一个标准化的障碍赛的视觉功能的超低视觉与人工视觉评估
2014年2月11日
我们描述一个室内，便携，规范化轨道，可用于评估避障中谁拥有超视力的人。过程是相对便宜的，易于管理，并已被证明是可靠的和可重现的。
该程序的总体目标是提供有关如何组装和管理便携式障碍训练的详细说明，以评估视力障碍患者的导航能力。这是通过首先确定合适的空间来建造球场并获得所有必要的设备来实现的。第二步是创建课程基础设施。
这包括粉刷相邻的墙壁和铺设地砖，以及粉刷障碍物和设置灯光。接下来，准备测试区域以供使用。照明应设置为所需的照明，并在课程运行后放置聚苯乙烯泡沫塑料障碍物。
可以通过检查首选步行速度百分比、碰撞和错误的数量以及两个视觉识别任务的结果来分析结果。最终，用于低视力应用的便携式障碍训练场可用于评估低视力人士或使用人工视觉设备的人的导航和移动能力。我们课程的主要优点之一是版本太多，受试者很难记住它。
此外，由于它是便携式的，因此如果您有多中心研究，则很容易复制。这种方法可以帮助我们回答低视力和人工视觉设备领域的问题，例如受试者可以使用该设备避开障碍物吗？现在，这种方法可以提供有关人工视觉设备改进的信息。
它还可以帮助评估患有黄斑变性或中风的受试者。它还可以向从业者和受试者展示他们的局限性和他们对治疗的需求。要开始施工，首先，为障碍训练场选择合适的走廊。
尺寸应为 40 英尺长 x 7 英尺宽，由 281 英尺见方的米色便携式地砖组成。安装球场地板，在球场周边放置带有黑色饰边的瓷砖。此外，粉刷相邻的墙壁以匹配米色地砖，以创建单色测试环境。
如果地板的特定颜色不可用，则可以将地砖带到当地的五金店进行颜色匹配。接下来，根据此处所示的照明模板安装照明。将灯连接到调光开关。
然后根据本视频随附的手稿中包含的绘画说明绘制障碍物。现在为实验准备测试区域。将照明调整到所需的条件，并使用包含球场的走廊起点、中间和终点的测光表进行检查。
确保摄像机设置为录制，并且摄像机的位置适合在被试穿过课程时捕捉他们。建议使用天花板安装，或者摄像机可以是手持式的。准备好路线后，让受试者进来记录首选的步行速度，或者 PWS 将受试者放在人行道的中央，以便他们的脚趾位于人行道边界的后面。
然后向受试者阅读说明，指示他们以正常的步行速度走在走廊上。在大厅尽头被告知时停下来，然后转身走回去。使用秒表开始录制。
一旦被试者的脚越过黑色边界并进入通道，就停止记录时间。一旦一只脚越过走道另一端的黑色边界，这次记录为首选步行速度 1 或 PWS 1。然后让受试者转身并朝相反的方向重复该过程。
记录这次以及 PWS 2。然后对两个记录的时间进行平均，并将其记录为随机化方案中受试者的最终首选步行速度。设置第一门课程。
请参阅提供的图表以正确映射障碍物。地砖应用作绘制障碍物的网格。用不可磨灭的记号笔沿纵轴和横轴对图块进行编号，以便轻松放置障碍物，这很有帮助。
根据提供的图表在不显眼的位置标记障碍物也很有帮助。现在导游以 40 英尺人行道的起点为准。受试者应位于走道中央，D 列，脚趾在边界后面。
再次阅读主题的课程说明。使用秒表开始录制。一旦对象的脚越过黑色边界并进入通路，然后停止计时。
一旦一只脚越过走道另一端的黑色边界，记录。这次作为被摄体的核心速度 Cs 也记录下来。如果击中障碍物，并按照说明以三分制对每次击中的严重程度进行分级。
课程运行也应被录像，以便以后由独立观察员确认。完成课程导航任务后，将主题转过来面向课程，然后将其置于课程的中心。确保旋转任何需要重新定位以便从课程结束时查看正确颜色的障碍物。
然后阅读课程说明以主题。此时，将管理第一个对象识别任务。让受试者转身告诉研究助理他们在 30 秒内可以辨别的物体总数。
现在就记录这个数字。指示受试者在路线中向后走动并指向每个障碍。他们可以看到。
他们是否与障碍物相撞并不重要。如果发生冲突，请对影响的严重性进行分级，但不要重定向主题。他们可以看到的障碍物数量被记录下来。
记录他们能够检测到哪些障碍物会很有帮助。这没有时间限制。接下来，为将为主题障碍运行的下一个课程版本进行设置。课程。
对于运行的每个课程迭代，应重复导航和障碍物识别，蒙眼引用 6 个引用，36 名完全健康的盲人成年受试者在基线时完成整个障碍课程，然后在使用 Brainport 设备进行 15 至 20 小时的结构化训练方案后再次完成。基线和训练后首选步行速度的百分比表明，使用 brainport 的受试者比没有 brainport 的受试者走得更慢。该图显示了使用脑端口的可能错误百分比结果的基线与脑端口条件结果，与无脑端口条件相比，受试者与障碍物的碰撞次数呈减少的趋势。
一旦您对课程感到满意，该技术大约需要 90 分钟。如果你做得好，课程的每个级别都可以在昏暗或明亮的照明下运行。这允许您确定环境照明是否对性能有影响。
但不要忘记，当你与盲人主题一起工作时，他们不会像被引用的主题那样感知他们的环境。因此，有一个视力正常的向导总是很重要的，他们紧随其后，以确保他们不会绊倒。
查看完整文字稿并访问数千部科学视频
概述
本文描述了一种便携式、标准化的障碍赛跑课程，旨在评估极低视力个体的障碍物避让能力。该课程成本效益高，易于设置，并在测试导航能力方面表现出可靠性和可重复性。
关键研究组成部分
科学领域
- 视力障碍
- 障碍物导航
- 行为评估
背景
- 视力障碍影响导航能力。
- 标准化测试方法对于可靠评估至关重要。
- 便携式解决方案可以在各种环境中方便测试。
- 之前的方法可能缺乏可重复性或可访问性。
研究目的
- 创建一个可靠的障碍赛跑课程，用于评估低视力个体的导航能力。
- 提供详细的组装和管理课程的说明。
- 增强导航评估的可访问性。
使用的方法
- 确定障碍赛跑课程的合适空间。
- 收集课程建设所需的设备。
- 为墙壁和障碍物上色，并设置照明。
- 准备测试区域，确保适当的照明和障碍物摆放。
主要结果
- 课程易于管理且成本效益高。
- 在评估中已被证明可靠且可重复。
- 参与者可以有效地完成课程。
- 设置允许一致的测试条件。
结论
- 便携式障碍赛跑课程是评估视力障碍个体导航能力的有价值工具。
- 标准化方法提高了评估的可靠性。
- 未来的研究可以利用这个课程进一步探索导航能力。
常见问题
Executive Industry Relevance
This standardized obstacle course provides a reproducible, portable method for evaluating functional mobility in vision-impaired populations, supporting preclinical and translational assessment of sensory substitution and artificial vision technologies. By quantifying navigation performance through preferred walking speed and error rates, the assay enables objective comparison of device efficacy across study sites and lighting conditions. Its low cost and ease of deployment facilitate multicenter trials and iterative device optimization in early discovery phases.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses by measuring real-world navigation outcomes in ultralow vision models.
- Operational Value: Supports functional target validation through standardized, quantifiable mobility endpoints independent of visual acuity.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated biological systems for downstream workflows by establishing reproducible obstacle avoidance metrics.
- Operational Value: Addresses assay standardization and scalability through portable, low-cost course design suitable for multicenter use.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Discusses disease relevance and translational biomarker alignment by linking device training to measurable mobility improvements in blind subjects.
- Operational Value: Describes continuity from discovery through preclinical validation by enabling repeated testing across course iterations to assess learning and adaptation.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery continuum from early target validation to lead identification, providing functional readouts that inform go/no-go decisions for sensory substitution and artificial vision programs.
- Discovery Biology: Explains how the method supports hypothesis testing by quantifying obstacle avoidance as a proxy for restored visual function.
- Screening: Describes assay readiness through standardized course layouts that ensure consistent performance metrics across subjects and sessions.
- Analytics: Highlights measurements like percent preferred walking speed and error percent that enable quantitative comparison of navigation performance.
- Translational Research: Connects the method to preclinical continuity by demonstrating how device training translates to improved mobility in a controlled, replicable environment.
- Enterprise Reuse: Frames the method as a reusable capability rather than a single-use technique due to its portability and multiple course versions preventing memorization effects.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence, target validation, reduction of mechanistic ambiguity in assessing artificial vision device functionality.
- Operational Value: Standardization, reproducibility, and scalability across sites due to portable design and standardized construction protocols.
- Strategic Value: Better go/no-go decisions, capital efficiency, and reduced late-stage biological risk by providing early functional mobility data.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization and advancement decisions based on quantitative navigation outcomes across device iterations.
Implementation Considerations
- Required scientific expertise in low-vision assessment and mobility testing protocols.
- Instrumentation and analytical infrastructure needs including stopwatches, video recording, and light meters for standardized illumination.
- Cross-team standardization requirements for obstacle placement, lighting conditions, and scoring consistency across evaluators.
- Adaptation considerations across model systems, including adjustment of course dimensions for different subject populations or device form factors.
- Practical limitations supported by source material: reliance on sighted guides for subject safety during testing with blind participants.
