Testowanie umiejętności jazdy na wózku inwalidzkim oparte na rzeczywistości wirtualnej

To badanie ma eksperymentalny, powtarzalny projekt pomiarów z testami ważności i wiarygodności. W fazie 1 badania zaprojektowaliśmy i opracowaliśmy oprogramowanie potrzebne do dostarczenia środowisk testowych opartych na komputerach i VR. W fazie 2 badania udoskonaliliśmy iteracje projektowe fazy I, zrekrutowaliśmy próbkę 31 użytkowników wózków inwalidzkich z napędem elektrycznym (EPW) i przeprowadziliśmy ocenę jazdy opartą na symulatorze, korzystając z puli klinicystów, aby ocenić niezawodność systemu w świecie rzeczywistym oraz w środowiskach wirtualnych.

Faza II: Protokół badań:

Zestaw doświadczalny:

VRSIM składał się z dwóch opcji wyświetlania, trzech ekranów projekcji tylnej o wymiarach 6 x 8 cali (pole widzenia 160°) (ekrany VR) i jednego 22-calowego monitora biurkowego (pole widzenia 90°) (ekrany PC), oba z pierwszym punkt widzenia z perspektywy osoby (ryc. 1). Środowisko wirtualne składało się z symulacji wewnętrznej przestrzeni biurowej z kuchnią; część wypoczynkowa i zespół korytarzy otoczonych biurami i włączył zadania PMRT (ryc. 2). Uczestnicy wchodzili w interakcje z VRSIM za pomocą podwójnych rolek, które łączyły się z kołami napędowymi wózka inwalidzkiego (tryb jazdy „Rolki włączone”) lub za pomocą oprzyrządowanego joysticka wózka inwalidzkiego za pośrednictwem niestandardowego oprogramowania (tryb jazdy „Rolki wyłączone”). Niestandardowe oprogramowanie wykorzystuje model matematyczny proporcjonalnej pochodnej do symulacji rzeczywistego ruchu EPW w środowisku wirtualnym. VRSIM został zaprojektowany z dwoma opcjami wyświetlania i dwoma trybami wprowadzania danych przez użytkownika, aby ocenić wykonalność użycia takiego systemu z różnymi interfejsami w różnych ustawieniach, na przykład w ruchliwej klinice dla wózków inwalidzkich (przy użyciu bardzo wciągających ekranów VR z rolkami) lub w domu użytkownika (z komputerem osobistym użytkownika i dostosowanym joystickiem).

„Aktorem/kierowcą” w VRSIM był wirtualny model osoby siedzącej na standardowym komercyjnie dostępnym elektrycznym wózku inwalidzkim EPW (szerokość 0,671 m, długość 0,701 m). Do tej wersji dodano poziomy suwak, który wskazywał położenie wirtualnego wózka w czasie rzeczywistym względem wirtualnych przeszkód (rys. 1, 2). Pomogło to wyświetlać ostrzeżenia, gdy fotel znajdował się zbyt blisko przeszkód, zwłaszcza gdy przeszkody znajdowały się za kierowcą. Oczekiwano, że uczestnicy będą jechać trasą wskazywaną przez strzałki dotykające lub przechodzące przez ustawione znaczniki kamieni milowych oznaczone półprzezroczystymi balonami. Te sekwencyjnie wyświetlane kamienie milowe definiowały zadania wirtualnego PMRT. Uczestnicy zostali poinstruowani, aby wykonać każde zadanie tak szybko i dokładnie, jak to możliwe. Równoważny kurs jazdy PMRT został wytyczony w przestrzeni biurowej w celu oceny rzeczywistej jazdy.

Gromadzenie danych:

Po wyrażeniu świadomej zgody uczestnicy odbywali maksymalnie 2 sesje treningowe w ramach wirtualnego kursu prawa jazdy. Uczestnicy zgłaszali swój poziom komfortu i poczucia kontroli w VRSIM podczas ćwiczeń, na podstawie których wybrano wartość między 1,0 a 4,0 dla przyrostów prędkości liniowej i kątowej w VRSIM. Ponadto uczestników poproszono o wybranie innego zaprogramowanego wcześniej profilu jazdy na wózku inwalidzkim (np. profil „wewnątrz”), który był podobny do ich codziennego profilu jazdy, aby uzyskać optymalną prędkość jazdy. Pomiędzy sesjami jazdy przewidziano opcjonalne przerwy trwające 5-10 minut. Zarówno na ekranach PC, jak i VR uczestnicy przejechali cały kurs jazdy: dwie próby w trybie jazdy Rollers ON, jedna próba w trybie jazdy Rollers OFF i jedna próba w prawdziwym kursie jazdy PMRT stanowiły łącznie 5 warunków jazdy (Tabela 1). Zastosowano zrównoważony schemat randomizacji do ustalenia kolejności pięciu warunków jazdy.

Z grupy 6 klinicystów składającej się z 1 terapeuty zajęciowego, 3 fizjoterapeutów i 2 lekarzy, 2 klinicystów zostało losowo przydzielonych jako zespół oceniający dla każdego uczestnika. Zespół zawsze miał 1 certyfikowanego specjalistę ds. technologii wspomagających z ponad 5-letnim doświadczeniem w ocenie jazdy na wózku inwalidzkim. Przydzieleni klinicyści niezależnie oceniali każde zadanie PMRT podczas wszystkich prób jazdy, stosując następujące kryteria: 4: ukończone samodzielnie, 3: ukończone z wahaniem, wymagające kilku prób i drobnych wypadków, 2: popełnia poważne wypadki, które mogą spowodować obrażenia kierowcy lub innych osób, 1 : nie można wykonać zadania. Każdy klinicysta miał oddzielny arkusz punktacji PMRT dla każdej próby.

Powtórz testowanie:

Badani dwukrotnie przeszli wszystkie pięć scenariuszy testowych, powracając na drugą wizytę nie wcześniej niż po 2 tygodniach.