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Medicine

초저 비전의 시각 기능과 인공 비전의 평가를위한 표준화 된 장애물 코스

Published: February 11, 2014 doi: 10.3791/51205

Summary

우리는 초저 비전을 가진 사람들에 장애물 회피를 평가하는 데 사용할 수있는 실내, 휴대용, 표준화 된 과정을 설명합니다. 이 과정은 관리하기가 간단하고 비교적 저렴​​하고, 신뢰할 수 있고 재현 할 것으로 나타났다.

Abstract

우리는 초저 비전을 가진 사람들에 장애물 회피를 평가하는 데 사용할 수있는 실내, 휴대용, 표준화 된 과정을 설명합니다. 여섯 시력 컨트롤과 36 좋았다고하지만 그렇지 않으면 건강한 성인 남성 (N = 29)과 여성 (N = 13) 명 (연​​령 범위 19~85년은), BrainPort 감각 대체 장치의 테스트를 포함하는 세 가지 연구 중 하나를 대상으로 하였다. 주제는 사전에 코스를 탐색하도록 요청하고, 이후 BrainPort 훈련했다. 그들은 두 개의 서로 다른 위치에서 837 물론 실행의 총을 완료했다. 방법 및 표준 편차는 컨트롤 형식, 과정, 조명, 및 방문을 통해 계산 하였다. 우리는 과정의 반복이 제대로 디자인 된 것을 보여주기 위해 PPWS (퍼센트 선호 보행 속도) 및 오류 %의 데이터를 서로 다른 범주를 비교하는 선형 혼합 효과 모델을 사용했다. 이 과정은 관리하기가 간단하고 비교적 저렴​​하고, 이동성 기능을 테스트 할 수있는 가능한 방법을 보여줘왔다. 데이터 분석 demonstratES 즉 퍼센트 에러의 결과뿐만 아니라 백분율 바람직한 보행 속도를 위해, 세 개의 각 과정이 달라, 그 각 레벨 내에 세 반복의 각은 동일하다. 이 관리하는 동안 과정의 랜덤 수 있습니다.

약어 :
선호하는 보행 속도 (PWS)
물론 속도 (CS)
비율 선호 보행 속도 (PPWS)

Introduction

저시력 재활 평가는 결정해야 기능 향상에 개입 결과 여부. 성능 측정은 일반적으로 컴퓨터 기반의 읽기 또는 기능 평가 1-9뿐만 아니라 삶의 질은 10 ~ 15을 설문을 포함한다. 또한 장애물을 탐색 할 수있는 저시력 환자의 기능을 평가할 수있는 것은 또한 특히 인공 시각 장치의 경우 기능 개선 18에 대한 단서를 제공 할 수 있습니다. Geruschat 등. 최근이 지역에 17에서 표준 메트릭에 대한 필요성을 강조, 망막 이식 칩 탐색 결과를 발표했다. 현재 더 널리 받아 들여지지 목적, 검증, 및 장애물 회피를위한 용량을 결정하기위한 포괄적 인 기준이있다.

시력 또는 p로 "매우 낮은 비전"을 가진 사람을 위해 탐색 성능에 상관 것이다 기능 테스트 개발인공 비전 roduced하는 것이 바람직 할 것이다,하지만 어려운 목표를 유지하고있다. 이러한 임플란트 망막 칩 18-24 또는 BrainPort 2526와 같은 목소리 감각 교체 장치와 같은 인공 시각 장치의 급성장 필드는, 이들 장치에 의해 수여 탐색 능력을 증가하기 위해 상관 수도 장애물 회피의 테스트를 필요로한다. 이러한 평가는 그들이 자신의 주변을 통과 같이 피사체가 자신의 한계를 이해하는 것을 허용 할뿐만 아니라, 방향 및 이동성 훈련 또는 시각 증진 프로토 타입 장치의 반복 사이에 개선을 측정하기위한 수단을 제공 할 수 있습니다. 이상적으로, 가을 사고 27 개인의 위험을 평가하는 몇 가지 기능이있을 수 있습니다.

우리의 목표는 인공 시각 장치를 사용하여 환자의 탐색 능력의 평가에 유용 할 L 분야에 양도 할 장애물 코스를 만드는 것이 었습니다일반적으로 오우 비전. 장애물 코스 및 시각 장애에 게시 된 문헌의 검토는 PubMed를 데이터베이스를 사용하여 실시되었다. 표준화 된 장애물 코스에게 16,17,28-31,34를 제작하는 많은 시도가 있었다. 이들의 대부분은 정확히 특히 야외 과정위한 설정을 재현하기 어려울 것이라는 의미에서 호환성이 없다. 맥과이어 등. LEBER의 선천성 일과성 환자의 이동 성능을 표시하는 데 사용되는 장애물 코스에 대해 설명합니다. 이 과정은 휴대용 및 소형있는 장점을 가지고 있지만, 그것은 다른 반복을 암기 효과를 방지하기 위해 사용할 수있게 된, 또는 어떤 바닥에없는 장애물에 대한 규정, 조직 변경, 또는 스텝 오버가 있는지 명확하지 않다. 회복과는 과정을 설계 잠재적 인 함정의 예리한 설명을 제공하고, 불행하게도 altern 정확하게 재현 할 수 없을 것입니다 야외 과정에 대한 설명을 앞으로두고위치 (30)는 ative. Velikay - 파렐은 등. 망막 이식 칩을 사용하기 위해 이동 테스트를 설명했다. 이 디자인은 실행할 휴대용 및 간단한있는 장점이 있었다. 이 과정은 다른 사이트에서 재생 될 수 있지만, 물론 건설에 대한 구체적인 정보는 제공되지 않습니다. 또한, 더 많은 관련된 그들이 학습 효과가 있으므로 시간이 18 이상 학습 효과의 손실에 대한 우려를 제거 할 수 있습니다 완전히 코스 암기를 방지 할 수있는, 물론 친숙에 의한 점근 적 수준에 도달했다이었다. 지금까지 설명한 과정 중에 널리 저시력 재활 또는 사회에 의해 채택되지 않았습니다.

이후 맹인 어린이 (피츠버그, PA)와 맹인과 피츠버그의 비전 서비스 재활 (홈스테드, PA) 등록을위한 서부 펜실베니아 대학에서 여섯 시력 작업 치료사 및 방향과 이동성의 전문가 팀과 협의 저자arding 코스 디자인을 제안했다. 식별 기능 장애물 코스의 바람직한 속성이 포함 : 휴대 성을 쉽게 조립 / 분해 및 저장, 모두 희미하고 밝은 조명 조건에서 테스트하기 위해, 그리고 환자의 가정 환경에서 개체를 나타내는 장애물을 포함하여 "실제"상황을 반영 할 수있는 유연성을 위해 그 환자의 부상을 방지하기 위해 연성이면서 반복 충돌을 견딜만큼 충분히 튼튼하다. 또한 그것은 무작위 순서로 투여시하는 것은 물론 암기를 방지 할 수 있도록 같은 방법으로 설계 환경의 몇 가지 유형을 가질 필요가있는 것으로 간주 하였다. 또한,이 과정은 여러 설정에서 재현 가능한 결과를 보여 강한 간 및 내부 평가자의 신뢰성을 가지고 공간 인식을 객관적으로 측정해야한다.

이러한 노력의 결실은 합리적으로 표준 기관에서 재현 될 것으로 예상 될 수있는 장애물 코스를 개발했다복도. 이 과정은 다른 스킬 세트, 탐색을위한 중요한 테스트를 위해 설계되었습니다. 과정의 각 단계는 일상적인 탐색 활동에서 발생하는 장애의 몇 가지 특정 유형에 초점을 시도합니다. 첫 번째 과정은 모두 바닥에 배치되어 상대적으로 높은 반면 목표를 탐색 할 수있는 능력을 평가하지만, 회전의 다수를 필요로한다. 두 번째 과정은 높고 낮은 두 대비, 바닥 텍스처가 변경되어 장애물, 그리고 공중에 정지 물체를 탐색 할 수있는 능력을 평가합니다. 마지막 과정은 명암이 있습니다 스티로폼 장애물을 탐색 할 수있는 능력을 평가, 표면은 바닥에 변화를 눈부심, nonStyrofoam 장애 (직물), 바닥 타일 색상 변경을 통해 강화해야 장애물과에없는 장애물의 추가 바닥. 과정은 2, 1 표시, 3 라벨의 용이성을 위해, 그러나이 지정은 난이도가 증가하는 것으로 해석되어서는 안됩니다. 각 수준 내에서 THR있다물론 암기를 방지하기 위해 무작위로 할 수있는 과정의 전자 버전.

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Protocol

1. 코스 건설

  1. 물론 바닥을 설치합니다. 물론 크기는 폭 280 1피트 2 휴대용 바닥 타일 (베이지 이벤트 바닥 타일)으로 구성된 7피트로 긴 40피트 있습니다. 주위에 검은 테두리 만 (그림 1)로 배치합니다.
  2. 다소 단색 환경을 만드는 바닥 타일 맞추기 인접한 벽 페인트. 우리는 그레이 스케일 값으로 사용되는 색상이 제공된다 (표 5). 특정 색상을 사용할 수없는 경우, 우리는 색상 일치 철물점에 타일을 복용하는 것이 좋습니다.
  3. 조명 템플릿 (그림 1)에 따라 조명을 설치합니다. 디머 스위치에 조명을 연결합니다.
  4. 그림 설명 (그림 2)에 따라 장애물 페인트.

2. 테스트 영역에게 준비

  1. 원하는 조건에 조명을 조정하고 시작, 중간, 그리고 과정을 포함하는 복도의 끝에서 빛을 미터로 확인. 비디오 카메라가 기록하는 설정과 카메라의 위치는 그들이 과정을 통해 도보로 피사체를 포착 할 적절한되어 있는지 확인합니다. 우리는 천장 산 또는 선택적으로 카메라를 손으로 유지 될 수있다 좋습니다.

3. 기록 기본은 속도 PWS 산책

  1. 보도의 중심 (물론 열 "D")에 위치 될 수 있습니다. 참고 : 발가락이 보도의 경계 뒤에 있어야한다. 주제에 지침을 읽고 (그림 3).
  2. 다리는 검은 색 테두리를 교차 및 경로에 일단 스톱워치를 시작합니다. 다리 산책로의 다른 쪽 끝에서 검은 색 테두리를 교차하면 시간을 중지합니다. PWS1 같은 기록 시간. 주위에 주제를 돌려 반대 방향으로 절차를 반복합니다. PWS2 같은 기록 시간. 최종 PWS로 평균 PWS1 및 PWS2 기록.

4. 장애물 코스 탐색

  1. 랜덤 방식에서, 첫 번째 코스 (그림 4)를 설정합니다. 바닥 타일은 WHI에 따라 그리드 표기채널 장애물이 매핑됩니다. 장애의 정확한 매핑에 제공된 그림을 참조하십시오. 이 장애물을 쉽게 배치를 허용하는 씻을 수없는 마커와 수직 및 수평 축을 따라 타일 번호를하는 것이 도움이된다. 그것은 눈에 띄지 않는 위치에 제공하는 다이어그램에 따라 장애물을 레이블을 도움이됩니다.
  2. 40피트 산책로의 시작 될 가이드. 주제에 지침을 읽고 (그림 3). 제목은 국경 뒤에 발가락 보도의 중심 (열 "D")에 위치해야한다. 다리는 검은 색 테두리를 교차 및 경로에 일단 스톱워치를 시작합니다. 다리 산책로의 다른 쪽 끝에서 검은 색 테두리를 교차하면 시간을 중지합니다. 코스 속도 (CS)로이 시간을 기록한다.
  3. 장애물이 3 점 척도에 히트의 심각도를 채점, 충돌하는 기록. 물론 실행은 독립적 인 관찰자에 의해 나중에 확인을 녹화해야합니다.

5. 장애물의 식별

  1. 기 완료되면RSE 탐색 작업은 물론 센터 (열 D)의 코스와 위치를 얼굴 주위에 주제를 켭니다. 참고 : 과정의 끝에서 정확한 색상을 볼 수 있도록 위치 조정이 필요한 장애물이 회전되어 있는지 확인합니다. 주제에 지침을 읽고 (그림 3). 이때 제 개체 식별 태스크는 투여 될 것이다. 돌아서 연구 길잡이가 30 초 내에 식별 할 수있는 개체의 총 수를 알려달라고 부탁합니다. 이 숫자는 기록되어야한다.
  2. 그들이 볼 수있는 각 장애물 코스와 지점을 통해 다시 걸을 주제를 말한다. 그들이 장애물과 충돌 할 경우에 중요하지 않다. 그들이 볼 수있는 장애물의 숫자가 기록됩니다. 그것은 그들이 감지 할 수있는 장애물을 기록하는 것이 도움이된다. 이 시간이 초과되지 않습니다.

항목 4와 5는 실행되는 각 과정의 버전에 대해 반복해야합니다.

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Representative Results

주제

여섯 시력 눈을 가리고, 시력, 36 좋았다고하지만 그렇지 않으면 건강한 성인 (연령 범위 19-85년), 남성 (N = 29)과 여성 (N = 13) 주제는 BrainPort 감각의 테스트를 포함하는 세 가지 연구 중 하나를 대상으로 하였다 대체 장치 (Wicab 매디슨, WI). 모든 연구는 피츠버그 IRB의 대학에 의해 승인되었습니다 및 모든 주제는 승인 된 동의서 문서에 서명했다. 모든 연구는 각 주체가 자신의 컨트롤로 작동되도록 과목 이내, 반복 측정 설계했다. 시력이 과목은 모든 시험 절차에 대한 새로 블라인드 조건을 시뮬레이션하기 위해 눈을 가리고 있었다. 실명을 가진 사람들을 위해 광각 또는 더 나쁜 시력은 밤 빛 인식 테스트와 <4 / 10, 000의 FrACTSnellen 점수와 등록 이전에 시력 검사로 확인되었다. 모든 주제는 BrainPor와 15 ~ 20 시간 구조 훈련 프로토콜 후 다시 다음 기준에 전체 장애물 코스를 완료하고T 장치. 이 프로토콜은 장치와 기본 능력을 부여하도록 설계 사무실 환경에서 보행 / 이동 훈련 (문, 창문, 의자 등의 위치) 약 2 시간을 포함한다. 물론 탐색을위한 일차 결과는 이동성 연구를위한 황금 표준입니다 퍼센트 선호 보행 속도 (PPWS)에 의해 측정된다. 이것은 (지침 참조) PWS로 CS를 나누어 계산합니다. 우리 차 결과는 과정에 장애물이 가능한 충돌의 비율로 정의 %의 오류입니다.

제 16 과목은 과목당 장애물 코스를 통해 18 실행의 총 모두 밝은 조명이 어두운 상황에서 9 코스의 반복을 통해 전송되었습니다. 방법 및 표준 편차는 컨트롤 형식, 과정, 조명, 및 방문을 통해 계산 하였다. 제목 내에서 중첩 된 각 클러스터의 반복 측정 사이에서 임의의 효과를 조정하려면, 선형 혼합 효과 모델은 차이를 비교하는 데 사용되었다PPWS 및 퍼센트의 오류 데이터 erent 범주. 중첩 클러스터링은 대상 식별 번호, 방문 (pretraining 및 포스트 훈련), 라이트 (희미하고 밝은), 물론 레벨의 순서로했다 (1, 2, 3). 제 16 주제의 예비 분석은 어려움의 각 수준 내에서 과정의 각 버전 사이에 통계 학적으로 유의 한 차이가 없었다 것으로 나타났다. 따라서, 제목 부담을 최소화하기 위해, 나머지 과목은 1 과목 1 버전, 2, 희미한 빛에있는 3 코스 1, 2의 또 다른 버전, 밝은 빛의 3에 무작위로했다. 이것은 단지 1 이상의 시간을 3 시간에서 과정을 완료하는 데 시간을 감소시켰다. 과정과 조명 조건의 순서 둘 다 잃고 농도 및 / 또는 피로의 잠재적 인 악영향을 방지하기 위해 무작위로했다.

모든 주제에 대한 데이터는 PPWS 및 퍼센트 오류에 대한 표 2 표 1에 제시되어있다. 데이터는각 테이블에 다음과 같이 배열 : 전체 (사전 및 사후 학습 데이터 결합), 각각 사전 교육 (아무 BrainPort)와 (BrainPort에) 배치 훈련. 값을 pretraining에 대한주의 사항, 과목이 조건에 대한 더 큰 표준 오류가 발생하는 경향이있는 비전을하지 않고 있습니다. 보고 된 모든 P-값은 양면이며, 통계 분석은 Stata/IC12.1를 사용하여 수행 하였다. 우리는 PPWS의 결과와 백분율 오차의 3 가지 코스 수준이 발견 (1, 2, 3)와 동일하지 않았다. 우리는 또한 아홉 하위 과정의 수준이 동일하지 않은 것으로 나타났다. 우리의 결과는 모든 조건에 대한 레벨 3 세 subcourse 반복 (a, b 및 c)가 보유하면서 세 subcourse 반복 (a, b 및 c) 단계 1은, 동일한 것으로 나타났다. 그러나 레벨 2에 대해, 하위 과정이 BrainPort를 사용할 때와 동일하게 표시하지만, 한하지 기준선 결합 조건에 대한 결과에 영향을 (아무 BrainPort / pretraining 조건)에서.

그림 6은 히스토그램 소입니다날개 BrainPort을 사용하여 피사체가 더 천천히없는 이상 걸었던 것을 보여줍니다 PPWS, 우리의 결과 (없음 BrainPort 조건 PPWS 1.90 대 BrainPort 조건에 3.92 %가, P = 0.001), 비디오 카메라의 검토는이 설명에 특히 도움이되었습니다 결과. 맹인 주제는 기준선 과정을 통해 걸을 때, 그들은 그들의 정상적인 속도로 걸어하지만 그들은 장애물을 검출하기위한 수단이 없기 때문에 자신의 경로에 아무것도 기록했다. 그러나, 비주얼 검색, BrainPort없이 결석 행동에 종사하는 장치를 사용하고, 주제는 (비디오 참조) PPWS 값의 증가를 반영한​​다.

그림 7 %가 가능한 오류의 결과에 대한 BrainPort 조건의 결과에 비해 우리의 기준을 보여줍니다. BrainPort를 사용하여, 주제는 BrainPort 조건없이 비교하여 장애물과의 충돌의 감소 번호를 향한 경향이 있었다. 현재 인공 시각 장치의 부족은 깊이 인식의 부족, 그래서 비록그들은, 장애물을 감지 할 수는 그 거리를 추정하는 것은 매우 어렵다. 이는 단일 카메라 시스템의 BrainPort 및 사용의 해상도가 제한 때문이다. BrainPort의 장애물 회피 기능에 통찰력을 제공하기 위해, 두 개의 카메라 식별 태스크는 성능 시험 동안에 수행된다. 피사체가 회전하고, 심사관에게 그 / 그녀가 식별 할 수있는 전체 과정의 개체 수를 알려하도록 요청하는 경우 첫 번째 과정이 완료 될 때 일어난다. 우리는 BrainPort의 해상도가이 작업을 수행하기에 충분하지 않습니다 것을 발견하지만, 시력 일대에서 테스트 남아 있습니다. 두 번째 식별 작업은 물론 각 수준의 하나의 버전을 통해 제한이없는 거리를 포함하고 그들이 감지 할 수있는 장애물에 따라 포인트를 요구. 보행 속도 (34)에 영향을하지 않도록이 시각적 식별 태스크는 타임 드 코스 탐색 작업에서 별도로 수행된다. 객실에는 위성에서N, 장애물 감지 작업의 충돌에 기록되지 않습니다. 우리의 주제 Blind 중에이 작업을 완료 할 수 없었을 것 같이 "더 BrainPort"또는 pretraining 조건을 테스트하지 않았습니다. 표 4는 희미한 빛과 밝은 빛에 BrainPort를 사용하여 장애물 탐지 작업에 대한 우리의 결과를 보여줍니다. 우리는 상기 검출 된 장애물의 칼라로이를 분석 할 수 있었다. 이 반면에 크게 의존 인공 비전, 중요합니다. 전반적으로, 우리는 주체가 장애물이 높거나 낮은 반면 여부를 시간의 48 %에 대한 장애물의 존재를 감지 할 수있는 것으로 나타났다. 일반적으로, 높은 콘트라스트의 장애물은 더 쉽게 (각각 40 % 대 56.25 %) 조명 조건에 관계없이 낮은 콘트라스트 장애물 이상 검출되었다. 장애물 검출은 조명 조건 때문에 BrainPort 장치의 휘도 평균화 소프트웨어의 존재 가능성 사이에서 크게 변화하지 않았다.


표 1. 게시 기준선 %의 선호 보행 속도를 비교 결과의 대표 요약 -. BrainPort 훈련 값은 Kruskall - 월리스 시험 (BrainPort 훈련 일주일 후 얻은 결과에 기준 값 (아무 BrainPort 상태, 또는 pretraining)를 비교하는 데 사용 된 BrainPort 조건 , 또는 사후 교육). 더 큰 이미지를 보려면 여기를 클릭하십시오 .

표 2
표 2. B에서 퍼센트 가능한 오류를 비교 결과의 대표 요약 aseline이 BrainPort 훈련 값을 게시합니다. Kruskall - 월리스 테스트가 BrainPort 훈련 (BrainPort 상태, 또는 사후 교육) 일주일 후 얻은 결과에 기준 값 (아무 BrainPort 상태, 또는 pretraining)를 비교하는 데 사용되었다. 더 큰 이미지를 보려면 여기를 클릭하십시오 .

표 3
표 3. 과정에 사용되는 장애물의 자세한 설명. 더 큰 이미지를 보려면 여기를 클릭하십시오 .

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표 4. 장애물 탐지 작업 중에 희미하고 밝은 조명 모두에서 확인 된 빛과 어둠 개체의 비율. 더 큰 이미지를 보려면 여기를 클릭하십시오 .

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표 5. 장애물 코스 건설에 필요한 재료의 세부 사항입니다. 더 큰 이미지를 보려면 여기를 클릭하십시오 .

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그림 1. 바닥과 조명 셋업 템플릿. 더 큰 이미지를 보려면 여기를 클릭하십시오 .

그림 2
그림 2. 장애물 그림 지침. 더 큰 이미지를 보려면 여기를 클릭하십시오 .

그림 3
그림 3. 직원에 대한 지시 과정을 관리 할 때. 대상 = "_blank"> 큰 이미지를 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4
그림 4. 회전 및 경로 폭의 수에 대한 설명을 포함하여 과정 수준에 따라 분류 된 9 코스 반복 각각의 그림이. 수직 경로가 전방으로 이송 할 열려있는 타일의 수를 의미, 수평 경로를 이송 할 열려있는 타일의 수를 의미 오른쪽이나 왼쪽 방향으로. 차례 피사체가 장애물을 피하기 위해 방향이나 방향을 변경해야하는 경우를 의미한다. 더 큰 이미지를 보려면 여기를 클릭하십시오 .

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그림 5. 각 코스를 통해 이상화 경로 궤도의 그림. 더 큰 이미지를 보려면 여기를 클릭하십시오 .

그림 6
그림 6. 기준 및 사후 교육의 비율 선호 보행 속도는. 더 큰 이미지를 보려면 여기를 클릭하십시오 .

그림 7
그림 7. 백분율 오F 기준 및 사후 교육에서 수행 가능한 오류가. 더 큰 이미지를 보려면 여기를 클릭하십시오 .

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Discussion

우리는 시각 장애가있는 사람에 장애물 회피를 평가하는 데 사용할 수있는, 실내 휴대용 쉽게 재현, 그리고 상대적으로 저렴한 과정을 설명합니다. 현재 대부분의 장애물 코스 설계 및 테스트 (즉, 예인선) 사이트와 관찰자에 걸쳐 비교하기 어려운, 또는 쉽게 다른 위치 16,17,30에서 수행 할 수없는 영구적 인 instillations 있습니다. 우리의 목표는 다른 위치에 다른 관찰자와 함께 사용하기 위해 표준화 될 수있는 과정을 만들기 위해, 그리고 내정 간섭 (즉, 인공 시각 장치 또는 이동 훈련이) 영향을했는지 여부에 대해 어떤 예측 능력을 제공 할 것입니다 어떤이었다.

우리는 넓은 280 1피트 2 휴대용 바닥 타일로 구성된 7피트에 의해 최대 40 피트 크기의 휴대용 장애물 코스를 건설했다. 물론 둘레 측면의 바닥 타일도 베이지이지만 외부 ED에서 어두운 테두리에 1이 있습니까코스의 경계를 묘사하는 역할을 GE,. 인접한 벽은 다소 단색 환경을 만들어 바닥 타일에 맞게 그려진다. 이것은 주위의 대비를 줄이고 장애물이 더 눈에 띄는 렌더링하는 역할을한다. 객체를 나타내는 16 장애물의 전체는 의자, 책상, 쓰레기통, 같은 날 환경에 하루에 발생했습니다. 방향 및 이동성 컨설턴트에 의해 확인되었다. 우리는 10 장애물이 주어진 과정의 반복에 사용되는, (정확한 사양은 표 3 참조), 스티로폼 중 대표적인 블록 모양의 개체를 다시. 미국 여성의 평균 높이가 33에서 69.3의 63.8에 대 평균 미국 남성 높이 이러한 장애물은, 어느 층에 위치하고 있습니다 또는 지상에서의 63의 높이에 천장에 달려 있습니다. 스티로폼 장애물은 주문 사양에 따라 제조 하였다. 장애물의 측면은 O를 어둡게 그려진다콘트라스트를 변화하는 주변 색상보다 R 라이터. 다른 장애물은 직물의 어두운 더미, 바닥 색상의 변화와 바닥 텍스처의 변화, 장애물 코스에 카펫 매트를 배치하여 만든 후자 있습니다. 이들은 섬광 또는 다른 질감의 변화가 장애물로 잘못 해석하​​는 경우 낙하 사고가 자주 발생하는 지적 작업 치료사의 제안에 추가되었습니다. 주변 조명은 빛 미터를 제어하고 측정한다. 모든 결과 측정을 포함한 모든 과정 관련 자료에 대한 총 비용은 약 5,200달러 USD입니다.

장애물은 각 수준에 대해 3 subcourses 또는 반복으로, 세 개의 미리 지정된 레벨에 배치되어있다. 각 과정의 레벨 1 ~ 3의 구성에 배치 장애물의 동일한 세트가 포함되어 있습니다. 물론 레벨은 회전 및 경로 폭의 개수뿐만 아니라, 분류 및 장애물의 배치에 의해 결정된다. 각 코스는 색 신속하고 쉽게 재현성 코딩과 그리드 (바닥 타일)에 매핑(그림 4). 동일하지 않을 경우 어려움의 각 수준 내에서 3 코스 순열의 각 경로 폭의 수와 장애물 사이의 전환 (그림 5), 유사한 설계되었습니다. 코스는 모두 포토 픽 (빛)과 개월 째, 박명 (흐리게) 조명으로 실행할 수 있습니다. 과정을 통해 모든 실행이 녹화됩니다. 각 코스는 기본 탐색 기술, 선호 보행 속도, 그리고 물론 수준에 따라 이동하는 데 약 0.5 분입니다. 시간을 재는 평가를 들어, 주제는 최선을 다해 물체를 피하면서 정상적인 걸음 걸이를 사용하여 가능한 한 빨리 장애물 코스를 통해 자신의 길을 발견하도록 지시합니다.

물론 네비게이션의 기본 결과는 비율이 선호하는 보행 속도 (PPWS)보고에 의해 측정된다. PPWS 널리 균형과 보행 연구에 사용하고 피사체가 자신의 컨트롤로 신체에 대한, 따라서 정규화 결과를 역할을 할 수있는 이점을 제공하기 때문에 이상적인 측정입니다같은 신장과 체중뿐만 아니라 성별, 연령 32 등의 요인. 이 메트릭을 사용하면 피사체 사이의 이전 이동 훈련의 효과를 부정의 추가 장점이 있습니다.

퍼센트 PPWS의 사용 기준 및 사후 개입 성능 (즉, 저시력 재활 인공 시각 장치 사용) 사이의 차이를 결정하는 것이 일차 결과 측정 있지만, 그것은 하나의 우리가 사용하는 여러 평가 중입니다. 피사체가 코스를 걷고있다 같이, 에러 또는 "충돌"의 수는 또한 기록된다. 오류가 첫 번째로 호두와 베일리 (31)에 의해 설명 된 3 점 척도에 정량화. 피사체가 장애물과의 접촉을 만들었지 만, ≤ 5 초에서 2 점을 해결할 수 있다면 오류는 1 점으로 득점 된 주제는 주제 자체에> 15 초 걸린 경우 오류, 3 점을 해결하기 위해 15 초 걸린 경우 - 올바른 또는 에러 포함를 해결하기 위해 연구 보조원 중 하나의 도움이 필요R 31. 우리는 또한 시간 제한이 둘 중 두 개체 식별 작업을해야합니다. 첫 번째는 방금 완료 과정을 볼 수 있고 그들이 감지 할 수있는 장애물의 수를 계산하는 대상이 필요합니다. 두 번째는 자신의 경로에있는 생각하는 객체에 대한 과정 및 지점을 탐색 할 대상이 필요합니다.

우리는 PPWS는 기준 및 사후 개입 성능 사이의 차이를 결정하기 위해 적절한 일차 결과 측정이 발견. 우리의 연구의 경우,이 메트릭은 안정적으로 BrainPort, 과목 (동영상 참조) 자신의 환경을 스캔한다는 사실에 의해 확인 된 연구 결과를 사용할 때 피사체가 크게 둔화 것을 보여 주었다. 우리는 현재 PPWS 점수가 추가 방향과 이동 훈련 BrainPort의 장기간 사용 후 개선 할 수 있는지 여부에 대한 데이터를 수집하고 있습니다. 퍼센트 오류 데이터는 지속적으로 모든 과정 수준에서 성능 향상을 위해 트렌드를 제안했다. 카메라 기반의 인조을위한 기능에 큰 차이L 비전 장치는 깊이있는 정보의 부족이다. 그것은 인공 시각 장치가이 교훈을 활성화 할 수있는 능력이 있다면 퍼센트 오류 결과는 향상시킬 가능성이 높습니다. 사실, 우리는이 장애물 코스 (데이터가 표시되지 않음)를 사용하여 여러 촉각 BrainPort에 지팡이뿐만 아니라 멀티 모드 입력 (BrainPort 플러스 촉각 지팡이)와 함께 연구를 비교하는 파일럿 연구를 실시했다. 예비 결과는, 깊이 단서를 전달 PPWS 및 퍼센트 오류 성능을 모두 향상시킬 수있는 촉각 시스템의 사용을 제안한다. 장애물 검출의 급이 결과는 탐색 분석에 깊이를 제공하는데 사용될 수있다. 퍼센트 오류 점수가 상당히 개선되지 않았더라도 예를 들어, 주제는 장애물이 아마도이 보조 장치없이 시각 장애인을위한 시간의 아무도 없을 것입니다 시간의 절반에 대한 존재하는 경우 감지 할 수 있었다.

코멘트 과정의 각 단계 사이에 제작 비교에 관한해야한다. 언급으로ED는 소개에서, 각각의 "수준"고유의 조건 설계 테스트 탐색 기술의 특정 조합을 가지고 있습니다. 따라서, 레벨 1, 2, 3 사이에서 어려움 프로그레시브 증가가 있다는 결론을하지 않는 것이 중요하다. 예를 들어, 적은 레벨 3에 충돌하는 장애물,하지만 더 바닥과 질감의 변화가 있습니다. 우리는 퍼센트 가능한 오류 계산을 계산하는 이러한 요인에 대한 계정을한다. 주어진 과정에 대한, 우리는 제목 만 칠 수있는 실제 장애물을 계산,하지만 바닥 텍스처 변경됩니다. 바닥에있는 텍스처 나 색상 변경, 행동 변화 (즉, 망설임 등은.)을 기록하고 있으며, PPWS 계산에 반영됩니다. 장애물에 탐지 작업, 바닥 텍스처와 눈부심 "장애물"이 계산에 포함됩니다. 기록에 대한 구체적인 세부 사항은 지시 문서에 포함되어 있습니다.

추가 연구가 확인 수행해야하는 경우 코스 나terations 저시력 환자에 대한 각 수준에서 동일하다. BrainPort에 의해 활성화 된 인식의 여러 가지 기능이 남아있는 시력 환자에게 양도 할 수 없습니다. BrainPort를 사용하는 경우 예를 들어, 밝은 고 대비 개체는 명암 대비가 낮은 것보다 감지하기가 더 쉽습니다. 이 장치는 어두운 물체는 밝은 배경에 대해 서 할 수있는 반전 기능을 가지고있다. 또한, 때문에 휘도 평균 소프트웨어로, 조명 조건 (밝은 빛에 비해 어두워) BrainPort 성능에 통계적으로 유의 한 차이를 만들지 않았다, 그러나 우리는 주변 조명은 일반적으로 녹내장이나 황반과 같은 질병으로 고통받는 사람을 위해 성능에 영향을 미칠 것 기대 변성.

우리는 우리의 과정은 기존의 장애물 회피 플랫폼에 비해 연구와 임상 목적을 모두 매력적 수있는 여러 가지 특성을 가지고 있다고 생각합니다. 가장 중요한 것은, 우리는 물론이 대표로 발견roducible. 우리는이 instillations 있고, 사이트 간의 성능 차이가 없었다. 또한, 설치 프로그램 준비 및 평균 시험 시간보다 90 분을 복용, 관리하기가 쉽습니다. 36 물론 가능 순열의 전체가 있다는 사실은 랜덤 방식이 사용될 제공에도 동안 반복 테스트를 발생할 가능성 암기 만든다. 희미하고 밝은 두 조명 조건을 갖는 것은 주위의 조명이 이동에 부정적인 영향을 미치고 있는지 여부를 검사 할 수 있습니다. 여러 결과 조치 PPWS, %의 오류, 두 가지 제한이없는 시각적 식별 작업 및 색상과 장애물의 종류 모두에 따라 분석 할 수있는 기능을 포함 할 수 있습니다.

우리 코스의 단점은 바닥 타일과 같은 색으로 도장 할 수있는 길이 40피트있는 복도가 필요하고, 장애물을 수용 할 수있는 저장 옷장 (가) 있습니다. 한 번 영구적으로 바닥 타일 및 애를 설치할 수 있습니다 경우에도 도움이됩니다천장에 부착 된 조명 EP. 한번 설치되면,이 모두 눈에 띄지하지만, 시설의 실내 장식에 따라서는 눈에 띄는 수 있습니다.

결론적으로, 우리는 인공 시각 장치와 초 시력의 상태와 사용에 대한 몇 가지 이동성 기능을 평가하는 데 사용 된 휴대용, 표준화 된 장애물 코스 도구를 설명합니다. 이 과정은 관리하기가 간단하고 비교적 저렴​​하고, 신뢰할 수 있고 재현 할 것으로 나타났다. 미래 연구는 저시력 인구에서 그 유용성을 조사해야합니다.

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Disclosures

저자가 공개하는 게 없다.

Acknowledgments

펜실베니아 DCED 주

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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References

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의학 제 84 장애물 코스 탐색 평가 BrainPort 길 안내 저시력
초저 비전의 시각 기능과 인공 비전의 평가를위한 표준화 된 장애물 코스
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Nau, A. C., Pintar, C., Fisher, C.,More

Nau, A. C., Pintar, C., Fisher, C., Jeong, J. H., Jeong, K. A Standardized Obstacle Course for Assessment of Visual Function in Ultra Low Vision and Artificial Vision. J. Vis. Exp. (84), e51205, doi:10.3791/51205 (2014).

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