가상 프리즘 적응 치료: 건강한 성인의 유효성 검사를 위한 프로토콜
Summary
이 실험 프로토콜은 건강한 성인에서 가상 프리즘 적응 요법 (VPAT)의 사용과 VPAT와 기능적 근적외선 분광법 사이의 연관성을 보여 주며 피질 활성화에 대한 VPAT의 효과를 결정합니다. 결과는 VPAT가 가능할 지도 모르고 전통적인 프리즘 적응 치료로 유사한 행동 적응을 유도할 수 있었다는 것을 건의합니다.
Abstract
Hemispatial 방치는 치기 후에 일반적인 손상입니다. 그것은 가난한 기능 및 사회적 결과와 관련. 따라서, 적절한 개입은 hemispatial 방치의 성공적인 관리를 위해 필수적이다. 그러나, 각종 내정간섭의 임상 사용은 실제 임상 사례에서 제한됩니다. 프리즘 적응 치료는 hemispatial 방치를 치료하는 가장 증거 기반의 재활 양식 중 하나입니다. 프리즘 요법으로 발생할 수 있는 모든 단점을 극복하기 위해 몰입형 가상 현실 및 깊이 감지 카메라를 사용하여 가상 프리즘 적응 요법(VPAT)을 만드는 새로운 시스템을 개발했습니다. VPAT 시스템의 유효성을 검사하기 위해, 우리는 행동 오류및 VPAT 시스템을 통해 피질 활성화의 변화를 조사하는 실험 프로토콜을 설계했다. 피질 활성화는 기능적 근적외선 분광법(fNIRS)에 의해 측정되었다. 실험은 4단계로 구성되었다. 네 가지 모두 오른손잡이 건강한 사람들에게 적용 된 클릭, 포인팅 또는 휴식이 포함되었습니다. 클릭 대 포인팅은 총 모터 작업과 관련된 피질 영역을 조사하는 데 사용되었으며, VPAT없이 가리키는 대 VPAT로 가리키는 것은 visuospatial 지각과 관련된 피질 영역을 조사하는 데 사용되었습니다. 4명의 건강한 참가자로부터의 예비 결과는 VPAT 시스템에 의한 가리키는 오차가 기존의 프리즘 적응 요법과 유사하다는 것을 보여주었다. 더 많은 참가자와 fNIRS 데이터를 가진 추가 분석, 뿐만 아니라 치기를 가진 환자에 있는 연구 결과가 요구될 수 있습니다.
Introduction
반대 쪽 반구 시야를 인식하는 능력에 영향을 미치는 하혈 구소 태만은 뇌졸중1,2후 일반적인 장애입니다. 반공간 방치 후 재활이 중요하지만, 열악한 기능 및 사회적 결과와의 연관성으로 인해 재활은 종종 실제 임상실습에서활용도가 낮습니다3,4.
다양한 기존 재활 접근법 중에서, 프리즘 적응(PA) 치료는 아급성 또는 만성 뇌졸중 환자에서 하구 공간 방치의 회복 및 개선에 효과가 입증되었다5,6,7,8. 그러나, 종래의 PA는 여러 가지 단점으로 인해 활용도가 낮습니다9,10. 여기에는 1) 편차 정도에 맞게 변경해야 하는 프리즘 렌즈로 인한 높은 비용 및 시간 요구 사항이 포함됩니다. 2) 손 궤적을 가리키고 가리기 위해 추가 재료를 설정할 필요성; 3) PA는 앉아서 그들의 머리 위치를 통제할 수 있는 환자에서만 사용할 수 있습니다.
가상현실(VR) 환경에서 의 적응 효과를 재현한 최근 연구는 가상 프리즘 적응 요법(VPAT)이방치(11)의아류형에 따라 상이한 효과를 가질 수 있다고 보고하였다. 그것은 또한 PA에 대 한 피 질 활성화 뇌 병 변에 따라 다를 수 있습니다 제안되었다 12. 그러나, VR 유도 PA에서 볼 수 있는 피질 활성화 패턴에 대해서는 거의 알려져 있지 않습니다.
이러한 장애물을 극복하고 임상 환경에서 PA사용을 촉진하기 위해 심도 감지 카메라를 사용하여 가상 프리즘 적응 요법(VPAT)이라는 몰입형 VR 기술을 사용하여 새로운 PA 치료 시스템을 개발했습니다. 우리는 공간 재조정을 촉진하기 위해 가상 사지의 위치에 대한 시각적 피드백을 제공 할 수있는 기능을 가진 몰입 형 VR 시스템을설계13. 기존의 PA의 효과를 모방한 이 몰입형 VR 기술을 사용하여 건강한 참가자의 VPAT 시스템을 검증하기 위한 실험을 설계했습니다.
우리의 시각화된 실험 프로토콜을 수행함으로써, 우리는 새로운 VPAT 시스템이 기존의 PA와 유사한 행동 적응을 유도할 수 있는지 여부를 조사했습니다. 추가적으로, 우리는 VPAT 시스템이 visuospatial 지각 또는 치기 후에 hemispatial 방치의 복구와 관련되었던 피질 지구에서 활성화를 유도할 수 있는지 탐구하고 싶습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
본 연구는 VR 환경에서 번역된 손 움직임을 사용하여 프리즘 적응 요법을 구현했습니다. 기존의 프리즘 적응 요법에서와 같이 구현된 편차가 각도 오버슈팅 및 행동 적응을 유발하는지 여부를 조사했습니다.
중앙값 포인팅 오류결과(그림 5)와첫 번째 포인팅 오류 결과에서는 위상이 전환될 때 포인팅 오류가 크게 변경되었습니다. 일부 손 인식 오류가 제…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 서울대학교 분당병원 연구기금(14-2015-022)과 산업통상자원부(MOTIE, 한국), 과학기술정보통신부( MSIT, 한국), 보건복지부(MOHW, 한국)의 지원을 받았습니다. ) AI-바이오 로봇-의학 융합기술개발 프로그램(20001650) 영상 촬영을 준비하고 진행할 수 있도록 도와준 박수빈, 김누리, 장예린에게 감사드립니다.
Materials
| EASYCAP | Easycap | C-SAMS | Platform to accommodate fNIRS optodes |
| Leap Motion 3D Motion Controller | Ultrahaptics | FBA_LM-C01-US | Hand detection device attached HMD |
| Leap Motion VR Developer Mount for VR Headset | Ultrahaptics | VR-UAZ | |
| Matlab R2015a | Mathworks | Programming language running with NIRStar | |
| NIRScout | Medical Technology LLC | NSC-CORE | fNIRS system |
| nirsLAB v201605 | Medical Technology LLC | Software for analyzing data collected with NIRScout | |
| NIRStar 14.1 | Medical Technology LLC | NIRScout Acquisition Software | |
| Occulus Rift DK2 | Occulus | VR HMD | |
| PowerMate USB Multimedia Controller | Griffin Technology | NA16029 | Push Button in task |
| SuperLab 5.0 | Cedrus Corp. | Synchronize the stimulus presentations allied to NIRScout |
References
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