克利夫兰诊所与微软合作，获得了来自国会定向医学研究项目（CDMRP）为期三年、总额为340万美元的拨款，用于改进一款旨在检测军事脑震荡损伤并帮助评估军人重返岗位准备情况的软件。
该工具名为“增强现实重返岗位评估工具（Troop Readiness Evaluation with Augmented Reality Return-to-Duty，简称READY）”。由Jay Alberts博士领导的团队于2019年获得初步拨款，开始开发Troop READY。该工具利用微软HoloLens2增强现实（AR）平台创建逼真的场景，测试轻度创伤性脑损伤（mTBI）后的军人运动和认知技能。
CDMRP是国防部内的全球生物医学研究资助组织。此次拨款将资助Troop READY的商业化准备工作，使其符合联邦要求，以便在军队中采购和使用。
脑震荡是最常见的军事相关脑损伤，通常难以诊断和治疗。确保经历脑震荡的军人在返回岗位前得到适当评估，对其自身和其他人的安全至关重要。
“目前，确定他们何时可以重返岗位基本上是猜测，”Alberts博士解释道。“作为一名科学家，我知道这为我们提供了一个机会，通过创建一个工具，为医务人员和指挥官提供客观和量化的数据，从而改善这一过程，促进沟通并做出最佳决策。我们谈论的是生死攸关的情况，不应该有任何猜测。”
Alberts博士还开发了类似的基于AR的帕金森病评估和治疗工具。
“如果你从脑震荡的角度考虑，有很多相似之处。经历脑震荡的人会感到反应迟钝，而帕金森病患者则是动作缓慢，”他说。“两个患者群体都有信息处理问题。因此，尽管病理不同，但症状和影响有很多相似之处。”
当前评估工具
常见的评估方法是在脑震荡后让军人使用计算机进行自动神经心理学评估指标（ANAM）测试，评估认知功能，包括注意力、记忆力和思维能力。
Alberts博士没有军方背景，因此他咨询了多个来源。在这些讨论中，他了解到，指挥官认为通过计算机测试清理工人上岗的数据不可靠，无法真实反映其准备情况。计算机测试无法复制军人在压力下或执行任务时所需的物理和认知要求。Troop READY团队的目标是创建更客观和真实的场景。
“指挥官希望确保士兵在脑震荡后能够快速移动，在巨大压力和紧张情况下做出决策，并有效与战友沟通，相互支持，”Alberts博士说。“我的实验室必须创建一个工具，能够提供反映这些技能的细致数据，这是计算机测试无法提供的。”
增强现实支持评估
AR头戴设备通过传感器捕捉军人的运动数据，输入到Troop READY软件中。参与者随后被引导通过他们在现场通常遇到的情景，逐步测试不同的认知和身体表现方面，包括：
- 行进时的步伐对称性和频率
- 使用蓝牙连接的M4机枪进行跪姿射击测试
- 在房间突袭清理情景中正确识别目标和移动速度
模拟房间突袭还测试决策和沟通技能，以评估士兵在高压力情况下的团队操作。在四人房间突袭模块中，AR软件模拟门被突袭。军人进入房间并与三个数字化身组成团队，在四种不同情景下清理房间。Troop READY软件收集关于军人与团队成员沟通的数据，并监控当化身犯错时的表现。
医疗专业人员和指挥官可以回放录像，分析军人的表现并识别任何问题。
“最终，人类将做出关于士兵是否可以重返岗位的最终决定，但现在他们将拥有反映士兵在高度具体和细致情境评估中的客观数据，远超传统测试方法所获得的数据，”Alberts博士解释道。“我们的AR情景高度可定制，这是在实体训练设施中无法复制的。”
从研究到现场应用
概念验证测试已在乔治亚州摩尔堡对157名健康的军人进行了测试。接下来，Alberts博士的团队将改进设备和软件，测试另一组来自摩尔堡的军人，包括健康的军人和曾经历脑震荡的军人。
团队正在与微软合作，将累积数据整合到军方的云系统中，这是将其部署到军事环境中的关键第一步。下一阶段的开发将包括易于理解的数据解读指南。Alberts实验室将使用AI创建预测模型，根据个别军人的结果提出后续护理建议。实验室将与神经学家Andrew Russman博士合作开发这些程序和指南。
“这种预测映射工具将使军人的医务人员和指挥官在规划康复和提高重返岗位准备方面更加具有针对性。希望这个猜谜游戏将成为过去，”Alberts博士说。
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