Summary
אנו מתארים כמובן מקורה, ניידים, סטנדרטיים שניתן להשתמש בם כדי להעריך את ההימנעות מהמכשולים באנשים שיש להם חזון ultralow. כמובן הוא זול יחסית ופשוט לניהול, והוכח להיות אמין לשחזור.
Abstract
אנו מתארים כמובן מקורה, ניידים, סטנדרטיים שניתן להשתמש בם כדי להעריך את ההימנעות מהמכשולים באנשים שיש להם חזון ultralow. שישה פקדי רואי ו36 זכר בוגר עיוור לחלוטין אבל בריא (n = 29) ונושאים נשיים (n = 13) (שנות טווח גילים 19-85), נרשמו באחד משלושת מחקרים שכלל בדיקות של מכשיר ההחלפה חושית BrainPort. נבדקים התבקשו לנווט את הקורס לפני, ואחרי, אימון BrainPort. הם השלימו כולל של 837 פועל כמובן בשני מקומות שונים. ממוצעים וסטיות תקן חושבו על פני סוגי שליטה, קורסים, אורות, וביקורים. אנחנו השתמשנו במודל מעורב השפעות יניארי כדי להשוות קטגוריות שונות בPPWS (מהירות הליכה מועדפת אחוזים) ונתונים אחוזים השגיאה להראות כי החזרות כמובן תוכננו כראוי. כמובן הוא זול יחסית ופשוט לניהול, והוכח להיות דרך אפשרית על מנת לבדוק את תפקוד ניידות. demonstrat ניתוח נתוניםes כי לתוצאה של שגיאת אחוזים, כמו גם למהירות הליכה אחוז מועדף, שכל אחד משלושת הקורסים שונה, וכי בתוך כל רמה, כל אחת משלוש החזרות שווים. זה מאפשר לאקראי של הקורסים בניהול.
קיצורים:
מהירות הליכה מועדפת (PWS)
מהירות כמובן (CS)
מהירות הליכה העדיפה אחוז (PPWS)
Introduction
הערכות שיקום ראייה ירודה חייבות לקבוע אם תוצאות התערבות בשיפור בתפקוד. מדדי ביצועים בדרך כלל כרוכים ערכות מחשב המבוסס על קריאה או פונקציונלית 1-9, כמו גם את איכות חיים של שאלוני 10-15. היכולת גם כדי להעריך את היכולת לנווט סביב מכשולים של מטופל הראייה הירוד יכולה גם לספק רמזים לשיפורים פונקציונליים 18 במיוחד במקרה של התקני ראייה מלאכותיים. Geruschat et al. פרסם לאחרונה תוצאות ניווט עם שבב שתל רשתית, המדגיש את הצורך במדד סטנדרטי בתחום זה 17. כרגע יש לא מקובל באופן נרחב, אובייקטיבי, תוקף, וסטנדרטים מקיפים לקביעת קיבולת להימנעות ממכשולים.
פיתוח של מבחן פונקציונלי שהייתי מתאם לביצועי ניווט לאנשים עם ראייה ירודה או "חזון נמוך במיוחד" כמו produced ידי ראייה מלאכותית יהיה רצוי, אבל נשאר מטרה חמקמקה. התחום המתפתח של מכשירים לראייה מלאכותיות כגון שבבי רשתית שתל 18-24 או מכשירי החלפה חושיים כגון BrainPort 25 והקול 26, מחייב בדיקה של הימנעות ממכשולים שעלולים לתאם מוגברים יכולות ניווט שמעניקה מכשירים אלה. הערכה כזו הייתי לא רק לאפשר לנבדקים מבינים את המגבלות שלהם כאשר הם חוצים את סביבתם, אבל עשוי לספק אמצעים למדידת שיפור עם אורינטציה והכשרת ניידות או בין החזרות של מכשירי אב טיפוס שיפור ראייה. באופן אידיאלי, ייתכן שיש כמה יכולת להעריך את הסיכון של אדם לתאונות נפילה 27.
המטרה שלנו הייתה ליצור מסלול מכשולים שיהיה שימושיים להערכה של יכולת ניווט בחולים באמצעות מכשירי ראייה מלאכותיים והעברה לשדה lחזון ow באופן כללי. סקירת הספרות שפורסמה במסלולי מכשולים ועל ראייה בוצעה תוך שימוש בבסיס נתוני PubMed. היו ניסיונות רבים ביצירת קורסי מכשול סטנדרטי 16,17,28-31,34. רוב אלה הם לא ניידים במובן שזה יהיה קשה לשחזר בדיוק את ההגדרה, במיוחד לקורסים חיצוניים. מגווייר et al. לתאר מסלול מכשולים המשמש להצגת ביצועי ניידות בחולים עם מולדת Amaurosis לבר. קורס זה יש את היתרון של להיות נייד וקטן, אבל זה לא ברור אם חזרות שונות נעשו זמינות כדי למנוע תופעות שינון, וגם אין הוראות כל מכשולים שהם לא על הרצפה, שינויי מרקם, או stepovers. Leat מספק תיאור נוקב של בעיות פוטנציאליות בעיצוב כמובן ומכניס תיאור של קורס חיצוני שלמרבה הצער לא הייתי מסוגל לשכפל בדיוק בaltern שובative מיקום 30. Velikay-פאטל et al. תיאר בדיקת ניידות לשימוש עם שבבי שתל רשתית. עיצוב זה היה היתרון של להיות נייד ופשוט לביצוע. אמנם ודאי שזה יכול להיות מועתק באתר חלופי, אין פרטים ספציפיים על הבנייה כמובן מסופקים. יתר על כן, ועוד בעניין היה שהם הראו את השפעת הלמידה הגיעה לרמות אסימפטוטי בשל היכרות כמובן, ולכן יכולת למנוע שינון כמובן לגמרי עלול לחסל את הדאגה לאובדן של למידת השפעה לאורך זמן 18. אף אחד מהקורסים שתוארו עד כה אומצו באופן נרחב על ידי הקהילות לראייה נמוכה או שיקום.
המחברים לאחר מכן התייעצו עם צוות של שישה מטפלי ראייה ירודה בעיסוק וכיוון ומומחי ניידות מבית הספר בפנסילבניה המערבי לילדים עיוורים (פיטסבורג, פנסילבניה) והעיוור וחזון שירותי שיקום של פיטסבורג (הומסטד, רש"פ) regarding הציע עיצוב כמובן. תכונות רצויות של מסלול מכשולים תפקודי זוהה כללו: ניידות להרכבה / פירוק קל ואחסון, גמישות לבדוק תחת שני תנאי התאורה העמומים ובהירים, ולשקף מצבים "חיים אמיתיים" על ידי כולל מכשולים המייצגים את האובייקטים בסביבת ביתו של מטופל, כי הם יציב מספיק כדי לעמוד בהתנגשות חוזרת ונשנית בעת היותו רקיע במטרה למנוע פגיעה בחולה. בנוסף הוא נחשב צורך יש מספר סוגים של סביבות שנועדו בכגון דרך, כך שכאשר מנוהל בסדר אקראי מונע שינון כמובן. בנוסף, כמובן צריך להפגין תוצאות לשחזור בהגדרות מרובות, יש אמינות מדרג היתר ותוך חזקה ולהיות אמת מידה אובייקטיבית של מודעות מרחבית.
שיאו של מאמץ זה היה פיתוח של מסלול מכשולים אשר סביר שצפויים להיות מועתק ברמה מוסדיתמסדרון. הקורס נועד לבחון כישורים שונים, כולם חשובים לניווט. כל רמה של הקורס מנסה להתמקד כמה סוגים מסוימים של מכשולים נתקלו בפעילויות ניווט יומיומיות. הקורס הראשון מעריך את היכולת לנווט מטרות ניגוד גבוהות יחסית כל מה שמונחים על הרצפה, אך דורש מספר רב של פניות. הקורס השני מעריך את היכולת לנווט דרך מכשולים, כי הם ניגוד שני גבוה ונמוך, שינויי מרקם רצפה, ואובייקטים תלויים באוויר. כמובן הסופיים מעריך את היכולת לנווט מכשולים קלקר שניגודיות נמוכה, משטח בוהק שינויים בקומה, התוספת של מכשולים nonStyrofoam (בד), שינויי צבע אריחי רצפה, מכשולים שיש דלגו מעל, וחסמים שאינם על רצפה. הקורסים מסומנים 1, 2, ו -3, כדי להקל על תיוג, אבל ייעוד זה לא צריך להתפרש כהולך וגובר ברמת הקושי. בתוך כל רמה, יש thrגרסאות EE של הקורס, שבו ניתן באופן אקראי כדי למנוע שינון כמובן.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. בניית קורס
- התקנת רצפה כמובן. ממדי קורס הם רגל 40 ארוך של 7 רגל רחב היקף של 280 1 רגל 2 אריחים ניידים רצפה (מרצפות אירוע בצבע בז'). הנח עם שוליים שחורים מסביב בלבד (איור 1).
- לצבוע את הקירות הסמוכים ללהתאים את אריחי רצפת יצירת סביבה חד גוני במידה מסוימת. צבעים שאנו בשימוש עם ערכי גווני אפור מסופקים (לוח 5). אם צבעים מסוימים אינם זמינים, אנו ממליצים לקחת אריח לחנות לחומרי בניין להתאמת צבעים.
- התקנת תאורה בהתאם לתבנית התאורה (איור 1). חבר אורות לעמעם.
- לצייר מכשולים על פי הוראות ציור (איור 2).
2. הכן את איזור הבדיקה
- התאם תאורה למצב רצוי ולבדוק עם מד אור בהתחלה, האמצע וסוף של המסדרון המכיל כמובן. ודא שמצלמת הווידאו מוגדרת להקליט והמיקום של המצלמה הוא מתאים כדי ללכוד את הנושאים כפי שהם חוצים את הקורס. אנו ממליצים תקרת הר או לחלופין המצלמה יכולה להיות מוחזקת ביד.
3. שיא מועדף מהירות ההליכה PWS
- נושא המשרה במרכז הטיילת (עמודה כמובן "D"). הערה: הבהונות צריכה להיות מאחורי הגבול של שביל. קראו את ההוראות לנושא (איור 3).
- תתחיל שעון עצר פעם אחת ברגל חוצה גבול שחור ועל מסלול. לעצור את הזמן פעם אחת ברגל חוצה גבול שחור בקצה השני של שביל. זמן שיא כPWS1. הפעל נושא סביבו ולחזור על הליך בכיוון הפוך. זמן שיא כPWS2. PWS1 הממוצע וPWS2 ולהקליט כPWS סופי.
4. מכשול קורס ניווט
- מהערכה האקראית, הקים את הקורס הראשון (איור 4). יש להשתמש באריחים לקיר כמו הרשת על WHIch המכשולים ממופים. עיין בתרשים הניתן למיפוי נכון של המכשולים. זה מועיל ללמספר את האריחים לאורך הציר האנכי ואופקי עם סמן בלתי מחיק, כדי לאפשר מיקום קל של המכשולים. הוא גם מועיל לתייג את המכשולים על פי התרשימים שסופקו במיקום בולט.
- מדריך נושא להתחיל 40 שביל ft. קראו את ההוראות לנושא (איור 3). נושא צריך להיות ממוקם במרכזה של טיילת (עמודה "D") עם אצבעות מאחורי הגבול. תתחיל שעון עצר פעם אחת ברגל חוצה גבול שחור ועל מסלול. לעצור את הזמן פעם אחת ברגל חוצה גבול שחור בקצה השני של שביל. הקלט הפעם כקורס מהירות (CS).
- שיא כאשר מכשולים הם פגעו, ואת דירוג החומרה של הלהיט בקנה מידת 3 נקודות. הריצה כמובן צריכה להיות מצולמת לאישור מאוחר יותר על ידי משקיף עצמאי.
5. זיהוי מכשולים
- עם השלמת couמשימת ניווט RSE, להפוך נושא סביבה כדי להתמודד עם הקורס ועמדה במרכזו של קורס (העמודה D). הערה: ודא שכל מכשולים שדורשים מיקום מחדש על מנת להציג את הצבע נכון מהסוף כמובן הוא הסתובב. קראו את ההוראות לנושא (איור 3). בשלב זה משימת זיהוי האובייקט הראשונה תנוהל. לשאול את הנושא להסתובב ולהגיד לי עוזר מחקר המספר הכולל של אובייקטים שהם יכולים להבחין בתוך 30 שניות. מספר זה צריך להיות מוקלט.
- אומר לנבדק לחזור ברגל דרך המסלול והצבע על כל מכשול שהם יכולים לראות. זה לא משנה אם הם מתנגשים עם המכשול. מספר המכשולים שהם יכולים לראות נרשם. זה מועיל כדי להקליט בו מכשולים שהם מסוגלים לזהות. זה לא תוזמן.
פריטים 4 ו -5 יש לחזור לכל גרסה כמובן שהיא פועלת.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
נושאים
שש עיניים מכוסות רואי, רואי, ו36 מבוגרים עיוורים לחלוטין אבל בריאים (שנות טווח גילים 19-85), זכר (n = 29) ונקבה (n = 13) נבדקים נרשמו באחד משלושת מחקרים שכלל בדיקה של BrainPort החושי מכשיר החלפה (Wicab, מדיסון ויסקונסין). כל המחקרים אושרו על ידי אוניברסיטת פיטסבורג IRB וכל הנושאים שנחתמו אושר מסמך הסכמה מדעת. כל המחקרים היו בנושאים, עיצוב צעדים חוזר ונשנה באופן שכל נושא שימש כשליטה שלהם. נושאי רואי היו מכוסים כדי לדמות מצב עיוור חדש לכל הליכי הבדיקה. חדות ראייה של תפיסת אור או גרועה יותר עבור אלו עם עיוורון אושרה עם מבחן באלם אור תפיסה וציון FrACTSnellen של <2/5, 000 ובדיקת עיניים לפני ההרשמה. כל הנבדקים השלימו את מסלול מכשולים כל בתחילת מחקר ושוב לאחר פרוטוקול אימון מובנה 15-20 שעה עם BrainPorמכשיר לא. פרוטוקול זה נועד להקנות מיומנות בסיסית עם המכשיר וכולל כ 2 שעות של אימוני ניידות / ניידות בסביבת העבודה המשרדית (איתור דלתות, חלונות, כיסאות וכו '). התוצאה העיקרית לניווט כמובן נמדדה על ידי אחוז מהירות העדיפה הליכה (PPWS), שהוא תקן זהב למחקר ניידות. זה מחושב על ידי חלוקת CS ידי PWS (ראה הוראות). התוצאה המשנית שלנו היא שגיאת אחוזים, שהוגדר כאחוז מהתנגשות האפשרית עם מכשולים על הקורס.
16 הנושאים הראשונים נשלחו דרך כל 9 החזרות כמובן בשני מצבי התאורה הבהירים ועמומים עבור סכום כולל של 18 עובר מסלול מכשולים לכל נושא. ממוצעים וסטיות תקן חושבו על פני סוגי שליטה, קורסים, אורות, וביקורים. כדי להתאים לאפקטים אקראיים בין מדידות חוזרות ונשנות בכל אשכול מקונן בנושא, המודל מעורב השפעות יניארי שימש להשוות הבדלקטגוריות erent בPPWS ונתוני שגיאת אחוזים. האשכולות המקוננים היו בסדר הגודל של מספר זיהוי נושא, ביקור (pretraining ולאחר אימון), אור (עמום ובהיר), וכמובן ברמה (1, 2, ו -3). ניתוח ראשוני של 16 הנושאים הראשונים הראה כי לא היו הבדלים משמעותיים סטטיסטי בין הגרסאות בודדות של הקורס בכל רמת קושי. לכן, על מנת לצמצם את נטל נושא, הנושאים שנותרו חולקו באופן אקראי לאחת גרסאות, כמובן 1, 2, ו -3 באור עמום וגרסה נוספת של קורס 1, 2, ו -3 באור בהיר. זה הפחית את הזמן כדי להשלים את המסלול מ 3 שעות רק פחות מ 1 שעות. שניהם בסדר הגודל של הקורסים ותנאי תאורה חולקו באופן אקראי כדי למנוע את ההשפעות פוטנציאליות השליליות של ריכוז ו / או עייפות דעיכה.
הנתונים לכל הנושאים מפורטים בלוח 1 לPPWS ולוח 2 לשגיאה באחוזים. הנתונים הואמסודר באופן הבא בכל שולחן: כל (נתוני אימון לפני ואחרי משולבים), אימונים קדם (אין BrainPort) והדרכה לפרסום (עם BrainPort), בהתאמה. שימו לב לpretraining ערכים, נושאים הם ללא חזון, שנטה לגרום לשגיאות תקן גדולות יותר למצב זה. כל p-הערכים המדווחים הם דו צדדיים וניתוחים סטטיסטיים נעשו באמצעות Stata/IC12.1. מצאנו כי לתוצאות PPWS ושגיאה באחוזים, הרמות כמובן שלוש (1, 2, ו -3) לא היו שווה. בנוסף, מצאנו כי הרמות של תשעה קורסי משנה לא היו שווה. התוצאות שלנו הראו כי שלוש חזרות subcourse (a, b, ו-c) לרמה 1 היו שווים, וכך גם שלוש חזרות subcourse (a, b, ו-c) לרמה 3 לכל התנאים. עם זאת לרמה 2, קורסי המשנה הוצגו להיות שווה בעת השימוש בBrainPort, אבל לא בתחילת המחקר (לא במצב BrainPort / pretraining), שהשפיע על תוצאותיה כספיות למצב המשולב.
איור 6 הוא sho היסטוגרמהאגף התוצאות שלנו לPPWS, אשר מוכיח כי נבדקים באמצעות BrainPort הלכו לאט יותר מאשר בלעדיו (PPWS 1.90 לאף BrainPort מצב לעומת 3.92% למצב BrainPort, p = 0.001) סקירה של מצלמות וידאו הייתה מועילה במיוחד בלהסביר את זה תוצאה. כאשר הנבדקים העיוורים ללכת דרך הקורס בתחילת המחקר, הם הולכים בקצב הנורמלי שלהם אבל פגעו בשום דבר שנקרה בדרכם, כמו שאין להם אמצעים לאיתור מכשולים. עם זאת, נושאי שימוש במכשיר העוסק בסריקה חזותית, התנהגות שנעדרה ללא BrainPort, ומשקפים בעלייה בערכי PPWS (ראה וידאו).
איור 7 מראה הבסיס שלנו לעומת תוצאות מצב BrainPort לתוצאה של שגיאות אפשריות אחוזים. שימוש BrainPort, נבדקים היו מגמה של מספר מופחת של התנגשויות עם מכשולים בהשוואה לשום מצב BrainPort. מחסור של מכשירי ראייה מלאכותיים הנוכחיים הוא חוסר תפיסת עומק, אז למרותהם עלולים לזהות מכשול, זה די קשה להעריך את המרחק. זאת בשל יכולות רזולוציה מוגבלות של BrainPort ושימוש במערכת מצלמה אחת. על מנת לספק תובנה נוספת לתוך יכולות הימנעות מהמכשולים של BrainPort, שתי משימות זיהוי החזותיות שנערכו במהלך משפט ביצועים. הראשון מתקיים בסיום הקורס, כאשר הנבדק מתבקש להסתובב ולספר לחוקר את מספר האובייקטים בסך הכל כמובן שהוא / היא יכולה להבחין. מצאנו כי הרזולוציה של BrainPort לא הייתה מספיק כדי לבצע משימה זו, אבל זה עדיין לא נבדק במדגם ראייה ירוד. משימת זיהוי השנייה כרוכה בהליכה ללא זמן באמצעות גרסה אחת של כל רמה של הקורס ולשאול את הנקודה כפופה למכשולים שהם יכולים לזהות. משימות זיהוי חזותיות זה מתנהלת בנפרד ממשימות הניווט כמובן מתוזמן על מנת שלא להשפיע על מהירות הליכה 34. בadditio n, להתנגשויות משימת זיהוי המכשולים לא נרשם. "אין BrainPort" או מצב pretraining לא נבדק כמו שאף אחד מהנבדקים העיוורים שלנו היה מסוגל להשלים משימה זו. טבלת 4 מציגה את התוצאות שלנו למשימת זיהוי המכשולים באמצעות BrainPort באור עמום ואור בהיר. היינו יכול להמשיך לנתח את זה לפי הצבע של המכשול שאותר. זה חשוב לראייה מלאכותית, שהיא תלויה במידה רבה בניגוד. בסך הכל, מצאנו כי הנבדקים הצליחו לזהות את נוכחותם של כל מכשול על 48% מהזמן אם המכשול היה עם ניגודיות גבוהה או נמוכה. באופן כללי, מכשולים ניגודיות גבוהים התגלו בקלות רבה יותר מאשר מכשולים ניגודיות נמוכים ללא קשר לתנאי תאורה (56.25% לעומת 40%, בהתאמה). זיהוי מכשולים לא משתנה באופן משמעותי בין תנאי תאורה, סביר להניח בשל נוכחותם של תוכנת מיצוע היקות במכשיר BrainPort.
r.within-page = "תמיד"> 
טבלת 1. סיכום נציג של תוצאות אשר משווה מהירות הליכה מועדפת אחוזים בתחילת מחקר כדי לכתוב -. ערכי אימון BrainPort מבחן Kruskall-אליס שימש להשוות ערכי בסיס (לא במצב BrainPort, או pretraining) לאלה שהושגו אחרי שבוע של אימוני BrainPort אחד (מצב BrainPort , או שלאחר אימון). לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.
טבלה 2. סיכום נציג של תוצאות אשר משווה שגיאות אפשריות באחוזים ב aseline לפרסם ערכי אימון BrainPort. מבחן Kruskall-אליס שימש להשוות ערכי בסיס (לא במצב BrainPort, או pretraining) לאלה שהושגו אחרי שבוע של אימוני BrainPort (מצב BrainPort, או שלאחר אימון) אחד. לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר .
לוח 3. תיאור מפורט של מכשולים המשמשים לקורס. לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.
"Width =" p_upload/51205/51205table4.jpg "/> 500px
לוח 4. אחוז האובייקטים הבהירים וכהים שזוהו בתאורה עמומה ושני בהירה במהלך משימת זיהוי מכשולים. לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.
לוח 5. פירוט של החומרים הנדרשים לבניית מסלול מכשולים. לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.
"/>
איור 1. תבנית הגדרת ריצוף ותאורה. לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.
איור 2. הוראות ציור מכשול. לחצו כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.
איור 3. הוראות לצוות בעת ניהול כמובן. target = "_blank"> לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.
איור 4. איור של כל אחת מהחזרות כמובן 9 מקובצים לפי רמת קורס כולל תיאור של מספר הסיבובים ורוחב נתיב. נתיב אנכי מתייחס למספר האריחים הפתוחים שחצו בכיוון קדימה, נתיב אופקי מתייחס למספר אריחים הפתוחים שחצה בכיוון ימינה או שמאלה. תורו מתייחס כאשר הנושא חייב לשנות את הנטייה או כיוון, כדי למנוע מכשול. לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.
"Src =" jpg / files/ftp_upload/51205/51205fig5.jpg "width =" "/> 500px
איור 5. איור של מסלול נתיב האידיאליזציה דרך כל קורס. לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.
איור 6. אחוזים מהירות הליכה מועדפת בתחילת מחקר ולאחר אימון. לחצו כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.
איור 7. אחוז oו שגיאות אפשריות נעשו בתחילת מחקר ולאחר אימון. לחצו כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
אנו מתארים כמובן מקורה, ניידים, לשחזור בקלות, וזול יחסית, שניתן להשתמש כדי להעריך את ההימנעות מהמכשולים באנשים שהם עיוורים או בעלי ראייה ירודה. רוב עיצובי מסלול מכשולים הנוכחיים ובדיקות (כלומר גוררות) קשים להשוות בין אתרים ומשקיפים, או instillations קבע שלא יכול בקלות להיות מבוצע במקומות חלופיים 16,17,30. המטרה שלנו הייתה ליצור כמובן שיכול להיות אחיד לשימוש במקומות שונים ועם משקיפים שונים, ואשר תספק כמה יכולת חיזוי באשר לשאלה האם התערבות (כלומר מכשיר ראייה מלאכותי או הכשרת ניידות) הייתה כל השפעה.
בנינו מסלול מכשולים ניידים מדידת 40 רגל ארוך של 7 רגל רחב היקף של 280 1 רגל 2 מרצפות ניידת. מרצפות איגוף ההיקפי של הקורס הן גם בצבע בז', אבל יש לי 1 בגבול כהה יותר באד מחוץge, המשמש להתוות את גבולו של הקורס. הקירות הסמוכים צבועים כדי להתאים את אריחי רצפת יצירת סביבה חד גוני במידה מסוימת. זה משמש להפחתת ניגוד הסביבה ולהפוך את המכשולים בולטים יותר. סך הכל 16 מכשולים המייצגים אובייקטים נתקל ביום לסביבת יום כגון כיסאות, שולחנות, פחי אשפה, וכו '. זוהו על ידי יועצי ההתמצאות וניידות. אנחנו מחדש האובייקטים בצורות בלוק נציג מהקלקר, (ראה טבלה 3 למפרט מדויק), עם 10 מכשולים בשימוש עבור כל איטרציה כמובן נתון. מכשולים אלה ממוקמים או על הרצפה או תלויים מהתקרה בגובה של 63 ממפלס קרקע, כגובה הממוצע של נשים אמריקאיות הוא 63.8 בלעומת גובה גבר אמריקאי ממוצע של 69.3 ב33. מכשולים קלקר יוצרו על פי מפרט מותאם אישית. הצדדים של המכשולים צבועים כהים יותר or בהיר מצבע הסביבה כדי להשתנות ניגוד. מכשולים אחרים כוללים ערימה כהה של בד, שינויים בצבע רצפה ושינויים במרקם רצפה, שהאחרון שנוצר על ידי הצבת שטיח שטיח במסלול המכשולים. אלה נוספו על פי הצעתו של המרפאים בעיסוק, אשר ציינו כי תאונות נפילה לעתים קרובות להתרחש כאשר שינויים בוהק או מרקם אחר כהלכה כמכשול. תאורת הסביבה נשלטת ונמדדה עם מד אור. העלות הכוללת של חומרים הקשורים בכל הקורס כוללים כל מדידת התוצאות היא כ 5,200 $ דולר.
מכשולים מסודרים בשלוש רמות שנקבעו מראש, עם 3 subcourses או חזרות עבור כל רמה. כל רמה כמובן מכילה את אותו הסט של מכשולים מסודרים ב1 מתוך 3 תצורות. רמות קורס נקבעות על ידי מספר הסיבובים ורוחב נתיב, כמו גם סוג ומיקום של מכשולים. כל קורס הוא בצבעים וממופים על גבי רשת (מרצפות) לשחזור מהיר וקל(איור 4). כל אחת מהתמורות כמובן 3 בתוך כל רמת הקושי נועד עם דומה, אם לא זהה, מספר ברוחב נתיב והופך בין מכשולים (איור 5). קורסים ניתן להפעיל בשני photopic (האור) וmesopic (עמום) התאורה. כל עובר כמובן הם צלמו בוידאו. כל קורס נמשך כ 0.5-5 דקות לניווט, בהתאם לכישורים בסיסיים ניווט, מהירות הליכה מועדפת, ורמת קורס. להערכות מתוזמן, נושאים מונחים למצוא את דרכם דרך מסלול המכשולים מהר ככל האפשר באמצעות הליכה רגילה תוך הימנעות חפצים למיטב יכולתם.
התוצאה העיקרית לניווט כמובן נמדדת ע"י הסתכלות באחוז מהירות העדיפה הליכה (PPWS). PPWS נעשה שימוש נרחב באיזון ובמחקר בהליכה והוא אמצעי אידיאלי משום שהיא מציעה את היתרון של שמאפשר מקצועות לפעול כפקדים שלהם, ובכך תוצאות נרמול לפיסייםגורמים כגון גובה ומשקל, כמו גם למין וגיל 32. שימוש במדד זה יש את היתרון הנוסף של שלילת כל השפעה של אימוני ניידות קודמים בין נושאים.
אמנם שימוש באחוזי PPWS הוא מדד תוצאה עיקרי טוב כדי לקבוע את הבדל בין נקודת התחלה וביצועים לאחר התערבות (שיקום ראייה כלומר נמוך או שימוש במכשיר ראייה מלאכותי), הוא רק אחד מכמה הערכות שהשתמשנו. כנושא הוא ההליכה כמובן, את מספר השגיאות או "התנגשויות" הוא גם נרשם. שגיאות הן לכמת בהיקף 3 נקודות כפי שתואר לראשונה על ידי מארון ויום 31 ביילי. טעויות דורגו כנקודת 1 אם הנושא יצר קשר עם מכשול, אך היה מסוגלת לתקן ב≤ 5 שניות, 2 נקודות אם הנושא לקח 5-15 שניות כדי לתקן שגיאות, ו -3 נקודות אם הנושא לקח> 15 שניות לעצמי -נכון או נדרש הסיוע של אחד מעוזרי המחקר לתקן error ביום 31. יש לנו גם שתי משימות זיהוי אובייקט, אשר שניהם הן ללא זמן. הראשון מחייב את הנושא כדי להציג את הקורס רק הושלם ולספור את מספר המכשולים שהם יכולים לזהות. השני דורש נושאים לנווט את הקורס והצבע על אובייקטים שהם חושבים שהם בדרכם.
מצאנו PPWS להיות מדד תוצאה עיקרי מתאים כדי לקבוע את הבדל בין נקודת התחלה וביצועים שלאחר התערבות. למחקר שלנו, מדד זה באופן מהימן הוכיח כי נבדקים האטו באופן משמעותי בעת השימוש בBrainPort, ממצא אשר אושר על ידי העובדה שנושאים שנסרקו סביבתם (ראה וידאו). בשלב זה אנו אוספים נתונים על אם ציוני PPWS יכולים לשפר לאחר שימוש ממושך בBrainPort עם אורינטציה נוספת והכשרת ניידות. נתוני שגיאת אחוזים הציעו בעקביות מגמות לביצועים משופרים על פני כל רמה כמובן. פער גדול בתפקוד לסיבים כימי מצלמה מבוססתמכשירי ראיית l הוא חוסר המידע לעומק. סביר להניח כי תוצאות שגיאת אחוזים ישתפרו אם הייתה אמצעי ראייה מלאכותית את היכולת לאפשר למצווה זו. ואכן, יש לנו מחקרים שנערכו טייס השוואה כמה מקלות vibrotactile לBrainPort כמו גם מחקרים עם (מקלות BrainPort תוספת vibrotactile) קלט מולטי באמצעות קורס זה מכשול (מידע לא מוצג). תוצאות ראשוניות מראות כי שימוש במערכות vibrotactile, אשר יכול להעביר רמזי עומק, לשפר הן PPWS ושגיאה באחוזים ביצועים. שתי תוצאות שהיישונים של זיהוי מכשול יכולות לשמש כדי לספק עומק לניתוח הניווט. לדוגמא, למרות שציוני שגיאה באחוזים לא שפרו במידה ניכרת, נבדקים הצליחו לזהות אם מכשול נכח כמחצית מהזמן, כאשר ככל הנראה זה יהיה אף אחד הזמן לאדם עיוור ללא מכשיר עזר.
הערה צריכה להיעשות לגבי השוואות קבלת בין כל רמה של הקורס. כאזכורעורך בהקדמה, כל "רמה" הוא בעל תנאים ייחודיים משלו מבחן שנועד שילוב מסוים של כישורי ניווט. לכן, חשוב שלא להסיק שיש עלייה הדרגתית בקשיים בין רמות 1, 2, ו -3. לדוגמא, יש פחות מכשולים להכות ברמה 3, אך שינויים יותר רצפה ומרקם. אנו עושים חשבון לגורמים אלה בחישוב חישובי שגיאת אחוזים אפשריים. לכל קורס נתון, אנחנו סומכים רק מכשולים בפועל נושא יכול להכות, אבל שינויי מרקם לא רצפה. לשינויי מרקם או בצבע הממוקמים על הרצפה, שינויים התנהגותיים (ההיסוסים כלומר, וכו '.) נרשמים, ובאים לידי הביטוי בחישוב PPWS. במכשול משימות זיהוי, מרקם רצפה ו" מכשולים "סנוור כלולים בחישוב. הפרטים הספציפיים להקלטה כלולים במסמך ההוראה.
מחקרים נוספים צריכים להתבצע כדי לוודא אם אני כמובןterations זהה בתוך כל רמה עבור חולים עם ראייה ירודה. כמה תכונות של התפיסות מופעלות על ידי BrainPort אינן רשאיות להעביר לחולים עם ראייה שנותרה. לדוגמא, בעת השימוש בBrainPort, חפצי ניגודיות גבוהה בהירים קלים יותר לאיתור מאשר אלה עם ניגודיות נמוכה. המכשיר עושה לי פונקציה הפוך, אשר יכול להפוך אובייקטים כהים יותר להתבלט על רקע בהיר יותר. יתר על כן, בגלל תוכנת מיצוע בהיקות, את מצב התאורה (עמום לעומת אור בהיר) לא יעשה הבדל משמעותי מבחינה סטטיסטית בביצועים עם BrainPort, אבל היינו מצפה תאורת הסביבה הייתה בדרך כלל להשפיע על ביצועים עבור אנשים הסובלים ממחלות כגון גלאוקומה או מקולרי ניוון.
אנחנו מרגישים שהקורס שלנו הוא בעל כמה תכונות אשר הופכות אותו לאטרקטיבי למחקר והן למטרות קליניות בהשוואה לפלטפורמות הימנעות ממכשולים קיימות. והכי חשוב, שמצאנו כמובן להיות נציגroducible. יש לנו שני instillations, ולא היה הבדל בביצועים בין אתרים. יתר על כן, ההתקנה קל לארגן ולנהל, בזמן בדיקה ממוצע לוקח פחות מ 90 דקות. העובדה שיש בסך הכל 36 תמורות כמובן אפשריות הופכת את הזכירה סביר להתרחש בדיקות אפילו חוזרות ונשנות במהלך, ומספק תוכניות אקראיות נמצאות בשימוש. יש תנאי אור שני עמומים ובהירים מאפשר בחינה האם תאורת הסביבה היא בעל השפעה שלילית על ניידות. צעדי תוצאות כמה אפשריים, כוללים PPWS, שגיאת אחוזים, שתי משימות זיהוי חזותיות ללא זמן, והיכולת לנתח לפי שני הצבע והסוג של מכשולים.
חסרונות של הקורס שלנו כוללים את הצורך יש מסדרון שהוא 40 רגל באורך שיכול להיות צבוע באותו צבע כמו אריחי הרצפה, וארון אחסון לבית המכשולים. הוא גם מועיל אם פעם אחת באופן קבוע יכול להתקין את אריחי הרצפה וkeEP האורות מודבקים על התקרה. לאחר התקנה, אלה גם הם לא מתבלט, אך בהתאם לעיצוב של המתקן יכולים להיות מורגש.
לסיכום, אנו מתארים כלי נייד, תקני מסלול מכשולים שבו נעשה שימוש כדי להעריך כמה פונקציות ניידות לשימוש עם מכשירי ראייה מלאכותיים ומצבים של ראייה נמוכה במיוחד. כמובן הוא זול יחסית ופשוט לניהול, והוכח להיות אמין לשחזור. עבודה עתידית צריכה לחקור את השימושיות שלה באוכלוסיות ראייה ירודה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
יש המחברים אין לחשוף.
Acknowledgments
DCED מדינת פנסילבניה
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).
