ΕΦΑΡΜΟΓΈΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΏΝ 3D ΓΙΑ ΤΗΝ ΝΟΗΤΙΚΉ ΕΝΔΥΝΆΜΩΣΗ ΥΓΙΏΝ ΑΤΌΜΩΝ, ΑΛΛΆ ΚΑΙ ΑΣΘΕΝΏΝ ΜΕ ΗΠΙΑ ΝΟΗΤΙΚΉ

Transcript

1 20 Δ. Γιακουμής, Σ. Δουμπουλάκης, Κ. Βότης, Δ. Τζοβάρας ty, EMBS th Annual International Conference of the IEEE. Liming, C., Hoey, J., Nugent, C. D., Cook, D. J., & Zhiwen, Y. (2012). Sensor-Based Activity Recognition. SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS, PART C: APPLICA TIONS AND REVIEWS, IEEE TRANSACTIONS ON, 42(6), Wadley, V. G., Okonkwo, O., Crowe, M., & Ross-Meadows, L. A. (2008). Mild cognitive impairment and everyday function: evidence of reduced speed in performing instrumental activities of daily living. Am J Geriatr Psychiatry, 16(5), Zhengyou, Z. (2012). Microsoft Kinect Sensor and Its Effect. MultiMedia, IEEE, 19(2), ΕΦΑΡΜΟΓΈΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΏΝ 3D ΓΙΑ ΤΗΝ ΝΟΗΤΙΚΉ ΕΝΔΥΝΆΜΩΣΗ ΥΓΙΏΝ ΑΤΌΜΩΝ, ΑΛΛΆ ΚΑΙ ΑΣΘΕΝΏΝ ΜΕ ΗΠΙΑ ΝΟΗΤΙΚΉ ΔΙΑΤΑΡΑΧΉ Δ. Γιακουμής, Σ. Δουμπουλάκης, Κ. Βότης, Δ. Τζοβάρας Ινστιτούτο Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών, ΕΚΕΤΑ, {dgiakoum, stefanos.d, kvotis, tzovaras}@iti.gr ΠΕΡΊΛΗΨΗ Η παρούσα εισήγηση παρουσιάζει τις διαδραστικές 3Διάστατες (3D) εφαρμογές εικονικού περιβάλλοντος που αναπτύχθηκαν στα πλαίσια του έργου Εν-ΝΟΗΣΗΣ, με στόχο τη νοητική ενδυνάμωση, αλλά και την αξιολόγηση της νοητικής ικανότητας υγιών ατόμων αλλά και ασθενών με Ήπια Νοητική Διαταραχή (ΗΝΔ). Περιγράφονται αναλυτικά τα σενάρια που έχουν δημιουργηθεί, το περιβάλλον των εφαρμογών, οι ενέργειες που καλείται να πραγματοποιήσει ο κάθε χρήστης, καθώς και οι στόχοι και τα συχνότερα συμπτώματα/λάθη που παρουσιάζονται κατά την εκτέλεση των σεναρίων. Λέξεις κλειδιά: εικονικό περιβάλλον, νοητική ενδυνάμωση ΕΙΣΑΓΩΓΉ Οι εφαρμογές εικονικής πραγματικότητας (Virtual Reality VR) έχουν χρησι μοποιηθεί ευρέως στον τομέα της νοητικής αποκατάστασης και ενδυνάμωσης, καθώς δίνουν τη δυνατότητα στον χρήστη να εισέλθει σε ένα εικονικά προσομοιωμένο περιβάλλον και να αλληλεπιδράσει μαζί του. Οι εφαρμογές

2 Ηθικά Διλήμματα και Νέες Τεχνολογίες στην Άνοια 21 εικονικής πραγματικότητας προσφέρουν υψηλό βαθμό εγκυρότητας σε σχέση με πραγματικές συνθήκες παραδο σιακών τεστ νοητικής αξιολόγησης και ενδυνάμωσης (Tarnanas et al, 2013) και μπορούν να τροποποιηθούν ώστε να ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις διαφόρων κλινικών και ερευνητικών μελετών, κάτι που τις καθιστά ιδανικές για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων και εφαρμογών για τον έλεγχο και την αξιολόγηση της νοητικής ικανότητας του ανθρώπου. Παράλληλα, η εικονική τεχνολογία παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, καθώς τα άτομα τρίτης ηλικίας συχνά εμφανίζονται πρό θυμα να δοκιμάσουν νέες τεχνολογίες (Lee et al, 2011) και διατηρούν θετική στάση απέναντι σε ηλεκτρονικά παιχνίδια και εικονικά περιβάλλοντα (Torres, 2008). Στο πλαίσιο αυτό της νοητική ενδυνάμωσης και αποκατάστασης, η εξάσκηση σε κατάλληλα διαμορφωμένα εικονικά περιβάλλοντα μπορεί να έχει πολλαπλά οφέλη για ασθενείς σε πρώιμο στάδιο άνοιας (Morganti, 2006). Οι εφαρμογές εικονικής πραγμα τικότητας μπορούν να καλύψουν ένα μεγάλο εύρος προβλημάτων που παρουσιάζουν ασθενείς με ΗΝΔ και άνοια, όπως πλοήγηση και προσανατολισμός (Cushman & Duffy, 2008, Buss, 2009), αναγνώριση προσώπων (Optale et al, 2010), γνωστική λειτουργία (Parsons et al., 2008) κ.α. Συνεπώς, η τακτική χρήση εφαρμογών εικονικής πραγ ματικότητας για την αποκατάσταση ασθενών με ΗΝΔ και άνοια απαιτεί περεταίρω διερεύνηση. Η ανάπτυξη νέων εφαρμογών κατάλληλα προσαρμοσμένων για νοητική ενδυνάμωση είναι απαραίτητη προκειμένου να προχωρήσει η εν λόγω έρευνα και να μεγιστοποιηθεί η αποτελεσματικότητα των τεχνολογιών εικονικής πραγματικότητας στον τομέα της νοητικής ενδυνάμωσης και αποκατάστασης. Παράλληλα, η αξιοποίηση τεχνολογιών εικονικής πραγματικότητας για την εκτίμηση της νοητικής υγείας μπορεί να προσφέρει μια έγκυρη μέθοδο αξιολόγησης, λιγότερο ενοχλητική και πιο ευχάριστη για άτομα τρίτης ηλικίας, σε σύγκριση με τις τυπικές νευροψυχολογικές δοκιμασίες. Έχει αποδειχθεί ερευνητικά πως η απόδοση σε ένα εικονικό περιβάλλον μπορεί να αποτελέσει κριτήριο για το διαχωρισμό μεταξύ ατόμων με ΗΝΔ και υγιών ατόμων, ενώ σχετίζεται και με υποκειμενική έκφραση παραπόνων για προβλήματα μνήμης (subjective memory complaints SMC) (Plancher et al, 2012). Τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει προσπάθειες για τη χρήση τεχνολογίας εικονικής πραγματικότητας με στόχο την αξιολόγηση της νοητικής υγείας, με ενθαρρυντικά αποτελέσματα. (Weniger et al, 2011, Werner et al, 2009). Ωστόσο, είναι χαρακτηριστική η απουσία εφαρμογών εικονικής πραγματικότητας από τις εμπορικά διαθέσιμες τυποποιημένες εφαρμογές αξιολόγησης της νοητικής ικανότητας ενός ατόμου. Λαμβάνοντας υπόψη τις τελευταίες εξελίξεις στην έρευνα της ΗΝΔ και στη χρήση εικονικής πραγματικότητας στο τομέα την νοητικής αξιολόγησης

3 22 Δ. Γιακουμής, Σ. Δουμπουλάκης, Κ. Βότης, Δ. Τζοβάρας και ενδυνάμωσης, αναπτύχθηκε, στα πλαίσια του έργου Εν-ΝΟΗΣΗΣ, μια σειρά 3διάστατων εφαρμογών εικονικής πραγματικότητας, με στόχο την ενδυνάμωση και τον έλεγχο της νοητικής ικανότητας υγιών ατόμων, αλλά και ασθενών με ΗΝΔ ΣΕΝΆΡΙΑ 3D ΕΦΑΡΜΟΓΏΝ Στα πλαίσια της ανάπτυξης των 3διάστατων εφαρμογών νοητικής ενδυνάμωσης, δημιουργηθήκαν τρία ξεχωριστά σενάρια χρήσης προκειμένου να αξιολογηθεί η νοητική ικανότητα των χρηστών. Τα σενάρια αυτά περιλαμβάνουν: 1. Περιήγηση σε εικονικό σουπερμάρκετ 2. Εργασίες κηπουρικής σε εικονικό κήπο 3. Εργασίες πλυσίματος σε εικονικό πλυντήριο Όλα τα σενάρια διαθέτουν υποσύστημα καταγραφής ανωνυμοποιημένων δεδομένων, που αφορούν τα αποτελέσματα από την εκτέλεση της εφαρμογής καθώς και στατιστικές (π.χ. ποιες από τις ενέργειες εκτελέστηκαν ορθά, χρόνος εκτέλεσης των σεναρίων κλπ). Η λειτουργικότητα αυτή είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για γιατρούς-ερευνητές που χορηγούν την εφαρμογή σε ηλικιωμένους/ασθενείς με Ήπια Νοητική Διαταραχή για να παρακολουθούν την εμφάνιση και εξέλιξη της νόσου. Εικονικό σουπερμάρκετ Η εφαρμογή εικονικού σουπερμάρκετ αποσκοπεί στη νοητική ενδυνάμωση υγιών ατόμων αλλά και ασθενών με ήπια νοητική διαταραχή (ΗΝΔ). Ο χρήστης καλείται να αγοράσει συγκεκριμένα προϊόντα σε συγκεκριμένες ποσότητες καθώς περιηγείται σε ένα τρισδιάστατο σουπερμάρκετ (Εικόνα 1). Η εφαρμογή διαθέτει 4 επίπεδα δυσκολίας που μπορεί να επιλέξει ο χρήστης. Το σενάριο της εφαρμογής ελέγχει την επιτυχή ολοκλήρωση της διαδικασίας της αγοράς καθημερινών προϊόντων από μια εικονική υπεραγορά. Ο παίκτης βρίσκεται σε ένα εικονικό σουπερμάρκετ και του ανατίθεται μια λίστα προϊόντων που πρέπει να ψωνίσει. Η λίστα περιλαμβάνει συγκεκριμένα προϊόντα (π.χ. σαπούνι) σε συγκεκριμένες ποσότητες. Επιπλέον κάθε προϊόν έχει διαφορετική τιμή και ο παίκτης πρέπει να δώσει το ακριβές χρηματικό ποσό που αντιστοιχεί στην αξία των προϊόντων. Η πλοήγηση στο χώρο γίνεται με την μετακίνηση του χρήστη σε σταθερές θέσεις στο χώρο οι οποίες σηματοδοτούνται με πράσινα αποτυπώματα βημάτων (Εικόνα 1). Ο παίκτης επιλέγει τα προϊόντα και αυτά τοποθετούνται αυτόματα στο καρότσι. Αν αλλάξει γνώμη για κάποιο προϊόν, μπορεί να

4 Ηθικά Διλήμματα και Νέες Τεχνολογίες στην Άνοια 23 το επανατοποθετήσει πάνω στο ράφι. Όταν ολοκληρώσει την αγορά, πρέπει να κατευθυνθεί στο ταμείο, να συγκεντρώσει το ποσό πληρωμής επιλέγοντας χαρτονομίσματα και κέρματα και να ολοκληρώσει τις αγορές του επιλέγοντας το κουμπί «πληρωμή». Εικόνα 1: Εφαρμογή εικονικού σουπερμάρκετ Στόχος: Έλεγχος συνολικά του σχεδιασμού, εκτελεστικής λειτουργίας, πραξίας και μνήμης καθώς και μερικός έλεγχος οπτικής γνωσίας. Συχνά Συμπτώματα: Αδυναμία αναγνώρισης αντικειμένου ή διαβάσματος ετικέτας. Μερική ολοκλήρωση της λίστας των ψώνιων. Εικονικός κήπος Η εφαρμογή εικονικού κήπου (Εικόνα 2) αποσκοπεί στη νοητική ενδυνάμωση υγιών ατόμων αλλά και ασθενών με ήπια νοητική διαταραχή (ΗΝΔ). Εδώ, ο χρήστης καλείται να εκτελέσει μία σειρά από εργασίες κηπουρικής χρησιμοποιώντας τα κατάλληλα εργαλεία, μέσα από το περιβάλλον ενός τρισδιάστατου κήπου. Η εφαρμογή διαθέτει 4 επίπεδα δυσκολίας που μπορεί να επιλέξει ο χρήστης. Εικόνα 2: Εφαρμογή εικονικού κήπου

5 24 Δ. Γιακουμής, Σ. Δουμπουλάκης, Κ. Βότης, Δ. Τζοβάρας Το σενάριο της εφαρμογής έχει ως στόχο τον έλεγχο των δυνατοτήτων του ασθενή για την εκτέλεση μιας πολύπλοκης καθημερινής δραστηριότητας, αυτή της περιποίησης του κήπου. Στο εικονικό περιβάλλον της εφαρμογής, ο χρήστης μπορεί να επιλέγει εργαλεία και να εκτελεί βασικές ενέργειες όπως κλάδεμα φυτών, ξερίζωμα παρασίτων, πότισμα. Η πλοήγηση στο χώρο γίνεται με την μετακίνηση του χρήστη σε σταθερές θέσεις στο χώρο οι οποίες σηματοδοτούνται με πράσινα αποτυπώματα βημάτων. Ο χρήστης επιλέγει το κατάλληλο εργαλείο από την αποθήκη για να εκτελέσει κάθε εργασία που του ζητείται, μεταβαίνοντας στα σχετικά σημεία του κήπου και ενεργώντας πάνω σε αυτά με το εργαλείο (π.χ. ποτιστήρι για πότισμα λουλουδιών). Με το πέρας των εργασιών ο χρήστης πρέπει να επιστρέψει όλα τα εργαλεία στην αποθήκη. Στόχος: Έλεγχος της μνήμης, εκτελεστική λειτουργία και πραξία. Συχνά Συμπτώματα: Αδυναμία ολοκλήρωσης επιμέρους ενεργειών. Αδυ ναμία ανάγνωσης και αναγνώρισης εργαλείων, λήθη αντικειμένων εκτός θέσης. Εικονικό πλυντήριο Η εφαρμογή εικονικού πλυντηρίου (Εικόνα 3) αποσκοπεί στη νοητική ενδυνάμωση υγιών ατόμων αλλά και ασθενών με ήπια νοητική διαταραχή (ΗΝΔ). Ο χρήστης καλείται να εκτελέσει μία σειρά από εργασίες πλυσίματος επιλέγοντας τους σωστούς τύπους ρούχων και χρησιμοποιώντας κατάλληλα τη συσκευή πλυντηρίου, μέσα σε ένα τρισδιάστατο περιβάλλον. Η εφαρμογή διαθέτει 4 επίπεδα δυσκολίας που μπορεί να επιλέξει ο χρήστης. Το σενάριο της εφαρμογής έχει ως στόχο τον έλεγχο της ικανότητας του ασθενή να εκτελέσει τη δραστηριότητα του πλυντηρίου ρούχων. Ο χρήστης θα καλείται να επιλέξει από το καλάθι των άπλυτων κάποια συγκεκριμένη ομάδα από ρούχα (π.χ. λευκά, σκούρα, ανοιχτόχρωμα κτλ.), να τα τοποθετήσει στο πλυντήριο, να βάλει απορρυπαντικό, να προγραμματίσει το πλυντήριο και να εκτελέσει το κατάλληλο πρόγραμμα. Ανάλογα με το επίπεδο δυσκολίας ο χρήστης καλείται να επιλέξει το σωστό πρόγραμμα πλύσης και θερμοκρασία για κάθε τύπο ρούχων, να κάνει πάνω από μία πλύση αν χρειάζεται και να πλύνει πάνω από ένα τύπο ρούχων. Αρχικά, στο δωμάτιο του πλυντηρίου υπάρχει σε ένα καλάθι μια στοίβα με όλα τα άπλυτα ρούχα και 3 επιπλέον άδεια καλάθια για να μπορεί ο χρήστης να διαχωρίζει τα ρούχα. Στόχος: Έλεγχος του προγραμματισμού και σύνθετης εκτελεστικής λειτουργίας, μνήμης, γνωσίας. Συχνά Συμπτώματα: Αδυναμία επιλογής σωστού ρούχου, λήθη ρούχων εκτός πλυντηρίου, λήθη τοποθέτησης απορρυπαντικού, λάθος επιλογή προγράμματος.

6 Ηθικά Διλήμματα και Νέες Τεχνολογίες στην Άνοια 25 Εικόνα 3: Εφαρμογή εικονικού πλυντηρίου ΕΥΧΑΡΙΣΤΊΕΣ Η παρούσα εργασία διενεργήθηκε στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος Εν-ΝΟΗΣΗΣ (Σύστημα Διάχυτης Νοημοσύνης για την Πρόγνωση, Διάγνωση, Παρακο λούθηση και Ενδυνάμωση ασθενών με Νοητικές Διαταραχές). ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΊΑ Buss B., (2009). Virtual Reality Training System for Patients with Dementia, Master Thesis. Cushman L, Duffy C., (2008). Detecting navigational deficits in cognitive aging and Alzheimer disease using virtual reality, Neurology. Lee B., Chen Y. and Hewitt L., (2011). Age differences in constraints encountered by seniors in their use of computers and the internet, Computers in Human Behavior, vol. 27, no. 3, Morganti F., (2006). Virtual interaction in cognitive neuropsychology, Stud Health Technol Inform.,99: Optale G, Urgesi C, Busato V, et al, (2010). Controlling memory impairment in elderly adults using virtual reality memory training: a randomized controlled pilot study, Neurorehabil Neural Repair, 24 (4): Parsons T, Rizzo A, (2008). Initial validation of a virtual environment for assessment of memory functioning: virtual reality cognitive performance assessment test, CyberPsychol Behav. Plancher G., Tirard A., Gyselinck V., Nicolas S., Piolino P., (2012). Using virtual reality to characterize episodic memory profiles in amnestic mild cognitive impairment and Alzheimer s disease: influence of active and passive encoding. Neuro

7 26 Στέλιος Ζυγούρης, Μάγδα Τσολάκη psychologia,. 50: Tarnanas I., Schlee W., Tsolaki M., Müri R., Mosimann U., Nef T., (2013). Ecological Validity of Virtual Reality Daily Living Activities Screening for Early Dementia: Longitudinal Study, JMIR Serious Games, 1 (1). Torres A., (2008). Cognitive effects of video games on older people. Ιn: ICDVRAT. Weniger G., Ruhleder M., Lange C., Wolf S., Irle E., (2011). Egocentric and allocentric memory as assessed by virtual reality in individuals with amnestic mild cognitive impairment, Neuropsychologia, 49: Werner P., Rabinowitz S., Klinger E., Korczyn A.D., Josman N., (2009). Use of the Virtual Action Planning Supermarket for the Diagnosis of Mild Cognitive Impairment, Dementia and Geriatric Cognitive Disorders, 27 (4): ΕΦΑΡΜΟΓΉ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΏΝ ΔΟΚΙΜΑΣΙΏΝ ΣΆΡΩΣΗΣ ΔΙΑΤΑΡΑ ΧΏΝ ΜΝΉΜΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΔΙΆΓΝΩΣΗ ΤΗΣ ΗΠΙΑΣ ΝΟΗΤΙΚΉΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΉΣ (SALONICA BATTERY TEST) Στέλιος Ζυγούρης 1, Μάγδα Τσολάκη 2 1 Ιατρική Σχολή, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, szygouris@gmail.com 2 Ιατρική Σχολή, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, tsolakim1@gmail.com ΠΕΡΊΛΗΨΗ Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται συνεχής εξέλιξη στον τομέα των ηλεκτρονικών νευροψυ χολογικών δοκιμασιών η οποία καθοδηγείται από την ανάγκη για έγκαιρη διάγνωση των νοη τικών διαταραχών και το αυξανόμενο ενδιαφέρον για την ήπια νοητική διαταραχή. Ακολου θώντας αυτές τις εξελίξεις δημιουργήθηκε στα πλαίσια του προγράμματος Εν-Νόησης η πρώτη ηλεκτρονική νευροψυχολογική δοκιμασία για Έλληνες ηλικιωμένους. Το Salonica Battery Test αποτελείται από δύο υποδοκιμασίες που ελέγχουν την ικανότητα χειρισμού υπολογιστή, έξι νευροψυχολογικές υποδοκιμασίες καθώς και ερωτηματολόγια καθημερινών δραστηριοτήτων και διάθεσης/ νευροψυχιατρικών συμπτωμάτων. Χορηγείται σε απλό οικιακό υπολογιστή με σύνδεση στο διαδίκτυο και η χορήγηση διαρκεί λεπτά. Εξετάζει λεκτική και οπτική μνήμη, επεισοδιακή μνήμη, εργαζόμενη μνήμη, προσοχή, προσανατολισμό και εκτελεστική λειτουργία. Μπορεί να χορηγηθεί στην τυπική μορφή του η να επιλεχθούν μόνο συγκεκριμένες υποδοκιμασίες. Το Salonica Battery Test βρίσκεται σε διαδικασία αξιολόγησης και στάθμισης με συμμετοχή φορέων του προγράμματος Εν- Νόησης.