Innovatieve computerondersteuning voor preventie en behandeling van stress en trauma
Mark Neerincx
Voorstellen… Den Helder
Groningen
Soesterberg
Hoofddorp Leiden Rijswijk
Enschede
The Hague
Apeldoorn
TNO Human Factors
Helmond Delft Utrecht Zeist Eindhoven
TU Delft: Interactive Intelligence
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.
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
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.
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”.
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
Deel 1
DE EVOLUTIE VAN SOCIALE TECHNOLOGIE
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.
Evolution of Social Technology Ubiquitous Computing
Mixed Reality
Post-desktop HCI: information processing
Merging real & virtual to produce environments
is thoroughly integrated into everyday
where physical and digital objects co-exist &
objects and activities (Weiser, ‘88).
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
Affective & Persuasive Technology
Interactions with computers are
Affective Computing (Picard, 1996) and
fundamentally social (Reeves & Nass, ‘96);
Persuasive Technology (Fogg, 2002) for,
embodied conversational agents extend and
social and conditional driven, behavioural
enrich the social dimension (Cassell, ‘00).
change
Evolution of Social Technology From demarcated Human-Technology Interaction to evolving Humanx-Technologyy Collaboration
During pre/post mission
Personal ePartners
During mission
Deel 2
ENKELE EERSTE VOORBEELDEN
Start:
Virtual Reality for PTSD treatment
(Josman, et al., 2006)
(Pair, et al. 2006)
See also: http://ii.tudelft.nl/vret
(Difede, et al., 2006)
(Rothbaum, 2006)
Current:
Memory Restructuring Support http://ii.tudelft.nl/3mr 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. 208-213) IOS press, Amsterdam, The Netherlands.
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. 208-213) IOS press, Amsterdam, The Netherlands.
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 C C C R R R N R C F N CF F N F R R CF R C
Stigma exists toward mental and emotional problems in the military Use a public health model instead of a medical model Training in teams is the norm, and offers advantages like inter-supportiveness Training effects should not interfere with operational effectiveness Cost and resource constraints will limit design; training duration is an issue Matching the VR environment to actual operational location is difficult, since these can change in the middle of development. Designing for group training solves cost and time constraints Guidance through an interactive movie storyline that allows free-agency is challenging to resolve but rewarding Select unobtrusive input devices that can be learned quickly High-tech and gaming appeal to soldier trainees Different displays, input devices and configurations are required for walking and driving; e.g. HMD direction is not appropriate for driving navigation Automated exposure involves multiple, configurable components (stimulus selection, emotion estimation, adaptive control) Virtual agents must create rapport; use a calming, inspirational leader persona Stay current with the science of stress Networking training stations requires site-specific solutions Studies with control group test effectiveness Manuals and trainer training should be directed toward non-scientists The cost of software licenses multiplies; prepare for make/buy decisions User-centered design process reveals important subtleties These projects are long-term Buy-in of users and military stakeholders is essential
Organizational modeling Requirements definition
Design
Implementation Testing System deployment Project Management
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, 22-26.
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
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), 21-34.
auditory visual tactile olfactory
Next2: Multi patient systems
Next3: Mental Health Support at Work
Effectiveness
Efficiency
Performance
Time
Complexity
Arousal
Cognitive
Emotional
Fit
Task Load Disturbances
State 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 445-456.
Dominance
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. 63rd International Astronautical Congress, Naples, Italy
Statistics-based Feedback
“Growth-based” Feedback
Deel 3
GEZAMENLIJK ONTWIKKELEN VAN INTERVENTIE TECHNOLOGIE
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, …)
Situated Cognitive Engineering (www.scetool.nl)
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
Situated Cognitive Engineering for VRET assistants… Habituation
show the progress towards
Stress-coping 1
Objectives
Stress-coping 2
Stress-coping x
are achieved with Scene generator
Guard Monitor
Flow-Evoking Scaffolding
Motivational Feedback
Roles & Methods
require to implement Event selection
Heart Rate Variability feedback
Functions
will bring about Committed to do the exercises
Reduced stress responses
Effects
Situated Cognitive Engineering for VRET assistants… Habituation
show the progress towards
Stress-coping 1
Scene generator
Objectives
Stress-coping 2
Guard Monitor
x Use Stress-coping Case: e.g., step-by-step are achieved with re-experiencing the traumatic Flow-Evoking eventsMotivational Roles &
Scaffolding
Feedback
Methods
require to implement Event selection Requirements Heart Rate Variability feedback
Functions
will bring about Committed to do the exercises
Claims Reduced stress responses
Effects
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?
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
Bedankt voor de aandacht!
Vragen, suggesties? mmi.tudelft.nl/vret www.scetool.nl
