INTVEST: Inovatyvios tyrimų sistemos periferinei vestibulinei funkcijai tirti sukūrimas

2017-05-05

Prof. dr. Ingrida Ulozienė, Milda Šileikaitė

LSMU MA Ausų, nosies ir gerklės ligų klinika

Bendro mokslinio projekto su Kauno technologijos universiteto mokslininkais metu sukūrėme virtualios realybės sistemos prototipą periferinei vestibulinei sistemai tirti. Sistemai panaudoti nebrangūs virtualios realybės akiniai „Oculus Rift“ su galvos orientacijos jutikliu ir sukurta programinė įranga. Įtraukti 2 virtualios realybės testai periferinei vestibulinei sistemai tirti: subjektyvios regos vertikalės suvokimo ir galvos nuokrypio testai. Virtualios realybės akiniai padėjo išplėsti testus, įtraukiant dinaminius 3D vaizdo trukdžius. Pilotinėje studijoje dalyvavo 38 sveiki žmonės, kurie buvo ištirti siūlomais naujais ir tradiciniais metodais periferinei vestibulinei sistemai tirti. Eksperimento rezultatai rodo, kad virtualios realybės sistema „Oculus Rift“ gali generuoti tinkamą regos stimulą ir matuoti orientacijos parametrus subjektyvios regos vertikalės testų metu. Studija turėtų būti išplėsta, įtraukiant žmones su vestibulinės sistemos pažeidimais.

 

Erdvinė orientacija žemės gravitacinės ašies atžvilgiu yra svarbi pusiausvyros palaikymui, eisenai ir kitoms žmogaus motorinėms funkcijoms [1]. Norint užtikrinti tikslumą, žmogus gauna informaciją iš 3 skirtingų sensorinių sistemų: regos, vestibulinės ir proprioreceptinės. Įvairūs testai yra siūlomi vestibulinei sistemai tirti [1, 2]. Subjektyvios regos vertikalės suvokimas (SRVS) yra vienas iš jų – tai jautrus neurofiziologinio tyrimo metodas, padedantis nustatyti vestibulinio tonuso pusiausvyros sutrikimą (1 pav.). Yra įprasta tirti statinį SRVS, tačiau atsiranda duomenų ir apie dinaminio SRVS tyrimo naudingumą (2 pav.). SRVS testas atliekamas naudojant paprastus prietaisus – kibirėlį ar sukant lazdelę tamsioje aplinkoje arba pasitelkiant kompiuterines sistemas [2, 3].

Neseniai atsirado priimtinos kokybės virtualios realybės sistemos „Oculus Rift“ ir „Samsung Gear VR“. Jos padeda suformuoti platų regos lauką, 3D statinius ir judančius vaizdus bei, pasitelkus įmontuotą akselerometrą, magnetometrą ir giroskopą, sekti objekto galvos orientaciją 3D erdvėje. Nors naujos virtualios realybės sistemos buvo sukurtos kompiuterinių žaidimų pramonei, tyrėjai pastaraisiais metais pradėjo tirti jų galimybes medicinos tyrimams. A. Diniz-Filho ir bendraautoriai aprašė metodą, skirtą įvertinti pusiausvyros sutrikimams glaukoma sergantiems pacientams. Vertintas pusiausvyros reaktyvumas į dinaminį regos stimulą, panaudojant virtualios realybes aplinką (Oculus Rift). Gautų rezultatų pagrindu pasiūlytas algoritmas, galintis numatyti griuvimų riziką [4]. J. Kim ir bendraautoriai pristatė virtualios realybės sistemą kaip nebrangią priemonę, galinčią tirti regos ir vestibulinės sistemų sąveiką savo judesio suvokime [5]. X. Xu ir bendraautoriai ištyrė „Oculus Rift“ akinių tikslumą matuojant stuburo judrumą [6].

Mūsų projekto tikslas buvo pritaikyti virtualios realybės technologijas periferinei vestibulinei sistemai tirti.

 

Metodai

Siūlomą vestibulinės funkcijos tyrimo sistemos maketą sudaro aparatinė dalis, kuriai priklauso „Oculus Rift“ virtualios realybės akiniai su orientacijos jutikliu, kompiuteriniams žaidimams naudojamas manipuliatorius „joystick“ bei kompiuteris. Virtualios realybės akiniai yra naudojami regos stimului pateikti, o manipuliatoriaus pagalba tiriamasis gali orientuoti objektą ir užbaigti testą. Programinę dalį sudaro: „Unity“ – kompiuterinių žaidimų kūrimo programa ir „MS Visual Studio 2015“ – programų kūrimo aplinka. Virtualios realybės akiniai „Oculus Rift“ pateikia virtualų vaizdą kiekvienai akiai skirtingose projekcijose. Šios projekcijos pamėgdžioja vaizdą, kurį gautų atskira akis, jei pasaulis būtų tikras. Lęšiai yra sumontuoti prieš kiekvieną akį taip, kad kiekviena akis gautų platų regos vaizdą. Sukurtas stereoskopinis 3D vaizdas pateikia tą pačią informaciją kiekvienai akiai, tačiau kairė akis mato plotą kairėje, kurio nemato dešinė akis, ir atvirkščiai. Binokulinio vaizdo lauko įstrižainė yra 110°. Ekrano dydis yra 18 cm, o jo rezoliucija 1280 x 800, kuri paskirstyta per du laukus taip, kad kiekvienai akiai tenka 640 x 800 vaizdo rezoliucija.

Plačiau apie tai skaitykite „Otorinolaringologijos aktualijos“ 2016 m. Nr. 1

 

Panašūs straipsniai

 
 

© 2006 Visos teisės saugomos.