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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.5.2020.tde-15092021-155025
Document
Auteur
Nom complet
Raquel Quimas Molina da Costa
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2019
Directeur
Jury
Brucki, Sônia Maria Dozzi (Président)
Blay, Sérgio Luís
Marques, Fátima de Lourdes dos Santos Nunes
Nitrini, Ricardo
Titre en portugais
Avaliação da orientação espacial em um ambiente de realidade virtual em pacientes com comprometimento cognitivo leve
Mots-clés en portugais
Comprometimento Cognitivo Leve
Disfunção Cognitiva
Doença de Alzheimer
Navegação Espacial
Orientação Espacial
Realidade Virtual
Resumé en portugais
Introdução: A orientação espacial é um domínio cognitivo frequentemente acometido na Doença de Alzheimer (DA), sendo muitas vezes um dos primeiros sintomas. Estudos em pacientes com Comprometimento Cognitivo Leve (CCL) também identificaram a desorientação espacial nestes pacientes, em especial naqueles com maior risco de progressão para a DA. A falta de um padrão-ouro na avaliação da orientação espacial e a necessidade de avaliá-la de forma mais ecológica justificam o desenvolvimento de tarefas novas e mais realistas, como nos ambientes de realidade virtual. Objetivos: 1) desenvolver o sistema Spatial Orientation in Immersive Virtual Environment Test (SOIVET) e adaptar duas tarefas de orientação espacial para um ambiente de realidade virtual imersiva; 2) identificar aspectos de tolerabilidade, usabilidade, sensação de presença e imersão do sistema proposto; 3) analisar a correlação entre o desempenho nas tarefas virtuais e os testes neuropsicológicos tradicionais; 4) comparar o desempenho dos grupos controle e CCL nas tarefas virtuais, bem como verificar a acurácia destas para o diagnóstico de CCL. Métodos: Trinta e dois adultos participaram da etapa de verificação dos aspectos de tolerabilidade, usabilidade e sensação de presença e imersão do sistema proposto. Em seguida, 29 idosos cognitivamente saudáveis e 19 idosos com CCL, participaram da análise de correlação com testes neuropsicológicos tradicionais, acurácia para o diagnóstico de CCL e comparação de desempenho por grupo. As tarefas virtuais foram a SOIVET-Maze, desenvolvida com o objetivo de avaliar a transposição de informações espaciais alocêntricas para uma perspectiva egocêntrica, através de um 13 caminho a ser percorrido num labirinto sem marcos topográficos e a tarefa SOIVETRoute, com enfoque na orientação alocêntrica e memória espacial, através da reprodução imediata e tardia de uma rota com marcos topográficos bem estabelecidos. Resultados: Os aspectos de usabilidade e sensação de presença e imersão se mostraram favoráveis para ambas tarefas, com resultados de tolerabilidade da tarefa SOIVET-Route levemente superiores aos da SOIVET-Maze. A tarefa SOIVET-Maze apresentou correlação com os testes: Torre de Londres, Orientação das Linhas de Benton, Money Road Map Test e com as categorias visuoespacial e memória do Exame Cognitivo de Addenbrooke -Versão Revisada (ACE-R). Esta tarefa não sofreu influência da idade, escolaridade nem perfil de uso de tecnologia dos participantes. A tarefa SOIVET-Route imediata mostrou correlação com o Money Road Map Test, com as categorias memória e visuoespacial do ACE-R e sofreu influência apenas da escolaridade. Ambas tarefas foram capazes de diferenciar significativamente o grupo controle do grupo CCL e apresentaram áreas sob a curva de 0,725 e 0,701 respectivamente para o diagnóstico de CCL. Conclusão: O sistema SOIVET se mostrou viável para aplicação em adultos e idosos e as tarefas SOIVET-Maze e SOIVET-Route se correlacionaram com testes tradicionais e foram capazes de diferenciar grupos, com acurácia moderada para o diagnóstico de CCL. Esses resultados apoiam a inclusão de tarefas ecológicas de orientação espacial na avaliação cognitiva de idosos, com destaque para o uso da realidade virtual imersiva.
Titre en anglais
Spatial orientation assessment in a virtual reality environment in mild cognitive impairment patients
Mots-clés en anglais
Alzheimer disease
Cognitive dysfunction
Mild cognitive impairment
Spatial navigation
Spatial orientation
Virtual reality
Resumé en anglais
Background: Spatial orientation is a cognitive domain frequently impaired in Alzheimer's disease (AD), and is often one of its earliest symptoms. Studies with Mild Cognitive Impairment (MCI) have also identified spatial disorientation in these patients, especially in those at higher risk of progression to AD. The lack of a gold standard for the assessment of spatial orientation and the need for ecological forms of evaluation justify the development of new and more realistic tasks, like the ones using virtual reality environments. Objectives: 1) to develop the Spatial Orientation in Immersive Virtual Environment Test (SOIVET) system and to adapt two spatial orientation tasks to an immersive virtual reality environment; 2) to identify aspects of tolerability, usability, sense of presence and immersion of the proposed system; 3) to analyze the correlation between the virtual tasks and traditional neuropsychological evaluation; 4) to compare the performance of the control and MCI groups in the virtual tasks, and to determine the accuracy of the virtual tasks for the diagnosis of MCI. Methods: Thirty-two adults participated in the initial phase of the study to investigate tolerability, usability, and sense of presence and immersion of the proposed system. Afterward, 29 cognitively healthy elderly and 19 MCI participated in this study for correlation analysis with traditional neuropsychological tests, accuracy for the MCI diagnosis and group comparison. Virtual reality tasks were the SOIVET-Maze, developed to evaluate the transposition of allocentric spatial information to an egocentric perspective, using a maze without topographical landmarks and the SOIVET-Route, which focused on allocentric 15 orientation and spatial memory, using the immediate and delayed performance of a route with well-established topographical landmarks. Results: Usability and sense of presence and immersion results indicated favorable aspects for both tasks. Tolerability results were slightly higher for SOIVET-Route than SOIVET-Maze. SOIVET-Maze correlated with the Tower of London test, the Benton Judgment of Line Orientation test, the Money Road Map test, and with visuospatial and memory categories of the Addenbrooke Cognitive Examination - Revised (ACE-R). This task was not influenced by age, education or technology use profile. The SOIVET-Route immediate task correlated with the Money Road Map Test, the ACE-R memory and visuospatial categories, and was influenced only by educational level. Both tasks were able to differentiate the control group from the MCI group significantly. Areas under the curve of 0.725 and 0.701 were found for SOIVETMaze and SOIVET-Route immediate tasks respectively. Conclusion: The SOIVET system proved to be applicable to adults and elders, and the SOIVET-Maze and SOIVETRoute tasks correlated with traditional neuropsychological tests and were able to differentiate groups with a moderate accuracy for the MCI diagnosis. These results support the inclusion of ecological forms of evaluation of spatial orientation in the cognitive assessment of elders. In particular, the use of immersive virtual reality seems suitable for this purpose.
 
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Date de Publication
2021-09-15
 
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