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当佩戴增强现实眼镜时,传统视觉提示的有益效果得以保留
Abstract
戴着智能眼镜可能会分散注意力,从而消除帕金森氏症患者步态冻结的线索的有益影响。此外,增强现实提示可能是有效的减少雾,特别是在提示有反应的病人。我们提出了一个单独的病人研究,其中一个帕金森病患者在不同的提示条件下通过一个门道。佩戴增强现实(AR)眼镜不会恶化雾,也不会影响线索的有益效果。AR视觉提示并没有改善雾。这项单一病人的研究表明,目前AR眼镜的设计并不妨碍增强现实视觉提示的发展。然而,增强现实视觉线索的有效性还有待验证。
一。介绍
外部信号,如地板上的横杆或节拍器的节拍,可以缓解帕金森氏病(PD)患者的步态冻结(雾)[1个–三]. 我们先前研究了增强现实(AR)视觉线索对PD患者雾觉和低运动步态的影响,但没有发现改善[4个,5个]. 令人惊讶的是,当人们戴着AR眼镜时,传统的提示,即地板上真正的横条和节拍器的节拍,都没有产生有益的效果[4个,5个]. 一种可能的解释是,相当大的AR眼镜(在整个实验过程中戴着)实际上造成了“双重任务”效应,因此无意中转移了参与者对行走任务的注意力[4个]. 已知帕金森病患者的双重任务会恶化雾[6个–10个]. 如果戴AR眼镜确实会使雾变差,这可能会消除AR和传统提示的有益影响。另一种解释可能是,这些研究的参与者一般对暗示没有反应,因为这不是一个选择标准。
我们假设戴AR眼镜可能有两个负面影响:(1)引起或加剧雾;(2)消除常规提示的影响。此外,我们假设AR提示可以减轻提示反应患者的雾。
2。材料和方法
为了验证我们的假设,我们测试了一名帕金森病患者,在不同的提示条件下,对常规提示有明确的反应。这个人接受了检查,有没有戴AR眼镜。患者为63岁男性,17年前被诊断为帕金森病,16年来一直有雾。他没有认知障碍,也没有相关的共病。使用多巴胺能药物(左旋多巴等效日剂量2130 mg)后,他的迷雾部分改善,但仍令人不安。他报告说,双侧丘脑底核深部脑刺激对他的迷雾没有有利或不利的影响。他成功地运用了多种提示策略,如听觉和触觉节拍器、地板上的横杆和线条、跨过扫帚、踢地板上的小盒子。
实验是在最后一次服用多巴胺能药物后12小时以上的停药状态下进行的。深部脑刺激器一直开着。患者在下列情况下四次穿过门口:(1)没有佩戴AR眼镜,没有使用提示(“控制”);(2)。佩戴但关闭的AR眼镜(“SG关闭”);(3)通过AR眼镜显示的AR三维条(“SG关闭”);(4)地板上的真实横杆,未佩戴AR眼镜(“真实横杆”);(5)佩戴AR眼镜时地板上的真实横杆关闭(“SG真实横杆”);(6)跨过手持扫帚,未佩戴AR眼镜戴着眼镜(“扫帚”);和(7)踢在地上的一个小盒子上,没有戴AR眼镜(“盒子”)。使用的AR眼镜是微软HoloLens(2017,开发者版,微软)。雾是由两个独立的经验丰富的评分员从录像中注释出来的。在不同的提示条件下,将试验用于冷冻的时间百分比与t型-测试。
三。结果和讨论
与对照组相比,真实的棒、扫帚和盒子在冻结时间百分比上有显著的改善,证实了此人对视觉线索的反应特别灵敏(表1个,图1个和补充视频1个). 与对照组相比,戴AR眼镜并没有增加冻结时间百分比,尽管在对照组中冻结时间百分比已经很高(94%)。戴AR眼镜对真实棒冻结时间百分比的正向影响不显著。AR视觉提示没有改善或恶化雾(表1个,图1个,和补充视频1个). 这可能是由于AR眼镜的视野有限,打乱了能够跨过AR条的感觉。或者,患者意识到AR提示“不真实”可能会影响提示的效力。
4个. Conclusion
从这个单一的病人研究中,我们得出结论,戴AR眼镜不会恶化雾,也不会影响传统提示的有益效果。这意味着目前的AR眼镜设计并不妨碍AR视觉线索的发展。然而,我们没有发现任何证据表明AR视觉提示可以改善雾,即使在提示反应患者。这些结论是否可以推广到其他患者,需要在更大的队列中进行进一步研究。我们建议未来的研究包括通过AR眼镜进行提示,以包括没有AR眼镜的控制条件。
数据可用性
所有相关数据可通过补充材料获得。
道德认可
这项研究是根据赫尔辛基宣言(1964年)的指导方针进行的。
同意
本报告的参与者已提供其书面知情同意,同意发布本视频支持的单例患者研究。
披露
资金来源与本案例报告的构思无关。
利益冲突
作者声明不存在利益冲突。
致谢
我们感谢本报告所述的人分享他的经验和视频材料。我们感谢海伦娜·考克斯帮我们注释视频材料。Sabine Janssen得到了“光、认知、行为和健康呼吁”(058-14-001)的研究资助,这是荷兰科学研究组织的一项联合倡议,荷兰卫生研究与发展组织(ZonMw)和国家大脑与认知倡议(NIHC)以及欧洲联盟欧洲区域发展基金(OP ERDF)业务方案下的研究赠款(PROJ-00872)。
补充材料
图例补充视频1。通过增强现实眼镜显示的增强现实三维横条的第一人称视图。佩戴者首先将头部向上移动,向前看步行道(00 : 00–00 : 03 秒),然后回到脚的正前方(00 : 03–00 : 07 秒)。接下来,佩戴者沿着步行道向前走,从而穿过增强现实杆(00 : 07–00 : 19 秒),进行半个转弯,然后穿过相同的路径(00 : 23–00 : 30 秒)返回。注意:本演示中的楼层与患者测量中的楼层不同。在病人测量中,房间里有一块地毯,上面有不规则的小点,走廊里有一块普通的灰色油毡地板。图例补充视频2。在不同条件下的实验视频:0 : 00–00 : 53 秒时的“控制”(无提示,无AR眼镜)。00 : 54–02 : 20 秒时“SG关闭”(AR眼镜佩戴并关闭)。“SG AR”(AR条通过AR眼镜显示)在02 : 21–05 : 36 秒。“真横杆”(地板上的真横杆)。不戴AR眼镜)在05 : 36–05 : 42 秒。“SG real bars”(地板上的真实横杆,佩戴AR眼镜,但已关闭)在05 : 42–05 : 48 秒。“扫帚”(跨过手持式扫帚,不戴AR眼镜)的速度为05秒:49–05秒。“盒子”(踢在地板上的一个小盒子上,不戴AR眼镜)的速度为05秒:56–06秒。(补充材料)
工具书类
- A、 Nieuwboer,G.Kwakkel,L.Rochester等人,“在家中进行暗示训练提高帕金森病患者步态相关的活动能力:拯救试验,”神经病学神经外科与精神病学杂志,第78卷,第2期,第134-140页,2007年。查看位置:发布者网站|谷歌学者
- J、 Nonnekes,A.H.Snijders,J.G.Nutt,G.Deushl,N.Giladi和B.R.Bloem,“步态冻结:一种实用的管理方法”神经病学,vol. 14, no. 7, pp. 768–778, 2015.查看位置:发布者网站|谷歌学者
- P、 Ginis,E.Nackaerts,A.Nieuwboer和E.Heremans,“步态僵硬的帕金森氏病患者的提示:对最新和新颖视角的叙述性评论”物理与康复医学年鉴,第61卷,第6期,第407-413页,2018年。查看位置:发布者网站|谷歌学者
- S、 Janssen,B.Benjamin,N.Jorik等人,“帕金森病患者步态冻结时智能眼镜提供的三维增强视觉提示的可用性,”神经科学前沿,第8卷,第279页,2017年。查看位置:发布者网站|谷歌学者
- Y、 Zhao,J.Nonnekes,E.J.M.Storcken等人,“谷歌眼镜外部节律提示改善帕金森病患者步态的可行性”神经病学杂志,第263卷,第6期,第1156-1165页,2016年。查看位置:发布者网站|谷歌学者
- J、 Spildooren,S.Vercruysse,K.Desloovere,W.Vandenberghe,E.Kerckhofs和A.Nieuwboer,“帕金森病步态的冻结:双重任务和转身的影响”运动障碍,第25卷,第15期,第2563-25702010页。查看位置:发布者网站|谷歌学者
- E、 N.Beck,K.A.E.Martens和Q.J.Almeida,“帕金森氏症患者步态冻结:超载问题?”公共科学图书馆一号,第10卷,第12期,文章编号:e0144986,2015年。查看位置:发布者网站|谷歌学者
- G、 Vervoort,E.Heremans,A.Bengevoord等人,“帕金森病患者的双任务相关神经连接改变,”神经科学,第317卷,第36-46页,2016年。查看位置:发布者网站|谷歌学者
- D、 S.Peterson,B.W.Fling,M.Mancini,R.G.Cohen,J.G.Nutt和F.B.Horak,“帕金森病患者冻结时的双重任务干扰和大脑结构连接,”神经病学神经外科与精神病学杂志,第86卷,第7期,第786-7922015页。查看位置:发布者网站|谷歌学者
- A、 C.Fortaleza,M.Martina,C.-K.Patty等人,“帕金森病患者姿势摆动、姿势转换和步态的双重任务干扰和步态冻结,”步态,第56卷,第76-81页,2017年。查看位置:谷歌学者
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