Summary
Descriviamo un portatile naturalmente standardizzato coperta, che può essere utilizzato per valutare evitare di ostacolo in persone che hanno una visione ultrabassa. Il percorso è relativamente poco costoso, semplice da amministrare, e ha dimostrato di essere affidabile e riproducibile.
Abstract
Descriviamo un portatile naturalmente standardizzato coperta, che può essere utilizzato per valutare evitare di ostacolo in persone che hanno una visione ultrabassa. Sei controlli vedenti e 36 completamente cieco ma altrimenti sani maschi adulti (n = 29) e (13 n =) soggetti di sesso femminile (età 19-85 anni), sono stati arruolati in uno dei tre studi condotti test del dispositivo di sostituzione sensoriale BrainPort. I soggetti sono stati invitati a navigare il corso prima e dopo, la formazione BrainPort. Hanno completato un totale di 837 piste corso in due sedi diverse. Medie e deviazioni standard sono stati calcolati tutti i tipi di controllo, corsi, luci, e visite. Abbiamo usato un modello a effetti misti lineare per confrontare diverse categorie nelle PPWS (cento velocità preferita a piedi) e dati errore cento per dimostrare che le iterazioni del corso sono stati adeguatamente progettati. Il percorso è relativamente poco costoso, semplice da amministrare, e ha dimostrato di essere un modo fattibile per testare funzione della mobilità. L'analisi dei dati dimoes che per l'esito di errore percentuale nonché per percentuale desiderata velocità di camminata, che ciascuno dei tre corsi è diverso, e che all'interno di ciascun livello, ciascuna delle tre iterazioni sono uguali. Questo permette di randomizzazione dei corsi durante la somministrazione.
Abbreviazioni:
Velocità preferito piedi (PWS)
Velocità di corso (CS)
percentuale velocità preferita a piedi (PPWS)
Introduction
Valutazioni basse riabilitazione visione deve determinare se i risultati di intervento in miglioramento nella funzione. Metriche di performance coinvolgono tipicamente informatici basati lettura o funzionali valutazioni di 1-9, nonché la qualità della vita questionari 10-15. Essere in grado di valutare anche la capacità del paziente a basso visione per navigare intorno agli ostacoli potrebbe anche fornire indizi per miglioramenti funzionali 18 in particolare nel caso dei dispositivi di visione artificiale. Geruschat et al. Recentemente pubblicato risultati navigazione con un chip protesi retinica, evidenziando la necessità di una metrica standard in questa zona 17. Attualmente non ci sono ampiamente accettata, oggettivo, validati, e gli standard globali per la capacità di evitare ostacoli determinazione.
Sviluppo di un test funzionale che potrebbe correlare prestazioni di navigazione per le persone ipovedenti o "visione ultra low", come produced dalla visione artificiale sarebbe auspicabile, ma è rimasto un obiettivo irraggiungibile. Il campo crescente di dispositivi di visione artificiale come retiniche chip implantari 18-24 o dispositivi sostituzione sensoriale come il BrainPort 25 e la voce 26, richiede un test di evitamento di ostacoli che potrebbero correlare ad una maggiore capacità di navigazione conferiti da questi dispositivi. Tale valutazione non solo consentire ai soggetti di comprendere i propri limiti, e attraversa l'ambiente circostante, ma potrebbe fornire un mezzo per misurare il miglioramento di orientamento e formazione per la mobilità o tra le iterazioni di valorizzazione visione prototipi di dispositivi. Idealmente, ci potrebbe essere qualche possibilità di valutare il rischio individuale per gli incidenti di caduta 27.
Il nostro obiettivo era quello di creare un percorso ad ostacoli che sarebbe utile per la valutazione della capacità di navigazione nei pazienti che usano dispositivi di visione artificiale e trasferibili al campo di lvisione ow in generale. Una revisione della letteratura pubblicata su percorsi ad ostacoli e difficoltà visive è stata effettuata utilizzando il database di PubMed. Ci sono stati numerosi tentativi di creare percorsi ad ostacoli standardizzati 16,17,28-31,34. La maggior parte di questi non sono portatili, nel senso che sarebbe difficile riprodurre esattamente l'ambiente, in particolare per corsi esterni. Maguire et al. Descrivere percorso ad ostacoli che viene utilizzato per mostrare le prestazioni di mobilità in pazienti affetti da Amaurosi Congenita di Leber. Questo corso ha il vantaggio di essere portatile e piccola, ma non è chiaro se diverse iterazioni sono stati resi disponibili per prevenire gli effetti di memorizzazione, né vi sono disposizioni per gli ostacoli che non sono sul pavimento, modifiche di texture o accostamenti laterali. Leat fornisce una descrizione incisiva di potenziali insidie nella progettazione di un corso che mette fuori la descrizione di una pista esterna che purtroppo non sarebbe in grado di riprodurre esattamente in un Alternative posizione 30. Velikay-Parel et al. Ha descritto un test di mobilità per l'utilizzo con i chip di impianti retinici. Questo disegno ha il vantaggio di essere portatile e semplice da eseguire. Anche se questo corso potrebbe essere riprodotto in un sito alternativo, non sono forniti dettagli specifici sulla costruzione corso. Inoltre, e più preoccupante era che hanno mostrato l'effetto di apprendimento raggiunto livelli asintotiche a causa di corso di familiarità, essendo quindi in grado di prevenire corso di memorizzazione del tutto potrebbe eliminare la preoccupazione per la perdita dell'effetto di apprendimento nel corso del tempo 18. Nessuno dei corsi descritti finora sono state ampiamente adottate dalle comunità ipovedenti o di riabilitazione.
Gli autori hanno poi consultato con un team di sei ipovisione terapisti occupazionali e di orientamento e specialisti di mobilità della Western Pennsylvania School for bambini ciechi (Pittsburgh, PA) e Ciechi e Vision Servizi di Riabilitazione di Pittsburgh (Homestead, PA) regArding proposto progettazione del corso. Attributi desiderabili di una corsa ad ostacoli funzionale identificato inclusi: portabilità per un facile montaggio / smontaggio e lo stoccaggio, la flessibilità per testare sia in condizioni di scarsa illuminazione e luminosi, e per rispecchiare situazioni di "vita reale", includendo gli ostacoli che rappresentano oggetti in ambiente domestico di un paziente che sono abbastanza robusto per sopportare ripetuta collisione pur essendo duttile al fine di evitare lesioni al paziente. Inoltre si è ritenuto necessario avere diversi tipi di ambienti progettati in quali modo tale che, quando somministrati in ordine casuale impedisce corso di memorizzazione. Inoltre, il corso deve dimostrare risultati riproducibili in diversi contesti, hanno una forte inter e intra affidabilità rater e di essere una misura oggettiva della consapevolezza spaziale.
Il culmine di questo sforzo è stato lo sviluppo di un percorso ad ostacoli che potrebbe ragionevolmente essere riprodotte in uno istituzionale normacorridoio. Il corso è progettato per testare competenze diverse, tutti importanti per la navigazione. Ogni livello del corso tenta di mettere a fuoco alcuni particolari tipi di ostacoli incontrati nella attività di navigazione quotidiana. Il primo corso valuta la possibilità di navigare attraverso obiettivi relativamente alto contrasto che sono tutti collocati sul pavimento, ma richiede un gran numero di giri. Il secondo corso valuta la possibilità di navigare attraverso gli ostacoli che sono sia alto e basso contrasto, modifiche piano texture e oggetti sospesi in aria. Il corso finale valuta la possibilità di navigare gli ostacoli di polistirolo che sono a basso contrasto, la superficie glare modifiche al piano, l'aggiunta di ostacoli nonStyrofoam (stoffa), i cambiamenti pavimento di colore, gli ostacoli che devono essere avvicinò, e gli ostacoli che non sono in piano. I corsi sono etichettati 1, 2, e 3 per la facilità di etichettatura, ma questa designazione non devono essere interpretate come l'aumento del livello di difficoltà. All'interno di ogni livello, ci sono thrversioni ee del corso, che possono essere randomizzati per prevenire corso memorizzazione.
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Protocol
1. Costruzione Corso
- Installare pavimento corso. Dimensioni del corso sono 40 m di lunghezza e 7 m di larghezza, comprensivi di 280 1 m 2 piastrelle portatili (piastrelle evento beige). Posizionare con finiture nere intorno al perimetro solo (Figura 1).
- Dipingere le pareti adiacenti per abbinare le piastrelle del pavimento, creando un ambiente un po 'monocromatico. I colori che abbiamo usato con i valori in scala di grigi sono forniti (Tabella 5). Se i colori specifici non sono disponibili, si consiglia di prendere una tessera di un negozio di ferramenta per la corrispondenza dei colori.
- Installare illuminazione secondo il modello di illuminazione (Figura 1). Collegare luci dimmer.
- Vernice ostacoli secondo le istruzioni di verniciatura (Figura 2).
2. Preparare Test Area
- Regolare l'illuminazione a stato desiderato e verificare con esposimetro a inizio, metà e fine del corridoio, che contiene il corso. Assicurarsi che la videocamera è impostata per registrare e che il posizionamento della telecamera è opportuno catturare i soggetti mentre camminano attraverso il corso. Si consiglia di montare un soffitto o in alternativa, la fotocamera può essere tenuto in mano.
3. Record Preferred Walking Velocità PWS
- Posizione tema al centro del passaggio pedonale (ovviamente colonna "D"). Nota: le dita dei piedi devono essere dietro confine di passerella. Leggere le istruzioni al soggetto (Figura 3).
- Inizia cronometro volta piede attraversa bordo nero e sul percorso. Smettere di tempo una volta piede attraversa bordo nero all'altra estremità della passerella. Tempo come PWS1 Record. Girare tema intorno e ripetere la procedura in direzione opposta. Tempo come PWS2 Record. PWS1 Media e PWS2 e record come PWS finale.
4. Obstacle Course Navigation
- Dal regime di randomizzazione, istituito il primo corso (Figura 4). Piastrelle per pavimenti devono essere utilizzati come la griglia su WHIch gli ostacoli sono mappati. Fare riferimento allo schema previsto corretta mappatura degli ostacoli. E 'utile per numerare le piastrelle lungo l'asse verticale e orizzontale con un pennarello indelebile per consentire un facile posizionamento degli ostacoli. E 'anche utile per etichettare gli ostacoli secondo gli schemi forniti in una posizione poco appariscente.
- Guida soggetto a cominciare di 40 ft passerella. Leggere le istruzioni al soggetto (Figura 3). Oggetto deve essere posizionato al centro del passaggio pedonale (colonna "D") con punte dietro frontiera. Inizia cronometro volta piede attraversa bordo nero e sul percorso. Smettere di tempo una volta piede attraversa bordo nero all'altra estremità della passerella. Registrare questa volta come Velocità Rotta (CS).
- Record ostacoli quando vengono colpiti, la classificazione della gravità del colpo su una scala a 3 punti. La corsa corso dovrebbe essere videoregistrato per la conferma dopo da un osservatore indipendente.
5. Ostacolo Identificazione
- Al completamento del coucompito navigazione RSE, girare soggetti intorno ad affrontare il corso e la posizione al centro del corso (colonna D). Nota: assicurarsi che eventuali ostacoli che richiedono riposizionamento al fine di visualizzare il colore corretto dalla fine del corso è ruotato. Leggi le istruzioni a tema (Figura 3). A questo punto il primo compito identificazione degli oggetti sarà somministrato. Chiedere al soggetto di girarsi e dire l'Assistente di ricerca il numero totale di oggetti che possono discernere in 30 sec. Questo numero deve essere registrato.
- Dite al soggetto di tornare a piedi attraverso il corso e punto ad ogni ostacolo si può vedere. Non importa se si scontrano con l'ostacolo. Viene registrato il numero di ostacoli che possono vedere. È utile registrare che gli ostacoli sono in grado di rilevare. Questo non è a tempo.
Gli articoli 4 e 5 devono essere ripetute per ciascuna versione corso che viene eseguito.
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Representative Results
Soggetti
Sei bendato lungimirante, avvistato e 36 completamente cieco ma altrimenti sani adulti (di età compresa tra 19-85 anni), di sesso maschile (n = 29) e femminile (n = 13) soggetti sono stati arruolati in uno dei tre studi condotti test del BrainPort sensoriale Dispositivo di sostituzione (Wicab, Madison WI). Tutti gli studi sono stati approvati dall'Università di Pittsburgh IRB e tutti i soggetti hanno firmato un documento di consenso informato approvato. Tutti gli studi erano un raggio di argomenti, ripetuti disegno misure in modo tale che ciascun soggetto ha agito come il loro controllo. Soggetti vedenti sono stati bendati per simulare una condizione di nuova cieco per tutte le procedure di collaudo. L'acuità visiva di percezione della luce o peggio per quelli con cecità è stata confermata con il balsamo di luce test di percezione e il punteggio FrACTSnellen di <2/5, 000 e un esame della vista prima dell'iscrizione. Tutti i soggetti hanno completato l'intero percorso ad ostacoli al basale e poi di nuovo dopo un protocollo di allenamento strutturato 15-20 ore con la BrainPorDispositivo t. Questo protocollo è stato progettato per conferire competenze di base con il dispositivo e comprende circa 2 ore di formazione deambulazione / mobilità all'interno dell'ambiente ufficio (individuazione di porte, finestre, sedie, ecc.) L'esito primario per la navigazione corso è misurata dalla percentuale di velocità di camminata preferito (PPWS), che è un gold standard per la ricerca di mobilità. Questo è calcolato dividendo CS da PWS (vedi istruzioni). Il nostro risultato secondario è errore percentuale, definito come la percentuale di possibile collisione con ostacoli sul percorso.
I primi 16 soggetti sono stati inviati attraverso tutti i 9 iterazioni del corso in entrambe le situazioni di illuminazione intensa e scarsa per un totale di 18 corse attraverso il percorso ad ostacoli per ogni soggetto. Medie e deviazioni standard sono stati calcolati tutti i tipi di controllo, corsi, luci, e visite. Per regolare gli effetti casuali tra misurazioni ripetute in ogni cluster nidificato all'interno di un soggetto, il modello a effetti misti lineare è stato utilizzato per confrontare diffCategorie di erenti nei PPWS ei dati di errore cento. Il raggruppamento nidificato era in ordine di numero di identificazione del soggetto, visita (pretraining e formazione post), leggero (dim e luminoso), e livello di corso (1, 2, e 3). Un'analisi preliminare dei primi 16 soggetti ha dimostrato che non vi erano differenze statisticamente significative tra le singole versioni del corso all'interno di ogni livello di difficoltà. Pertanto, al fine di minimizzare onere soggetto, i rimanenti soggetti sono stati randomizzati ad uno versione naturalmente 1, 2, e 3 in penombra e un'altra versione naturalmente 1, 2, e 3 in piena luce. Questo ha ridotto il tempo per completare il corso da 3 ore a poco meno di 1 ora. Sia l'ordine dei corsi e condizioni di illuminazione sono stati randomizzati per prevenire gli effetti potenzialmente negativi di concentrazione calante e / o fatica.
I dati per tutti i soggetti è presentato nella tabella 1 per PPWS e Tabella 2 per cento di errore. I dati sonoorganizzato come segue in ogni tabella: Tutti (dati di allenamento pre e post combinati), la formazione Pre (senza BrainPort) e post formazione (con BrainPort), rispettivamente. Nota per pretraining valori, i soggetti sono senza visione, che tendeva a provocare errori standard più grandi per questa condizione. Tutti i valori di p riportati sono due lati e analisi statistiche sono state effettuate utilizzando Stata/IC12.1. Abbiamo scoperto che per gli esiti di PPWS e la percentuale di errore, i tre livelli di corso (1, 2, e 3) non erano uguali. Abbiamo anche trovato che i livelli dei nove corsi sub non erano uguali. I nostri risultati hanno dimostrato che i tre iterazioni subcourse (a, b, e c) per il livello 1 erano uguali, come erano tre iterazioni subcourse (a, b, e c) per il livello 3 per tutte le condizioni. Tuttavia, per il livello 2, sub corsi hanno dimostrato di essere uguali quando si utilizza il BrainPort, ma non al basale (nessuna condizione BrainPort / preformazione), che ha interessato i risultati per la condizione combinato.
Figura 6 è una sho istogrammaala nostri risultati per PPWS, il che dimostra che i soggetti che utilizzano il BrainPort camminato più lentamente di quanto senza di essa (PPWS 1.90 per No Condizione BrainPort vs 3,92% per il BrainPort Condition, p = 0.001) Revisione delle telecamere è stato particolarmente utile per spiegare questa risultato. Quando i soggetti non vedenti a piedi attraverso il corso al basale, camminano al loro ritmo normale, ma ha colpito nulla nel loro percorso come non hanno mezzi per rilevare ostacoli. Tuttavia, i soggetti che utilizzano il dispositivo inserito nella scansione visiva, un comportamento che è assente senza BrainPort, e riflette in un aumento dei valori PPWS (vedi video).
La figura 7 mostra il nostro valore basale rispetto BrainPort condizione risultati per l'esito di cento possibili errori. Utilizzando il BrainPort, soggetti avevano una tendenza verso un numero ridotto di collisioni con ostacoli rispetto alla condizione senza BrainPort. Una carenza degli attuali dispositivi di visione artificiale è la mancanza di percezione della profondità, quindi anche sepotrebbero rilevano un ostacolo, è abbastanza difficile stimare la sua distanza. Ciò è dovuto alla capacità di risoluzione limitate del BrainPort e l'uso di un unico sistema di telecamere. Al fine di fornire un'ulteriore visione delle capacità ostacolo elusione del BrainPort, due compiti di identificazione visivi sono condotti durante il processo performance. Il primo si svolge al termine del corso, quando il soggetto viene chiesto di girarsi e dire l'esaminatore il numero di oggetti nel corso totale che lui / lei può discernere. Abbiamo scoperto che la risoluzione del BrainPort non era sufficiente per svolgere questo compito, ma resta da testare in un basso coorte visione. Il secondo compito di identificazione comporta una passeggiata senza orario attraverso una versione di ogni livello del corso e chiedendo il punto soggetto a ostacoli che possono rilevare. Questa attività di identificazione visiva è condotta separatamente dalle attività di navigazione dei corsi a tempo in modo da non influenzare la velocità di cammino 34. In supplen, per le collisioni attività di rilevamento ostacoli non vengono registrati. Il "no BrainPort" o condizione preformazione non è stato testato come nessuno dei nostri soggetti non vedenti sarebbe stato in grado di completare questa operazione. Tabella 4 mostra i nostri risultati per l'attività di rilevamento ostacoli usando l'BrainPort in penombra e la luce. Siamo stati in grado di analizzare ulteriormente tale dal colore dell'ostacolo rilevato. Questo è importante per la visione artificiale, che è fortemente dipendente contrasto. Nel complesso, abbiamo trovato che i soggetti erano in grado di rilevare la presenza di eventuali ostacoli circa il 48% delle volte se l'ostacolo era contrasto alto o basso. In generale, gli ostacoli ad alto contrasto sono stati rilevati più facilmente gli ostacoli a basso contrasto indipendentemente dalla condizione di illuminazione (56,25% vs 40%, rispettivamente). Rilevamento ostacoli non variava significativamente tra condizioni di illuminazione, probabilmente a causa della presenza di software luminanza media sul dispositivo BrainPort.
Tabella 1. Riassunto Rappresentante dei risultati che si confronta per cento velocità preferita a piedi al basale per lasciare -. Valori di formazione BrainPort Il test Kruskall-Wallis è stato utilizzato per confrontare i valori basali (senza condizione BrainPort, o precedenti al training) a quelli ottenuti dopo una settimana di allenamento BrainPort (condizione BrainPort , o di formazione post). Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita .
Tabella 2. Riassunto Rappresentante dei risultati che mette a confronto per cento eventuali errori a b aseline per pubblicare i valori formativi BrainPort. La prova Kruskall-Wallis è stato utilizzato per confrontare i valori basali (senza condizione BrainPort, o precedenti al training) a quelli ottenuti dopo una settimana di BrainPort formazione (condizione BrainPort, o di formazione post). Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita .
Tabella 3. Descrizione dettagliata degli ostacoli utilizzati per il corso. Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita .
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Tabella 4. Percentuale di oggetti chiari e scuri individuati in luce sia fioca e luminoso durante l'attività di rilevamento ostacoli. Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita .
Tabella 5. Particolare dei materiali necessari per la costruzione corsa a ostacoli. Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita .
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Figura 1. Modello di set-up pavimentazione e illuminazione. Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita .
Figura 2. Istruzioni di verniciatura ostacolo. Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita .
Figura 3. Istruzioni per il personale quando si somministra corso. target = "_blank"> Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita.
Figura 4. Illustrazione di ciascuno dei 9 iterazioni dei corsi suddivisi per livello di corso, compresa una descrizione del numero di giri e la larghezza del percorso. Percorso verticale si riferisce al numero di tessere aperte da muovere nella direzione in avanti, il percorso orizzontale si riferisce al numero di tessere aperte da percorrere nella direzione destro o sinistro. Girare si riferisce a quando il soggetto deve cambiare l'orientamento o la direzione per evitare un ostacolo. Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita .
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Figura 5. Illustrazione della traiettoria percorso idealizzato attraverso ogni percorso. Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita .
Figura 6. Percentuale velocità Preferred piedi al basale e post allenamento. Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita .
Figura 7. Percentuale of Possibili errori commessi al basale e post allenamento. Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita .
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Discussion
Descriviamo un corso interno, portatile, facilmente riproducibile, e relativamente poco costoso che può essere utilizzato per valutare evitare di ostacolo nelle persone non vedenti o ipovedenti. La maggior parte dei disegni e prove (ad esempio rimorchiatori) percorso a ostacoli attuali sono difficili da confrontare tra siti e osservatori, o sono instillazioni permanenti che non possono essere facilmente eseguite a posizioni alternative 16,17,30. Il nostro obiettivo era quello di creare un percorso che potrebbe essere standardizzato per l'uso in luoghi diversi e con differenti osservatori, e che fornirebbe una certa capacità predittiva per se un intervento (ad esempio dispositivo di visione artificiale o formazione di mobilità) ha avuto alcun effetto.
Abbiamo costruito un percorso a ostacoli portatile misura 40 metri di lunghezza per 7 m di larghezza, comprensivi di 280 1 m 2 piastrelle portatili. Le piastrelle del pavimento che fiancheggiano il perimetro del corso sono anche beige, ma non avere un 1 a bordo più scuro al ed esternoge, che serve a delineare il confine del corso. Le pareti adiacenti sono verniciati per abbinare le piastrelle del pavimento, creando un ambiente un po 'monocromatico. Questo serve a ridurre il contrasto ambientale e rendere gli ostacoli più prominente. Un totale di 16 ostacoli che rappresentano oggetti incontrato nel corso della giornata per l'ambiente giorno come sedie, scrivanie, bidoni, ecc. sono stati identificati dai consulenti di orientamento e mobilità. Abbiamo ricreato gli oggetti in blocco forme rappresentative di polistirolo, (vedi Tabella 3 per le specifiche esatte), con 10 ostacoli utilizzati per ogni corso di iterazione. Questi ostacoli sono situate al piano o sono appesi al soffitto ad una altezza di 63 a dal livello del suolo, come l'altezza media delle donne americane è 63,8 nel vs altezza media americana maschile di 69,3 a 33. Ostacoli di polistirolo sono stati realizzati secondo le specifiche personalizzate. I lati dei ostacoli sono dipinte scura or più leggero del colore dell'ambiente di variare il contrasto. Altri ostacoli includono un mucchio scuro di tessuto, cambiamenti di colore pavimento e cambiamenti di struttura del pavimento, quest'ultimo realizzato posizionando una stuoia moquette sul percorso ad ostacoli. Questi sono stati aggiunti su suggerimento dei terapisti occupazionali, che ha notato che gli incidenti di caduta spesso si verificano quando abbagliamento o di altra struttura modifiche vengono interpretate come un ostacolo. Illuminazione ambientale è controllato e misurato con un esposimetro. Il costo totale per tutti i materiali naturalmente connessi, compresa tutta la misurazione degli esiti è di circa $ 5200 USD.
Gli ostacoli sono disposte su tre livelli pre-specificati, con 3 subcourses o iterazioni per ogni livello. Ogni livello corso contiene lo stesso insieme di ostacoli disposti in 1 su 3 configurazioni. Livelli dei corsi sono determinati dal numero di giri e larghezza percorso, così come il tipo e la collocazione di ostacoli. Ogni corso è colore codificato e mappato su una griglia (piastrelle) per una rapida e facile riproducibilità(Figura 4). Ognuno dei tre permutazioni corso all'interno di ogni livello di difficoltà è stato progettato con una simile, se non identico, numero di larghezze di percorso e si trasforma tra gli ostacoli (Figura 5). I corsi possono essere eseguiti sia in fotopica (luce) e mesopica (dim) illuminazione. Tutti corre attraverso il corso vengono videoregistrati. Ogni corso dura circa 0,5-5 min per navigare, a seconda delle competenze di base per la navigazione, la velocità preferito camminare, e il livello del corso. Per le valutazioni temporizzati, i soggetti sono incaricati di trovare la loro strada attraverso il percorso ad ostacoli nel minor tempo possibile con andatura normale, evitando gli oggetti al meglio delle loro capacità.
L'esito primario per la navigazione corso è misurata, cercando in percentuale passo d'uomo preferito (PPWS). PPWS è ampiamente usato in equilibrio e ricerca andatura ed è una misura ideale perché offre il vantaggio di consentire soggetti di agire come loro controlli, risultati così per normalizzare fisicafattori come altezza e peso, nonché per sesso ed età 32. Usando questo parametro ha il vantaggio di negare qualsiasi effetto di una formazione alla mobilità tra i soggetti.
Mentre l'uso di cento PPWS è una buona misura di esito primario per determinare una differenza tra il basale e la performance post intervento (cioè basso riabilitazione visiva o visione artificiale l'uso del dispositivo), è solo uno dei numerosi valutazioni che abbiamo usato. Poiché il soggetto è a piedi il corso, viene registrato il numero di errori o di "collisioni". Gli errori vengono quantificati su una scala a 3 punti, come prima descritto da Marron e Bailey 31. Gli errori sono stati segnati come 1 punto se il soggetto in contatto con un ostacolo, ma è stato in grado di correggere in ≤ 5 sec, 2 punti se il soggetto ha preso 5-15 sec di correggere gli errori, e 3 punti se il soggetto ha> 15 sec di auto -corretto o richiesto l'assistenza di uno degli assistenti di ricerca per correggere l'error 31. Ci sono anche due compiti di identificazione degli oggetti, che sono entrambi senza orario. Il primo richiede al soggetto di vedere il corso appena concluso e contare il numero di ostacoli che possono rilevare. Il secondo richiede i soggetti per navigare il corso e scegliere gli oggetti che pensano sono nel loro percorso.
Abbiamo trovato PPWS di essere una misura di esito primaria opportuno stabilire una differenza tra il basale e la performance post intervento. Per il nostro studio, questa metrica attendibilmente dimostrato che i soggetti hanno rallentato significativamente quando si utilizza il BrainPort, una constatazione che è stata confermata dal fatto che i soggetti analizzati loro ambienti (vedi video). Attualmente stiamo raccogliendo i dati relativi se i punteggi PPWS possono migliorare dopo un uso prolungato del BrainPort con orientamento supplementare e la formazione alla mobilità. Dati per cento di errore costantemente suggerito tendenze per migliorare le prestazioni attraverso ogni livello di corso. Un ampio divario in funzione per la fotocamera basata artificiadispositivi di visione l è la mancanza di informazioni di profondità. E 'probabile che i risultati Percentuale di errore migliorerebbero se i dispositivi di visione artificiale hanno avuto la possibilità di attivare questo precetto. Infatti, abbiamo condotto studi pilota di confronto diverse canne vibrotattili al BrainPort nonché studi con ingresso multimodale (BrainPort più vibrotattili canne) che utilizza questo percorso ad ostacoli (dati non riportati). I risultati preliminari suggeriscono che l'uso di sistemi di vibrotattili, che possono trasmettere segnali di profondità, di migliorare sia PPWS e prestazioni Percent Error. I due risultati terziari di rilevamento ostacoli possono essere utilizzati per fornire profondità all'analisi navigazione. Ad esempio, anche se i punteggi Percentuale di errore non ha migliorato sensibilmente, i soggetti erano in grado di rilevare se un ostacolo era presente circa la metà del tempo, quando presumibilmente questo sarebbe nessuno del tempo per una persona cieca, senza un ausilio.
Commento dovrebbe essere fatto per quanto riguarda il confronto tra la preparazione di ogni livello del corso. Come menzioneed nell'introduzione, ogni "livello" possiede le proprie condizioni uniche di prova progettato una specifica combinazione di doti di navigazione. Pertanto, è importante non concludere che vi è un progressivo aumento della difficoltà tra i livelli 1, 2 e 3. Ad esempio, ci sono meno ostacoli per colpire a livello 3, ma più piano e consistenza modifiche. Facciamo conto di questi fattori nel calcolo calcoli percentuali di errore possibile. Per ogni corso, contiamo solo gli ostacoli reali che un soggetto può colpire, ma le modifiche non piano texture. Per tessitura o cambiamenti di colore situate al piano, alterazioni del comportamento (cioè esitazioni, ecc.) Sono registrati e si riflettono nel calcolo PPWS. Nel ostacolo attività di rilevamento, floor texture e abbagliamento "ostacoli" sono inclusi nel calcolo. I dettagli specifici per la registrazione sono inclusi nel documento di istruzioni.
Ulteriori studi devono essere intraprese per verificare se i corsoterations sono identici all'interno di ogni livello per i pazienti con problemi di vista. Diverse caratteristiche delle percezioni abilitati dal BrainPort non può trasferire a pazienti con residuo vista. Ad esempio, quando si utilizza il BrainPort, oggetti ad alto contrasto leggeri sono più facili da rilevare rispetto a quelli con basso contrasto. Il dispositivo ha una funzione di inversione, che può rendere gli oggetti più scuri si stagliano su uno sfondo più chiaro. Inoltre, a causa di software luminanza media, la condizione di luce (dim contro luce intensa) non ha fatto una differenza statisticamente significativa in termini di prestazioni con il BrainPort, ma ci si aspetterebbe illuminazione ambientale sarebbe in generale sulle prestazioni per le persone affette da malattie come il glaucoma o maculare degenerazione.
Riteniamo che il nostro corso possiede diversi attributi che lo rendono interessante sia per scopi clinici e di ricerca rispetto alle piattaforme ostacolo evitamento esistenti. Ancora più importante, abbiamo trovato il corso per essere reproducible. Abbiamo due instillazioni, e non c'era alcuna differenza di prestazioni tra i siti. Inoltre, l'installazione è facile da organizzare e gestire, con il tempo medio di prova prendendo meno di 90 min. Il fatto che ci sono un totale di 36 possibili permutazioni naturalmente rende memorizzazione improbabile che si verifichino anche durante prove ripetute, fornendo vengono utilizzati schemi di randomizzazione. Avendo condizioni di luce sia fioca e luminosi permette di esaminare se l'illuminazione ambientale sta avendo un impatto negativo sulla mobilità. Sono possibili diverse misure risultati, comprese PPWS, errore percentuale, due compiti di identificazione visiva senza orario, e la capacità di analizzare sia secondo il colore e il tipo di ostacoli.
Svantaggi del nostro corso includono la necessità di avere un corridoio che è di 40 m di lunghezza che possono essere verniciati dello stesso colore delle piastrelle, ed un ripostiglio per ospitare gli ostacoli. E 'anche utile se una volta può installare in modo permanente le piastrelle del pavimento e keep le luci apposte al soffitto. Una volta installato, questi sono entrambi discreti, ma a seconda del decoro della struttura potrebbe essere notevole.
In conclusione, si descrive un portatile, strumento standardizzato percorso ad ostacoli che è stato usato per valutare alcune funzioni di mobilità per l'uso con dispositivi di visione artificiale e stati di ultra-bassa visione. Il percorso è relativamente poco costoso, semplice da amministrare, e ha dimostrato di essere affidabile e riproducibile. I lavori futuri dovrebbero esaminare la sua utilità nelle popolazioni ipovedenti.
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Disclosures
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Acknowledgments
Dced Stato della 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 |
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