Virtual Reality-baserad testning av färdigheter i elrullstolskörning

Denna studie har en experimentell design med upprepade mått med validitets- och reliabilitetstestning. I fas 1 av studien designade och utvecklade vi programvaran som behövs för att leverera de datorbaserade och VR-baserade testmiljöerna. I fas 2 av studien förbättrade vi designiterationerna i fas I, rekryterade ett urval av 31 användare av elektriska rullstolar (EPW) och levererade den simulatorbaserade körbedömningen med hjälp av en pool av läkare för att bedöma systemets tillförlitlighet i den verkliga världen och i virtuella miljöer.

Fas II: Forskningsprotokoll:

Experimentuppställning:

VRSIM bestod av två visningsalternativ, tre 6' X 8' bakprojicerade skärmar (synfält 160°) (VR-skärmar) och en enda 22" skrivbordsskärm (synfält 90°) (PC-skärmar), båda med den första -personperspektiv (Fig.1). Den virtuella miljön bestod av en simulering av en kontorslokal inomhus med kök; ett loungeområde och en uppsättning korridorer kantade av kontor, och inkluderade PMRT:s uppgifter (Fig.2). Deltagarna interagerade med VRSIM antingen med hjälp av dubbla rullar som samverkade med rullstolens drivhjul (körläge 'Rollers ON') eller med hjälp av en instrumenterad rullstolsjoystick genom en anpassad programvara (körläge 'Rollers OFF'). Den anpassade programvaran använder en proportionell derivativ matematisk modell för att simulera den verkliga rörelsen hos EPW i den virtuella miljön. VRSIM designades med två visningsalternativ och två användarinmatningsmodaliteter för att bedöma möjligheten att använda ett sådant system med olika gränssnitt i olika inställningar, till exempel i en upptagen rullstolsklinik (med de mycket uppslukande VR-skärmarna med rullar) eller i en användares hem (med användarens persondator och den anpassade joysticken).

"Skådespelaren/föraren" i VRSIM var en virtuell modell av en person som satt i en vanlig, kommersiellt tillgänglig elrullstol EPW (bredd 0,671 m, längd 0,701 m). En horisontell skjutreglage som indikerade den virtuella rullstolens placering i realtid med avseende på virtuella hinder lades till i denna version (fig. 1, 2). Detta hjälpte till att visa varningar när stolen var för nära hinder, särskilt när hindren var bakom föraren. Deltagarna förväntades köra längs banan som indikerades av pilar som rörde eller passerade genom förinställda milstolpsmarkörer, betecknade med halvtransparenta ballonger. Dessa sekventiellt visade milstolpar definierade uppgifterna för den virtuella PMRT. Deltagarna instruerades att utföra varje uppgift så snabbt och korrekt som möjligt. En likvärdig PMRT-körkurs kartlades i ett kontorsutrymme för den verkliga körutvärderingen.

Datainsamling:

Efter informerat samtycke genomförde deltagarna upp till 2 träningspass inom den virtuella körkursen. Deltagarna rapporterade sin nivå av komfort och känsla av att ha kontroll i VRSIM under praktiken baserat på vilket ett värde mellan 1,0 och 4,0 valdes för de linjära och vinkelhastighetsförstärkningarna i VRSIM. Dessutom ombads deltagarna att välja en annan förprogrammerad körprofil på sina rullstolar (t. "inomhusprofil") som liknade deras vardagliga körprofil för att få optimal körhastighet. Valfria pauser på 5-10 minuter gavs mellan körpassen. För både PC- och VR-skärmarna körde deltagarna igenom hela körkursen: två försök med körläget Rollers ON, ett försök med körläget Rollers OFF och ett försök i den verkliga PMRT-körkursen utgjorde totalt 5 körförhållanden (tabell 1). Ett balanserat randomiseringsschema användes för att fastställa ordningen för de fem körförhållandena.

Från en grupp på 6 läkare bestående av 1 arbetsterapeut, 3 sjukgymnaster och 2 läkare, tilldelades 2 kliniker slumpmässigt som utvärderingsteam för varje deltagare. Teamet hade alltid 1 certifierad hjälpmedelspersonal med mer än 5 års erfarenhet av utvärderingar av elrullstolskörning. De tilldelade klinikerna gjorde oberoende poäng för varje PMRT-uppgift under alla körförsök med hjälp av följande kriterier: 4: klarade självständigt, 3: klarade tveksamt vilket kräver flera försök och mindre olyckor, 2: begår allvarliga olyckor som kan skada föraren eller andra människor, 1 : kan inte slutföra en uppgift. Varje läkare hade ett separat PMRT-poängblad för varje prövning.

Upprepa testning:

Försökspersonerna genomgick alla fem testscenarierna två gånger och återvände på ett andra besök på tidigast två veckor.