Summary
We beschrijven een overdekt, draagbare, gestandaardiseerde cursus die gebruikt kunnen worden om obstakel vermijden evalueren bij personen die hebben ultralow visie. De cursus is relatief goedkoop, eenvoudig te beheren, en is gebleken betrouwbaar en reproduceerbaar.
Abstract
We beschrijven een overdekt, draagbare, gestandaardiseerde cursus die gebruikt kunnen worden om obstakel vermijden evalueren bij personen die hebben ultralow visie. Zes slechtzienden controles en 36 volledig blind, maar verder gezonde volwassen mannelijke (n = 29) en vrouwelijke (n = 13) patiënten (leeftijd 19-85 jaar), zijn ingeschreven in een van de drie studies met het testen van de Brainport sensoriële substitutie apparaat. De proefpersonen werden gevraagd om de cursus voor te navigeren, en na, Brainport training. Ze voltooide een totaal van 837 runs natuurlijk op twee verschillende locaties. Gemiddelden en standaarddeviaties werden berekend over de geregelde types, cursussen, lichten, en bezoeken. We gebruikten een lineair mixed effect model om verschillende categorieën te vergelijken in de PPWS (percentage voorkeur loopsnelheid) and error procent gegevens die aantonen dat de cursus iteraties goed waren ontworpen. De cursus is relatief goedkoop, eenvoudig te beheren, en is aangetoond dat het een haalbare manier om de mobiliteit functie te testen zijn. Data-analyse DEMONSTRATes dat de uitkomst van percentenfout en voor percentage voorkeur loopsnelheid, dat elk van de drie gangen is verschillend, en dat binnen elk niveau, elk van de drie iteraties gelijk. Dit zorgt voor randomisatie van de cursussen tijdens de toediening.
Afkortingen:
voorkeur loopsnelheid (PWS)
snelcursus (CS)
percentage voorkeur loopsnelheid (PPWS)
Introduction
Low vision revalidatie evaluaties moeten bepalen of interventie leidt tot verbetering van de functie. Prestatiecijfers betrekken typisch computer based lezen of functionele assessments 1-9 evenals de kwaliteit van leven vragenlijsten 10-15. In staat zijn om ook het vermogen van de low vision patiënt om te navigeren rond obstakels te beoordelen kan ook aanwijzingen geven functionele verbeteringen 18 met name in het geval van kunstmatige visie apparaten. Geruschat et al.. Onlangs gepubliceerd navigatie resultaten met een retina-implantaat chip, met de nadruk op de noodzaak van een standaard metrische op dit gebied 17. Momenteel zijn er geen breed geaccepteerde, objectieve, gevalideerd en vollediger normen voor het bepalen van de capaciteit voor het ontwijken van obstakels.
Ontwikkeling van een functionele test die zou correleren met navigatie prestaties voor personen met een verminderd gezichtsvermogen of "ultra low vision" als produced door kunstmatige visie zou wenselijk zijn, maar is een ongrijpbaar doel gebleven. De ontluikende gebied van kunstmatige visie apparaten zoals retinale implantaat chips 18-24 of sensoriële substitutie-apparaten zoals de Brainport 25 en The Voice 26, vereist een test van het ontwijken van obstakels die kunnen correleren met de navigatie mogelijkheden van deze apparaten toegekend verhoogd. Een dergelijke beoordeling zou niet alleen in staat onderwerpen aan hun eigen beperkingen te begrijpen als ze doorkruisen hun omgeving, maar kan een middel voor het meten van verbetering met oriëntatie en mobiliteit opleiding of tussen iteraties van zichtverbeterende prototype apparaten. Idealiter zou er een mogelijkheid om het risico van een individu te beoordelen voor het najaar van ongevallen 27 zijn.
Ons doel was om een hindernisbaan die bruikbaar zijn voor evaluatie navigatie vermogen bij patiënten die kunstmatige vision hulpmiddelen te verzekeren en uitlezen op het gebied van l creërenow visie in het algemeen. Een overzicht van de gepubliceerde literatuur over hindernissen en visuele beperking werd uitgevoerd met behulp van de PubMed-database. Er zijn talrijke pogingen geweest bij het creëren van gestandaardiseerde hindernisbanen 16,17,28-31,34. De meeste zijn niet draagbaar in de zin dat het moeilijk zou zijn om exact te reproduceren de instelling, met name voor outdoor gangen. Maguire et al.. Beschrijven hindernisbaan die wordt gebruikt om de prestaties mobiliteit vertonen patiënten met Leber Aangeboren Amaurosis. Deze cursus heeft het voordeel dat ze draagbaar en klein, maar het is niet duidelijk of de verschillende iteraties zijn beschikbaar voor geheugenopslag effecten te voorkomen is gemaakt, noch zijn er bepalingen voor de obstakels die niet op de vloer, textuur verandert, of zijdelingse verplaatsingen. Leat biedt een indringende beschrijving van de mogelijke valkuilen in het ontwerpen van een cursus en zet weer een beschrijving van een outdoor cursus die zou helaas niet in staat zijn om exact gereproduceerd met een Alterntieve locatie 30. Velikay-Parel et al.. Beschreef een mobiliteit test voor gebruik met retinale implantaat-chips. Dit ontwerp heeft het voordeel dat draagbaar en eenvoudig uit te voeren. Hoewel deze cursus kan worden gereproduceerd op een andere locatie, zijn er geen specifieke details over het verloop constructie voorzien. Bovendien, en meer betrekking was dat ze toonden het leereffect bereikt asymptotische niveaus als gevolg van natuurlijk vertrouwdheid, dus het kunnen natuurlijk memoriseren geheel te voorkomen zou de zorg voor het verlies van leereffect in de tijd 18 elimineren. Geen van de tot dusver beschreven cursussen zijn op grote schaal door de low-vision of revalidatie gemeenschappen.
De auteurs vervolgens overlegd met een team van zes low vision ergotherapeuten en oriëntatie en specialisten mobiliteit vanuit de West-Pennsylvania School voor blinde kinderen (Pittsburgh, PA) en de Blind en Visie Diensten Revalidatie van Pittsburgh (Homestead, PA) regarding voorgestelde cursus ontwerp. Wenselijke eigenschappen van een functioneel hindernisbaan geïdentificeerd inbegrepen: Draagbaarheid voor eenvoudige montage / demontage en opslag, flexibiliteit om te testen onder zowel dim en heldere lichtomstandigheden, en 'real life' situaties spiegelen door het opnemen van obstakels die voorwerpen in het huis van een patiënt milieu vormen dat zijn stevig genoeg om herhaalde botsing te weerstaan terwijl ze taai om letsel bij de patiënt te voorkomen. Daarnaast werd het noodzakelijk geacht om verschillende soorten omgevingen ontworpen op zodanige wijze, zodat wanneer toegediend in willekeurige volgorde voorkomt cursus memoriseren. Bovendien moet de cursus aantonen reproduceerbare resultaten in verschillende instellingen, hebben een sterke inter-en intra beoordelaar betrouwbaarheid en zijn een objectieve maatstaf van ruimtelijk inzicht.
Het hoogtepunt van deze inspanning was de ontwikkeling van een hindernisbaan die redelijkerwijs kon worden verwacht te worden gereproduceerd in een standaard institutionelegang. De cursus is ontworpen om verschillende vaardigheden, allemaal belangrijk voor de proefvaart. Elk niveau van de cursus probeert een aantal bijzondere soorten belemmeringen in het dagelijks navigatie activiteiten zijn gericht. De eerste gang evalueert het vermogen om door relatief hoge contrast doelen die allen op de vloer worden geplaatst, maar vereist een groot aantal omwentelingen. De tweede cursus evalueert de mogelijkheid om te navigeren door obstakels die zowel hoog als laag contrast, vloer textuur veranderingen zijn, en objecten in de lucht zweeft. De laatste cursus evalueert de mogelijkheid om Styrofoam obstakels die lage contrast navigeren, oppervlakte glans veranderingen op de vloer, de toevoeging van nonStyrofoam obstakels (stof), vloertegel kleurveranderingen, obstakels die moeten worden stapte over, en obstakels die niet op de vloer. De cursussen worden geëtiketteerd 1, 2, en 3 voor het gemak van de etikettering, maar deze aanduiding mag niet worden opgevat als steeds meer in moeilijkheidsgraad. Binnen elk niveau zijn er three versies van de cursus, die kunnen worden gerandomiseerd voor cursus memoriseren voorkomen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Cursus Bouw
- Installeer cursus vloer. Afmetingen natuurlijk zijn 40 m lang met 7 m breed, bestaande uit 280 1 ft 2 draagbare vloertegels (beige evenement vloertegels). Plaats met zwarte versiering rond perimeter alleen (Figuur 1).
- Verf de aangrenzende muren om de vloertegels creëren van een enigszins monochroom omgeving passen. Kleuren gebruikten we met grijswaarden worden weergegeven (Tabel 5). Als de specifieke kleuren niet beschikbaar zijn, raden wij het nemen van een tegel naar een ijzerhandel voor kleuraanpassing.
- Installeer verlichting volgens de verlichting template (Figuur 1). Verbinden lichten om dimmer.
- Verf obstakels volgens schilderen instructies (figuur 2).
2. Bereid Testing Area
- Verlichting aan te passen aan de gewenste conditie en check meter met licht in het begin, midden en einde van de gang met de cursus. Zorg ervoor dat de video-camera is ingesteld om op te nemen en dat de plaatsing van de camera geschikt is voor de onderwerpen vast te leggen zoals ze lopen door de cursus. Wij adviseren een montage aan het plafond of als alternatief de camera kan met de hand worden gehouden.
3. Record Preferred loopsnelheid PWS
- Plaats onderwerp in het midden van de loopbrug (natuurlijk kolom "D"). Opmerking: tenen moet achter grens van loopbrug. Lees de instructies op het onderwerp (figuur 3).
- Begin stopwatch eenmaal voet kruist zwarte rand en op pad. Stoptijd eenmaal voet kruist zwarte rand aan de andere kant van de loopbrug. Recordtijd als PWS1. Draai onderwerp om en herhaal de procedure in omgekeerde richting. Recordtijd als PWS2. Gemiddelde PWS1 en PWS2 en opnemen als definitief PWS.
4. Obstacle Course Navigatie
- Van de randomisatieschema, het opzetten van de eerste cursus (figuur 4). Vloertegels moet gebruikt worden als het net op which de obstakels in kaart gebracht. Verwezen naar de tekening voor de juiste toewijzing van de obstakels. Het is nuttig om de tegels nummer langs de verticale en horizontale as met een onuitwisbare markering om gemakkelijke plaatsing van de hindernissen mogelijk. Het is ook nuttig om de obstakels te etiketteren volgens de informatie die schema's in een onopvallende locatie.
- Begeleiden onderwerp te beginnen van 40 ft loopbrug. Lees de instructies op het onderwerp (figuur 3). Onderwerp moet worden geplaatst in het centrum van loopbrug (kolom "D") met de tenen achter grens. Begin stopwatch eenmaal voet kruist zwarte rand en op pad. Stoptijd eenmaal voet kruist zwarte rand aan de andere kant van de loopbrug. Noteer dit keer als Cursus Speed (CS).
- Record wanneer obstakels worden geraakt, de indeling van de ernst van de aanslag op een 3-puntsschaal. De cursus run moet worden gefilmd voor latere bevestiging door een onafhankelijke waarnemer.
5. Obstakel Identificatie
- Na voltooiing van course navigatie taak, draai onder rond om de koers en positie in het midden natuurlijk (kolom D) worden geconfronteerd. Opmerking: zorg ervoor dat alle obstakels die herpositionering nodig hebben om de juiste kleur te bekijken vanaf einde van de cursus wordt gedraaid. Lees de instructies op onderwerp (figuur 3). Op dit moment is de eerste identificatie object taak zal worden toegediend. Vraag het onderwerp om te draaien en vertel de Research Assistant het totale aantal objecten kunnen onderscheiden binnen 30 sec. Dit nummer moet worden geregistreerd.
- Vraag het onderwerp terug te lopen door de cursus en wijzen op elk obstakel ze kunnen zien. Het maakt niet uit als ze in botsing komen met het obstakel. Het aantal obstakels die ze kunnen zien is opgenomen. Het is nuttig om op te nemen welke belemmeringen zij kunnen waarnemen. Dit is niet getimed.
Artikelen 4 en 5 moet worden herhaald voor elke cursus versie die wordt uitgevoerd.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Vakken
Zes slechtzienden geblinddoekt, slechtzienden, en 36 volledig blind, maar verder gezonde volwassenen (leeftijd 19-85 jaar), mannen (n = 29) en vrouwelijke (n = 13) werden opgenomen in een van de drie studies met het testen van de BrainPort zintuiglijke substitutie-apparaat (Wicab, Madison WI). Alle studies werden goedgekeurd door de Universiteit van Pittsburgh IRB en alle vakken een erkend informed consent document ondertekend. Alle studies waren een in vakken, ontwerp zodanig dat elk onderwerp fungeerde als hun eigen controle herhaalde metingen. Slechtzienden onderwerpen werden geblinddoekt te simuleren een nieuw blind voorwaarde voor alle testprocedures. Gezichtsscherpte van lichtperceptie of slechter voor mensen met blindheid werd bevestigd met balsem lichtperceptie test en de FrACTSnellen score van <2/5, 000 en een oogonderzoek voorafgaand aan de inschrijving. Alle proefpersonen voltooiden de hele hindernisbaan bij aanvang en vervolgens na 15-20 uur gestructureerd protocol met de BrainPort apparaat. Dit protocol is bedoeld om elementaire vaardigheid overleggen met het apparaat en omvat ongeveer 2 uur van het lopen / mobiliteitstraining binnen de kantooromgeving (lokaliseren van deuren, ramen, stoelen, etc.). De primaire uitkomstmaat voor de cursus navigatie wordt gemeten door het percentage voorkeur loopsnelheid (PPWS), dat is een gouden standaard voor mobiliteit onderzoek. Dit wordt berekend door CS door PWS (zie instructies). Onze secundaire uitkomst procent fout, gedefinieerd als het percentage van de mogelijke botsing met obstakels op de baan.
De eerste 16 personen werden gestuurd door alle 9 gangen iteraties in zowel lichte en donkere lichtomstandigheden voor een totaal van 18 loopt door de hindernisbaan per onderwerp. Gemiddelden en standaarddeviaties werden berekend over de geregelde types, cursussen, lichten, en bezoeken. Aan te passen voor random effecten tussen herhaalde metingen in elke geneste cluster binnen een onderwerp, werd het lineaire mixed effect model dat wordt gebruikt om te vergelijken diffcategorieën Erent in de PPWS en het percentage fout-gegevens. De geneste clustering was in de orde van het onderwerp identificatienummer, bezoek (vooropleiding en na training), licht (dim en licht), en natuurlijk niveau (1, 2, en 3). Een eerste analyse van de eerste 16 patiënten toonde aan dat er geen statistisch significante verschillen tussen de verschillende versies van de cursus binnen elke moeilijkheidsgraad. Daarom, met het oog op onderwerp belasting te minimaliseren, de overige proefpersonen werden gerandomiseerd naar een versie van natuurlijk 1, 2, en 3 bij weinig licht en een andere versie natuurlijk 1, 2, en 3 in fel licht. Dit verminderde de tijd om de cursus te voltooien van 3 uur tot iets minder dan 1 uur. Zowel de volgorde van de cursussen en lichtomstandigheden werden gerandomiseerd naar de mogelijk negatieve gevolgen van afnemende concentratie en / of vermoeidheid te voorkomen.
Gegevens voor alle vakken wordt weergegeven in tabel 1 voor PPWS en tabel 2 voor percentage fout. De gegevens zijnals volgt in iedere tabel afspraak: Alle (pre-en post trainingsgegevens gecombineerd), Pre opleiding (geen Brainport) en Post training (met Brainport), respectievelijk. Noot voor vooropleiding waarden onderwerpen zonder visie, die de neiging te resulteren in grotere standaardfouten voor deze aandoening. Alle gerapporteerde p-waarden zijn tweezijdig en statistische analyses werden uitgevoerd met behulp van Stata/IC12.1. Wij vonden dat voor de uitkomsten van PPWS en Percentage Error, het drie-gangen niveaus (1, 2, en 3) waren niet gelijk. We vonden ook dat de niveaus van de negen sub banen waren niet gelijk. Onze resultaten toonden dat de drie deelvak iteraties (a, b en c) voor niveau 1 gelijk waren, evenals drie deelvak iteraties (a, b en c) niveau 3 voor alle omstandigheden. Maar voor niveau 2, de sub cursussen bleken gelijk te zijn bij gebruik van de Brainport, maar niet bij aanvang (geen Brainport / vooropleiding conditie), waarvan de resultaten voor de gecombineerde aandoening getroffen.
Figuur 6 is een histogram showing onze resultaten voor PPWS, waaruit blijkt dat proefpersonen met behulp van de Brainport liep langzamer dan zonder (PPWS 1.90 voor No Brainport Staat versus 3,92% voor de Brainport conditie, p = 0,001) Herziening van de video-camera's was bijzonder nuttig om deze resultaat. Wanneer de blinde proefpersonen lopen door de cursus bij baseline, lopen ze op hun normale tempo maar raakte alles in hun pad als zij geen middelen voor het detecteren van obstakels. Echter, patiënten met het apparaat bezig visuele scanning, een gedrag dat afwezig zonder Brainport was, en weerspiegelt een toename PPWS waarden (zie video).
Figuur 7 toont onze basislijn versus Brainport voorwaarde resultaten voor de uitkomst van het percentage mogelijke fouten. Met behulp van de Brainport, patiënten hadden een trend naar een kleiner aantal botsingen met obstakels in vergelijking met de niet BrainPort conditie. Een tekort van de huidige kunstmatige visie apparaten is het gebrek aan dieptezicht, dus hoewelze zouden een obstakel detecteert, is het heel moeilijk in te schatten zijn afstand. Dit is vanwege de beperkte resolutie die Brainport en het gebruik van een camerasysteem. Om extra inzicht te geven in de obstakel vermijden mogelijkheden van Brainport, zijn twee visuele identificatie taken uitgevoerd tijdens de voorstelling proef. De eerste vindt plaats op de afronding van de cursus wanneer het onderwerp wordt gevraagd om te draaien en vertellen de examinator het aantal objecten in de totale cursus die hij / zij kan onderscheiden. We vonden dat de resolutie van de Brainport was niet voldoende om deze taak uit te voeren, maar het blijft te worden getest in een low vision cohort. De tweede identificatie taak behelst een untimed wandeling door een versie van elk niveau van de cursus en het onderwerp punt vragen om obstakels die ze kunnen detecteren. Deze visuele identificatie taken wordt apart gehouden van de getimede cursusnavigatie taken, zodat er geen loopsnelheid 34 beïnvloeden. In addition, voor het obstakel detectie taak botsingen worden niet opgenomen. De "geen Brainport" of vooropleiding voorwaarde werd niet getest als geen van onze blinde proefpersonen in staat om deze taak te voltooien zou zijn geweest. Tabel 4 toont de resultaten voor het obstakel detectie taak met behulp van de Brainport bij weinig licht en fel licht. We waren in staat om deze verder te analyseren door de kleur van de gedetecteerde obstakels. Dit is belangrijk voor kunstmatig zicht, die sterk afhankelijk is van contrast. Algemeen vonden we dat proefpersonen konden de aanwezigheid van een obstakel ongeveer 48% van de tijd of het obstakel hoge of lage contrast detecteren. Over het algemeen werden hoog contrast obstakels gemakkelijker dan laag contrast obstakels ongeacht de lichtomstandigheden (56.25% versus 40%, respectievelijk) gedetecteerd. Obstakeldetectie niet significant verschillen tussen lichtomstandigheden waarschijnlijk door de aanwezigheid van luminantie middeling software op het BrainPort.
Tabel 1. Representatieve samenvatting van de resultaten die procent aangewezen loopsnelheid vergelijkt bij aanvang te plaatsen -. Brainport trainingswaarden De Kruskall-Wallis test werd gebruikt tot de uitgangswaarden (geen Brainport staat, of vooropleiding) te vergelijken met die verkregen na een week van Brainport training (Brainport staat , of na de training). Klik hier voor grotere afbeelding .
Tabel 2. Representatieve samenvatting van de resultaten die procent mogelijke fouten vergelijkt op b aseline Brainport training waarden te plaatsen. De Kruskall-Wallis test werd gebruikt tot de uitgangswaarden (geen Brainport staat, of vooropleiding) te vergelijken met die verkregen na een week van Brainport training (Brainport staat, of na training). Klik hier voor grotere afbeelding .
Tabel 3. Gedetailleerde beschrijving van de obstakels die voor de cursus. Klik hier voor grotere afbeelding .
p_upload/51205/51205table4.jpg "width =" 500px "/>
Tabel 4. Percentage van lichte en donkere objecten die in zowel zwak en heldere verlichting tijdens het obstakel detectie taak. Klik hier voor grotere afbeelding .
Tabel 5. Detail van de voor hindernisbaan bouwmaterialen. Klik hier voor grotere afbeelding .
"/>
Figuur 1. Vloeren en verlichting set-up sjabloon. Klik hier voor grotere afbeelding .
Figuur 2. Obstakel schilderen instructies. Klik hier voor grotere afbeelding .
Figuur 3. Instructies voor het personeel bij het toedienen natuurlijk. target = "_blank"> Klik hier voor grotere afbeelding.
Figuur 4. Illustratie van elk van de 9 gangen iteraties gegroepeerd op natuurlijk niveau, inclusief een beschrijving van het aantal windingen en het pad breedte. Verticale pad verwijst naar aantal open tegels zal worden gevlogen in voorwaartse richting, Horizontaal pad verwijst naar aantal open tegels zal worden gevlogen in de rechter of linker richting. Beurt verwijst naar wanneer het onderwerp oriëntatie of richting moet veranderen om een obstakel te vermijden. Klik hier voor grotere afbeelding .
jpg "src =" / files/ftp_upload/51205/51205fig5.jpg "width =" 500px "/>
Figuur 5. Illustratie van de geïdealiseerde pad traject door elke cursus. Klik hier voor grotere afbeelding .
Figuur 6. Procent Preferred loopsnelheid bij aanvang en Post Training. Klik hier voor grotere afbeelding .
Figuur 7. Percentage of Eventuele fouten gemaakt bij aanvang en Post Training. Klik hier voor grotere afbeelding .
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
We beschrijven een overdekt, draagbaar, gemakkelijk reproduceerbaar en relatief goedkope cursus die gebruikt kunnen worden om obstakel vermijden evalueren bij personen die blind of slechtziend zijn. De meeste huidige hindernisbaan ontwerpen en testen (dwz SLEEPBOTEN) zijn moeilijk te vergelijken op meerdere sites en waarnemers, of zijn permanente instillaties die niet gemakkelijk op andere locaties 16,17,30 worden uitgevoerd. Ons doel was om een cursus die kunnen worden gestandaardiseerd voor gebruik op verschillende plaatsen en met verschillende waarnemers maken en die sommige voorspellende zou verschaffen of interventie (dwz kunstmatige zichtinrichting of mobiliteitstraining) geen effect had.
We bouwden een draagbare hindernisbaan van 40 meter lang met 7 m breed, bestaande uit 280 1 ft 2 draagbare vloertegels. De vloertegels aan weerszijden van de omtrek van het natuurlijk ook beige, maar hebben een 1 in donkere rand aan de buitenzijde edge, die dient om de grens van de cursus af te bakenen. De aangrenzende muren zijn geschilderd op de vloertegels creëren van een enigszins monochroom omgeving passen. Dit dient om ambient contrast te verminderen en de obstakels meer op de voorgrond te maken. Een totaal van 16 hindernissen die voorwerpen aangetroffen in de dagelijkse omgeving, zoals stoelen, tafels, vuilnisbakken, enz. werden geïdentificeerd door de oriëntatie en mobiliteit consultants. We herschapen de objecten in representatieve blok vormen van piepschuim, (zie tabel 3 voor de exacte specificaties), met 10 hindernissen worden gebruikt voor een bepaalde cursus iteratie. Deze obstakels bevinden zich op de grond of hangen aan het plafond op een hoogte van 63 in vanaf de begane grond, als de gemiddelde hoogte van de Amerikaanse vrouwen is 63,8 in vs gemiddelde Amerikaanse man hoogte van 69,3 in 33. Styrofoam obstakels werden vervaardigd volgens aangepaste specificaties. De zijkanten van de hindernissen donkerder geverfd or lichter dan de omgevingstemperatuur kleur contrast variëren. Andere obstakels zijn een donkere stapel van stof, veranderingen in kleur vloer en veranderingen in de vloer textuur, de laatste door het plaatsen van een vloerbedekking mat op de hindernisbaan. Deze werden toegevoegd aan de suggestie van de ergotherapeuten, die opmerkt dat val ongelukken vaak voorkomen wanneer schittering of andere textuur wijzigingen worden opgevat als een obstakel. Ambient verlichting wordt gecontroleerd en gemeten met een lichtmeter. De totale kosten voor alle aanverwante materialen natuurlijk inclusief alle uitkomstmaat is ongeveer $ 5200 USD.
Obstakels zijn gerangschikt in drie vooraf gespecificeerde niveaus, met 3 onderwijsleeractiviteiten of iteraties voor elk niveau. Elke cursus niveau bevat dezelfde set van obstakels gerangschikt in 1 van 3 configuraties. Cursus niveaus worden bepaald door het aantal omwentelingen en het pad breedte, als ook het type en de plaatsing van obstakels. Elke cursus wordt een kleurcode en in kaart gebracht op een rooster (vloertegels) voor een snelle en gemakkelijke reproduceerbaarheid(Figuur 4). Elk van de 3 gangen permutaties binnen elk moeilijkheidsgraad is ontworpen met een gelijk of zelfs identiek aantal pad breedtes en schakelt tussen obstakels (Figuur 5). Cursussen kunnen worden uitgevoerd in zowel photopic (licht) en mesopische (dim) verlichting. Alle loopt door de cursus worden gefilmd. Elke cursus duurt ongeveer 0,5-5 min om te navigeren, afhankelijk van de uitgangssituatie navigatie vaardigheden, de voorkeur loopsnelheid, en natuurlijk niveau. Voor getimede assessments, zijn proefpersonen geïnstrueerd om hun weg te vinden door de hindernisbaan zo snel mogelijk met behulp van normale gang terwijl het vermijden van objecten om de beste van hun vermogen.
De primaire uitkomstmaat voor de cursus navigatie wordt gemeten door te kijken naar het percentage voorkeur loopsnelheid (PPWS). PPWS wordt veel gebruikt in balans en lopen onderzoek en een goede maatregel, want het biedt het voordeel dat patiënten optreden als hun eigen controles, waardoor normaliseren resultaten voor fysiekefactoren zoals lengte en gewicht en voor geslacht en leeftijd 32. Via deze meetmethode heeft het extra voordeel van ontkenning van enig effect van de vorige training tussen onderwerpen mobiliteit.
Terwijl het gebruik van procent PPWS is een goede primaire uitkomstmaat om een verschil tussen het begin en na de interventie op de prestaties (bijv. een lage visierehabilitatie of kunstmatige visie gebruiksvriendelijk apparaat) te bepalen, is het slechts een van de vele beoordelingen die we gebruikten. Als het gezicht loopt de cursus is het aantal fouten of "botsingen" ook opgenomen. Fouten worden gekwantificeerd op een 3-puntsschaal zoals eerst beschreven door Marron en Bailey 31. Fouten werden gescoord als 1 punt als het onderwerp in contact met een obstakel, maar was in staat om te corrigeren in ≤ 5 sec, 2 punten als het onderwerp nam 5-15 sec tot fouten, en 3 punten corrigeren als het onderwerp duurde> 15 sec om zelf corrigeren of vereist de hulp van een van de aio's aan de erro corrigerenr 31. We hebben ook twee object identificatie taken, die beide zijn untimed. De eerste vereist het onderwerp aan de cursus net afgerond bekijken en tel het aantal obstakels die ze kunnen detecteren. De tweede vereist de onderwerpen aan de cursus en wijs naar objecten die ze denken dat ze op hun pad te navigeren.
We vonden PPWS een geschikte primaire uitkomstmaat om een verschil tussen het begin en na de interventie op de prestaties bepalen. Voor onze studie, deze statistiek betrouwbaar aangetoond dat proefpersonen aanzienlijk is vertraagd bij gebruik van de Brainport, een bevinding die werd bevestigd door het feit dat de proefpersonen gescand hun omgeving (zie video). We zijn momenteel het verzamelen van gegevens over de vraag of PPWS scores kunnen verbeteren na langdurig gebruik van de Brainport met extra oriëntatie en mobiliteit training. Procent Fout gegevens consequent voorgesteld trends voor verbeterde prestaties in elke cursus niveau. Een groot gat in functie voor de camera gebaseerd artificial visie apparaten is het gebrek aan diepgaande informatie. Het is waarschijnlijk dat Procent Fout resultaten zou verbeteren als kunstmatige visie apparaten had de mogelijkheid om dit gebod te schakelen. Inderdaad, hebben we pilots vergelijken van verschillende vibrotactiele stokken aan de Brainport evenals studies met multimodale ingang (Brainport plus vibrotactiele stokken) met deze hindernisbaan (gegevens niet getoond) uitgevoerd. Voorlopige resultaten suggereren dat het gebruik van vibrotactiele systemen, die kan overbrengen van diepte, het verbeteren van zowel PPWS en Percentage Error prestaties. De twee tertiaire uitkomsten van obstakeldetectie kan worden gebruikt diepte geven aan de navigatie analyse. Bijvoorbeeld, hoewel Procent Fout scores niet merkbaar verbeteren, proefpersonen waren in staat om te detecteren of een obstakel aanwezig is ongeveer de helft van de tijd, wanneer vermoedelijk zou dit geen van de tijd voor een blinde persoon zijn zonder een hulpmiddel was.
Reactie moeten worden gemaakt met betrekking tot het maken van vergelijkingen tussen elk niveau van de cursus. Zoals vermelded in de inleiding, elk "niveau" bezit zijn eigen unieke omstandigheden ontworpen test een specifieke combinatie van navigatie vaardigheden. Daarom is het belangrijk om niet te concluderen dat er een progressieve toename in moeilijkheden tussen de niveaus 1, 2, en 3. Zo zijn er minder belemmeringen te raken in niveau 3, maar vloer en textuur verandert. We doen goed voor deze factoren procenten te berekenen mogelijke fout berekeningen. Voor een bepaalde cursus, we tellen alleen de werkelijke obstakels een onderwerp kan raken, maar niet vloer textuur verandert. Voor de textuur of kleur verandert zich op de vloer, zijn gedragsveranderingen (dwz aarzelingen, enz.) Opgenomen, en worden weerspiegeld in de PPWS berekening. In het obstakel detectie taken, vloer textuur en glans "hindernissen" zijn opgenomen in de berekening. De specifieke details voor opname in de instructie document.
Verdere studies moeten worden uitgevoerd om te controleren of de cursus iterations identiek zijn binnen elk niveau voor patiënten met een verminderd gezichtsvermogen. Diverse functies van de percepties ingeschakeld door de Brainport kan niet overdragen aan patiënten met resterende zicht. Bijvoorbeeld, bij gebruik van de Brainport, lichtere contrastrijke objecten wordt sneller gedetecteerd dan met weinig contrast. Het apparaat heeft wel een invert functie, die kan donkerder objecten afsteken tegen een lichtere achtergrond. Bovendien, als gevolg van luminantie middeling software, de lichtomstandigheden (dim versus helder licht) had geen statistisch significant verschil in prestaties met de Brainport te maken, maar we zouden verwachten ambient verlichting zou in het algemeen van invloed op de prestaties voor personen die lijden aan aandoeningen zoals glaucoom of macula degeneratie.
We hebben het gevoel dat onze koers diverse eigenschappen bezit die het aantrekkelijk voor zowel onderzoek als klinische doeleinden ten opzichte van de bestaande obstakel vermijden platformen te maken. Het belangrijkste is, vonden we de koers naar reproducible. We hebben twee instillaties, en er was geen verschil in prestaties tussen de sites. Bovendien is de installatie is gemakkelijk te regelen en te beheren, met een gemiddelde duur van de proef die minder dan 90 minuten. Het feit dat er een totaal van 36 mogelijke permutaties natuurlijk maakt memoriseren onwaarschijnlijk, zelfs na herhaalde testen, het verstrekken van randomisatie regelingen worden gebruikt. Met zowel dim en fel licht zorgt voor een onderzoek of ambient verlichting heeft een negatieve impact op de mobiliteit. Verschillende resultaten maatregelen mogelijk, zoals PPWS, percentenfout twee untimed visuele identificatie taken en kunnen analyseren op basis van zowel de kleur en het soort obstakels.
Nadelen van ons natuurlijk ook de noodzaak om een hal die is 40 m lang, dat het dezelfde kleur als de vloertegels kan worden geschilderd te hebben, en een bergkast om de obstakels te huisvesten. Het is ook nuttig als eenmaal permanent de vloertegels en ke kunt installerenep de lichten aangebracht op het plafond. Eenmaal geïnstalleerd, deze beide onopvallend, maar afhankelijk van de inrichting van de inrichting kan merkbaar.
Tot slot beschrijven we een draagbare, gestandaardiseerde hindernisbaan instrument dat is gebruikt om bepaalde functies mobiliteit te beoordelen voor gebruik met kunstmatige visie apparaten en toestanden van ultra-low vision. De cursus is relatief goedkoop, eenvoudig te beheren, en is gebleken betrouwbaar en reproduceerbaar. Toekomstige werkzaamheden moet het nut ervan te onderzoeken in low vision populaties.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
DCED staat Pennsylvania
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Event Floor Tiles, beige | Snaplock Industries, Salt Lake City UT | Beige | |
| Event Floor Tiles, black trim | Snaplock Industries, Salt Lake City UT | Male loop | |
| Event Floor Tiles, black trim | Snaplock Industries, Salt Lake City UT | Female loop | |
| Event Floor Tiles, Edging | Snaplock Industries, Salt Lake City UT | Black | |
| Wall Paint: Satin Premium Plus Internal Satin Enamel Custom Color Match | Behr, Inc Santa Ana CA | custom | Greyscale value = 45 |
| Obstacle paint | Valspar Paints, Wheeling, IL | DuJour (#70002-6) | DuJour Greyscale value = 15 |
| Obstacle paint | Valspar Paints, Wheeling, IL | Fired Earth (#6011-1) | Fired Earth Greyscale value = 95 |
| Styrofoam obstacles | Universal Foam Products, Orlando CA | custom | |
| Con-Tact Brand Contact Paper | Lowe's Home Improvement | 639982 | Solid Black |
| Con-Tact Brand Contact Paper | Lowe's Home Improvement | 615542 | Stainless Steel |
| Con-Tact Brand Contact Paper | Lowe's Home Improvement | 614416 | Solid White |
| 3 ft x 6 ft Standard tuff Olefin Floor Mat | Commercial Mats and Rubber A Division of Georgia Mills Direct Saratoga Springs, NY | Charcoal | |
| 3 ft x 6 ft Standard tuff Olefin Floor Mat | Commercial Mats and Rubber A Division of Georgia Mills Direct Saratoga Springs, NY | Smoke | |
| Fisher Scientific Traceable Dual Range Light Meter | Fisher Scientific | 06-662-63 | International Light, Newburyport MA, USA |
| 5 1/2 in Clamp Light | Lowe's Home Improvement | 203198 | |
| GE 65-Watt indoor incandescent flood light bulb | Lowe's Home Improvement | 163209 |
References
- Applegate, W. B., Miller, S. T., Elam, J. T., Freeman, J. M., Wood, T. O., Gettlefinger, T. C. Impact of cataract surgery with lens implantation on vision and physical function in elderly patients. JAMA. 257 (8), 1064-1066 (1987).
- Ebert, E. M., Fine, A. M., Markowitz, J., Maguire, M. G., Starr, J. S., Fine, S. L. Functional vision in patients with neovascular maculopathy and poor visual acuity. Arch. Ophthalmol. 104 (7), 1009-1012 (1986).
- Dougherty, B. E., Martin, S. R., Kelly, C. B., Jones, L. A., Raasch, T. W., Bullimore, M. A. Development of a battery of functional tests for low vision. Optom. Vis. Sci. 86 (8), 955-963 (2009).
- Alexander, M. F., Maguire, M. G., Lietman, T. M., Snyder, J. R., Elman, M. J., Fine, S. L. Assessment of visual function in patients with age-related macular degeneration and low visual acuity. Arch. Ophthalmol. 106 (11), 1543-1547 (1988).
- Ross, C. K., Stelmack, J. A., Stelmack, T. R., Fraim, M. Preliminary examination of the reliability and relation to clinical state of a measure of low vision patient functional status. Optom. Vis. Sci. 68 (12), 918-923 (1991).
- Bullimore, M. A., Bailey, I. L., Wacker, R. T.
- Turco, P. D., Connolly, J., McCabe, P., Glynn, R. J. Assessment of functional vision performance: a new test for low vision patients. Ophthalmic. Epidemiol. 1 (1), 15-25 (1994).
- Bittner, A. K., Jeter, P., Dagnelie, G. Grating acuity and contrast tests for clinical trials of severe vision loss. Optom. Vis. Sci. 88 (10), 1153-1163 (2011).
- West, S. K., Rubin, G. S., Munoz, B., Abraham, D., Fried, L. P. Assessing functional status: correlation between performance on tasks conducted in a clinic setting and performance on the same task conducted at home. J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 52 (4), 209-217 (1997).
- Owsley, C., McGwin, G. Jr, Sloane, M. E., Stalvey, B. T., Wells, J. Timed instrumental activities of daily living tasks: relationship to visual function in older adults. Optom. Vis. Sci. 78 (5), 350-359 (2001).
- Mangione, C. M., Lee, P. P., Gutierrez, P. R., Spritzer, K., Berry, S., Hays, R. D. National Eye Institute Visual Function Questionnaire Field Test Investigators. Development of the 25-item National Eye Institute Visual Function Questionnaire. Arch. Ophthalmol. 119 (7), 1050-1058 (2001).
- Massof, R. W., Rubin, G. S.
- Massof, R. W., Fletcher, D. C. Evaluation of the NEI visual functioning questionnaire as an interval measure of visual ability in low vision. Vision Res. 41, 397-413 (2001).
- Stelmack, J. A., Stelmack, T. R., Massof, R. W. Measuring low-vision rehabilitation outcomes with the NEI VFQ-25. Invest. Ophthalmol Vis Sci. 43 (9), 2859-2868 (2002).
- Stelmack, J. A., Szlyk, J. P., Stelmack, T. R., Demers-Turco, P., Williams, R. T., Moran, D., Massof, R. W. Psychometric properties of the Veterans Affairs Low-Vision Visual Functioning Questionnaire. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 45 (11), 3919-3928 (2004).
- Velikay-Parel, M., Ivastinovic, D., Koch, M., Hornig, R., Dagnelie, G., Richard, G., Langmann, A. Repeated mobility testing for later artificial visual function evaluation. J. Neural. Eng. 4 (1), 102-107 (2007).
- Geruschat, D. R., Bittner, A. K., Dagnelie, G. Orientation and mobility assessment in retinal prosthetic clinical trials. Optom. Vis. Sci. 89 (9), 1308-1315 (2012).
- Chader, G. J., Weiland, J., Humayun, M. S. Artificial vision: needs, functioning, and testing of a retinal electronic prosthesis. Prog. Brain Res. 175, 317-332 (2009).
- Sachs, H. G., Veit-Peter, G. Retinal replacement--the development of microelectronic retinal prostheses--experience with subretinal implants and new aspects. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 242 (8), 717-723 (2004).
- Alteheld, N., Roessler, G., Walter, P. Towards the bionic eye--the retina implant: surgical, opthalmological and histopathological perspectives. Acta Neurochir. Suppl. 97 (2), 487-493 (2007).
- Benav, H., et al. Restoration of useful vision up to letter recognition capabilities using subretinal microphotodiodes). Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. , 5919-5922 (2010).
- Rizzo, J. F. 3rd, Wyatt, J., Loewenstein, J., Kelly, S., Shire, D. Perceptual efficacy of electrical stimulation of human retina with a microelectrode array during short-term surgical trials. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 44 (12), 5362-5369 (2003).
- Rizzo, J. F. 3rd, Wyatt, J., Loewenstein, J., Kelly, S., Shire, D. Methods and perceptual thresholds for short-term electrical stimulation of human retina with microelectrode arrays. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 44 (12), 5355-5361 (2003).
- Humayun, M. S., et al. Argus II Study Group. Interim results from the international trial of Second Sight's visual prosthesis. Ophthalmology. 119 (4), 779-788 (2012).
- Danilov, Y., Tyler, M. Brainport: an alternative input to the brain. J. Integr. Neurosci. 4 (4), 537-550 (2005).
- Merabet, L. B., Battelli, L., Obretenova, S., Maguire, S., Meijer, P., Pascual-Leone, A. Functional recruitment of visual cortex for sound encoded object identification in the blind. Neuroreport. 20 (2), 132-138 (2009).
- Arfken, C. L., Lach, H. W., McGee, S., Birge, S. J., Miller, J. P. Visual Acuity, Visual Disabilities and Falling in the Elderly. J. Aging Health. 6 (38), 38-50 (1994).
- Lovie-Kitchin, J., Mainstone, J. C., Robinson, J., Brown, B. What areas of the visual field are most important for mobility in low vision patients. Clin. Vis. Sci. 5 (3), 249-263 (1990).
- Hassan, S. E., Lovie-Kitchin, J., Woods, R. L. Vision and mobility performance of subjects with age-related macular degeneration. Optom. Vis. Sci. 79 (11), 697-707 (2002).
- Leat, S., Lovie-Kitchin, J. E. Measureing mobility performance: experience gained in designing a mobility course. Clin. Exp. Optom. 89 (4), 215-228 (2006).
- Marron, J. A., Bailey, I. Visual factors and orientation-mobility performance. Am. J. Optom. Physiol. Opt. 59 (5), 413-426 (1982).
- Clark-Carter, D. D., Heyes, A. D., Howarth, C. I. The efficiency and walking speed of visually impaired people. Ergonomics. 29 (6), 779-789 (1986).
- Fryan, C. D., Gu, Q., Ogden, C. L. Division of Health and Nutrition Examination Surveys. Anthropometric Reference Data for Children and Adults United States 2007-2010. Vital and Health Statistics Series. 11 (252), 20-22 (2012).
- Maguire, A. M., et al. Age-dependent effects of RPE65 gene therapy for Leber's congenital amaurosis: a phase 1 dose-escalation trial. Lancet. 374 (9701), 1597-1605 (2009).
