En simulatorbaserad metod för att bedöma körförmåga hos personer med synfältsdefekter. Jan Andersson & Björn Peters, VTI

Transkript

1 En simulatorbaserad metod för att bedöma körförmåga hos personer med synfältsdefekter Jan Andersson & Björn Peters, VTI

2 Good visual ability essential for safe driving 90%

3 Clinical assessment of visual field (perimetry)

4 How is visual field defects experienced? If the loss is not too extensive it might be possible to compensate for the loss.

5 What is our aim/mission? We aim to develop a test that can be used to determine if a person with visual field defects can compensate for the loss and thus have the ability to drive equally safe as drivers without visual field loss. Assess driving ability.

6 Survey among drivers with visual field defects Voluntary application on VTIs webpage as test subjects Mouth to mouth Thus, not a random sample of respondents One objective - data for recruiting reference subjects (no visual field defects) Questionnaire with 22 questions on health, driving license, driving experience 447 responses until end of October 2015 now over 600

7 Survey results Over 60% - males Diagnoses stroke (36%), glaucoma (28%), diabetes (12%) other eye injury, brain tumor Own assessment - good health, good vision, good drivers (better than average), need the car, like driving Crashes - 8% report property damage, 2% person injuries Avoid darkness, rain, slippery roads

8 Different ways to assess driving ability In real traffic Real driving + In real life - No control of traffic - Impossible with really critical situations - Incidents/accidents rare - Difficult to get reliable data Closed track Simulator + Full control! + Critical situations + Accurate data! + Replay/feedback (pedagogical) - Not IRL - Simulator sickness - Simplified driving

9 Driving task and comparative assessment Relevant driving task Approx. 50 km driving (rural, motorway & urban) ~36 critical situations based on real driving Collision, reaction time, safety margins Reaction time (6 minutes) Similar to previously used test (Norway) But more complex Reference data Reference data drivers w/o visual field defects Differences on group level Establish criteria (abs/rel) for what is acceptable Additional tests UFOV (Useful Field Of View) TMT (Trail Making Test) Cognitive tests (reading span, updating Simon task) 2 Questionnaires (metacognition DSI, TLOC)

10 Rural road driving

11 Motorway driving

12 City driving

13 Used metrics for assessing driving ability general driving Crashes Reaction time Time based safety margins THW, TTC Distances to objects Speed Give way to Over taking Lane keeping Braking The field of safe travel Gibson and Crooks 1938!

14 Group differences some examples On average 1 significant (5%) difference per event (36 events) No visual field defect vs visual field defect Braking while passing a bus (event 3) -7,10 / -5,77 m/s 2 Reaction time car from right (event 5) 0,324 / 0,564 s Reaction time parked bus starting to drive (event 20) 0,568 / 0,718 s Reaction time parked car starting to drive (event 28) / 0,967 s Min speed passing a cross road (event 32) 25,7 / 31,3 km/h Even if there in some cases is no difference with respect to mean values, there is often a larger variation in the group with visual defects

15 Choice reaction test simple and double stimuli

16 Results reaction test (time and hit rate) Single stimulus Reaction time (1.19s/1.46s 23% longer) Hit rate (84%/74% - 13% more misses) Dual stimuli Reaction time (1.46s/1.68s 15% longer) Hit rate (88%/69% - 27% more misses) Drivers with visual field defects had significantly (5%) longer reaction times and more misses for both conditions. Even when allowed a second try differences remain!

17 Assessment principles The Aim is to determine safe driving despite impairment However, if unsafe, not for sure due to visual field defect but test results cannot be used as an evidence for granting an exception Both absolute and relative criteria (e.g. crashes and deviations from reference) In the literature we can find that e.g. TTC < 0,7 s and THW < 1 sec in unsafe Even reference drivers (no visual field defects) make errors Thus, single deviations can determine a negative result The aim is automated test results but for now we depend on manual evaluation of test results

18 Case 1 - Diagnos Diabetes, perifera defekter utanför 40 grader. Av läkarintyget framgår att klienten är kraftigt scatterbehandlad och att det även är gjord en vitrectomi bilateralt. Enligt Esterman finns synfältsdefekter inom rektangeln horisontell utsträckning 120 grader och vertikal utsträckning 20 grader uppåt och 20 grader nedåt. Klienten har överklagat också men fått avslag i Förvaltningsrätten. Det framgår inte om han också sökt dispens.

19 Case 1 UFOV (Useful Field of View) Mått Resultat Referens 16,82 UFOV 1 13 (12,86 20,78) UFOV UFOV Risk enligt UFOV data (1 6) 2 37,66 (24,48 50,85) 155,90 (137,90 173,89) 1,16 (1,05 1,36) Riskklassning 1 = mycket låg till 6 = mycket hög

20 Case 1 - Result pedestrian crossing (event 19) Kollision (0=nej, 1=ja) 0 19 Stad Korsning med trafikljus i grönt gångtrafikant kommer gående från höger efter korsningen på övergångställe Om föraren lämnat företräde till fotgängaren. (0=lämnade företräde, 1=lämnade inte företräde) Minsta uppmätta värdet på THW för kvinna som går över vägen. (s) Högsta uppmätta retardationen i samband med att kvinnan går över från höger. (s) 1 0,505-0,419 2,47 (2,18 2,77) -3,39 (-3, ,92) 19 Sammanfattning antal avvikelser Ok Ej Ok 3 Motivera OK om det finns avvikelser

21 Case 1 - Result parked buss (event 20) 20 Stad Parkerad buss till höger blinkar och svänger ut straxt efter korsningen Bromsade (0=nej, 1=ja) 0 Kollision (0=nej, 1=ja) 0 RT - Timern börjar då bussen börjar accelerera (s) ** Minsta uppmätta värdet på THW för bussen som kör ut. (s) Högsta uppmätta retardationen i samband med att bussen kör ut. (m/s 2 ) 0,19-0,445 0,568 (0,507 0,629) 4,00 (3,66 4,34) -3,40 (-3, ,92) Körde om bussen (0=nej, 1=ja) 1 20 Sammanfattning antal avvikelser Ok Ej Ok 3 Motivera OK om det finns avvikelser

22 Case 1 - Result parked car (event 21) Bromsade (0=nej, 1=ja) 0 Kollision (0=nej, 1=ja) 0 21 Stad Parkerad bil till höger blinkar och kör ut efter att bussen har passerat. Buss och bil ligger före. RT - Timern börjar då bilen börjar accelerera. (s) Minsta uppmätta värdet på THW för bilen som kör ut efter bussen. (s) Högsta uppmätta retardationen i samband med att bilen kör ut. (m/s 2 ) ,16-3,088 1,055 (0,994 1,116) 1,44 (1,24 1,65) -4,60 (-5, ,25) Körde om bilen (0=nej, 1=ja) 1 21 Sammanfattning antal avvikelser Ok Ej Ok 4 Motivera OK om det finns avvikelser

23 Case 1 - Result reaction time test (grey reference data) Totalt RT % n 1 Blå 1,464 75% 12 1 Gul 1,930 50% 6 1 B eller G 1,697 67% 18 1 Blå 1,209 85% 1 Gul 1,08 86% 1 B eller G 1,165 85%

24 This project was funded by: Swedish Transport Agency Swedish Transport Administration De Blindas Vänner VTI

25 Extra stuff

26 Questions/Discussion Who should be tested? Referral? Is the proposed test protocol acceptable as a valid document in an application for exemption? Next step, complete all 20 test protocols and send them to participants with explanation Follow up study Validation study in small scale simulator

27 Valideringsstudie Idag är metoden utformad för sim III och sim IV Får vi samma resultat om vi testar en individ i en mindre avancerad simulator? Vinster Betydligt billigare testning (Hyra) Enklare för individen att ta sig till testning VTI behöver inte testa Snabbare process Risker Olika bemötande

28 Genomförande av valideringsstudie Scenariot är implementerat i mindre simulator Vi ska testa 50 personer Helst samma som varit med tidigare Test retest versus mellangruppsproblematik Klart i juni Automatiserad beräkningsfunktion: Ansökan inskickad

29 Case 2 - Diagnos Stroke. Liten homonym defekt åt höger ej helt central skulle nog få dispens idag.

30 Case 2 UFOV (Useful Field of View) Mått Resultat Referens UFOV ,82 (12,86 20,78) UFOV 2 13 UFOV Risk enligt UFOV data (1 6) 1 37,66 (24,48 50,85) 155,90 (137,90 173,89) 1,16 (1,05 1,36) Riskklassning 1 = mycket låg till 6 = mycket hög

31 Case 2 - Result pedestrian crossing (event 19) Kollision (0=nej, 1=ja) 0 19 Stad Korsning med trafikljus i grönt gångtrafikant kommer gående från höger efter korsningen på övergångställe Om föraren lämnat företräde till fotgängaren. (0=lämnade företräde, 1=lämnade inte företräde) Minsta uppmätta värdet på THW för kvinna som går över vägen. (s) 0 1,621 2,47 (2,18 2,77) Högsta uppmätta retardationen i samband med att kvinnan går över från höger. (s) -6,657-3,39 (-3, ,92) 19 Sammanfattning antal avvikelser Ok Ej Ok Motivera OK om det finns avvikelser

32 Case 2 - Result parked buss (event 20) Bromsade (0=nej, 1=ja) 0 Kollision (0=nej, 1=ja) 0 RT - Timern börjar då bussen börjar accelerera. (s) ** 1,020 0,568 (0,507 0,629) 20 Stad Parkerad buss till höger blinkar och svänger ut straxt efter korsningen Minsta uppmätta värdet på THW för bussen som kör ut. (s) Högsta uppmätta retardationen i samband med att bussen kör ut. (m/s 2 ) 2,213-5,162 4,00 (3,66 4,34) -3,40 (-3, ,92) Körde om bussen (0=nej, 1=ja) 20 Sammanfattning antal avvikelser Ok Ej Ok Motivera OK om det finns avvikelser 0

33 Case 1 - Result parked car (event 21) Bromsade (0=nej, 1=ja) 1 Kollision (0=nej, 1=ja) 0 RT - Timern börjar då bilen börjar accelerera. (s) 1,340 1,055 (0,994 1,116) 21 Stad Parkerad bil till höger blinkar och kör ut efter att bussen har passerat. Buss och bil ligger före. Minsta uppmätta värdet på THW för bilen som kör ut efter bussen. (s) Högsta uppmätta retardationen i samband med att bilen kör ut. (m/s 2 ) 0,408-6,951 1,44 (1,24 1,65) -4,60 (-5, ,25) Körde om bilen (0=nej, 1=ja) 21 Sammanfattning antal avvikelser Ok Ej Ok Motivera OK om det finns avvikelser 0

34 Case 1 - Result reaction time test (grey reference data) Totalt RT % n 1 Blå 1,328 67% 12 1 Gul 1, % 6 1 B eller G 1,204 78% 18 1 Blå 1,209 85% 1 Gul 1,08 86% 1 B eller G 1,165 85%

35 Conclusions The test can discriminate between those with and without visual field loss on group level in many cases We can identify unsafe driving on individual level We can provide detailed individual test results that can be used as test cases Still there is a need for further work, specifically in terms of assessment metrics and criteria potential international research collaboration Further work on the scenario to address the problem of test retest

36 Results reaction test (time and hit rate) The drivers with visual field defects did the reaction test a second time. Single stimulus Reaction time (1.19s/1.39s 17% longer) Hits (84%/80% - 5% more misses) Dual stimuli Reaction time (1.46s/1.54s 5% longer) Hits (88%/78% - 13% more misses) The differences were reduced but still significant (5%).

37 Test protocol The results for each event will be presented together with reference data and identification of deviations For each event there will be a OK/Not OK decision and if there is an OK despite deviations, it should be motivated Summative conclusion OK/Not OK Applicants pay for the assessment Test protocol will be sent to applicants and they decide if they want to use it