Virtual Reality-basert testing av kjøreferdigheter for elektriske rullestoler

Denne studien har et eksperimentelt design med gjentatte tiltak med validitets- og reliabilitetstesting. I fase 1 av studien designet og utviklet vi programvaren som trengs for å levere de datamaskinbaserte og VR-baserte testmiljøene. I fase 2 av studien forbedret vi designgjentakelsene i fase I, rekrutterte et utvalg av 31 elektriske rullestolbrukere (EPW) og leverte den simulatorbaserte kjørevurderingen ved å bruke en pool av klinikere for å vurdere påliteligheten til systemet i den virkelige verden og i virtuelle miljøer.

Fase II: Forskningsprotokoll:

Eksperimentell oppsett:

VRSIM besto av to visningsalternativer, tre 6' X 8' bakprojiserte skjermer (synsfelt 160°) (VR-skjermer) og en enkelt 22" skrivebordsskjerm (synsfelt 90°) (PC-skjermer), begge med den første -personperspektiv (fig.1). Det virtuelle miljøet besto av en simulering av et innendørs kontorlokale med kjøkken; et salongområde og et sett med ganger omkranset av kontorer, og inkorporerte oppgavene til PMRT (fig.2). Deltakerne samhandlet med VRSIM enten ved å bruke doble ruller som koblet sammen med drivhjulene til rullestolen («Rollers ON» kjøremodus) eller ved å bruke en instrumentert rullestoljoystick gjennom en tilpasset programvare («Rollers OFF» kjøremodus). Den tilpassede programvaren bruker en proporsjonal avledet matematisk modell for å simulere den virkelige bevegelsen til EPW i det virtuelle miljøet. VRSIM ble designet med to visningsalternativer og to brukerinndatamodaliteter for å vurdere muligheten for å bruke et slikt system med forskjellige grensesnitt i forskjellige innstillinger, for eksempel i en travel rullestolklinikk (ved å bruke de mye oppslukende VR-skjermene med ruller) eller i en brukers hjem (med brukerens personlige datamaskin og den tilpassede joysticken).

"Skuespilleren/sjåføren" i VRSIM var en virtuell modell av en person som satt i en standard kommersielt tilgjengelig EPW elektrisk rullestol (bredde 0,671 m, lengde 0,701 m). En horisontal skyvelinje som indikerte sanntidsposisjonen til den virtuelle rullestolen med hensyn til virtuelle hindringer ble lagt til denne versjonen (fig.1, 2). Dette bidro til å vise advarsler når stolen var for nær hindringer, spesielt når hindringene var bak føreren. Deltakerne ble forventet å kjøre langs banen angitt av piler som berører eller passerer gjennom forhåndsinnstilte milepælsmarkører, angitt med semi-transparente ballonger. Disse sekvensielt viste milepælene definerte oppgavene til den virtuelle PMRT. Deltakerne ble bedt om å fullføre hver oppgave så raskt og nøyaktig som mulig. Et tilsvarende PMRT-kjørekurs ble kartlagt i et kontorlokale for den virkelige kjøreevalueringen.

Datainnsamling:

Etter informert samtykke gjennomførte deltakerne opptil 2 treningsøkter innenfor det virtuelle kjørekurset. Deltakerne rapporterte sitt nivå av komfort og følelse av å ha kontroll i VRSIM under praksis basert på hvilken en verdi mellom 1,0 og 4,0 ble valgt for de lineære og vinkelhastighetsøkningene i VRSIM. I tillegg ble deltakerne bedt om å velge en annen forhåndsprogrammert kjøreprofil på rullestolene sine (f. "innendørs" profil), som var lik deres daglige kjøreprofil for å oppnå optimal kjørehastighet. Valgfrie pauser på 5-10 minutter ble gitt mellom kjøreøktene. For både PC- og VR-skjermene kjørte deltakerne gjennom hele kjørekurset: to forsøk med kjøremodusen Rollers ON, en prøvetur med kjøremodusen Rollers OFF, og en prøvetur i det virkelige kjørekurset PMRT utgjorde totalt 5 kjøreforhold (tabell 1). Et balansert randomiseringsskjema ble brukt for å sette rekkefølgen på de fem kjøreforholdene.

Fra en gruppe på 6 klinikere bestående av 1 ergoterapeut, 3 fysioterapeuter og 2 leger, ble 2 klinikere tilfeldig tildelt som evalueringsteam for hver deltaker. Teamet hadde alltid 1 sertifisert Assistive Technology Professional med mer enn 5 års erfaring i evaluering av elektrisk rullestolkjøring. De tildelte klinikerne scoret uavhengig hver PMRT-oppgave under alle kjøreprøvene ved å bruke følgende kriterier: 4: fullført uavhengig, 3: fullførte nølende som krever flere forsøk og mindre ulykker, 2: begår alvorlige ulykker som kan forårsake skade på sjåføren eller andre mennesker, 1 : kan ikke fullføre en oppgave. Hver kliniker hadde et eget PMRT-scoreark for hver studie.

Gjenta testing:

Forsøkspersonene gjennomgikk alle fem testscenarioene to ganger, og kom tilbake på et andre besøk på ikke tidligere enn 2 uker.