Waiting
로그인 처리 중...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

इमर्सिव क्लीवलैंड क्लिनिक वर्चुअल रियलिटी शॉपिंग प्लेटफॉर्म दैनिक जीवन की वाद्य गतिविधियों के आकलन के लिए

Published: July 28, 2022 doi: 10.3791/63978

Summary

आभासी वास्तविकता (वीआर) न्यूरोलॉजिकल बीमारी के निदान और उपचार को आगे बढ़ाने के लिए एक शक्तिशाली अभी तक कम उपयोग किया जाने वाला दृष्टिकोण है। क्लीवलैंड क्लिनिक वर्चुअल रियलिटी शॉपिंग प्लेटफॉर्म दैनिक जीवन की वाद्य गतिविधियों को मापने के लिए एक सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल के साथ अत्याधुनिक वीआर सामग्री को जोड़ती है- न्यूरोलॉजिकल बीमारी का एक प्रस्तावित प्रोड्रोमल मार्कर।

Abstract

दैनिक जीवन (आईएडीएल) की वाद्य गतिविधियों के प्रदर्शन में गिरावट को न्यूरोलॉजिकल बीमारी के प्रोड्रोमल मार्कर के रूप में प्रस्तावित किया गया है। नैदानिक चिकित्सा में एकीकरण के लिए मौजूदा नैदानिक और प्रदर्शन-आधारित आईएडीएल आकलन संभव नहीं हैं। आभासी वास्तविकता (वीआर) एक शक्तिशाली अभी तक कम उपयोग किया जाने वाला उपकरण है जो न्यूरोलॉजिकल बीमारी के निदान और उपचार को आगे बढ़ा सकता है। नैदानिक तंत्रिका विज्ञान में वीआर को अपनाने और स्केलिंग के लिए एक बाधा दृश्य और वेस्टिबुलर सिस्टम (यानी, हरकत समस्या) के बीच संवेदी विसंगतियों के परिणामस्वरूप वीआर से संबंधित बीमारी है।

क्लीवलैंड क्लिनिक वर्चुअल रियलिटी शॉपिंग (सीसी-वीआरएस) प्लेटफ़ॉर्म उच्च-रिज़ॉल्यूशन वीआर सामग्री के साथ एक सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल को जोड़कर हरकत समस्या को हल करने का प्रयास करता है, जिससे उपयोगकर्ता खरीदारी का अनुकरण करने के लिए वर्चुअल किराने की दुकान को शारीरिक रूप से नेविगेट करने में सक्षम होता है। सीसी-वीआरएस में बेसिक और कॉम्प्लेक्स शॉपिंग अनुभव शामिल हैं; दोनों को 150 मीटर चलने और पांच वस्तुओं को पुनः प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। जटिल अनुभव में अतिरिक्त परिदृश्य हैं जो वास्तविक दुनिया की खरीदारी से जुड़ी गतिविधियों की निरंतरता का बेहतर प्रतिनिधित्व करने के लिए कार्य की संज्ञानात्मक और मोटर मांगों को बढ़ाते हैं। सीसी-वीआरएस प्लेटफॉर्म उपयोगकर्ता के आईएडीएल प्रदर्शन से संबंधित उद्देश्य और मात्रात्मक बायोमैकेनिकल और संज्ञानात्मक परिणाम प्रदान करता है। प्रारंभिक आंकड़ों से संकेत मिलता है कि सीसी-वीआरएस के परिणामस्वरूप न्यूनतम वीआर-बीमारी होती है और यह पुराने वयस्कों और पार्किंसंस रोग (पीडी) वाले रोगियों के लिए व्यवहार्य और सहनीय है। विकास, डिजाइन और हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर प्रौद्योगिकी के अंतर्निहित विचारों की समीक्षा की जाती है, और प्राथमिक देखभाल और तंत्रिका विज्ञान में एकीकरण के प्रारंभिक मॉडल प्रदान किए जाते हैं।

Introduction

2008 में, नेशनल एकेडमी ऑफ इंजीनियरिंग ने 21वीं शताब्दी 1 में इंजीनियरिंग के लिए 14 ग्रैंड चैलेंजकी पहचान की। उनमें से एक चिकित्सा में आभासी वास्तविकता (वीआर) का एकीकरण था। मेडिकल छात्रों 2,3, सर्जिकलप्लानिंग 3 के लिए प्रशिक्षण के लिए वीआर के उपयोग में प्रगति हुई है, चिकित्सा इंटरैक्शन4 से जुड़ी चिंता को कम करना, तीव्र5 और कैंसर से संबंधित दर्द6 के प्रबंधन में सहायता करना, और स्ट्रोक7 के बाद मोटर रिकवरी को बढ़ाना। इन आशाजनक अनुप्रयोगों के बावजूद, दवा में वीआर की उपयोगिता पूरी तरह से महसूस नहीं की गई है, खासकर न्यूरोलॉजिकल बीमारी के मूल्यांकन और उपचार के दायरे में। जबकि वीआर प्रौद्योगिकी में प्रगति ने लागत, हेडसेट आराम और सहज प्रयोज्य सुविधाओं जैसी बाधाओं को कम कर दिया है, वीआर बीमारी दवा 8 में वीआर के एकीकरण में बाधा डालना जारी रखतीहै

आभासी वास्तविकता बीमारी मोशन सिकनेस (जैसे, मतली, उल्टी, चक्कर आना) 9,10,11 जैसी भावनाओं को संदर्भित करती है जो वीआर अनुभवों के दौरान उत्पन्न होती हैं। यद्यपि वीआर बीमारी की व्याख्या करने में कोई भी सिद्धांत सहमत नहीं है, संवेदी संघर्ष सिद्धांत एक प्रमुख स्पष्टीकरण12 है। संक्षेप में, संवेदी संघर्ष सिद्धांत से पता चलता है कि वीआर बीमारी संवेदी असमानताओं से उत्पन्न होती है; दृश्य प्रवाह की जानकारी अंतरिक्ष के माध्यम से शरीर के आगे के आंदोलन को इंगित करती है जबकि वेस्टिबुलर सिस्टम इंगित करता है कि शरीर स्थिर है13. संवेदी जानकारी में इस विसंगति के परिणामस्वरूप खराब संतुलन, स्थानिक भटकाव और बेकाबू पोस्टुरल आंदोलन होते हैं जो वीआर बीमारी के अग्रदूत हैं। जबकि वीआर बीमारी अंतर्निहित सटीक तंत्र पर बहस की जाती है, संवेदी जानकारी के स्रोतों के बीच बेमेल को कम करने से वीआर बीमारी14 को कम करने और चिकित्सा सेटिंग में वीआर गोद लेने की सुविधा होने की संभावना है।

वीआर के साथ युग्मित हरकत को लंबे समय से आभासी वातावरण15,16 में उपयोगकर्ता को शारीरिक और नेत्रहीन रूप से विसर्जित करके संवेदी बेमेल को कम करने के दृष्टिकोण के रूप में प्रस्तावित किया गया है। न्यूरोलॉजिकल बीमारी के साथ और बिना पुराने वयस्कों में कई अध्ययनों ने पारंपरिक यूनिडायरेक्शनल ट्रेडमिल17,18,19 के साथ इमर्सिव और गैर-इमर्सिव वीआर सिस्टम को सफलतापूर्वक जोड़ा है। इन अध्ययनों से पता चलता है कि एक वीआर और यूनिडायरेक्शनल ट्रेडमिल हस्तक्षेप आमतौर पर अच्छी तरह से सहन किया जाता है18 और हस्तक्षेप गिरावट आवृत्ति17,19 को कम कर सकता है। ये परिणाम हरकत और वीआर के सफल एकीकरण के लिए एक आशाजनक आधार प्रदान करते हैं। हालांकि, यूनिडायरेक्शनल ट्रेडमिल की बाहरी मोटर पेसिंग उपयोगकर्ता को गति बदलने या अधिक जटिल यथार्थवादी आभासी वातावरण के साथ बातचीत करने के लिए मोड़ निष्पादित करने की अनुमति नहीं देती है।

पिछले दो दशकों में, आंदोलन-ट्रैकिंग हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर में प्रगति ने अधिक इमर्सिव और इंटरैक्टिव वर्चुअल वातावरण के विकास की सुविधा प्रदान की है। एक प्रमुख प्रगति सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल20 का विकास रही है। संक्षेप में, एक सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल एक साथ रैखिक और घूर्णी आंदोलनों का उपयोग करता है ताकि उपयोगकर्ता को स्व-चयनित गति से किसी भी दिशा में एम्बुलेट करने में सक्षम बनाया जा सके। आम तौर पर गेमिंग उद्योग में उपयोग किया जाता है, सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल वीआर बीमारी की समस्या को संबोधित करके और यथार्थवादी वातावरण के निर्माण को सुविधाजनक बनाकर नैदानिक सेटिंग में वीआर वातावरण का लाभ उठाने के अवसरों को व्यापक बनाते हैं जो उपयोगकर्ता की शारीरिक क्षमताओं को बेहतर ढंग से चुनौती देते हैं, जैसे कि दिशाओं को बदलना या बदलना। विशेष रूप से, पूर्ण पैमाने पर, रोजमर्रा के वातावरण की आभासी प्रतिकृतियां दैनिक जीवन (आईएडीएल) की वाद्य गतिविधियों के प्रदर्शन के दौरान संज्ञानात्मक और मोटर कामकाज के मूल्यांकन की सुविधा प्रदान कर सकती हैं।

दैनिक जीवन की वाद्य गतिविधियां (आईएडीएल) कार्यात्मक कार्य हैं (जैसे, खरीदारी, दवा लेना, भोजन तैयार करना) जो स्वतंत्र जीवन को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण हैं21. सामान्य आईएडीएल को पूरा करने की क्षमता को न्यूरोलॉजिकल बीमारी के लिए प्रोड्रोमल मार्कर के रूप में प्रस्तावित किया गया है। दीर्घकालिक, संभावित अध्ययनों के हालिया आंकड़ों से संकेत मिलता है कि आईएडीएल में गिरावट पार्किंसंस रोग (पीडी) के निदान से पहले 5-7 साल22,23 और अल्जाइमर रोग24,25 का निदान करती है। दैनिक जीवन (बीएडीएल) 26 की बुनियादी गतिविधियों के विपरीत, आईएडीएल को आमतौर पर दो ध्यान देने की मांग वाले कार्यों (जैसे, मोटर-संज्ञानात्मक, मोटर-मोटर, या संज्ञानात्मक-संज्ञानात्मक) 27 के एक साथ प्रदर्शन की आवश्यकता होती है। दैनिक घरेलू और सामुदायिक गतिविधियों का विशाल बहुमत दोहरी कार्य स्थितियों28,29 के तहत किया जाता है

यद्यपि दोहरे कार्य में गिरावट आईएडीएल प्रदर्शन को स्पष्ट रूप से प्रभावित करती है, पारंपरिक नैदानिक मोटर मूल्यांकन 30,31,32 और न्यूरोसाइकोलॉजिकल परीक्षण 33,34 आईएडीएल का मूल्यांकन करने के लिए अपर्याप्त हैं, क्योंकि ये आकलन उनकी अन्योन्याश्रितता पर विचार किए बिना असतत घटकों में कार्य को अलग करते हैं। प्रत्यक्ष आईएडीएल मूल्यांकन के वर्तमान तरीके पूर्वाग्रह-प्रवण स्व-रिपोर्ट प्रश्नावली35 या लंबे और बोझिल प्रदर्शन-आधारित मूल्यांकन36 पर भरोसा करते हैं। न तो दृष्टिकोण सामुदायिक सेटिंग में आईएडीएल फ़ंक्शन के किसी व्यक्ति के स्तर में उद्देश्य, मात्रात्मक अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

वीआर प्रौद्योगिकी में प्रगति, सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल अंतर्निहित इंजीनियरिंग अग्रिमों के साथ मिलकर, एक इंटरैक्टिव और इमर्सिव वातावरण बनाने का अवसर प्रदान करती है। मोटर, संज्ञानात्मक, संज्ञानात्मक-मोटर और आईएडीएल प्रदर्शन का एक साथ आकलन करने के लिए एक आभासी किराने की दुकान और खरीदारी कार्य बनाया गया था। क्लीवलैंड क्लिनिक वर्चुअल रियलिटी शॉपिंग (सीसी-वीआरएस) प्लेटफॉर्म को बायोमेडिकल इंजीनियरों, सॉफ्टवेयर डेवलपर्स, भौतिक चिकित्सक, व्यावसायिक चिकित्सक और न्यूरोलॉजिस्ट की एक टीम द्वारा सहयोगी रूप से विकसित किया गया था।

अमेरिकन ऑक्यूपेशनल थेरेपी एसोसिएशन26 की सिफारिशों के आधार पर आईएडीएल प्रदर्शन को मापने के लिए एक किराने की खरीदारी कार्य का चयन किया गया था। वर्चुअल मल्टीपल कामों का काम (वीएमईटी) 37, टाइम्ड इंस्ट्रूमेंटल एडीएल स्केल38, और पेन पार्किंसंस डेली एक्टिविटीज प्रश्नावली -15 (पीडीएक्यू -15)39 खरीदारी को न्यूरोलॉजिकल बीमारी से जुड़े मोटर और गैर-मोटर प्रदर्शन के एक महत्वपूर्ण संकेतक के रूप में पहचानते हैं। दूसरों ने आईएडीएल प्रदर्शन 37,40,41 का अनुमान लगाने के प्रयास में किराने की दुकान के वातावरण को बनानेके लिए एक इमर्सिव वीआर हेडसेट का उपयोग किया है। हालांकि, वे किराने की खरीदारी के एक प्रमुख घटक का मूल्यांकन करने में विफल रहे हैं: हरकत। आम तौर पर, वर्तमान वीआर किराने की दुकान प्रतिमानों को प्रतिभागी को किराने की दुकान में एक अवतार को टेलीपोर्ट या नेविगेट करने के लिए हाथ से आयोजित नियंत्रक का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। हमने उपयोगकर्ता के आभासी खरीदारी अनुभव में हरकत को एकीकृत करने का लक्ष्य रखा। सीसी-वीआरएस विकास प्रक्रिया एक विशिष्ट किराने की दुकान के अनुभव के औपचारिक कार्य विश्लेषण के साथ शुरू हुई। जैसा कि चित्रा 1 में दर्शाया गया है, नौ मौलिक कार्य घटक तत्वों के मिश्रण को दर्शाते हैं जिन्हें सफल प्रदर्शन के लिए आवश्यक मोटर, संज्ञानात्मक या संज्ञानात्मक-मोटर गतिविधियों के रूप में चित्रित किया जा सकता है, जैसा कि सभी आईएडीएल की विशेषता है।

Figure 1
चित्रा 1: किराने की खरीदारी कार्य विश्लेषण। वास्तविक दुनिया में सफल किराने की खरीदारी के लिए कार्यों के अनुक्रम और उन कार्यों की प्रकृति की पहचान करने के लिए एक कार्य विश्लेषण किया गया था। नौ प्राथमिक अनुक्रमों की पहचान की गई और बेसिक और कॉम्प्लेक्स शॉपिंग कार्यों के विकास को सूचित करने के लिए उपयोग किया गया। अनुक्रमों को मोटर (नीला), संज्ञानात्मक (पीला), और संज्ञानात्मक-मोटर (हरा) के रूप में वर्गीकृत किया गया था; संबंधित परिणामों के बारे में विवरण तालिका 1 में प्रदान किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

सीसी-वीआरएस प्लेटफॉर्म एक इमर्सिव वीआर हेडसेट के माध्यम से एक यथार्थवादी, मध्यम आकार की किराने की दुकान को दोहराता है। सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल पर चलते समय, उपयोगकर्ता स्टोर के माध्यम से एक निरंतर, निर्दिष्ट मार्ग का अनुसरण करता है, खरीदारी सूची में वस्तुओं का पता लगाता है, और वस्तुओं को एक आभासी शॉपिंग कार्ट में रखता है। एक निर्दिष्ट मार्ग प्रदान करना वर्चुअल स्टोर के माध्यम से चलने वाली दूरी को मानकीकृत करता है, नेविगेशनल त्रुटियों की संख्या को कम करता है, और उपयोगकर्ता द्वारा नियोजित नेविगेशनल त्रुटियों या उप-इष्टतम खोज रणनीतियों से आईएडीएल प्रदर्शन में संभावित परिवर्तनों को अलग करने में अधिक परिशुद्धता की सुविधा प्रदान करता है। 150 मीटर मार्ग को कई मोड़ों की आवश्यकता होती है, जो मोटर जटिलता42,43 और न्यूरोलॉजिकल रोगी आबादी में चाल के ठंड को ट्रिगर करने की संभावना को बढ़ाता है, क्योंकि44,45 चलने वाली सीधी रेखा की तुलना में मोड़ के दौरान फ्रीज अधिक बार देखे जाते हैं। नेविगेशनल पथ की दूरी और खरीदारी सूची में वस्तुओं की संख्या दोनों को उपयोगकर्ता की क्षमताओं या मूल्यांकन सत्र के लक्ष्यों से मेल खाने के लिए चिकित्सक द्वारा कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।

प्रत्येक उपयोगकर्ता एक बुनियादी और एक जटिल खरीदारी परिदृश्य को पूरा करता है। मूल परिदृश्य को बस मार्ग का पालन करने और खरीदारी सूची से वस्तुओं का चयन करने की आवश्यकता होती है। जटिल परिदृश्य में, उपयोगकर्ता को स्टोर के माध्यम से समान मार्ग का पालन करते हुए विभिन्न किराने की वस्तुओं की एक सूची प्रदान की जाती है, लेकिन अतिरिक्त संज्ञानात्मक और मोटर मांगों को पेश किया जाता है (नीचे प्रोटोकॉल अनुभाग में वर्णित मौखिक याद, मूल्य तुलना और बाधा परिहार कार्यों में देरी)। बेसिक और कॉम्प्लेक्स दोनों परिदृश्यों में परिवेश किराने की दुकान शोर इमर्सिव अनुभव को पूरा करता है। उपयोगकर्ता के प्रदर्शन पर सारांश और विवरण डेटा- जिसमें एकत्र किए गए सही और गलत आइटम, खरीदारी सूची सक्रियण की संख्या और आवृत्ति, स्टॉप अवधि और चाल मैट्रिक्स शामिल हैं- स्वचालित रूप से उत्पन्न होते हैं और चिकित्सक द्वारा समीक्षा के लिए उपलब्ध होते हैं।

सीसी-वीआरएस का लक्ष्य न्यूरोलॉजिकल बीमारी के जोखिम या निदान में पुराने वयस्कों और व्यक्तियों में आईएडीएल के प्रदर्शन को निष्पक्ष रूप से निर्धारित करना है। सीसी-वीआरएस उपयोगकर्ता के लिए एक इमर्सिव और यथार्थवादी अनुभव प्रदान करता है, और यह संज्ञानात्मक और मोटर फ़ंक्शन के सटीक, बायोमैकेनिकल-आधारित परिणाम देता है जो न्यूरोलॉजिकल बीमारी के प्रोड्रोमल मार्कर या रोग प्रगति के उद्देश्य उपायों के रूप में सेवा करने की क्षमता रखता है। सीसी-वीआरएस का उपयोग वर्तमान में तीन संबंधित परियोजनाओं में किया जा रहा है: (1) आईएडीएल प्रदर्शन पर स्वस्थ उम्र बढ़ने और न्यूरोलॉजिकल बीमारी के प्रभावों को समझना, (2) प्राथमिक देखभाल और एक आंदोलन विकार क्लिनिक में नैदानिक एकीकरण की व्यवहार्यता का निर्धारण करना, और (3) गहरी मस्तिष्क उत्तेजना (डीबीएस) प्रणालियों के साथ उन्नत पीडी रोगियों में चाल के ठंड अंतर्निहित तंत्रिका हस्ताक्षर की पहचान करना। सामूहिक रूप से, ये परियोजनाएं सीसी-वीआरएस प्लेटफॉर्म और संबंधित परिणामों का उपयोग बेहतर ढंग से समझने के लिए करेंगी कि उम्र बढ़ने और न्यूरोलॉजिकल बीमारी आईएडीएल प्रदर्शन के पहलुओं को कैसे प्रभावित करती है। यह पांडुलिपि सीसी-वीआरएस के विकास, डिजाइन और हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर प्रौद्योगिकी और इसके उपन्यास परिणामों का विवरण देती है जो स्वास्थ्य देखभाल में एकीकरण की सुविधा प्रदान कर सकती है।

Protocol

उल्लिखित प्रोटोकॉल क्लीवलैंड क्लिनिक मानव अनुसंधान नैतिकता समिति के दिशानिर्देशों का पालन करता है। सभी प्रतिभागियों ने सूचित सहमति प्रक्रिया पूरी की और डेटा संग्रह के दौरान ली गई तस्वीरों को प्रकाशित करने की लिखित अनुमति प्रदान की।

1. उपकरण सेटअप और अंशांकन (5 मिनट)

  1. वीआर सिस्टम
    1. सुनिश्चित करें कि सिस्टम में चित्रा 2 में आरेखित प्रयोगात्मक सेटअप में उल्लिखित सभी घटक शामिल हैं, जिसमें वीआर हेडसेट, दो हाथ नियंत्रक, एक वीआर कमर ट्रैकर, दो वीआर फुट ट्रैकर, वीआर उपकरणों की स्थिति की निगरानी के लिए बेस स्टेशन और वीआर सिस्टम और सीसी-वीआरएस सॉफ्टवेयर चलाने के लिए 2080 टीआई ग्राफिक कार्ड के साथ एक उच्च अंत गेमिंग डेस्कटॉप शामिल है ( सामग्री की तालिका देखें)।
      1. वीआर घटकों का समन्वय करने और डेटा संग्रह में प्रत्येक वीआर डिवाइस की स्थिति की निगरानी करने के लिए डेस्कटॉप पर स्टीम वीआर लॉन्च करें।
      2. प्रत्येक वीआर डिवाइस को चालू करें और स्टीम वीआर द्वारा सक्रिय ट्रैकिंग को सत्यापित करने के लिए हरे रंग की संकेतक रोशनी की तलाश करें।
      3. स्टीम वीआर मेनू में रूम सेट अप का चयन करके और हाथ नियंत्रकों का उपयोग करके ऑन-स्क्रीन संकेतों का पालन करके वर्चुअल स्पेस की सीमाओं और अभिविन्यास को कैलिब्रेट करें।
  2. वीआर हेडसेट
    1. हेडसेट को यूवी हाइजीनिक क्लीनिंग सिस्टम में रखें और उपयोगकर्ताओं के बीच एक सैनिटाइजिंग चक्र चलाएं।
  3. सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल
    1. संलग्न पैर पेडल पर हरे रंग की शक्ति बटन का उपयोग करके सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल पर पावर। डेस्कटॉप कंप्यूटर पर संबंधित सॉफ़्टवेयर लॉन्च करें।
    2. कैलिब्रेट करने के लिए, एप्लिकेशन में उपयोगकर्ता ट्रैकर फ़ंक्शन का चयन करें का उपयोग करें और कमर ट्रैकर को उपयुक्त ट्रैकिंग डिवाइस के रूप में पहचानें। अगला, इस ट्रैकर को सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल सतह पर केंद्रित करें और ट्रेडमिल प्लेटफ़ॉर्म के मध्य को कैलिब्रेट करने के लिए सेट सेंटर पॉइंट फ़ंक्शन का उपयोग करें। अंगूठी पर कमर ट्रैकर सेट करें और रेलिंग की ऊंचाई को कैलिब्रेट करने के लिए सेट रिंग हीघटी फ़ंक्शन का उपयोग करें।
      नोट: ट्रेडमिल और संबंधित सॉफ़्टवेयर उपयोगकर्ता के आंदोलनों के जवाब में उचित रूप से संचालित करने के लिए प्लेटफ़ॉर्म के सापेक्ष वीआर कमर ट्रैकर की स्थिति पर भरोसा करते हैं। उपयोगकर्ता स्थिर शुरू होता है, ट्रेडमिल के केंद्र में स्थित होता है। जैसे ही उपयोगकर्ता ऑफ-सेंटर चलता है, सिस्टम उपयुक्त ट्रेडमिल गति उत्पन्न करके उपयोगकर्ता के आंदोलनों और गति का जवाब देता है जो उपयोगकर्ता को प्लेटफ़ॉर्म पर पुनः प्राप्त करेगा।
  4. सीसी-वीआरएस एप्लीकेशन
    1. जब सभी वीआर ट्रैकिंग डिवाइस और सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल कैलिब्रेटेड और लगे हुए हैं, तो डेस्कटॉप से सीसी-वीआरएस एप्लिकेशन लॉन्च करें। उपयोगकर्ता आईडी इनपुट करने और उपयुक्त परीक्षण प्रकार शुरू करने के लिए ऑन-स्क्रीन मेनू का पालन करें।

Figure 2
चित्रा 2: सीसी-वीआरएस प्लेटफ़ॉर्म अवलोकन। पूरे सीसी-वीआरएस प्लेटफॉर्म का चित्रण। उपयोगकर्ता एक वीआर हेडसेट पहनता है और सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल पर चलकर एक आभासी किराने की दुकान के माध्यम से नेविगेट करता है। नौवहन सहायता के रूप में वीआर हेडसेट के माध्यम से उपयोगकर्ता को एक सूक्ष्म हरी रेखा प्रदान की जाती है। खरीदारी सूची में पांच आइटम इस प्रदान किए गए 150 मीटर पथ के साथ पाए जा सकते हैं। उपयोगकर्ता का एक प्रथम-व्यक्ति दृश्य प्रयोगकर्ता को नियंत्रण कंप्यूटर और मॉनिटर के माध्यम से प्रदान किया जाता है। सीसी-वीआरएस प्रणाली स्थापित करने के लिए आवश्यक समय लगभग 5 मिनट है। संक्षिप्त नाम: वीआर = आभासी वास्तविकता; सीसी-वीआरएस = क्लीवलैंड क्लिनिक-वर्चुअल रियलिटी शॉपिंग। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

2. उपयोगकर्ता की तैयारी (15 मिनट)

  1. सहनशीलता सर्वेक्षण (बेसलाइन)
    1. यदि वीआर बीमारी के बारे में डेटा एकत्र कर रहे हैं, तो उपयोगकर्ता को सीसी-वीआरएस अनुभव शुरू करने से पहले सिम्युलेटर बीमारी प्रश्नावली को पूरा करने का निर्देश दें।
  2. उपस्करण
    1. उपयोगकर्ता को एक पूर्ण शरीर के दोहन में फिट करें जो पैरों और छाती के चारों ओर सुरक्षित करता है। गिरने से रोकने और प्राकृतिक चाल को बाधित किए बिना उपयोगकर्ता के लिए आराम के स्तर को बढ़ाने के लिए सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल के केंद्र के ऊपर छत-घुड़सवार केबल में दोहन को क्लिप करें।
  3. वीआर ट्रैकर्स
    1. जूते के फीते के चारों ओर ज़िप संबंधों का उपयोग करके उपयोगकर्ता के पैरों पर बाएं और दाएं पैर ट्रैकर्स चिपकाएं। विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए कमर बेल्ट पर कमर ट्रैकर को पेंच करें और बेल्ट को समायोजित करें जब तक कि ट्रैकर उपयोगकर्ता के काठ का क्षेत्र के बीच में न बैठे। उपयोगकर्ता के हाथों में बाएं और दाएं नियंत्रकों को रखें और सुरक्षित और आरामदायक होने तक पट्टियों को कस लें।
  4. सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल परिचय
    1. हेडसेट दान करने से पहले, उपयोगकर्ता को चलने और सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल चालू करने का समय दें। ट्रेडमिल प्लेटफ़ॉर्म के केंद्र के सापेक्ष कमर ट्रैकर स्थिति के महत्व को समझाएं, और उपयोगकर्ता को समर्थन के लिए रेलिंग पकड़ते समय ट्रेडमिल सीमा के बाहरी किनारों की ओर चलने में सहज होने के लिए प्रोत्साहित करें। उपयोगकर्ता की तैयारी जारी रखने के लिए एप्लिकेशन के माध्यम से ट्रेडमिल को अलग करें।
  5. हेडसेट
    1. स्थिर सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल पर खड़े उपयोगकर्ता के साथ, हेडसेट को उपयोगकर्ता के सिर पर रखें और समायोजन (शीर्ष वजन-असर पट्टा, रियर स्थिरता घुंडी, और स्पष्टता के लिए इंटरप्यूपिलरी दूरी स्लाइडर) के साथ सहायता करें जब तक कि फिट आरामदायक न हो और डिस्प्ले स्पष्ट न हो। सुनिश्चित करें कि हेडसेट-माउंटेड स्पीकर कानों पर तैनात हैं और उचित वॉल्यूम स्तर पर सेट हैं।
  6. उपयोगकर्ता को सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल प्लेटफ़ॉर्म के केंद्र के पास खड़े होने का निर्देश दें और ट्रेडमिल को फिर से संलग्न करने के लिए एप्लिकेशन पर प्रारंभ करें पर क्लिक करें।
  7. यदि पहले लॉन्च नहीं किया गया है तो डेस्कटॉप से सीसी-वीआरएस एप्लिकेशन लॉन्च करें।

3. सीसी-वीआरएस का प्रशासन (30 मिनट)

  1. सीसी-वीआरएस अनुभव के दौरान, डेस्कटॉप डिस्प्ले के माध्यम से स्टोर के माध्यम से उपयोगकर्ता की प्रगति की निगरानी करें और सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल को रोकने के लिए तैयार रहें, उपयोगकर्ता को किसी भी असुविधा या अस्थिरता का अनुभव होना चाहिए।
  2. यूजर आईडी एंटर करें।
  3. नेविगेशनल मार्ग, खरीदारी सूची और जटिल परिदृश्य की अतिरिक्त संज्ञानात्मक मांगों के अलावा, एक छोटे से अभ्यास वातावरण को लोड करने के लिए व्यापक ट्यूटोरियल का चयन करें जो उपयोगकर्ता को सीसी-वीआरएस मूल्यांकन के समग्र लक्ष्य से परिचित कराता है।
    1. सुनिश्चित करें कि उपयोगकर्ता परीक्षण के साथ आगे बढ़ने से पहले निम्नलिखित नियंत्रक कार्यों के साथ सहज है:
      1. बाएं हाथ को ऊपर उठाकर और नियंत्रक (चित्रा 3 ए) पर या बी बटन पकड़कर खरीदारी सूची को सक्रिय करें।
      2. या बी बटन जारी करके खरीदारी सूची बंद करें।
      3. नियंत्रक ट्रिगर्स (चित्रा 3 ए) का उपयोग करके अलमारियों से आइटम का चयन करें।
      4. नियंत्रक ट्रिगर का उपयोग करके किराने की गाड़ी में आइटम रखें।
    2. सुनिश्चित करें कि उपयोगकर्ता जटिल परिदृश्य की निम्नलिखित संज्ञानात्मक और मोटर मांगों के साथ सहज है:
      1. मॉन्ट्रियल संज्ञानात्मक मूल्यांकन परीक्षण (एमओसीए) 46 के विलंबित रिकॉल घटक के समान परिदृश्य की शुरुआत में श्रवण घोषणा के माध्यम से प्रस्तुत पांच शब्दों की देरी से मौखिक याद निष्पादित करें।
      2. बिक्री वस्तुओं के लिए एक मूल्य तुलना कार्य करें (उदाहरण के लिए, $ 1.00 बनाम $ 1.50 के लिए 16 औंस के लिए केचप के 8 औंस के बीच सबसे अधिक लागत प्रभावी विकल्प चुनना) (चित्रा 3 बी)।
      3. रास्ते के साथ अन्य दुकानदारों या गाड़ियों के प्लेसमेंट के कारण फर्श और संकुचित गलियारों सहित स्टोर में बाधाओं से बचें (चित्रा 3 सी)।
    3. यदि आवश्यक हो, तो ट्यूटोरियल (लगभग 5 मिनट कुल) दोहराएं जब तक कि उपयोगकर्ता उपरोक्त कार्यों और कार्य की समझ के साथ प्रवीणता प्रदर्शित न करे।
  4. मूल परिदृश्य का चयन करें। पथ लंबाई और सूची आइटम्स की संख्या चुनें.
    1. हेडसेट डिस्प्ले पर स्टोर दिखाई देते ही यूजर को वॉक शुरू करने का निर्देश दें। उपयोगकर्ता को कार्य को यथासंभव कुशलता से पूरा करने के लिए प्रोत्साहित करें, त्रुटियों को कम करते हुए जल्दी से आगे बढ़ें।
    2. जब उपयोगकर्ता ने संग्रह चेकआउट तक पहुँचकर कार्य पूरा कर लिया है, तो डेस्कटॉप स्क्रीन पर प्रदर्शित सारांश मीट्रिक की समीक्षा करें और वर्चुअल वातावरण से बाहर निकलें।
  5. जटिल परिदृश्य का चयन करें। पथ लंबाई और सूची आइटम्स की संख्या चुनें.
    1. मूल परिदृश्य के रूप में उपयोगकर्ता के लिए समान निर्देश प्रदान करें। जटिल परिदृश्य में अतिरिक्त संज्ञानात्मक मांगों के उपयोगकर्ता को याद दिलाएं
    2. जब उपयोगकर्ता ने स्टोर चेकआउट तक पहुंचकर कार्य पूरा कर लिया है, तो डेस्कटॉप स्क्रीन (चित्रा 3 डी) पर प्रदर्शित सारांश मीट्रिक की समीक्षा करें और वर्चुअल वातावरण से बाहर निकलें।
  6. सहनशीलता सर्वेक्षण
    1. यदि वीआर बीमारी के बारे में डेटा एकत्र कर रहे हैं, तो उपयोगकर्ता को सीसी-वीआरएस अनुभव के पूरा होने पर तुरंत सिम्युलेटर बीमारी प्रश्नावली को पूरा करने का निर्देश दें और फिर 30 मिनट बाद तक।
  7. प्रयोज्य सर्वेक्षण
    1. यदि प्लेटफ़ॉर्म की प्रयोज्यता के बारे में डेटा एकत्र करते हैं, तो उपयोगकर्ता को सीसी-वीआरएस के पूरा होने पर तुरंत सिस्टम प्रयोज्य स्केल को पूरा करने का निर्देश दें।

Figure 3
चित्रा 3: सीसी-वीआरएस पर्यावरण( ) सीसी-वीआरएस उपयोगकर्ता का एक पहला व्यक्ति दृश्य सक्रिय रूप से बाएं हाथ से खरीदारी सूची को देखता है और दाहिने हाथ से संबंधित आइटम का चयन करता है। उपयोगकर्ता वीआर हाथ नियंत्रकों का उपयोग करके किराने की दुकान में किसी भी आइटम के साथ सहजता से बातचीत कर सकते हैं। (बी) जटिल परिदृश्य में उपयोगकर्ता का सामना करने वाले बिक्री मूल्य तुलना कार्य का एक उदाहरण। विक्रय आइटम के रूप में निरूपित शॉपिंग सूची के किसी आइटम के लिए, उपयोगकर्ता को दो अलग-अलग आकार की वस्तुओं की इकाई कीमतों की तुलना करनी चाहिए और उस विकल्प का चयन करना चाहिए जो बेहतर सौदे का प्रतिनिधित्व करता है। (सी) जटिल परिदृश्य में पाए जाने वाले संकुचित गलियारे का पहला व्यक्ति दृश्य। नौवहन मार्ग के साथ कई मोड़ों के अलावा, तंग मार्ग मोटर जटिलता जोड़ते हैं जो न्यूरोलॉजिकल आबादी में चाल के ठंड को ट्रिगर करने की संभावना को बढ़ाता है। (डी) एक जटिल परिदृश्य के पूरा होने पर प्रयोगकर्ता को प्रदर्शित सारांश परिणामों का एक उदाहरण, जिसमें सही और गलत आइटम, परिदृश्य को पूरा करने के लिए कुल समय और सफलतापूर्वक याद किए गए शब्दों की संख्या शामिल है। इस प्रदर्शन में विशिष्ट मीट्रिक प्रयोगकर्ता द्वारा कॉन्फ़िगर करने योग्य हैं। संक्षिप्त नाम: वीआर = आभासी वास्तविकता; सीसी-वीआरएस = क्लीवलैंड क्लिनिक-वर्चुअल रियलिटी शॉपिंग। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

4. डेटा फ़ाइलें और परिणाम

  1. प्रत्येक परीक्षण के लिए स्वचालित रूप से उत्पन्न सारांश फ़ाइल (.csv) की समीक्षा करें, जिसमें सीसी-वीआरएस के समग्र प्रदर्शन को चिह्नित करने के लिए कॉन्फ़िगर करने योग्य मीट्रिक शामिल हैं।
  2. विस्तृत डेटा फ़ाइल (.csv) की समीक्षा करें जिसमें कार्य की अवधि के दौरान ट्रैकर्स, नियंत्रकों और हेडसेट की स्थिति और रोटेशन शामिल है। सूची सक्रियण, आइटम इंटरैक्शन और बाधा टकराव पर डेटा भी स्वचालित रूप से रिकॉर्ड किया जाता है और इस फ़ाइल में आउटपुट होता है।

Representative Results

वर्तमान में युवा वयस्कों, न्यूरोलॉजिकल बीमारी के बिना पुराने वयस्कों और पीडी वाले व्यक्तियों में संज्ञानात्मक, मोटर और आईएडीएल फ़ंक्शन का आकलन करने में सीसी-वीआरएस की वैधता स्थापित करने के लिए एक परियोजना चल रही है। प्रत्येक प्रतिभागी ने समूहों में प्रदर्शन की तुलना की अनुमति देने के लिए एक ही 150 मीटर पथ और 5-आइटम सूचियों का उपयोग करके ट्यूटोरियल, बेसिक और जटिल परिदृश्यों को पूरा किया। विस्तृत संज्ञानात्मक और स्थिति डेटा का उपयोग सूचनात्मक सारांश मैट्रिक्स स्थापित करने के लिए किया गया था जो संज्ञानात्मक, मोटर और आईएडीएल फ़ंक्शन में ज्ञात अंतर के साथ आबादी के बीच सीसी-वीआरएस प्रदर्शन को अलग करता है। विभिन्न डोमेन (तालिका 1) में फ़ंक्शन के स्तर को और अधिक चिह्नित करने के लिए अतिरिक्त बायोमैकेनिकल और डुअल-टास्किंग मैट्रिक्स की गणना की गई थी।

सीसी-वीआरएस परिणाम डोमेन
संज्ञानात्मक
सही और ग़लत आइटम कार्यकारी कार्य
सूची सक्रियण (संख्या और अवधि) कार्यशील स्मृति
विक्रय आइटम रिकॉल (संख्या सही) घोषणात्मक स्मृति
बिक्री मूल्य तुलना (सफलता और अवधि) प्रसंस्करण की गति
संज्ञानात्मक-मोटर
परीक्षण की अवधि वैश्विक (आईएडीएल) समारोह
बंद हो जाता है (संख्या और अवधि) दोहरे कार्य हस्तक्षेप
सूची वस्तुओं की निकटता में चाल की गति दोहरे कार्य हस्तक्षेप
परिहार बाधाओं के साथ टकराव प्रतिक्रिया निषेध
मोटर
वेग, कदम लंबाई, चाल परिवर्तनशीलता चाल गति और गुणवत्ता
वेग बारी, बारी अवधि गुणवत्ता चालू करें
चरण चौड़ाई, समरूपता पोस्टुरल स्थिरता
त्वरण में शून्य क्रॉसिंग की संख्या चलने की तरलता
चयनित आइटम्स पर पहुँच और परिवहन अवधि ऊपरी छोर समारोह

तालिका 1: सीसी-वीआरएस परिणाम मीट्रिक। सीसी-वीआरएस प्लेटफॉर्म के संभावित परिणाम मैट्रिक्स की एक गैर-संपूर्ण सूची, जिसे प्रकृति में मुख्य रूप से संज्ञानात्मक, मोटर या संज्ञानात्मक-मोटर के रूप में नामित किया गया है। इन परिणामों को आईएडीएल फ़ंक्शन के पारिस्थितिक रूप से वैध मूल्यांकन के रूप में सीसी-वीआरएस को डिजाइन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले कार्य विश्लेषण के आधार पर विकसित किया गया था। इन परिणामों द्वारा कैप्चर किए गए डोमेन किराने की खरीदारी और अन्य आईएडीएल के सफल समापन के लिए आवश्यक एकल और दोहरे कार्य कार्यों के स्पेक्ट्रम का प्रतिनिधित्व करते हैं। मौजूदा न्यूरोसाइकोलॉजी और मोटर मूल्यांकन के विपरीत, सीसी-वीआरएस इन डोमेन का आकलन उन स्थितियों के तहत करता है जो घर और सामुदायिक सेटिंग्स के भीतर आईएडीएल वातावरण की जटिल मांगों को अधिक सटीक रूप से प्रतिबिंबित करते हैं। संक्षिप्त नाम: सीसी-वीआरएस = क्लीवलैंड क्लिनिक-वर्चुअल रियलिटी शॉपिंग; आईएडीएल = दैनिक जीवन की वाद्य गतिविधि।

चित्रा 4 पीडी के साथ एक प्रतिभागी के बुनियादी परिदृश्य प्रदर्शन का अवलोकन प्रदान करता है। स्टोर के माध्यम से प्रतिभागी के चलने के पथ की तुलना नेविगेशनल मार्ग के आदर्श पथ से की गई थी, और सही खरीदारी वस्तुओं के स्थानों को नोट किया गया था। वीआर ट्रैकर्स से स्थितीय डेटा का उपयोग करके, स्टोर के माध्यम से प्रतिभागी के तात्कालिक वेग को रिकॉर्ड और प्लॉट किया गया था। सूची सक्रियण और आइटम चयन के संदर्भ को जोड़ने से प्रतिभागी की दोहरी टास्किंग क्षमता और आईएडीएल कार्य को कुशलतापूर्वक पूरा करने की समग्र क्षमता में अंतर्दृष्टि प्रदान की गई।

प्रारंभिक विश्लेषण के परिणामों के आधार पर, समग्र सीसी-वीआरएस प्रदर्शन स्वस्थ युवा वयस्कों और पीडी (चित्रा 5) वाले व्यक्तियों के बीच भिन्न था। कुल परीक्षण अवधि, स्टॉप की संख्या और अवधि, और कार्य के दौरान सूची दृश्यों की संख्या और अवधि के परिणाम समूहों के बीच अंतर करने के लिए मैट्रिक्स का वादा कर रहे हैं। वृद्ध वयस्कों और पीडी वाले व्यक्तियों को प्रत्येक परिदृश्य को पूरा करने के लिए अधिक समय की आवश्यकता होती है और स्वस्थ युवा वयस्कों की तुलना में खरीदारी सूची को रोकने और सक्रिय करने में अधिक समय व्यतीत होता है। युवा वयस्कों ने एक साथ चलने और सूची को सक्रिय करके दोहरी-टास्किंग क्षमता को बढ़ाया, जबकि पीडी वाले व्यक्ति आमतौर पर बंद होने पर खरीदारी सूची को सक्रिय करते हैं। आइटम, चाल मैट्रिक्स, और जटिल परिदृश्य में संज्ञानात्मक मांगों के परिणामों की खोज में बिताए गए समय सहित अतिरिक्त परिणाम विश्लेषण के लिए उपलब्ध हैं।

पीडी वाले व्यक्तियों के लिए एक अलग सीसी-वीआरएस प्रयोज्य अध्ययन में, 10 प्रतिभागियों ने सीसी-वीआरएस अनुभव पूरा करने के तुरंत बाद बेसलाइन पर वीआर बीमारी के लक्षणों का मूल्यांकन करने के लिए सिम्युलेटर बीमारी प्रश्नावली (एसएसक्यू) 47,48 को पूरा किया, और कार्य पूरा करने के 30 मिनट बाद। उड़ान सिमुलेशन के संदर्भ में विकसित, एसएसक्यू 4-पॉइंट स्केल पर 16 सामान्य लक्षणों को कैप्चर करता है और वीआर अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए अपनाया गया है। व्यक्तिगत लक्षण स्कोर को कुल स्कोर के अलावा मतली, ओकुलोमोटर और भटकाव लक्षण समूहों के डोमेन में सबस्कोर बनाने के लिए संयुक्त और भारित किया जाता है। कुल एसएसक्यू स्कोर 0 से 235.6 तक होता है।

चित्रा 6 सीसी-वीआरएस (29.5 ± 27.9) के तुरंत बाद बेसलाइन (औसत कुल स्कोर 13.1 ± 16.7) पर पूरा एसएसक्यू के परिणाम प्रदर्शित करता है, और पीडी (एन = 10) वाले प्रतिभागियों के लिए सीसी-वीआरएस (14.2 ± 15.6) के 30 मिनट बाद। सामान्य तौर पर, पीडी वाले प्रतिभागियों के लिए कुल एसएसक्यू स्कोर सीसी-वीआरएस के बाद हल्के थे, और सबसे अधिक समर्थित लक्षण सामान्य असुविधा, थकान, आंखों में तनाव, ध्यान केंद्रित करने में कठिनाई और पसीना थे। विशेष रूप से, कई प्रतिभागियों ने बेसलाइन पर हल्के लक्षणों की सूचना दी। फिर भी, 9/10 प्रतिभागियों ने ट्यूटोरियल, बेसिक और जटिल परिदृश्यों सहित पूर्ण मूल्यांकन 29.0 ± 5.9 मिनट के औसत में पूरा किया। बीमारी के कारण सीसी-वीआरएस बर्दाश्त नहीं कर पा रहा था। ये आंकड़े सम्मोहक सबूत प्रदान करते हैं कि सीसी-वीआरएस प्लेटफ़ॉर्म न्यूरोलॉजिकल बीमारी वाले अधिकांश व्यक्तियों द्वारा अच्छी तरह से सहन किया जाता है। सामूहिक रूप से, महत्वपूर्ण वीआर बीमारी के लक्षणों की सामान्य कमी से पता चलता है कि सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल के साथ वीआर सामग्री को युग्मन करना संभव है और अधिकांश व्यक्तियों के लिए वीआर हरकत समस्या को संबोधित कर सकता है।

प्रयोज्य अध्ययन पूरा करने वाले 10 प्रतिभागियों ने सीसी-वीआरएस के उपयोग के बाद एक अर्धसंरचित साक्षात्कार में भाग लिया। सभी प्रतिभागियों ने समर्थन किया कि अध्ययन वीआर और / या एक सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल का उपयोग करके पहली बार था। ट्रेडमिल के बारे में सारांश टिप्पणियों में निम्नलिखित शामिल थे:

ट्रेडमिल अनुकूलन में आसानी: प्रतिभागियों ने ट्रेडमिल पर आम तौर पर कुछ मिनटों के भीतर सहज महसूस किया, क्योंकि चलने वाले ओवरग्राउंड स्टेपिंग की नकल करते थे। प्रतिभागियों ने चाल के दो पहलुओं को इंगित किया जिनके लिए अनुकूलन की आवश्यकता होती है: (1) कमर ट्रैकर का रुकने के दौरान ट्रेडमिल के केंद्र में वापस खींचना और (2) ट्रेडमिल प्लेटफॉर्म के आकार के कारण थोड़ा छोटा कदम उठाना।

ऊपरी छोर का समर्थन स्थिर हो रहा था: ट्रेडमिल को शामिल करने वाले परिपत्र रेलिंग के उपयोग ने ऊपरी छोर समर्थन का एक उचित स्तर प्रदान किया जो कार्य पूरा करने में सहायता करता था।

चुनौतीपूर्ण शारीरिक और संज्ञानात्मक वातावरण: प्रतिभागियों ने बताया कि खरीदारी कार्यों को करते समय उनके पोस्टुरल नियंत्रण को चुनौती दी गई थी। दोहन में आराम था, लेकिन दोहन ने किसी भी विमान में आंदोलन को सीमित नहीं किया।

यथार्थवादी वातावरण: दृश्य और श्रवण डिस्प्ले एक वास्तविक किराने की दुकान से मिलते जुलते थे और वीआर-भोले उपयोगकर्ताओं के लिए प्रभावशाली थे। प्रतिभागियों ने बताया कि अन्य दुकानदारों और गलियारे बाधाओं के यथार्थवाद ने उन्हें टकराव से बचने के लिए प्रेरित किया और नेविगेशनल मार्ग का पालन करना आसान था।

भटकाव: भटकाव और बीमारी की शिकायतें व्यक्तिगत एसएसक्यू स्कोर के साथ गठबंधन करती हैं। कुछ प्रतिभागियों ने सीसी-वीआरएस के पहले कई मिनटों के दौरान प्रारंभिक विसुओस्पेटियल चुनौतियों का प्रदर्शन किया, जिसके परिणामस्वरूप व्यक्ति किराने की अलमारियों के साथ निकट सन्निकटन में आया, जो उन्हें लगा कि भटकाव की भावना पैदा हुई।

उपरोक्त दोनों अध्ययनों (एन = 24) से पीडी वाले प्रतिभागियों ने सीसी-वीआरएस पूरा होने के बाद सिस्टम प्रयोज्य स्केल (एसयूएस) पूरा किया। एसयूएस एक 10-आइटम प्रश्नावली है जो उपयोग में आसानी, वैश्विक संतुष्टि और सिस्टम49,50 की सीखने की क्षमता को मापता है। स्कोर 0 से 100 तक होता है, जहां 68 औसत प्रयोज्यता को इंगित करता है। 72.6 और 78.8 के बीच कुल मिलाकर एसयूएस स्कोर "बी" के ग्रेड के अनुरूप है और 78.8 से अधिक स्कोर "ए" 51 कमाते हैं। पीडी के साथ 24 प्रतिभागियों में से जिन्होंने सीसी-वीआरएस प्लेटफॉर्म (ट्यूटोरियल, बेसिक और कॉम्प्लेक्स सत्र) पूरा किया, सीसी-वीआरएस को 75.7 ± 18.9 का औसत स्कोर मिला।

Figure 4
चित्रा 4: सीसी-वीआरएस प्रदर्शन सारांश। () पार्किंसंस रोग के साथ एक व्यक्ति सीसी-वीआरएस मंच के बुनियादी परिदृश्य को पूरा करता है। (बी) प्रतिभागी के नेविगेशनल पथ और चलने का वेग क्योंकि वे कार्य को पूरा करते हैं। नीले वर्ग एक आइटम का प्रतिनिधित्व करते हैं जो खरीदारी सूची में था और सफलतापूर्वक पुनर्प्राप्त किया गया था। नेविगेशनल गाइड लाइन पर एम्बेडेड एक हीटमैप लाइन है जो प्रतिभागी की तात्कालिक चलने की गति का प्रतिनिधित्व करती है; बेसलाइन चलने की गति की गणना पहले 20 मीटर सीधी रेखा चलने पर की जाती है। बेसलाइन चलने की गति 0.5x से कम कोई भी तात्कालिक गति लाल है; उपरोक्त औसत गति 1.5x से ऊपर तात्कालिक गति हरी है। औसत सीधी रेखा चलने की गति के 0.5x और 1.5x के बीच लाल से पीले से हरे रंग में एक रैखिक संक्रमण होता है। परीक्षण (सी) के दौरान चलने की गति और सूची सक्रियण (डी) की संख्या प्रस्तुत की जाती है। विशेष रूप से, खरीदारी सूची में केवल पांच आइटम होने के बावजूद, इस प्रतिभागी के पास परीक्षण के दौरान 15 सूची दृश्य थे। संक्षिप्त नाम: सीसी-वीआरएस = क्लीवलैंड क्लिनिक-वर्चुअल रियलिटी शॉपिंग। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 5
चित्रा 5: स्वस्थ युवा वयस्क बनाम पार्किंसंस रोग की सीसी-वीआरएस। बुनियादी परिदृश्य के प्रदर्शन के दौरान एक स्वस्थ युवा वयस्क () और पीडी (बी) के साथ एक प्रतिभागी द्वारा चली गई संचयी दूरी। सामान्य तौर पर, दोनों प्रतिभागी नेविगेशनल लाइन का पालन करते हुए लगभग समान दूरी पर चले गए। हालांकि, पीडी वाले प्रतिभागी ने परिदृश्य को पूरा करने के लिए युवा वयस्क (350 एस) की तुलना में काफी अधिक (410 एस) लिया। हरी पट्टियाँ कार्य के दौरान सूची सक्रियण की संख्या और अवधि का प्रतिनिधित्व करती हैं. युवा वयस्क ने कुल 73.1 एस के लिए सात अवसरों पर सूची देखी, जबकि पीडी के साथ प्रतिभागी ने कुल 94.3 एस के लिए 16 अवसरों पर सूची देखी। नीले डॉट्स प्रतिभागी द्वारा एक भौतिक स्टॉप को दर्शाते हैं। युवा वयस्क प्रदर्शन का निरीक्षण इंगित करता है कि उनके पास कम समग्र स्टॉप थे और एक साथ चल सकते थे और सूची देख सकते थे। इसके विपरीत, पीडी वाले प्रतिभागी के पास 17 स्टॉप थे जो प्रत्येक सूची दृश्य के अनुरूप थे, यह सुझाव देते हुए कि वे प्रभावी रूप से दोहरे कार्य (जैसे, एक साथ सूची को चलने और देखने में असमर्थ थे)। संक्षिप्त नाम: सीसी-वीआरएस = क्लीवलैंड क्लिनिक-वर्चुअल रियलिटी शॉपिंग; पीडी = पार्किंसंस रोग। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 6
चित्रा 6: सीसी-वीआरएस के बाद लक्षण अनुभव। पीडी के साथ कुल 10 प्रतिभागियों ने प्रयोज्य अध्ययन के हिस्से के रूप में सीसी-वीआरएस का प्रदर्शन किया। प्रत्येक प्रतिभागी ने सीसी-वीआरएस अनुभव खत्म करने से पहले, तुरंत बाद और 30 मिनट बाद सिम्युलेटर बीमारी प्रश्नावली पूरी की। एसएसक्यू वीआर बीमारी के 16 लक्षणों को कैप्चर करता है, जिसमें अधिकतम स्कोर 235.6 है। पीडी वाले अधिकांश प्रतिभागियों ने बेसलाइन पर हल्के लक्षणों का समर्थन किया, लक्षणों के साथ सीसी-वीआरएस के तुरंत बाद कुछ हद तक ऊंचा हो गया और मंच को पूरा करने के 30 मिनट के भीतर आधारभूत स्तर पर लौट आया। पूरे सीसी-वीआरएस (ट्यूटोरियल, बेसिक और कॉम्प्लेक्स परिदृश्य) को पूरा करने में औसतन 29 मिनट लगे, और सीसी-वीआरएस पूरा करने पर औसत एसएसक्यू स्कोर 29.5 (लाल रंग में) था। संक्षिप्त नाम: सीसी-वीआरएस = क्लीवलैंड क्लिनिक-वर्चुअल रियलिटी शॉपिंग; पीडी = पार्किंसंस रोग; एसएसक्यू = सिम्युलेटर बीमारी प्रश्नावली। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Discussion

सीसी-वीआरएस प्लेटफ़ॉर्म, आज तक, एक सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल के साथ अत्याधुनिक वीआर सामग्री के संयोजन से वीआर में हरकत की समस्या को सबसे प्रभावी ढंग से संबोधित करता प्रतीत होता है। सीसी-वीआरएस के निर्बाध इमर्सिव वातावरण का एक महत्वपूर्ण पहलू ट्रेडमिल और वीआर सॉफ्टवेयर के बीच उचित संचार सुनिश्चित कर रहा है। बेस स्टेशनों, पैरों और कमर ट्रैकर्स और हाथ नियंत्रकों सहित वीआर सिस्टम के सभी पहलुओं का सही सेटअप आवश्यक है। यदि ट्रैकिंग असंगत या अविश्वसनीय है, तो बेस स्टेशनों के अभिविन्यास और प्लेसमेंट का समायोजन, या किसी अन्य बेस स्टेशन इकाई के अलावा, आवश्यक है। भौतिक स्थान का उचित कवरेज वीआर हार्डवेयर और सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल के बीच स्थिर सिंक्रनाइज़ेशन प्रदान करता है और यह सुनिश्चित करता है कि वीआर उपकरणों से स्थिति और अभिविन्यास डेटा पूर्ण, सटीक और सटीक52 हैं। वर्चुअल वातावरण को नेविगेट करते समय इष्टतम उत्तरदायित्व सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक डेटा संग्रह सत्र की शुरुआत में सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल के अंशांकन की सिफारिश की जाती है।

सीसी-वीआरएस को प्रशासित करने से पहले ट्रेडमिल के साथ रोगी परिचित होना महत्वपूर्ण है। यद्यपि सहज ज्ञान युक्त और संचालित करने में सरल, सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल को उपयोगकर्ता परिचित होने की आवश्यकता होती है जो वीआर हेडसेट और परिणामी स्थानिक अभिविन्यास चुनौतियों की शुरूआत से पहले सबसे अच्छा किया जाता है। व्यक्तिगत उपयोगकर्ता की जरूरतों और वर्तमान मूल्यांकन के लक्ष्यों को पूरा करने के लिए, प्रत्येक सीसी-वीआरएस परिदृश्य के लिए निम्नलिखित विशेषताएं कॉन्फ़िगर करने योग्य हैं: 1) ट्रेडमिल कम या उच्च अधिकतम गति, 2) ट्यूटोरियल मॉड्यूल की पुनरावृत्ति, 3) स्टोर के माध्यम से मार्ग की लंबाई, और 4) खरीदारी सूची पर वस्तुओं की संख्या। ये संशोधन रोगियों की एक विस्तृत कार्यात्मक श्रृंखला के संज्ञानात्मक, मोटर और दोहरी-कार्य क्षमताओं के मूल्यांकन का अनुकूलन करते हैं।

संज्ञानात्मक और मोटर कामकाज की विशेषता वाले उद्देश्य और मात्रात्मक परिणामों का उपयोग करके आईएडीएल प्रदर्शन को मानकीकृत करने में सक्षम एकल-प्लेटफ़ॉर्म तकनीक की कमी पीडी या अल्जाइमर रोग जैसे उम्र से संबंधित न्यूरोलॉजिकल रोगों की प्रारंभिक पहचान और प्रभावी उपचार में एक महत्वपूर्ण बाधा का प्रतिनिधित्व करती है। स्व-रिपोर्ट प्रश्नावली का उपयोग करके आईएडीएल फ़ंक्शन का अनुमान लगाने वाले वर्तमान तरीके, जबकि प्रशासन में आसान है, पूर्वाग्रह के लिए अतिसंवेदनशील हैं। स्व-रिपोर्ट के दौरान, पुराने वयस्क आईएडीएल क्षमताओं का अधिक या कम अनुमान लगाते हैं53. इसी तरह, आईएडीएल प्रश्नों को पूरा करने वाले मुखबिर अक्सर पर्यवेक्षकों की गलत धारणाओं या ज्ञान अंतरालके कारण क्षमताओं का गलत आकलन करते हैं।

स्व-रिपोर्ट और मुखबिर-रेटेड प्रश्नावली का एक विकल्प प्रदर्शन-आधारित आईएडीएल मूल्यांकन है। प्रदर्शन-आधारित मूल्यांकन आमतौर पर एक प्रशिक्षित व्यावसायिक या भौतिक चिकित्सक द्वारा पूरा किया जाता है। जबकि कई प्रदर्शन परीक्षण और गाइड उपलब्ध हैं, वे नैदानिक देखभाल में एकीकरण के लिए अनुकूल नहीं हैं, अक्सर पर्याप्त समय और विशेष स्थान और उपकरण की आवश्यकता होती है जो आमतौर पर प्राथमिक देखभाल या न्यूरोलॉजी प्रदाता के कार्यालय में नहीं पाए जाते हैं। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रदर्शन-आधारित आकलनों में से एक, कार्यात्मक स्थिति का प्रत्यक्ष मूल्यांकन (डीएएफएस), प्रशासन के लिए लगभग 40 मिनट की आवश्यकता होती है, और इसका स्कोरिंग काफी हद तक परीक्षण प्रशासक की विशेषज्ञ राय पर आधारित होता है। यद्यपि डीएएफएस अल्जाइमर रोग के मंचन में उपयोगी है, लेकिन इसमें संवेदनशीलता का अभाव है और हल्के संज्ञानात्मक हानि चरण24 में आईएडीएल गिरावट का पता नहीं लगाता है। एक सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल के साथ वीआर के संयोजन से आभासी और वास्तविक दुनिया को फ्यूज करना जटिल संज्ञानात्मक स्थितियों के तहत आईएडीएल प्रदर्शन को पकड़ने का अवसर प्रदान करता है जो वास्तविक दुनिया के वातावरण को बेहतर ढंग से दोहराता है, जिसके परिणामस्वरूप न्यूरोलॉजिकल रोग54 के पहले निदान होते हैं।

सीसी-वीआरएस प्लेटफ़ॉर्म पुराने वयस्कों और न्यूरोलॉजिकल बीमारी वाले लोगों में आईएडीएल क्षमताओं को चिह्नित करने के लिए एक मानकीकृत, व्यवस्थित, उद्देश्यपूर्ण और मात्रात्मक दृष्टिकोण प्रदान करके नैदानिक अंतर को संबोधित करता है। प्रारंभिक प्रयोज्य परीक्षण और डेटा के आधार पर, बेसिक और कॉम्प्लेक्स सीसी-वीआरएस परिदृश्य 30 मिनट से भी कम समय में पूरी तरह से पूरा किया जा सकता है। पीडी18 के साथ अन्य इमर्सिव वीआर अध्ययनों के समान, पीडी वाले अधिकांश लोग हल्के मोशन सिकनेस के लक्षणों का अनुभव करते हैं। प्रयोज्य परिप्रेक्ष्य से, सीसी-वीआरएस को 75.7 की समग्र एसयूएस रेटिंग मिली, जो एक अक्षर ग्रेड "बी" के अनुरूप थी और "अच्छा" और "उत्कृष्ट" वर्णनकर्ता श्रेणियों55 के बीच गिर रही थी। तुलना के लिए, लोकप्रिय फोन और टैबलेट अनुप्रयोगों का एक हालिया आकलन सभी प्लेटफार्मों56 में शीर्ष 10 अनुप्रयोगों के लिए 77.7 के औसत एसयूएस स्कोर की रिपोर्ट करता है, जिसमें द वेदर चैनल और यूट्यूब जैसे मोबाइल एप्लिकेशन शामिल हैं। प्रतिभागियों की टिप्पणियों ने संकेत दिया कि अधिकांश उपयोगकर्ताओं ने सीसी-वीआरएस प्लेटफॉर्म के साथ बातचीत करने की यथार्थवाद और क्षमता का आनंद लिया। महत्वपूर्ण बात यह है कि प्रतिभागियों ने एक भौतिक और संज्ञानात्मक पहलू से चुनौती महसूस की, यह दर्शाता है कि डिजाइन ने एक गतिशील मंच बनाने के लिए अपना लक्ष्य हासिल किया जिसने एक जटिल आईएडीएल अनुभव को फिर से बनाया।

हमने पहले प्रदर्शित किया है कि प्रौद्योगिकी को हिलाना57 वाले रोगियों के मूल्यांकन में और मल्टीपल स्केलेरोसिस (एमएस) 58 वाले रोगियों के लिए एक व्यस्त न्यूरोलॉजिकल सेवा में नैदानिक वर्कफ़्लो में सफलतापूर्वक एकीकृत किया जा सकता है। इसके अलावा, हिलाना के प्रबंधन में प्रौद्योगिकी के उपयोग ने परिणामों में सुधार किया और लागत59 को कम कर दिया, जबकि एमएस के उपचार में इसके उपयोग से प्रत्येक रोगी60 के लिए इलेक्ट्रॉनिक स्वास्थ्य रिकॉर्ड में बिताए गए समय में 27% की बचत हुई। देखभाल61 देने की लागत को कम करने के निरंतर लक्ष्य को ध्यान में रखते हुए और इलेक्ट्रॉनिक स्वास्थ्य रिकॉर्ड में दस्तावेजीकरण में बिताए गए समय को अक्सर चिकित्सक बर्नआउट62 के लिए उद्धृत किया जाता है, नैदानिक देखभाल में सीसी-वीआरएस प्लेटफॉर्म का एकीकरण अस्पताल प्रणालियों में पर्याप्त मूल्य-वर्धित प्रदान करने की संभावना है। दो परियोजनाएं चल रही हैं जिसमें सीसी-वीआरएस प्लेटफ़ॉर्म को 1) एक क्षेत्रीय प्राथमिक देखभाल परिवार स्वास्थ्य केंद्र में एकीकृत किया गया है जो मुख्य रूप से स्वस्थ वृद्ध वयस्कों का इलाज करता है और 2) क्लीवलैंड क्लिनिक में एक विशेष आंदोलन विकार क्लिनिक।

पीडी और अल्जाइमर रोग के लिए एक सटीक और विश्वसनीय शारीरिक या डिजिटल बायोमार्कर की अनुपस्थिति प्रारंभिक निदान में और रोग प्रगति63,64 को मापने में बहुत कठिनाई का कारण बनती है। सीसी-वीआरएस प्लेटफॉर्म में एक एकल तकनीकी मंच के तहत एक डिजिटल बायोमार्कर प्रदान करने की क्षमता है जो नैदानिक देखभाल को बढ़ाएगा और इसके परिणामस्वरूप व्यक्तिपरक और अत्यधिक परिवर्तनशील नैदानिक परिणामों (जैसे, मूवमेंट डिसऑर्डर सोसाइटी - यूनिफाइड पार्किंसंस रोग रेटिंग स्केल मोटर भाग (एमडीएस-यूपीडीआरएस तृतीय)) पर निर्भरता को कम करके छोटे और अधिक कुशल नैदानिक परीक्षण हो सकते हैं। नैदानिक न्यूरोलॉजी के क्षेत्र में मोटर और संज्ञानात्मक कार्य का मूल्यांकन पीडी और संबंधित कार्डिनल मोटर लक्षणों वाले व्यक्तियों के मूल्यांकन के संदर्भ में पिछले तीन दशकों में नाटकीय रूप से उन्नत नहीं हुआ है, अकेले संज्ञानात्मक या दोहरे कार्य की समस्याओं को छोड़ दें। पीडी वाले व्यक्तियों के मूल्यांकन में सबसे प्रसिद्ध प्रगति व्यक्तिपरक नैदानिक रेटिंग पैमाने (एमडीएस-यूपीडीआरएस तृतीय) का संशोधन है। महत्वपूर्ण बात यह है कि हम नहीं मानते हैं कि सीसी-वीआरएस एमडीएस-यूपीडीआरएस III को प्रतिस्थापित करेगा। इसके बजाय, हम मानते हैं कि आईएडीएल के परिमाणीकरण के लिए एक मानकीकृत और उद्देश्यपूर्ण दृष्टिकोण प्रदान करके प्राथमिक देखभाल प्रथाओं में इसका सबसे बड़ा मूल्य महसूस किया जा सकता है। हालांकि यह मानना समय से पहले है कि सीसी-वीआरएस अपने वर्तमान रूप में न्यूरोलॉजिकल बीमारी का एक प्रोड्रोमल मार्कर है, परिणामों का उपयोग न्यूरोलॉजिकल कामकाज के संदर्भ में "लाल" या "पीला" ध्वज बढ़ाने के लिए किया जा सकता है जो आंदोलन विकार, न्यूरोसाइकोलॉजी या जेरियाट्रिक विशेषज्ञ द्वारा परामर्श को ट्रिगर कर सकता है। पीडी नैदानिक देखभाल में इसके उपयोग के संदर्भ में, यह अनुमान लगाया जाता है कि सीसी-वीआरएस का उपयोग दवा के अनुमापन में या गहरे मस्तिष्क उत्तेजना उपकरणों के अंतिम प्रोग्रामिंग में किया जा सकता है। प्राथमिक देखभाल और पीडी-विशिष्ट उपयोग के मामले दोनों वर्तमान में पायलट चरण में हैं। वास्तव में उपयोगकर्ता को यथार्थवादी वातावरण में डुबोकर और संज्ञानात्मक और मोटर फ़ंक्शन के सार्थक और महत्वपूर्ण पहलुओं को मापकर, सीसी-वीआरएस न्यूरोलॉजिकल बीमारी के लिए संभावित प्रभावी और स्केलेबल डिजिटल बायोमार्कर के निर्माण में एक प्रारंभिक चरण का प्रतिनिधित्व करता है।

नैदानिक तंत्रिका विज्ञान का क्षेत्र, विशेष रूप से आंदोलन विकार, एक्सेलेरोमीटर या अन्य सेंसर प्रौद्योगिकियों65,66,67,68,69 के माध्यम से एक एकल, पृथक पीडी लक्षण को मापने के लिए विकसित प्रौद्योगिकी के उदाहरणों से भरा हुआ है। हमारे ज्ञान के लिए, हमारे शेष 70,71,72,73 और कंपन अनुप्रयोग74 के अलावा इनमें से कोई भी दृष्टिकोण नियमित पीडी नैदानिक देखभाल में एकीकृत नहीं किया गया है। पिछली तकनीक अक्सर वैध और विश्वसनीय होती है; हालांकि, नैदानिक एकीकरण75,76 की व्यवहार्यता के संबंध में प्रौद्योगिकी विकास पर ध्यान केंद्रित किया गया है। रोगी, प्रदाता, अस्पताल और नियामक निकाय परिणाम उपायों में तेजी से रुचि रखते हैं जो सार्थक दैनिक कार्यों 77,78,79,80 में परिवर्तन की मात्रा निर्धारित करते हैं। न्यूरोलॉजिकल लक्षणों और आईएडीएल प्रदर्शन के सटीक और सार्थक उपायों का नैदानिक एकीकरण एक हस्तक्षेप की समग्र प्रभावशीलता का व्यवस्थित रूप से मूल्यांकन करने या रोग की प्रगति को धीमा करने के लिए हस्तक्षेप की क्षमता निर्धारित करने के लिए आवश्यक है। नियमित नैदानिक उपयोग के लिए उपयुक्त आईएडीएल मूल्यांकन के लिए एक मानकीकृत दृष्टिकोण का विकास सार्थक गतिविधियों पर न्यूरोलॉजिकल बीमारी की व्यापक समझ और उपचार की सुविधा के लिए अपील कर रहा है।

न्यूरोलॉजिकल रोग के निदान और प्रबंधन में सहायता के लिए आईएडीएल प्रदर्शन के मूल्यांकन के लिए सीसी-वीआरएस दृष्टिकोण में प्रारंभिक निदान और रोग प्रगति की अधिक सटीक ट्रैकिंग के माध्यम से स्वास्थ्य सेवा को बदलने की क्षमता है। हालांकि, यह पूरी तरह से स्वीकार किया जाता है कि सिस्टम सीमा के बिना नहीं है। सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल की लागत पर्याप्त है और प्रारंभिक निदान के मूल्य या रोग प्रगति की अधिक सटीक ट्रैकिंग के सापेक्ष मूल्यांकन की लागत के बीच संभावित "ब्रेक ईवन" बिंदु की पहचान करने के लिए व्यवस्थित स्वास्थ्य अर्थशास्त्र अध्ययनों के बिना व्यापक गोद लेने के लिए एक बाधा के रूप में काम कर सकती है। विशेष रूप से, प्रौद्योगिकी के साथ पीडी रोगी-केंद्रित परिणामों को प्राप्त करने में अंतराल को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ न्यूरोलॉजिकल डिसऑर्डर एंड स्ट्रोक पीडी कॉन्फ्रेंस78, एमडीएस टास्क फोर्स ऑन टेक्नोलॉजी77 और एफडीए द्वारा उजागर किया गया था। उन्होंने ऐसी प्रौद्योगिकी का आह्वान किया जो सार्थक पीडी गतिविधियों और नैदानिक देखभाल में इन परिणामों के एकीकरण को मापता है। हम वर्तमान में एक प्राथमिक देखभाल सेटिंग और क्लीवलैंड क्लिनिक में एक आंदोलन विकार केंद्र में सीसी-वीआरएस के एकीकरण का मूल्यांकन कर रहे हैं; ये तैनाती अधिक किफायती सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल का उपयोग करेगी। डेटा के सफल संग्रह के लिए चिकित्सक द्वारा सिस्टम को स्थापित करने और संचालित करने का तरीका जानने के लिए समय के प्रारंभिक निवेश की आवश्यकता होती है। चल रहे नैदानिक पायलट एक कुशल उपयोगकर्ता बनने के लिए आवश्यक प्रशिक्षण की मात्रा को बेहतर ढंग से सूचित करेंगे। कोई एक मॉडल की कल्पना कर सकता है जिसमें सिस्टम को संचालित करने के लिए एक तकनीशियन को नियोजित किया जाता है, और रोगी नियुक्ति से पहले प्रतीक्षालय में बैठने के बजाय खरीदारी कार्यों को पूरा करते हैं। उन आंकड़ों को उनके प्रदाता को देखने से पहले इलेक्ट्रॉनिक स्वास्थ्य रिकॉर्ड में तुरंत एकीकृत किया जा सकता है। इस प्रकार के अनुप्रयोगों में रोगियों के लिए भविष्य का प्रतीक्षालय बनने की क्षमता है।

Disclosures

जेएलए, एमएमके और एबीआर ने सीसी-वीआरएस प्लेटफॉर्म से संबंधित क्लीवलैंड क्लिनिक इनोवेशन को एक आविष्कार प्रकटीकरण फॉर्म प्रस्तुत किया है।

Acknowledgments

फॉक्स फाउंडेशन फॉर पार्किंसंस रिसर्च (एमजेएफएफ -020020) और एडवर्ड और बारबरा बेल फैमिली चेयर द्वारा प्रायोजित किया गया था। हम वीआर पर्यावरण के निर्माण और सर्वदिशात्मक ट्रेडमिल के साथ जुड़ने में सहायता के लिए एल्म पार्क लैब्स (डेट्रायट, एमआई) का धन्यवाद करते हैं। हम परियोजना विकास और निष्पादन में उनकी सहायता के लिए एवलिन थोमन और ब्रिटनी मोजर को भी धन्यवाद देते हैं।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Cleanbox Cleanbox UV hygienic cleaning system used for disenfecting the VR headset
Desktop PC Dell High-end gaming desktop
Infinadeck Omnidirectional Treadmill Infinadeck Omnidirectional treadmill allows you walk in any direction
Safety Harness  Ymachray Standard saftey harness to prevent the patient from falling
Valve Index Base Stations x3 Valve Tracking of the headset/controllers and trackers
Valve Index Controllers (one set of 2) Valve Hand controllers to interact with the digital content
Valve Index VR headset Valve VR headset
Vive tracker 3.0 x3 HTC Placed on feet and waist to track position and control movement of treadmill
Vive tracker straps Skywin VR Secures the Vive tracker around the waist
Zip ties Used to affix Vive trackers to shoelaces

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. National Accademy of Engineering. Grand Challenges for Engineering. National Academy of Sciences. , The National Academies Press. Washington, D.C. Available from: https://16mhpx3atvadrnpip2kwi9or-wpengine.netdna-ssl.com/wp-content/uploads/2016/12/GrandChallenges.pdf (2008).
  2. Turso-Finnich, T., Jensen, R. O., Jensen, L. X., Konge, L., Thinggaard, E. Virtual reality head-mounted displays in medical education-a systematic review. Simulation in Healthcare. , (2022).
  3. Chen, T., et al. Virtual reality as a learning tool in spinal anatomy and surgical techniques. North American Spine Society Journal. 6, 100063 (2021).
  4. Gold, J. I., SooHoo, M., Laikin, A. M., Lane, A. S., Klein, M. J. Effect of an immersive virtual reality intervention on pain and anxiety associated with peripheral intravenous catheter placement in the pediatric setting: a randomized clinical trial. JAMA Network Open. 4 (8), 2122569 (2021).
  5. Huang, Q., Lin, J., Han, R., Peng, C., Huang, A. Using virtual reality exposure therapy in pain management: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Value Health. 25 (2), 288-301 (2022).
  6. Groninger, H., Stewart, D., Wesley, D., Cowgill, J., Mete, M. Virtual reality for management of cancer pain: Study rationale and design. Contemporary Clinical Trials Communications. 26, 100895 (2022).
  7. Zhang, B., Li, D., Liu, Y., Wang, J., Xiao, Q. Virtual reality for limb motor function, balance, gait, cognition and daily function of stroke patients: A systematic review and meta-analysis. Journal of Advanced Nursing. 77 (8), 3255-3273 (2021).
  8. Saredakis, D., et al. Factors Associated with virtual reality sickness in head-mounted displays: a systematic review and meta-analysis. Frontiers in Human Neuroscience. 14, 96 (2020).
  9. Kim, H. K., Park, J., Choi, Y., Choe, M. Virtual reality sickness questionnaire (VRSQ): Motion sickness measurement index in a virtual reality environment. Applied Ergonomics. 69, 66-73 (2018).
  10. Cobb, S. V. G., Nichols, S., Ramsey, A., Wilson, J. R. Virtual reality-induced symptoms and effects (VRISE). Presence-Teleoperators and Virtual Environments. 8, 169-186 (1999).
  11. Kennedy, R., Lane, N., Lilienthal, M., Berbaum, K., Hettinger, L. Profile analysis of simulator sickness symptoms: application to virtual environment systems. Presence-Teleoperators and Virtual Environments. 1 (3), 295-301 (1992).
  12. Duzmanska, N., Strojny, P., Strojny, A. Can simulator sickness be avoided? a review on temporal aspects of simulator sickness. Frontiers in Psychology. 9, 2132 (2018).
  13. Reason, J. T. Motion sickness adaptation: a neural mismatch model. Journal of the Royal Society of Medicine. 71 (11), 819-829 (1978).
  14. Chance, S. S., Gaunet, F., Beall, A. C., Loomis, J. M. Locomotion mode affects the updating of objects encountered during travel: the contribution of vestibular and proprioceptive inputs to path integration. Presence Teleoperators & Virtual Environments. 7 (2), 168-178 (1998).
  15. Waller, D., Bachmann, E., Hodgson, E., Beall, A. C. The HIVE: a huge immersive virtual environment for research in spatial cognition. Behavior Research Methods. 39 (4), 835-843 (2007).
  16. Loomis, J. M., Blascovich, J. J., Beall, A. C. Immersive virtual environment technology as a basic research tool in psychology. Behavior Research Methods, Instruments, & Computers. 31 (4), 557-564 (1999).
  17. Mirelman, A., et al. Addition of a non-immersive virtual reality component to treadmill training to reduce fall risk in older adults (V-TIME): a randomised controlled trial. Lancet. 388 (10050), 1170-1182 (2016).
  18. Kim, A., Darakjian, N., Finley, J. M. Walking in fully immersive virtual environments: an evaluation of potential adverse effects in older adults and individuals with Parkinson's disease. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 14 (1), 16 (2017).
  19. Pelosin, E., et al. Motor-cognitive treadmill training with virtual reality in Parkinson's disease: the effect of training duration. Frontiers in Aging Neuroscience. 13, 753381 (2021).
  20. Darken, R. P., Cockayne, W. R., Carmein, D. The omni-directional treadmill: A locomotion device for virtual worlds. Proceedings of the 10th Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology. , 213-221 (1997).
  21. Guo, H. J., Sapra, A. Instrumental Activity of Daily Living. , (2021).
  22. Darweesh, S. K., et al. Trajectories of prediagnostic functioning in Parkinson's disease. Brain. 140 (2), 429-441 (2017).
  23. Foubert-Samier, A., et al. Cognitive and functional changes in prediagnostic phase of Parkinson disease: A population-based study. Parkinsonism & Related Disorders. 79, 40-46 (2020).
  24. Marshall, G. A., Amariglio, R. E., Sperling, R. A., Rentz, D. M. Activities of daily living: where do they fit in the diagnosis of Alzheimer's disease. Neurodegenerative Disease Management. 2 (5), 483-491 (2012).
  25. Sikkes, S. A., et al. Assessment of instrumental activities of daily living in dementia: diagnostic value of the Amsterdam Instrumental Activities of Daily Living Questionnaire. Journal of Geriatric Psychiatry and Neurology. 26 (4), 244-250 (2013).
  26. American Occupational Therapy Association. Occupational therapy practice framework: domain and process. American Journal of Occupational Therapy. 56 (6), 609-639 (2002).
  27. MacPherson, S. E. Definition: Dual-tasking and multitasking. Cortex. 106, 313-314 (2018).
  28. O'Shea, S., Morris, M. E., Iansek, R. Dual task interference during gait in people with Parkinson disease: effects of motor versus cognitive secondary tasks. Physical Therapy. 82 (9), 888-897 (2002).
  29. Romero-Ayuso, D., et al. Assessment of cognitive instrumental activities of daily living: a systematic review. Disability and Rehabilitation. 43 (10), 1342-1358 (2019).
  30. Goetz, C. G., et al. Movement Disorder Society-sponsored revision of the Unified Parkinson's Disease Rating Scale (MDS-UPDRS): scale presentation and clinimetric testing results. Movement Disorders. 23 (15), 2129-2170 (2008).
  31. Perlmutter, J. S. Assessment of Parkinson disease manifestations. Current Protocols in Neuroscience. , Chapter 10 (Unit10.1) 1382-1387 (2009).
  32. Palmer, J. L., et al. Unified Parkinson's Disease Rating Scale-Motor Exam: inter-rater reliability of advanced practice nurse and neurologist assessments). Journal of Advanced Nursing. 66 (6), 1382-1387 (2010).
  33. Neisser, U. On "Social Knowing". Personality and Social Psychology Bulletin. 6 (4), 601-604 (1980).
  34. Neisser, U. Memory Observed: Remembering in Natural Contexts. , W.H. Freeman. San Francisco. (1982).
  35. Jekel, K., et al. Mild cognitive impairment and deficits in instrumental activities of daily living: a systematic review. Alzheimer's Research & Therapy. 7 (1), 17 (2015).
  36. Chisholm, D., Toto, P., Raina, K., Holm, M., Rogers, J. Evaluating capacity to live independently and safely in the community: Performance assessment of self-care skills. British Journal of Occupational Therapy. 77 (2), 59-63 (2014).
  37. Cipresso, P., et al. Virtual multiple errands test (VMET): a virtual reality-based tool to detect early executive functions deficit in Parkinson's disease. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8, 405 (2014).
  38. Owsley, C., Sloane, M., McGwin, G., Ball, K. Timed instrumental activities of daily living tasks: relationship to cognitive function and everyday performance assessments in older adults. Gerontology. 48 (4), 254-265 (2002).
  39. Brennan, L., et al. The Penn Parkinson's Daily Activities Questionnaire-15: Psychometric properties of a brief assessment of cognitive instrumental activities of daily living in Parkinson's disease. Parkinsonism & Related Disorders. 25, 21-26 (2016).
  40. Arlati, S., et al. Acceptance and usability of immersive virtual reality in older adults with objective and subjective cognitive decline. Journal of Alzheimer's Disease. 80 (3), 1025-1038 (2021).
  41. Porffy, L. A., et al. A novel virtual reality assessment of functional cognition: validation study. Journal of Medical Internet Research. 24 (1), 27641 (2022).
  42. Swanson, C. W., Fling, B. W. Discriminative mobility characteristics between neurotypical young, middle-aged, and older adults using wireless inertial sensors. Sensors. 21 (19), 6644 (2021).
  43. Yeh, T. T., Liang, P. J., Lee, S. C. Differences in walking-to-turning characteristics between older adult fallers and nonfallers: a prospective and observational study using wearable inertial sensors. International Journal of Rehabilitation Research. 45 (1), 53-57 (2022).
  44. Zach, H., et al. Identifying freezing of gait in Parkinson's disease during freezing provoking tasks using waist-mounted accelerometry. Parkinsonism & Related Disorders. 21 (11), 1362-1366 (2015).
  45. Bhatt, H., Pieruccini-Faria, F., Almeida, Q. J. Dynamics of turning sharpness influences freezing of gait in Parkinson's disease. Parkinsonism & Related Disorders. 19 (2), 181-185 (2013).
  46. Hoops, S., et al. Validity of the MoCA and MMSE in the detection of MCI and dementia in Parkinson disease. Neurology. 73 (21), 1738-1745 (2009).
  47. Bruck, S., Watters, P. A. Estimating cybersickness of simulated motion using the simulator sickness questionnaire (SSQ): A controlled study. Proceedings of the 2009 Sixth International Conference on Computer Graphics, Imaging and Visualization; Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). , 486-488 (2009).
  48. Kennedy, R. S., Lane, N. E., Berbaum, K. S., Lilienthal, M. G. Simulator sickness questionnaire: An enhanced method for quantifying simulator sickness. The International Journal of Aviation Psychology. 3 (3), 203-220 (1993).
  49. Brooke, S. Usability Evaluation in Industry. , Taylor & Francis. 189-194 (1996).
  50. Lewis, J. R., Sauro, J. The factor structure of the system usability scale. Human Centered Design. , 94-103 (2009).
  51. Sauro, J., Lewis, J. R. Quantifying the User Experience: Practical Statistics for User Research. 2nd ed. , Elsevier Inc. (2016).
  52. Niehorster, D. C., Li, L., Lappe, M. The accuracy and precision of position and orientation tracking in the HTC Vive virtual reality system for scientific research. i-Perception. 8 (3), 2041669517708205 (2017).
  53. Suchy, Y., Kraybill, M. L., Franchow, E. Instrumental activities of daily living among community-dwelling older adults: discrepancies between self-report and performance are mediated by cognitive reserve. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology. 33 (1), 92-100 (2011).
  54. Reppermund, S., et al. Impairment in instrumental activities of daily living with high cognitive demand is an early marker of mild cognitive impairment: the Sydney memory and ageing study. Psychological Medicine. 43 (11), 2437-2445 (2013).
  55. Bangor, A., Kortum, P. T., Miller, J. T. An empirical evaluation of the system usability scale. International Journal of Human-Computer Interaction. 24 (6), 574-594 (2008).
  56. Kortum, P., Sorber, M. Measuring the usability of mobile applications for phones and tablets. International Journal of Human-Computer Interaction. 31 (8), 518-529 (2015).
  57. Alberts, J. L., et al. Development and implementation of a multi-disciplinary technology enhanced care pathway for youth and adults with concussion. Journal of Visualized Experiments. (143), e58962 (2019).
  58. Rhodes, J. K., et al. Multiple Sclerosis performance test: technical development and usability. Advances in Therapy. 36 (7), 1741-1755 (2019).
  59. Alberts, J. L., et al. A technology-enabled concussion care pathway reduces costs and enhances care. Physical Therapy. 100 (1), 136-148 (2020).
  60. Macaron, G., et al. Technology-enabled assessments to enhance multiple sclerosis clinical care and research. Neurology Clinical Practice. 10 (3), 222-231 (2020).
  61. Porter, M. E. What is value in health care. The New England Journal of Medicine. 363 (26), 2477-2481 (2010).
  62. Sutton, J. M., Ash, S. R., Al Makki, A., Kalakeche, R. A. A daily hospital progress note that increases physician usability of the electronic health record by facilitating a problem-oriented approach to the patient and reducing physician clerical burden. The Permanente Journal. 23, (2019).
  63. Maetzler, W., et al. Modernizing daily function assessment in Parkinson's disease using capacity, perception, and performance measures. Movement Disorders. 36 (1), 76-82 (2021).
  64. Stephenson, D., Badawy, R., Mathur, S., Tome, M., Rochester, L. Digital progression biomarkers as novel endpoints in clinical trials: a multistakeholder perspective. Journal of Parkinson's Disease. 11, 103-109 (2021).
  65. Lu, M., et al. Vision-based estimation of MDS-UPDRS Gait scores for assessing Parkinson's Disease motor severity. Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention. 12263, 637-647 (2020).
  66. Hobert, M. A., et al. Progressive gait deficits in Parkinson's disease: a wearable-based biannual 5-year prospective study. Frontiers in Aging Neuroscience. 11, 22 (2019).
  67. Thorp, J. E., Adamczyk, P. G., Ploeg, H. L., Pickett, K. A. Monitoring motor symptoms during activities of daily living in individuals with Parkinson's disease. Frontiers in Neurology. 9, 1036 (2018).
  68. Shawen, N., et al. Role of data measurement characteristics in the accurate detection of Parkinson's disease symptoms using wearable sensors. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 17 (1), 52 (2020).
  69. Lu, R., et al. Evaluation of wearable sensor devices in Parkinson's disease: a review of current status and future prospects. Parkinsons Disease. 2020, 4693019 (2020).
  70. Ozinga, S. J., Alberts, J. L. Quantification of postural stability in older adults using mobile technology. Experimental Brain Research. 232 (12), 3861-3872 (2014).
  71. Ozinga, S. J., et al. Three-dimensional evaluation of postural stability in Parkinson's disease with mobile technology. NeuroRehabilitation. 41 (1), 211-218 (2017).
  72. Ozinga, S. J., Linder, S. M., Alberts, J. L. Use of mobile device accelerometry to enhance evaluation of postural instability in Parkinson disease. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 98 (4), 649-658 (2017).
  73. Ozinga, S. J., Machado, A. G., Miller Koop, M., Rosenfeldt, A. B., Alberts, J. L. Objective assessment of postural stability in Parkinson's disease using mobile technology. Movement Disorders. 30 (9), 1214-1221 (2015).
  74. Maldonado-Naranjo, A., Koop, M. M., Hogue, O., Alberts, J., Machado, A. Kinematic metrics from a wireless stylus quantify tremor and bradykinesia in Parkinson's disease. Parkinson's Disease. 2019, 6850478 (2019).
  75. Lingaiah, A., et al. Improving anxiety in Parkinson's disease: A cautionary tale about mobile health technologies. Parkinsonism & Related Disorders. 73, 50-51 (2020).
  76. di Biase, L., et al. Quantitative analysis of bradykinesia and rigidity in Parkinson's disease. Frontiers in Neurology. 9, 121 (2018).
  77. Espay, A. J., et al. Technology in Parkinson's disease: Challenges and opportunities. Movement Disorders. 31 (9), 1272-1282 (2016).
  78. Sieber, B. A., et al. Prioritized research recommendations from the National Institute of Neurological Disorders and Stroke Parkinson's Disease 2014 conference. Annals of Neurology. 76 (4), 469-472 (2014).
  79. van Uem, J. M., et al. Health-related quality of life in patients with Parkinson's disease--A systematic review based on the ICF model. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 61, 26-34 (2016).
  80. Papadopoulos, E., Buracchio, T. Drug Development Tool (DDT) COA #000142. U.S. Food & Drug Administration. , (2021).

Tags

इंजीनियरिंग अंक 185
इमर्सिव क्लीवलैंड क्लिनिक वर्चुअल रियलिटी शॉपिंग प्लेटफॉर्म दैनिक जीवन की वाद्य गतिविधियों के आकलन के लिए
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Alberts, J. L., McGrath, M., MillerMore

Alberts, J. L., McGrath, M., Miller Koop, M., Waltz, C., Scelina, L., Scelina, K., Rosenfeldt, A. B. The Immersive Cleveland Clinic Virtual Reality Shopping Platform for the Assessment of Instrumental Activities of Daily Living. J. Vis. Exp. (185), e63978, doi:10.3791/63978 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter