A kutatócsoport teszteli a vezetési szimulátort a stroke helyreállításához

A traumás agysérülés (TBI) lehet az egyik leginkább pusztító sérülések ez megtörténhet egy emberrel. Mert a a sérülés láthatatlan, TBI és stroke a szenvedőknek gyakran nehézséget okoz meggyőzni másokat arról, hogy a sérülés valódi, és a tünetek sokfélesége megnehezíti a hatékony terápiák tervezését és alkalmazását. De most a Los Angeles-i Loyola Marymount Egyetem egyik kutatója azt vizsgálja, hogy a stroke és a TBI túlélői képesek-e profitálhat egy autóversenyzésre tervezett vezetési szimulátorból a neurológiai rendellenességek tesztelésére és a túlélők átképzésére a vezetésre biztonságosan.

„Egy kutatási projekt korai szakaszában vagyok, amely egy vezetési szimulátorok, például a SimGear GT, a stroke felépüléshez. A kutatás célja annak vizsgálata, hogy a mozgás visszajelzését biztosító szimulátorokkal végzett edzés hatékonyabb-e, mint a jelenlegi klinikai szabvány, amely gyakran fix bázisú szimulátorokat használ” – mondta a Digitalnak Brendan Smith, a Loyola Marymount gépészmérnök adjunktusa. Trendek.

Miért különböznek a versenyszimulátorok?

A modern versenyszimulátorok sokkal összetettebbek, mint a tervezett vezetési beállítások otthoni játék. A teljes versenyszimulátort úgy tervezték, hogy magával ragadó virtuális valóság élményt hozzon létre, beleértve a teljes platform mozgatását a G-erők és a jármű tényleges mozgásának szimulálására.

Keith Maher vezető szerepet tölt be a VR-szimulációs technológiában. nevű céget vezet VR Motion székhelye Hillsboro, Oregon. Maher versenyszimulátorokat és közúti edzési rendszereket is épített, így a legtöbbnél jobban tudja a kettő közötti különbséget. „A játék és a szimuláció között az a különbség, hogy a játék feladja a valóságot, így az élvezetes, miközben a szimuláció pontosan megjósolja, mi fog történni a való világban” magyarázta.

A jelenlegi versenyszimulátor-technológia magában foglalja a körbefutó képernyőket a zökkenőmentes kilátás érdekében a vezető előtt és mellett, valamint a VR-technológiát, mint pl. Oculus Rift szemüveg a vizuális effektusok biztosításához. Paul Stary, a társaság elnök-vezérigazgatója VirtualGT A kaliforniai Costa Mesában a virtuális környezet igazán magával ragadóvá tételének specialistája.

„Az történik, hogy a tudatos elme és a tudattalan konfliktusba kerül egymással” – mondta Stary. „A tudatos elme készséges résztvevő, azt akarja, hogy az illúzió valós legyen. Amikor egy szimulátorban ül, olyan effektusok gyűjteményét tapasztalja meg, mint a hang, a rezgés, a mozgás, az előállított vizuális kép, a vezérlők rezgése, a kényszerített visszacsatolási effektusok és így tovább. Mindezek a hatások együttesen létrehozzák ezt az illúziót. A tudatalatti elme összehasonlítja a szimulátorban zajló eseményeket a valósággal, hogy megállapítsa, valódi-e vagy sem.”

Smith azt teszteli, hogy egy mozgó szimulátor jobb-e, mint egy alap fix bázisú vezetési szimulátor terápiás használatra.

"A legtöbb jelenleg terápiára használt szimulátor fix bázisú" - folytatta. „Ezek a szimulátorok nem biztosítják azt a mozgási visszacsatolást, amely a sim-versenyzői közösség aranystandardjává válik. E visszajelzés nélkül a vezetés a vizuális, tapintási és vesztibuláris érzetek gazdag kölcsönhatásából egy megterhelő vizuális gyakorlattá csökken. A fix bázisú szimulátorok ezért nem megfelelőek a klinikai gyakorlatban, mert figyelmen kívül hagyják azokat az alapvető vezetési készségeket, amelyekre a betegek támaszkodtak a stroke előtt.”

A vezetés kognitív része

"A neurológiai sérülések, mint például a stroke, számos fizikai és kognitív károsodáshoz vezetnek" - jegyezte meg Smith. „Vannak olyan adaptív technológiák, mint például a kormánykerék gombjai és a gáz- és fékpedálok fogantyúi, amelyek nagymértékben segíthetnek a fizikai oldalon. De ami a kognitív oldalt illeti, elméletünk szerint sok olyan reflex, amelyre a sofőr támaszkodik, megszakadhat egy agyvérzés következtében.”

A szimulátor használata lehetővé teszi a kutatóknak, hogy teszteljék ezeket a kognitív problémákat anélkül, hogy a pácienst tényleges járműbe ültetnék.

„A legtöbb sofőr szélütés előtt valószínűleg meg tud állni egy kereszteződésben úgy, hogy minimális figyelmet fordít a tényleges megállásra” – mondta Smith. „Ehelyett a sofőrök nagyobb valószínűséggel azon gondolkodnak, mit tegyenek ezután, hátha egyértelmű lesz tegye ezt, és valószínűleg mögé és körbe pillant, hogy megbizonyosodjon arról, hogy senki nem csinál semmit rendes. Nagyon kevés vizuális figyelemre van szükség ahhoz, hogy következetesen simán megálljunk a megfelelő ponton. A sofőrök számos egyéb érzékszervet használnak a manőverek következetes végrehajtásához. Ez magában foglalja a személy egyensúlyérzékét és az üléssel való érintkezési nyomást, mindkettő a gyorsítás, fékezés vagy fordulás mértékétől függ. Attól tartunk, hogy a neurológiai sérülés megváltoztatja ezen érzékszervek érzését vezetés közben, és gyakorlatot igényel az újratanulás.”

A hatékony tesztelés és terápia kulcsa, hogy biztonságos helyet találjanak a betegek számára, ahol gyakorolhatják a vezetést, és bemutathatják, mire képesek.

„Valószínűleg a leggyorsabb felépüléshez vezetne, ha volán mögé ülnénk és ténylegesen gyakorolnánk, de ez elég veszélyes lehet” – mondta Smith. „Úgy tűnhet, hogy a rögzített bázisú szimulátorok segítenek. Az agyvérzés után úgy érezheti, hogy minden túl gyorsan történik az úton, és könnyű azt gondolni, hogy bármilyen szimuláció jó gyakorlat lenne. Kutatócsoportom azonban arra számít, hogy a vezetés leginkább azért lesz annyira elsöprő, mert néhány kulcsfontosságú reflex hirtelen elvesztése azt jelenti, hogy mindent a látás alapján kell végrehajtani. Ha nem tudod tapintással felmérni a lassulást, akkor hirtelen arra kell figyelned, hogy milyen ütemben közeledik a megálló távolsága. Hirtelen a vezetés összes többi követelménye másodlagossá válik, és megnő annak az esélye, hogy nem látnak váratlan veszélyt. A rögzített bázisú szimuláció nem tanítja újra ezeket a reflexeket, hanem új készségeket kell képeznie, amelyek túlságosan megerőltetőek lehetnek a stroke után.”

Miért más a teljes mozgású VR-szimulációs technológia?

A mozgás-visszacsatolású szimulátorok használatának motivációja az, hogy a stroke-ot vagy a TBI-túlélők kulcsfontosságú reflexeit áttanulják. Azáltal, hogy minden páciens gyakorolhatja képességeit, fejlesztheti a reflexeket és a vezetési önbizalmat, a szimulátor képessé teszi őket arra, hogy kihasználják az összes megőrzött érzetet, mozgást és kognitív képességüket, hogy visszakerüljenek kereket biztonságosan.

„Jelenleg előzetes kísérleteket futtatunk annak meghatározására, hogy a mozgásérzékelés hogyan befolyásolja a nem tiltott járművezetői teljesítményt szimulált vezetés közben” – magyarázta Smith. „Ha jobban teljesítenek a mozgás visszacsatolásánál, mint a rögzített bázisú üzemmódban, ez jó bizonyíték lesz arra, hogy a mozgásképes szimulátorok lekötik a vezetés szempontjából kritikus reflexeket. Ezután elkezdjük tesztelni, hogy a stroke-ot túlélők mozgásérzékeléssel is javítják-e vezetési képességeiket, végső soron annak tesztelése, hogy ez a professzionális vezetés által meghatározott jobb közúti vezetési alkalmassághoz vezet-e értékelők. Azt is fontolgatjuk, hogy ezt a tanulmányt kiterjesszük a traumás agysérülés (TBI) túlélőire, például sok veteránunkra, akik agyrázkódást vagy ütközéssel összefüggő sérüléseket szenvedtek el.”

A teljes mozgású szimulátorok segítségével valósághű szimulációban tesztelheti a hiányosságokat, és segíthet a helyreállításban.

– Mi köze ennek a rehabilitációhoz? – kérdezte Smith. „Először is, az agyvérzés után a mindennapi tapasztalatok gyakran másnak tűnnek. Például a fékezés hirtelen olyan érzést kelthet, mintha jobbra kanyarodna, és az éveken át tartó vezetés során kialakuló reflexek közül sok téves információt adhat. Szerencsére agyunk jól tud alkalmazkodni az ilyen változásokhoz, ezt minden alkalommal megtesszük, amikor bármit megtanulunk, akár volt agyvérzésünk, akár nem. De ez az alkalmazkodás gyakorlatot igényel. És ha a szimulátor által közvetített terápia nem jár mozgásérzékeléssel, akkor a felépülésüknek ez a fontos része nem fog megtörténni.”

A szimulátorgyártók a fedélzeten vannak

A versenyszimulátor-gyártók felkarolták termékeik terápiás alkalmazásainak kutatását. Zach Davis fut SimGear szimulátorok Schaumburgban, Illinois államban. A SimGear biztosította a Loyola Marymountnál használt szimulátorokat.

„Van néhány családtagom, akiknek agyvérzése volt. Csodálatos, hogy részese lehetek ennek a projektnek, tudva, hogy segíthet másoknak a jövőben, és jobban megértheti a stroke utóhatásait” – mondta Davis. "Most, hogy megvan a szimulátor, kíváncsian várom, hogy milyen egyéb vizsgálatokhoz használják, mert most már mindenki hozzáférhet a létesítményében."

Chris Considine a mozgó mögött CXC szimulációk Los Angelesben, Kaliforniában, és egy másik vezető szerepet tölt be a versenyszimuláció orvosi kutatásban és terápiában való alkalmazásában.

„15 évvel ezelőtt óta beszéltem az emberekkel erről, de senki sem hitt nekünk” – emlékezett Considine. „A motorsport természetéből adódóan és a szimuláción keresztüli edzésmódunk miatt valóban sok más tudományágra is kiterjedhet. A motorsportban minden olyan gyorsan történik, hogy jobban vissza kell esni az izommemóriára. Nem jut ideje gondolkodni a tettein; reagálnia kell. Nagyon sok alkalmazás létezik erre, és nyilvánvalóan ezek közé tartozik a stroke helyreállítása. A TBI-ról is sokat hallunk a NFL. Olyan sok alkalmazás létezik; soha nem áll meg.”

Gépészmérnökként Smithnek világos terve van a munkájával kapcsolatban.

"Kutatásunkhoz azt a hipotézist fogjuk tesztelni, hogy a mozgásérzékelés valóban a vezető visszajelzésének elsődleges forrása, függetlenül a stroke-tól vagy életkortól" - mondta. „Ezután megvizsgáljuk, hogy a SimGear GT-hez hasonló mozgásképes szimulátorral végzett hosszabb edzés segíthet-e az agyvérzést túlélőknek újra megtanulni a fékezés, a kanyarodás és a gyorsítás érzését. Arra számítunk, hogy ez helyreállítja azokat a reflexeket, amelyek megkönnyítik a vezetési manővereket, és lehetővé teszik az agyvérzést túlélők számára, hogy figyelmüket a biztonságos vezetés finomabb pontjaira összpontosítsák.”