavati nove vještine, što može biti prezahtjevno nakon moždanog udara.”
Zašto je tehnologija VR simulacije punog pokreta drugačija
Motivacija za korištenje simulatora s povratnom informacijom o kretanju je ponovno uvježbavanje tih ključnih refleksa kod osoba koje su preživjele moždani udar ili TBI. Dopuštajući svakom pacijentu vježbanje vještina i razvoj refleksa i samopouzdanja za vožnju, simulator osnažuje ih da iskoriste sve osjete, pokrete i kognitivne sposobnosti koje zadržavaju kako bi se vratili iza voziti sigurno.
"Trenutno provodimo preliminarne eksperimente kako bismo utvrdili kako osjećaj kretanja utječe na performanse vozača bez invaliditeta tijekom simulirane vožnje", objasnio je Smith. „Ako se bolje snalaze s povratnom informacijom o kretanju nego u načinu rada s fiksnom bazom, to će biti dobar dokaz da simulatori s omogućenim kretanjem angažiraju reflekse koji su ključni za vožnju. Zatim ćemo početi testirati poboljšavaju li osobe koje su preživjele moždani udar i svoju sposobnost vožnje više s osjetom pokreta, konačno testiranje vodi li to većoj kondiciji za vožnju na cesti kako je utvrđeno profesionalnom vožnjom ocjenjivači. Također razmatramo proširenje ove studije na preživjele od traumatske ozljede mozga (TBI) kao što su mnogi naši veterani koji su pretrpjeli potres mozga ili ozljede povezane s udarcem.”
Korištenje simulatora punog pokreta može testirati nedostatke u realističnoj simulaciji, a također može pomoći u oporavku.
"Kakve to veze ima s rehabilitacijom?" upita Smith. “Prvo, nakon moždanog udara, svakodnevna iskustva često se osjećaju drugačije. Na primjer, kočenje može odjednom izgledati kao skretanje udesno, a mnogi refleksi razvijeni tijekom godina vožnje mogu početi davati netočne informacije. Srećom, naši se mozgovi dobro prilagođavaju ovakvim promjenama, činimo to svaki put kad nešto naučimo, bili mi moždani udar ili ne. Ali ova prilagodba zahtijeva praksu. A ako terapija posredovana simulatorom ne uključuje osjet pokreta, ovaj važan dio njihova oporavka neće se dogoditi.”
Proizvođači simulatora sudjeluju
Proizvođači simulatora utrka prihvatili su istraživanje terapeutske primjene svojih proizvoda. Zach Davis trči SimGear simulatori u Schaumburgu, Illinois. SimGear je osigurao simulatore koji se koriste u Loyola Marymountu.
“Imam nekoliko članova obitelji koji su imali moždani udar. Nevjerojatno je biti u mogućnosti biti dio ovog projekta znajući da bi mogao pomoći drugima u budućnosti i razumjeti više o posljedicama moždanog udara,” rekao je Davis. "Sada kada imaju simulator, radujem se što ću vidjeti za koje druge studije ga koriste jer mu sada svatko ima pristup u svojoj ustanovi."
Chris Considine je pokretač iza CXC simulacije u Los Angelesu, Kalifornija, i još jedan lider u uvođenju simulacije utrka u medicinska istraživanja i terapiju.
"Sada kada imaju simulator, radujem se što ću vidjeti za koje druge studije ga koriste jer mu sada svatko ima pristup u svojoj ustanovi."
"Prije 15 godina razgovarao sam s ljudima o tome, ali nitko nam nije vjerovao", prisjetio se Considine. “Zbog prirode motosporta i načina na koji treniramo kroz simulaciju, on se stvarno može proširiti na mnoge druge discipline. U motosportu sve se događa tako brzo da se više morate osloniti na mišićnu memoriju. Nemate vremena razmišljati o svojim postupcima; morate reagirati. Postoji toliko mnogo primjena za to, a očito je oporavak od moždanog udara jedan od njih. Također čujemo puno o TBI-u od NFL. Postoji toliko mnogo aplikacija; nikad ne prestaje.”
Kao strojarski inženjer, Smith ima jasan plan za svoj posao.
"Za naše istraživanje testirat ćemo hipotezu da je osjet pokreta doista primarni izvor povratnih informacija vozača bez obzira na moždani udar ili dob", rekao je. “Tada ćemo istražiti može li produljena obuka sa simulatorom s omogućenim pokretima, kao što je SimGear GT, pomoći osobama koje su preživjele moždani udar da ponovno nauče osjećaj kočenja, skretanja i ubrzavanja. Očekujemo da će ovo obnoviti reflekse koji olakšavaju manevre u vožnji i omogućiti osobama koje su preživjele moždani udar da usmjere svoju pozornost na finese sigurne vožnje.”
