Simulazione di guida presso la Clinica: Test di Visual comportamento esplorativo in attività della vita quotidiana in pazienti con difetti del campo visivo

L'obiettivo generale del seguente esperimento è differenziare le strategie compensatorie di esplorazione visiva in pazienti con deficit del campo visivo dopo infarto dell'arteria cerebrale posteriore. Questo viene raggiunto posizionando e istruendo i pazienti in un simulatore di guida al fine di esaminare i comportamenti in una situazione di test realistica. Viene utilizzata una telecamera per il tracciamento oculare montata su un casco, la cui accuratezza è garantita da regolazioni e calibrazioni effettuate per ciascun paziente.

Successivamente, la simulazione di guida ha inizio mentre il comportamento dello sguardo e le prestazioni di guida vengono registrati; come modalità alternativa, le immagini sovrapposte possono essere attivate per visualizzare e consentire una rapida valutazione del comportamento compensativo dello sguardo. Diverse strategie emergono dall'analisi dei parametri relativi ai movimenti oculari e del capo, come il numero di saccadi, le ampiezze delle saccadi, le fissazioni, la distribuzione e la durata, nonché i tempi di reazione agli oggetti periferici. Il vantaggio principale di questa configurazione simulata di guida è che consente una valutazione rapida e semplice del comportamento esplorativo visivo all'interno di un contesto clinico.

Ora possiamo registrare parametri ben definiti come i movimenti oculari e della testa e i tempi di reazione. Le implicazioni di questa tecnica si estendono alla riabilitazione e alla terapia, poiché la visualizzazione immediata del comportamento dello sguardo tramite il controllo di sovrapposizione può fornire un meccanismo di feedback per aumentare l'attenzione del paziente e aiutare nell'apprendimento di strategie compensative. Potrebbe inoltre migliorare l'efficacia della riabilitazione offrendo piani riabilitativi più individualizzati, adattati al livello attuale di comportamento compensativo del paziente.

Il mio collega o il nostro candidato al dottorato del nostro laboratorio illustreranno la procedura per iniziare questo protocollo. Innanzitutto, chieda al paziente di sedersi a due metri dallo schermo di simulazione, su un sedile d'auto simulato, e lo aiuti a regolare lo schienale e la distanza del sedile rispetto al pedale. Una volta che il paziente è comodamente posizionato, fornisca le istruzioni sull'uso dell'auto simulata, inclusi i freni, la freccia e il volante.

Quindi fornire le istruzioni per il compito. Istruire il paziente che, proprio come in una situazione di guida reale, il freno e/o l’indicatore di direzione devono essere utilizzati in modo appropriato in base alla specifica situazione di guida. Inoltre, assicurarsi di informare il paziente riguardo al mal d’auto-simulazione e comunicargli che la sessione di prova può essere interrotta nel caso in cui si verifichino malessere, nausea o sudorazione.

Successivamente, effettuare una prova con bassa densità di compiti per consentire al paziente di abituarsi all'auto simulata e agli stimoli. Questo può anche prevenire il mal di simulazione, fornendo tempo per adattarsi al simulatore in una seconda sessione di test. Dopo che il paziente è stato posizionato correttamente e ha avuto tempo sufficiente per la pratica, posizionare il dispositivo di tracciamento oculare sulla testa del paziente e regolarlo per adattarlo tirando le cinghie flessibili, per preparare sia il software che il paziente alla calibrazione.

Il laser della telecamera per la testa deve essere puntato al centro dello schermo di simulazione e le telecamere devono essere regolate per mettere a fuoco la pupilla. Quindi, chiedere al paziente di guardare in sequenza cinque punti sullo schermo seguendo la posizione della freccia del mouse ed avviare la calibrazione dell'apparecchiatura di eye tracking. Successivamente, completare la calibrazione orizzontale.

Chiedere al paziente di fissare un'immagine sovrapposta di un occhio sullo schermo di sinistra. Successivamente, seguire l'immagine sovrapposta mentre si sposta attraverso lo schermo e fissarla nuovamente sul lato destro. Verificare la calibrazione chiedendo al paziente di fissare oggetti specifici sullo schermo e quindi confrontare questa fissazione con un'immagine sovrapposta dell'occhio, che indica la posizione dello sguardo calcolata dal software.

La calibrazione ha successo se lo sguardo del paziente e l'immagine sovrapposta coincidono nello stesso punto sullo schermo. Ripetere la calibrazione se necessario. Una volta completata la calibrazione, spegnere le immagini sovrapposte.

Una volta che il paziente si sente a proprio agio nel simulatore e il sistema di tracciamento oculare è stato correttamente calibrato, procedere con la simulazione. In questo esempio, il paziente sta guidando su una strada a senso unico con una sola corsia e con ostacoli presenti. Il paziente deve reagire il più rapidamente possibile a oggetti in movimento che si avvicinano alla strada, come cinghiali selvatici o palle, ma anche a segnali stradali o auto ferme che appaiono su entrambi i lati della carreggiata.

Si noti che, premendo l'acceleratore, l'auto può accelerare fino a una velocità costante di 70 chilometri orari, a meno che non si usi il freno. Lasciare che il paziente guidi su diversi percorsi, ciascuno di 6.500 metri e di circa 10 minuti di durata, con diversi livelli di difficoltà delle attività a causa del grado di distrazione provocato dall'ambiente circostante. Come modalità alternativa di test, attivare la sovrapposizione delle immagini oculari, una delle quali indica la posizione dello sguardo e l'altra indica la posizione della testa del paziente.

Questo consente una valutazione rapida del comportamento compensativo dei movimenti dello sguardo simultaneamente al test, visualizzando la posizione dello sguardo attraverso il software. Qui possiamo osservare una tipica prestazione alla guida di un paziente con emianopsia al lato destro, con comportamento compensativo dello sguardo. Il comportamento dello sguardo è visualizzato mediante immagini sovrapposte degli occhi, che permettono una rapida valutazione della posizione dei movimenti compensativi della testa e degli occhi. Si osserva un movimento psicotico compensativo verso il lato in cui è localizzato il difetto visivo, che consente la rilevazione di oggetti che compaiono nel campo cieco.

Si noti la prestazione esemplare del paziente con emianopsia al lato destro, e qui possiamo osservare la tipica prestazione alla guida con il comportamento dello sguardo visualizzato di un paziente con emianopsia al lato destro privo di comportamento compensatorio, che causa collisioni con oggetti che appaiono nel campo cieco. Si noti la prestazione del paziente con emianopsia al lato destro senza compensazione. Il software MATLAB può essere utilizzato per analizzare i dati sperimentali registrati dalla simulazione.

Definire i secs come sezioni della traiettoria dello sguardo in cui la velocità dello sguardo supera i 30 gradi al secondo e l'ampiezza dello sguardo è maggiore di un grado. Le sezioni comprese tra i secs devono essere definite fissazioni e i movimenti della testa definiti come movimenti che superano i sei gradi al secondo e un'ampiezza di oltre tre gradi. Il software Slab può essere utilizzato durante l'esperimento per registrare i tempi di reazione quando si usa l'indicatore di direzione e il freno, e le fissazioni dell'oggetto posizione di corsia devono essere definite come fissazioni su un oggetto con la posizione dello sguardo al massimo a 1,24 gradi di distanza dall'oggetto sull'asse x e 1,66 gradi sull'asse y.

Ecco i risultati di due pazienti con emianopsia incompleta al lato destro, durante la guida con e senza comportamento compensativo. Il paziente A ha mostrato un movimento psicotico compensativo verso il lato in cui è localizzato il difetto visivo, ottenendo una prestazione normale nella simulazione di guida rispetto a un controllo sano. Tuttavia, il paziente B non ha mostrato movimenti psicotici compensativi e ha evidenziato una scarsa prestazione nella simulazione di guida, trascurando stimoli periferici nel campo cieco, causando tempi di reazione prolungati o collisioni. Qui osserviamo la distribuzione delle fissazioni sullo schermo durante la prima guida del paziente A, del paziente B e di un soggetto sano. Il paziente A ha mostrato un movimento psicotico compensativo verso il lato in cui è localizzato il difetto visivo, mentre il paziente B ha esplorato meno.

Il paziente B ha eseguito movimenti psicotici 3,4 volte inferiori rispetto al paziente A, coprendo la metà dell'ampiezza dei movimenti del paziente A. Il paziente B ha inoltre mostrato durate di fissazione più lunghe rispetto sia al controllo sano che al paziente A. Questa figura illustra l'influenza dell'eccentricità della posizione dell'oggetto rispetto alla posizione del GA sul tempo di reazione, mostrato separatamente per il lato sinistro e destro del campo visivo. Per il paziente A e il controllo sano, non vi è stata alcuna differenza significativa nei tempi di reazione agli oggetti in avvicinamento mediante rilevamento manuale o fissazione dell'oggetto nel campo visivo sinistro o destro. Nel paziente B, tuttavia, i tempi di reazione differivano chiaramente tra il campo cieco e quello vedente.

Durante l'esecuzione di questa procedura, è necessario informare il paziente che non è possibile trarre conclusioni sulla idoneità alla guida da questo esperimento, al fine di chiarire se il comportamento compensatorio vada in crisi quando si passa da una situazione simulata sicura a una situazione di guida reale. Devono essere condotti studi su guida effettiva. Questa stimolazione può essere completata correttamente entro 10 minuti.

Permette di ottenere un'impressione iniziale del comportamento esplorativo visivo e, dopo aver visto questo video, si avrà una buona comprensione di come questa tecnica riveli rapidamente e agevolmente il comportamento esplorativo visivo in una situazione naturalistica.