Innovatieve computerondersteuning voor preventie en behandeling van stress en trauma. Mark Neerincx

Transcriptie

1 Innovatieve computerondersteuning voor preventie en behandeling van stress en trauma Mark Neerincx

2 Voorstellen Den Helder Groningen Hoofddorp Soesterberg Leiden The Hague Rijswijk Enschede Apeldoorn TNO Human Factors Helmond Delft Utrecht Zeist Eindhoven TU Delft: Interactive Intelligence

3 Dit NtVP Congres (ochtendpresentatie) Dr. Elke Geraerts: De rol van virtual reality therapie bij traumaverwerking Reductie van symptomen van trauma en depressie bij slachtoffers van seksueel misbruik.

4 Dit NtVP Congres (workshop 7) Drs. Corné Versluis en drs. Josée Netten: Online Empowerment na schokkende gebeurtenissen Echoes Online met portals voor specifieke doelgroepen Digitaal 1 loket, zoals het Informatie Verwijs Centrum (IVC) Vliegramp Tripoli

5 Dit NtVP Congres (workshop 9) Drs. Sjef Berendsen en Juul Gouweloos: E-screening en therapie bij beroepsgerelateerde traumatisering Online instrument ontwikkeld om het herstel van werknemers te monitoren: de Verwerkingsscan. Schokverwerkingslijst en vragen over dagelijks functioneren en sociale steun Resulteert in een stoplichtscore: groen, oranje of rood.

6 Dit NtVP Congres (workshop 10) Dr. Geert van Boxtel en Ir. Ad Denissen: Nieuwe ontwikkelingen op het gebied van therapieondersteunende maatregelen als neuro- en biofeedback Stress verminderen met een MP3-koptelefoon met ingebouwde sensoren die zonder instructies aan de patiënt hersenritmen kan beïnvloeden.

7 Deze workshop Innovatieve Computerondersteuning 1. De evolutie van sociale technologie 2. Enkele eerste voorbeelden 3. Gezamenlijk ontwikkelen van interventietechnologie Evolutie van een onderbouwde en gedeelde kennisbasis

8 Deel 1 DE EVOLUTIE VAN SOCIALE TECHNOLOGIE

9 Affective Mirror Shahid, S., Krahmer, E. Swerts, M., and Neerincx, M.A. (2012). Positive Affective Interactions: The Role of Repeated Exposure and Social Presence. IEEE Transactions On Affective Computing.

10 Evolution of Social Technology Ubiquitous Computing Post-desktop HCI: information processing is thoroughly integrated into everyday objects and activities (Weiser, 88). Mixed Reality Merging real & virtual to produce environments where physical and digital objects co-exist & interact (Milgram & Kishino, 94). Mutual Growth New human-technology partnerships result from harmonizing each other s strengths & weaknesses (Diggelen et al., 12) and collaborative learning (Neerincx & Grant, 00). Living Embodiment Interactions with computers are fundamentally social (Reeves & Nass, 96); embodied conversational agents extend and enrich the social dimension (Cassell, 00). Affective & Persuasive Technology Affective Computing (Picard, 1996) and Persuasive Technology (Fogg, 2002) for, social and conditional driven, behavioural change

11 Evolution of Social Technology From demarcated Human-Technology Interaction to evolving Human x -Technology y Collaboration During pre/post mission Personal epartners During mission

12 Deel 2 ENKELE EERSTE VOORBEELDEN

13 Start: Virtual Reality for PTSD treatment (Josman, et al., 2006) (Pair, et al. 2006) See also: (Difede, et al., 2006) (Rothbaum, 2006)

14 Current: Memory Restructuring Support Adults with childhood sexual abuse related PTSD Aviation related PTSD War-related PTSD van der Steen, M., Brinkman, W.-P., Vermetten, E., and Neerincx, M., (2010). Multi-modal memory restructuring for patients suffering from combat-related PTSD: a pilot study, Annual review of Cybertherapy and telemedicine 2010, (pp ) IOS press, Amsterdam, The Netherlands.

15 van der Steen, M., Brinkman, W.-P., Vermetten, E., and Neerincx, M., (2010). Multi-modal memory restructuring for patients suffering from combat-related PTSD: a pilot study, Annual review of Cybertherapy and telemedicine 2010, (pp ) IOS press, Amsterdam, The Netherlands.

16 State of the Art: technologies for mental resilience training Table 2. Key lessons for developers, by development activity, tagged along axes indicating the type of constraint it arises from: Resource(R), Cultural(C), Effectiveness(F), and Engineering(N). Tag Insight Development activity C Stigma exists toward mental and emotional problems in the military Organizational C Use a public health model instead of a medical model modeling C Training in teams is the norm, and offers advantages like inter-supportiveness C Training effects should not interfere with operational effectiveness Requirements definition R Cost and resource constraints will limit design; training duration is an issue R Matching the VR environment to actual operational location is difficult, since these can change in the middle of development. R Designing for group training solves cost and time constraints Design N Guidance through an interactive movie storyline that allows free-agency is challenging to resolve but rewarding R Select unobtrusive input devices that can be learned quickly C High-tech and gaming appeal to soldier trainees F Different displays, input devices and configurations are required for walking and driving; e.g. HMD direction is not appropriate for driving navigation N Automated exposure involves multiple, configurable components (stimulus selection, emotion estimation, adaptive control) CF Virtual agents must create rapport; use a calming, inspirational leader persona F Stay current with the science of stress N Networking training stations requires site-specific solutions Implementation F Studies with control group test effectiveness Testing R Manuals and trainer training should be directed toward non-scientists System deployment R The cost of software licenses multiplies; prepare for make/buy decisions CF User-centered design process reveals important subtleties Project Management R These projects are long-term C Buy-in of users and military stakeholders is essential Vakili, V., Brinkman W. - P., & Neerincx M. A.(2012). Lessons Learned from the Development of Technological Support for PTSD Prevention: A Review. Studies in Health Technology and Informatics, 181,

17 Next1: Adaptive Virtual Reality Exposure Real-time monitoring of stress responses adaptations of stress levels (human-controlled/supervised) feedback to trainer/therapist and/or trainee/patient Long-term assessment of individual progress (user modeling) treatment effectiveness auditory visual tactile olfactory Brouwer, A.-M., Neerincx, M.A., Kallen, V.L., van der Leer, L. and ten Brinke, M. (2011). EEG alpha asymmetry, heart rate variability and cortisol in response to Virtual Reality induced stress. Journal of CyberTherapy & Rehabilitation. Vol 4(1),

18 Next2: Multi patient systems

19 Next3: Mental Health Support at Work Effectiveness Efficiency Performance Complexity Arousal Time Cognitive Task Load Fit Emotional State Dominance Disturbances Valence Motivation In/extrinsic Desire/obligation Neerincx, M.A. (2011). Situated Cognitive Engineering for Crew Support in Space. Personal and Ubiquitous Computing. Volume 15, Issue 5, Page

20 Prolonged Sensing and Feedback Concordia MARS500 Smets, N.J.J.M, Cohen, I., Neerincx, M.A. and Van Diggelen, J. (2012). Improving crew support methods in human-machine teams for longduration missions. 63 rd International Astronautical Congress, Naples, Italy

21 Statistics-based Feedback

22 Growth-based Feedback

23 Deel 3 GEZAMENLIJK ONTWIKKELEN VAN INTERVENTIE TECHNOLOGIE

24 Hersenen & Cognitie, pijler Veiligheid Maatschappelijk probleem Trauma treft velen (lifetime prevalence of trauma 80.7%, and for PTSD 7.4%) Stressvolle gebeurtenissen leiden tot gezondheidsproblemen, fouten en uitval bij professionals (defensie, politie, brandweer, ). Diagnose en vroege detectie zijn lastig door de diversiteit van factoren, symptomen en coping-strategieën. Preventie (training) en behandeling van trauma-gerelateerde stoornissen zijn lastig, o.a. doordat professionals onvoldoende willen of kunnen bespreken. Onderzoeksdoelstelling VR-ondersteuning voor mentale weerbaarheidstrainging met psychofysiologische regulatie-oefeningen in realistische situaties Samenwerking Kennisinstellingen met de vereiste, verschillende disciplines Bedrijven die de (software-)platformontwikkeling op zich kunnen nemen Eindgebruikers (defensie, GVB Amsterdam, politie, )

25 Situated Cognitive Engineering ( Een algemene methode voor het ontwikkelen van slimme computer-assistenten: De onderbouwing: een analyse van maatschappelijke/ economische/ operationale behoeftes theorieen, modellen en methodes technologische mogelijkheden en beperkingen Het ontwerp: een coherente en bondige specificatie van gebruikereisen rationale (use cases en claims) interactiepatronen De evaluatie: de validatie van het ontwerp en rationale met prototype dat functies uitvoert of simuleert realististische en generaliseerbare test scenario s valide metrics voor het testen van de claims

26 Situated Cognitive Engineering for VRET assistants Habituation Objectives Stress-coping 1 Stress-coping 2 Stress-coping x show the progress towards Scene generator Guard Monitor Event selection Flow-Evoking Scaffolding are achieved with Motivational Feedback require to implement Heart Rate Variability feedback will bring about Roles & Methods Functions Committed to do the exercises Reduced stress responses Effects

27 Situated Cognitive Engineering for VRET assistants show the progress towards Stress-coping 1 Scene generator Guard Monitor Event selection Habituation Stress-coping 2 Stress-coping x Use Case: e.g., Flow-Evoking Scaffolding Requirements step-by-step re-experiencing the traumatic events are achieved with Motivational Feedback require to implement Heart Rate Variability feedback will bring about Objectives Roles & Methods Functions Committed to do the exercises Claims Reduced stress responses Effects

28 Deze workshop Innovatieve Computerondersteuning 1. De evolutie van sociale technologie 2. Enkele eerste voorbeelden 3. Gezamenlijk ontwikkelen van interventietechnologie Wat is ons beeld van de mogelijkheden en beperkingen?

29 Stellingen Virtual Reality en Serious Games: verlagen de drempel voor professionals om mee te werken aan de diagnose en behandeling van stress en trauma Sensortechnologie en geavanceerde dataverwerkingstechnieken: zijn noodzakelijk voor de theorie-ontwikkeling over de effecten van context- en persoonsfactoren op PTSS Sociale media en ecoaches: verhogen de zelfredzaamheid van professionals bij het omgaan met traumatische gebeurtenissen zullen de kwaliteit en kwantiteit van het werk van trainers en therapeuten substantieel verhogen

30 Bedankt voor de aandacht! Vragen, suggesties? mmi.tudelft.nl/vret