По оценкам, от 4 до 8 миллионов пожилых людей с легкими когнитивными нарушениями в настоящее время водят машину в Соединенных Штатах, и у одной трети из них в течение пяти лет разовьется деменция. Люди с прогрессирующей деменцией в конечном итоге не могут безопасно водить машину, однако многие из них до сих пор не подозревают о снижении своих когнитивных способностей.
В настоящее время службы скрининга и оценки вождения могут проверить лишь небольшое количество людей с когнитивными проблемами, упуская из виду многих, кто должен знать, требуется ли им лечение.
Исследователи в области сестринского дела, инженерии и нейропсихологии из Атлантического университета Флориды тестируют и оценивают разработанную ими легкодоступную и ненавязчивую бортовую сенсорную систему. Эта технология может стать первым шагом на пути к широкомасштабному и недорогому раннему предупреждению о когнитивных изменениях для большого числа пожилых водителей в США и других странах.
В своем исследовании, опубликованном в журнале BMC Geriatrics , они систематически изучают, как эта система может обнаруживать аномальное поведение вождения, свидетельствующее о когнитивных нарушениях.
В немногих исследованиях сообщается об использовании непрерывных, ненавязчивых датчиков и соответствующих устройств мониторинга для обнаружения тонких изменений в выполнении очень сложных повседневных действий с течением времени. Эта значительная доля пожилых водителей представляет собой ранее неизученную возможность обнаружить снижение когнитивных функций.
«Нейропатологии болезни Альцгеймера были обнаружены в мозгу пожилых водителей, погибших в автокатастрофах , которые даже не знали, что у них болезнь, и не имели видимых ее признаков», — сказала Рут Таппен, доктор медицинских наук, главный исследователь. старший автор и выдающийся ученый и профессор Кристины Э. Линн Колледжа медсестер FAU Кристины Э. Линн.
«Цель нашего исследования возникла из-за важности выявления когнитивной дисфункции как можно раньше и эффективнее. Сенсорные системы, установленные в транспортных средствах старых водителей, могут обнаруживать эти изменения и генерировать ранние предупреждения о возможных изменениях в когнитивных способностях».
В исследовании используется натуралистический продольный план для получения непрерывной информации о поведении вождения, которая сравнивается с результатами обширного когнитивного тестирования, проводимого каждые три месяца в течение трех лет. В автомобиле установлены камера, обращенная к водителю, камера, обращенная вперед, и блок телематики, а данные загружаются каждые три месяца во время проведения когнитивных тестов.
Исследователи оценивают аномальное вождение, например, потерю внимания, игнорирование сигналов светофора и знаков, вероятность столкновения, отвлечение внимания и сонливость, время реакции и характер торможения. Они также изучают структуру поездок, такую как количество поездок, пройденные мили, мили по шоссе, мили в ночное и дневное время, а также вождение в суровую погоду.
Сеть автомобильных датчиков, разработанная исследователями FAU из Колледжа инженерии и компьютерных наук, использует аппаратные и программные компоненты с открытым исходным кодом , чтобы сократить время, риски и затраты, связанные с разработкой автомобильных датчиков.
Автомобильные сенсорные системы остаются простыми и компактными за счет минимизации сложной проводки, ограничения размера сенсорных блоков и количества датчиков в транспортном средстве для обеспечения незаметности бортовых датчиков. Каждая автомобильная сенсорная система состоит из двух распределенных сенсорных блоков: один для телематических данных, другой для видеоданных.
Данные инерциального измерительного блока обрабатываются для определения резкого торможения, резкого ускорения и крутых поворотов, а также данных GPS. Он также включает метку времени, широту, долготу, высоту, курс относительно земли и количество взаимодействующих спутников.
Видеоблок имеет встроенные функции искусственного интеллекта, которые анализируют видео в режиме реального времени. Камера, обращенная к водителю, установлена в левом углу лобового стекла и направлена на лицо водителя для анализа его поведения и выражения лица. Передняя камера установлена под зеркалом заднего вида и используется для записи событий, происходящих за пределами автомобиля.
Индексы обращения с водителем включают распознавание лиц , распознавание глаз (открытых или закрытых), зевоту, отвлечение внимания, курение и использование мобильного телефона. Индексы поведения включают обнаружение дорожных знаков (езда на красный свет), обнаружение объектов (пешеходов, велосипедистов, бордюров, барьеров или близлежащих транспортных средств), пересечение полосы движения, возможность столкновения и обнаружение пешеходов.
«Известно, что эти индексы поведения водителей, связанные со стилем поездок, указывают на изменения в когнитивных и физических функциях пожилых водителей, поскольку они, как правило, включают в себя преднамеренные стратегии избегания для компенсации возрастных недостатков», — сказал Таппен. «Индексы поведения водителя оцениваются для каждого водителя, суммируются за день, неделю и месяц и классифицируются по четырем категориям».
В общей сложности 460 участников исследования будут набраны из округов Бровард и Палм-Бич на юго-востоке Флориды и разделены на три диагностические группы: легкие когнитивные нарушения , ранняя деменция и неповрежденный (нормальный). Центр памяти и здоровья Луи и Энн Грин, управляемый Колледжем медсестер FAU, служит испытательной площадкой для клинической батареи, включающей оценку когнитивных функций, функционирования в повседневной деятельности и настроения (депрессия), а также дополнительный набор тестов, включая исполнительные функции и внимание.
«Инновация нашего исследовательского проекта заключается в ненавязчивой, быстро и легкодоступной бортовой системе датчиков и мониторинга, построенной на современном аппаратном и программном обеспечении с открытым исходным кодом с использованием существующих методов разработки, настройки компонентов и настройки их для этой новой цели», - сказал Тэппен.
