Summary
Мы описываем закрытый, портативный, стандартизированный курс, который может быть использован для оценки обход препятствий в лиц, имеющих сверхнизким видение. Курс является относительно недорогим, простым в управлении, и было показано, чтобы быть надежным и воспроизводимым.
Abstract
Мы описываем закрытый, портативный, стандартизированный курс, который может быть использован для оценки обход препятствий в лиц, имеющих сверхнизким видение. Шесть зрячие управления и 36 полностью ослеп, но в остальном здоровый взрослый мужчина (п = 29) и женщин (N = 13) субъекты (возраст 19-85 лет), были зачислены в одну из трех исследований с участием тестирование Brainport сенсорного замещения устройства. Испытуемых просили ориентироваться на ход до, и после, BrainPort обучение. Они завершили в общей сложности 837 курсов работает в двух разных местах. Средства и стандартные отклонения были рассчитаны для разных типов управления, курсы, огни и визитов. Мы использовали линейную модель смешанных эффектов для сравнения различных категорий в PPWS (процентов предпочтительным скорость ходьбы) и процент ошибок данных, чтобы показать, что итерации курс были должным образом разработана. Курс является относительно недорогим, простым в администрировании, и было показано, что это возможно способ проверить функцию мобильности. Анализ данных демонстрируяES, что для результата процентов ошибки, а также за процентного предпочтительным скорости ходьбы, что каждый из трех курсов разные, и что в пределах каждого уровня, каждый из трех итераций равны. Это позволяет рандомизации курсов во время администрации.
Сокращения:
предпочли скорость ходьбы (PWS)
крейсерская скорость (CS)
процент предпочли скорость ходьбы (PPWS)
Introduction
Оценки слабым зрением реабилитации должны определить, является ли вмешательство приводит к улучшению функции. Показатели производительности обычно включают чтение или функциональные оценки компьютерных основе 1-9, а также качество жизни вопросники 10-15. Будучи в состоянии также оценить способность низкие пациента видение, чтобы перемещаться вокруг препятствий может также дать ключ к функциональным улучшениям 18 особенно в случае искусственных приборами наблюдения. Geruschat соавт. Недавно опубликовал результаты навигации с сетчатки чип имплантата, что подчеркивает необходимость для стандартной метрики в этой области 17. В настоящее время существует не широко не принято, цель, подтверждено, и всеобъемлющие стандарты для определения потенциала для обхода препятствий.
Разработка функционального теста, который бы коррелировать к навигационным для лиц с ослабленным зрением или "ультра плохим зрением", как рroduced искусственным зрением хочется, но продолжает оставаться трудно. Растущей области искусственного зрения устройств, таких как сетчатки имплантатов чипов 18-24 или сенсорных замещения устройств, таких как Brainport 25 и 26 голос, требует испытание обхода препятствий, которые могли бы соотнести к увеличению навигационные способности, возложенных этими устройствами. Такая оценка не только позволит предметы, чтобы понять свои собственные ограничения, как они проходят свое окружение, но может служить средством для измерения улучшение с ориентации и обучении мобильности или между итераций прототипов устройств улучшения зрения. В идеале, там могут быть некоторые способность оценивать риск человека для падения аварий 27.
Нашей целью было создать полосу препятствий, которые будут полезны для оценки навигационной способности у больных с использованием искусственных устройств со зрением и воспроизведению в области лой видение в целом. Обзор опубликованной литературе на препятствие курсов и нарушения зрения была предпринята с использованием базы данных PubMed. Там были многочисленные попытки на создание стандартизированных курсы препятствие 16,17,28-31,34. Большинство из них не являются переносимыми в том смысле, что было бы трудно точно воспроизвести настройку, в частности для наружных курсов. Магуайр и др.. Описать препятствий, которая используется, чтобы показать производительность мобильности у пациентов с Лебера врожденной слепота. Этот курс имеет преимущество, заключающееся в портативный и небольшой, но это не ясно, будет ли разные итерации были сделаны доступными для предотвращения последствий запоминания, и нет никаких положения о препятствиях, которые не являются на полу, изменения текстуры, или врезаний. Лист дает острый описание потенциальных ловушек в разработке курса и пускают описание открытый курс, который, к сожалению, не сможет быть воспроизведена в точности в АльтерAtive место 30. Velikay-Парел соавт. Описал тест мобильности для использования с сетчатки имплантатов чипов. Эта конструкция была преимущество, заключающееся в портативный и простой для выполнения. В то время как этот курс может быть воспроизведена на альтернативной площадке, никаких конкретных сведения о курсовой строительства не предусмотрены. Более того, и более в отношении было то, что они показали эффект обучения достигается асимптотические уровня из-за курсовой знакомство, поэтому в состоянии предотвратить курс запоминание вообще может устранить озабоченность в связи с потерей обучения эффект со временем 18. Ни один из курсов, описанных до сих пор не были широко приняты с ослабленным зрением или реабилитационных общин.
Авторы впоследствии консультировались с командой из шести слабым зрением трудотерапии и ориентации и специалистов мобильности из Западной Пенсильвании школы для слепых детей (Питтсбург, Пенсильвания) и слабовидящих и услуг по реабилитации Питтсбурга (Homestead, PA) облarding предложил дизайн блюд. Желательно атрибуты функционального препятствий определены включены: портативность для легкого монтажа / демонтажа и хранения, гибкость, чтобы проверить в рамках обеих тусклыми и ярком освещении, а также зеркало "реальной жизни" ситуаций, включив препятствий, которые представляют объекты в домашних условиях пациента, что являются достаточно крепкими, чтобы выдерживать повторяющиеся столкновения будучи пластичным, чтобы предотвратить травмы пациента. Кроме того, было признано необходимым иметь несколько типов сред, предназначенных в таких как таким образом, чтобы при введении в случайном порядке препятствует курс запоминание. Кроме того, курс должен продемонстрировать воспроизводимость результатов в различных условиях, имеют сильные среди и внутри надежность оценщик и быть объективной мерой пространственной осведомленности.
Кульминацией этих усилий стала разработка полосу препятствий, которые могли бы разумно ожидать быть воспроизведена в стандартный институциональнаяприхожая. Курс предназначен для тестирования различных навыками, все важные для навигации. Каждый уровень курса пытается сосредоточиться несколько конкретных типов препятствий, с которыми сталкиваются в повседневной судоходства. Первый курс оценивает возможность перемещаться по относительно высоких целей контрастных, которые все положили на пол, но требует большого количества витков. Второй курс оценивает способность ориентироваться через препятствия, которые являются одновременно высокого и низкого контраста, изменения пола текстуры и объекты, взвешенных в воздухе. Окончательный Конечно оценивает способность ориентироваться пенополистирола препятствия, которые низкая контрастность, поверхность блики изменения на этаже, добавление nonStyrofoam препятствий (ткань), напольная плитка изменения цвета, препятствия, которые должны быть перешагнул и препятствий, которые не на этаж. Курсы помечены 1, 2 и 3 для простоты маркировки, но это обозначение не должно быть истолковано как повышение уровня сложности. В каждом уровне, есть ЧетEE версии ходе, которые могут быть случайным образом для предотвращения курс запоминание.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Курс Строительство
- Установите курс пол. Размеры курса являются 40 футов в длину и 7 футов в ширину, состоящий из 280 1 фут 2 портативные плитки этаж (бежевый пол событие плитки). Место с черной отделкой вокруг периметра только (рис. 1).
- Краска соседние стены, чтобы соответствовать плитки, создавая несколько монохроматическую среды. Цвета, использованные при оттенках серого значений подаются (табл. 5). Если конкретные цвета не доступны, мы рекомендуем брать плитку в хозяйственный магазин для подбора цветов.
- Установите освещение в соответствии с шаблоном освещения (рис. 1). Подключите огни, чтобы диммер.
- Краска препятствия в соответствии с инструкциями живописи (рис. 2).
2. Подготовка полигона
- Отрегулируйте освещение нужной кондиции и проверить с экспонометром в начале, середине и конце коридора, содержащей курс. Убедитесь, что видеокамера находится в режиме записи и что размещение камеры подходит для захвата предметов, как они ходят через курс. Мы рекомендуем для крепления на потолок или, альтернативно, камера может быть ручной.
3. Запись Привилегированные Скорость ходьбы МОН
- Субъектной позиции в центре прохода (курс столбца "D"). Примечание: пальцы должны быть за границу дорожки. Читайте инструкцию к теме (рис. 3).
- Начните секундомер, как только нога пересекает черную рамку и на пути. Остановить время, как только нога пересекает черную рамку на другом конце дорожки. Время записи как PWS1. Включите тему вокруг и повторить процедуру в обратном направлении. Время записи как PWS2. Средний PWS1 и PWS2 и запись в качестве конечного МОН.
4. Полосу препятствий Навигация
- Из схемы рандомизации, создали первый курс (рис. 4). Напольная плитка должна использоваться в качестве сетки по бееч препятствия отображаются. См. поставленный диаграммы для правильного отображения препятствий. Это полезно на номер плитки вдоль вертикальной и горизонтальной оси с несмываемым маркером, чтобы можно было легко размещение препятствий. Это также полезно для обозначения препятствия в соответствии с предоставленными диаграмм в незаметном месте.
- Руководство подлежит начало 40 футов тротуара. Читайте инструкцию к теме (рис. 3). Тема должна быть расположена в центре прохода (колонка "D") с пальцами за границу. Начните секундомер, как только нога пересекает черную рамку и на пути. Остановить время, как только нога пересекает черную рамку на другом конце дорожки. Запишите этот раз в качестве курса Speed (CS).
- Запись при препятствия ударил, сортировки тяжесть удара по шкале 3 очка. Курс выполнения следует видеосъемку для последующего подтверждения независимого наблюдателя.
5. Препятствие Идентификация
- После завершения кулоновРГП навигации задача, превратить тему лицом к ход и положение в центре конечно (колонка D). Примечание: убедитесь, что любые препятствия, которые требуют репозиционирование для того, чтобы посмотреть в правильный цвет с конца конечно поворачивается. Читайте инструкцию к теме (рис. 3). В это время первая идентификация объекта задача будет вводиться. Попросите его повернуться и сказать Помощник исследовательских общее количество объектов, которые они могут различить в течение 30 секунд. Этот номер должен быть записан.
- Расскажи тему идти назад через курс и указывают на каждого препятствия они могут увидеть. Это не имеет значения, если они сталкиваются с препятствием. Ряд препятствий они могут видеть записывается. Это полезно для записи какие препятствия они способны обнаружить. Это не приурочен.
Пункты 4 и 5 следует повторить для каждого курса версии, которая запускается.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Тематика
Шесть зрячий с завязанными глазами, увидели, и 36 полностью ослеп, но в остальном здоровый взрослый (возрастной диапазон 19-85 лет), мужчины (п = 29) и женщин (п = 13) субъекты были зачислены в одну из трех исследований с участием тестирование BrainPort сенсорные замещение устройство (Wicab, Madison WI). Все исследования были одобрены Университета Питтсбурга IRB и все субъекты подписали утвержденный документ о согласии. Все исследования были в пределах субъектов, повторил меры дизайн таким образом, что каждый субъект действовал под его собственным контролем. Зрячих испытуемых с завязанными глазами, чтобы имитировать вновь слепой состояние всех процедур тестирования. Острота зрения восприятия света или хуже для тех, слепотой было подтверждено с бальзамом света теста восприятия и счет FrACTSnellen из <2/5, 000 и глазного экзамена до зачисления. Все предметы полностью завершили препятствий в начале исследования, а затем снова после 15-20 час структурированной протокола обучения с BrainPorт устройство. Этот протокол предназначен для придания основной знания с устройством и включает в себя около 2 час обучения передвигаться / мобильности в офисной среде (определение местоположения двери, окна, стулья, и т.д.). Первичной конечной точкой для курса навигации измеряется процент предпочли скорость ходьбы (PPWS), который является золотым стандартом для исследований мобильности. Этот показатель рассчитывается путем деления CS по МОН (см. инструкцию). Наш вторичный исход процентов ошибке, определяется как процент от возможного столкновения с препятствиями на дистанции.
Первые 16 субъектов были отправлены через все 9 итераций курса в ярких и тусклых условиях освещения в общей сложности 18 трасс через полосу препятствий в теме. Средства и стандартные отклонения были рассчитаны для разных типов управления, курсы, огни и визитов. Для регулировки для случайных эффектов среди повторных измерений в каждой вложенной кластера в теме, линейная модель смешанные эффекты был использован для сравнения Разницаотлична категории в PPWS и данных процентов ошибок. Вложенный кластеризации было в порядке идентификационный номер при условии, визит (pretraining и после тренировки), света (яркость и яркий), и уровня курса (1, 2, и 3). Предварительный анализ первых 16 субъектов показал, что не было никаких статистически значимых различий между отдельными версиями ходе пределах каждого уровня сложности. Поэтому, для того чтобы свести к минимуму нагрузку при условии, остальные пациенты были рандомизированы в одной версии, конечно 1, 2, и 3 в тусклом свете и другой версии курса 1, 2 и 3 в яркого света. Это сократило время, чтобы закончить курс из 3 часов в чуть менее 1 часа. Оба порядок курсах и условиях освещения были рандомизированы для предотвращения потенциально негативные последствия убывающей концентрации и / или усталости.
Данные по всем предметам представлен в таблице 1 для PPWS и таблице 2 на процент Ошибка. Данныеорганизована следующим образом в каждой таблице: Все (до и после данных учебных сочетании), предварительная подготовка (без BrainPort) и пост обучение (с Brainport) соответственно. Примечание для pretraining значения, субъекты без видения, которые, как правило, приводят в больших стандартных ошибок для этого условия. Все приведенные значения р являются двусторонними и статистический анализ проводили с использованием Stata/IC12.1. Мы обнаружили, что за результаты PPWS и процент ошибок, трех уровней курсов (1, 2 и 3) не были равны. Мы также обнаружили, что уровни девяти суб курсов были не равны. Наши результаты показали, что три subcourse итераций (а, б, в) на уровне 1 были равны, как и три subcourse итераций (A, B, и C) Для 3-го уровня для всех условиях. Однако для уровня 2, суб курсы были показаны равными при использовании Brainport, но не в начале исследования (без BrainPort / pretraining состоянии), что сказалось результаты для сложенном состоянии.
Фиг.6 представляет собой гистограмму шокрыло наши результаты для PPWS, который демонстрирует, что субъекты, использующие Brainport шел медленнее, чем без него (PPWS 1.90 для не в состоянии Brainport против 3,92% для Brainport Состояние, р = 0,001) Обзор видеокамер был особенно предупредителен в объяснении этого результат. Когда слепые субъекты ходить через курс в начале исследования, они идут на своем обычном темпе, но ударил ничего на своем пути, как они не имеют средств для обнаружения препятствий. Тем не менее, субъекты, использующие устройство занимается визуальной сканирования, поведения которая отсутствовала без Brainport, и отражает в увеличении значений PPWS (см. видео).
На рисунке 7 показана наш базовый против Brainport результатов условием итогах процентов возможных ошибок. Использование Brainport, субъекты имели тенденцию к снижению числа столкновений с препятствиями по сравнению с не в состоянии Brainport. Дефицит текущих искусственных приборами наблюдения является отсутствие восприятия глубины, так что, хотяони могут обнаружить препятствие, это довольно трудно оценить расстояние. Это связано с ограниченными возможностями разрешение Brainport и использования единой системы камеры. Для того, чтобы обеспечить дополнительную проницательность в обхода препятствий возможностей Brainport, две визуальные задачи идентификации проводятся в ходе судебного разбирательства производительности. Первый происходит в связи с завершением курса, когда испытуемому предлагается развернуться и сказать экзаменатор количество объектов в общем, конечно, что он / она может различить. Мы обнаружили, что разрешение Brainport было недостаточно, чтобы выполнить эту задачу, но это еще предстоит проверить в низком когорты зрения. Вторая идентификация задача включает в себя Untimed прогулку по одной из версий каждого уровня курса и просят предметную точку препятствий, которые они могут обнаружить. Этот визуальный задачи идентификации проводится отдельно от приурочен конечно навигационных задач, чтобы не влиять на пешеходную скорость 34. В Additioп, для столкновений задач обнаружения препятствий не записываются. "Не BrainPort" или pretraining состояние не испытывали, как ни один из наших слепых пациентов не были бы в состоянии выполнить эту задачу. Таблица 4 показывает наши результаты для задачи обнаружения препятствий с помощью Brainport в тусклом свете и яркого света. Мы смогли дальнейшего анализа этого по цвету препятствия обнаружено. Это важно для искусственного зрения, которая сильно зависит от контраста. В целом, мы обнаружили, что испытуемые смогли обнаружить присутствие любого препятствия около 48% времени препятствием был ли высокая или низкая контрастность. Как правило, высокие препятствия контрастные были обнаружены более легко, чем низкие препятствия контрастных независимо от условий освещения (56.25% против 40%, соответственно). Обнаружение препятствий существенно не различаются между условиями освещения, вероятно, связано с наличием яркости усреднения программного обеспечения на устройстве Brainport.
Таблица 1. Представитель резюме результатов, которые сравнивает процентов предпочтительный скорость ходьбы в начале исследования на сообщение -. Brainport ценностей учебные Тест Kruskall-Уоллиса был использован для сравнения исходных значений (не BrainPort состояние или pretraining) с результатами, полученными после одной недели Brainport обучения (BrainPort состояние , или после тренировки). Нажмите здесь, чтобы увеличить изображение .
Таблица 2. Представитель сводка результатов, который сравнивает процентов возможных ошибок при Ь aseline размещать значения учебных Brainport. Тест Kruskall-Уоллиса был использован для сравнения исходных значений (не BrainPort состояние или pretraining) с результатами, полученными после одной недели Brainport обучения (BrainPort состоянии, или после обучения). Нажмите здесь, чтобы увеличить изображение .
Таблица 3. Детальное описание препятствий, используемых для курса. Нажмите здесь, чтобы увеличить изображение .
p_upload/51205/51205table4.jpg "ширина =" 500px "/>
Таблица 4. Процент светлых и темных объектов, указанных в обоих тусклом и ярком освещении во время задачи обнаружения препятствий. Нажмите здесь, чтобы увеличить изображение .
Таблица 5. Деталь материалов, необходимых для полосы препятствий строительства. Нажмите здесь, чтобы увеличить изображение .
"/>
Рисунок 1. Полы и освещение настройки шаблона. Нажмите здесь, чтобы увеличить изображение .
Рисунок 2. Препятствие инструкции живопись. Нажмите здесь, чтобы увеличить изображение .
Рисунок 3. Инструкции для персонала при введении курса. целевых = "_blank"> Нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенное изображение.
Рисунок 4. Иллюстрация каждой из итераций 9, конечно, сгруппированных по уровню, конечно, в том числе описание числом витков и ширина пути. Вертикальный путь относится к количеству открытых плитки должна перемещаться в направлении вперед, горизонтальный путь относится к количеству открытых плитки должна быть перемещена в правую или левую сторону. Включите относится к тому, когда субъект должен изменить ориентацию или направление, чтобы избежать препятствия. Нажмите здесь, чтобы увеличить изображение .
JPG "Первоначально" / files/ftp_upload/51205/51205fig5.jpg "ширина =" 500px "/>
Рисунок 5. Иллюстрация идеализированной траектории пути через каждого курса. Нажмите здесь, чтобы увеличить изображение .
Рисунок 6. Процент Привилегированные скорость ходьбы на исходном уровне и после обучения. Нажмите здесь, чтобы увеличить изображение .
Рисунок 7. Процент ое Возможные ошибки, сделанные на исходном уровне и после обучения. Нажмите здесь, чтобы увеличить изображение .
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Мы описываем закрытый, портативный, легко воспроизводимый и относительно недорогой курс, который может быть использован для оценки обход препятствий людьми, которые являются слепыми или с ослабленным зрением. Большинство современных конструкций препятствием курс и тесты (т.е. буксиры) трудно сравнивать в разных местах и наблюдателей, или являются постоянными инстилляции, которые не могут легко быть выполнены в альтернативном месте 16,17,30. Нашей целью было создать курс, который может быть стандартизирована для использования в разных местах и с разными наблюдателями, и которая обеспечит некоторую прогностическую способность, чтобы вмешательство (т.е. искусственное устройство зрение или обучение мобильность), имел ли эффект.
Мы построили портативный препятствий измерения 40 футов в длину и 7 футов в ширину, состоящий из 280 1 фут 2 портативные напольная плитка. Напольная плитка фланговые периметр курса являются также бежевый, но есть один в темной границы на внешний редGE, который служит, чтобы очертить границу курса. Смежные стены окрашены, чтобы соответствовать плитки, создавая несколько монохроматическую среды. Это служит для уменьшения окружающего контрастность и сделать препятствия более заметным. В общей сложности 16 препятствий, представляющих объекты встречаются в повседневной среде, такой как стулья, столы, мусорные баки, и т.д.. были идентифицированы по ориентации и мобильности консультантов. Мы воссоздали объекты в представительных блок формы из пенопласта, (см. таблицу 3 для точным спецификациям), с 10 препятствиями используется для любого заданного курса итерации. Эти препятствия расположены либо на полу, либо под потолком на высоте 63 в с уровня земли, а средняя высота американских женщин составляет 63,8 в сравнении средний американец высота самец 69,3 в 33. Пенополистирол препятствия были изготовлены в соответствии с пользовательским спецификациям. Стороны препятствий окрашены темнее ог легче, чем для окружающего цвета варьировать контраст. Другие препятствия включают темный кучу ткани, изменения в пол цвета и изменения в пол текстуры, последний создан путем размещения ковровое коврик на полосу препятствий. Они были добавлены по предложению из трудотерапии, которые отметили, что падение аварии часто происходят, когда блики или другой текстуры изменения неверно истолковано как препятствие. Окружающее освещение контролируется и измеряется с легким метр. Общая стоимость всего курса связанных с ним материалов, включая все измерения итогового составляет около $ 5,200 USD.
Препятствия расположены в три заранее определенных уровнях, с 3 subcourses или итерации для каждого уровня. Каждый уровень Курс содержит тот же набор препятствий, расположенных в 1 из 3 конфигураций. Ступени курсов определяются количеством витков и ширина пути, а также типа и размещения препятствий. Каждый курс цветом и отображается на сетке (напольная плитка) для быстрого и легкого воспроизводимости(Рис. 4). Каждый из курсов перестановок 3 в пределах каждого уровня сложности разработан с такой же, если не идентичны, количество путей шириной и превращает между препятствиями (рис. 5). Курсы могут быть запущены в обоих фотопических (свет) и мезопических (тусклый) освещения. Все проходит через ходе записываются на видео. Каждый курс занимает около 0,5-5 мин для навигации, в зависимости от исходных навигационных навыков, предпочтительной скорости ходьбы и уровень курса. Для временных оценок, предметы поручено найти свой путь через полосу препятствий как можно быстрее с помощью нормальной походки, избегая при этом объекты в меру своих способностей.
Первичной конечной точкой для курса навигации измеряется глядя на процент предпочли скорость ходьбы (PPWS). PPWS широко используется в балансе и походки исследований и является идеальным мера, потому что это дает преимущество позволяет субъекты в качестве своих собственных элементов управления, таким образом, результаты нормировали для физическогофакторы, такие как рост и вес, а также для полу и возрасту 32. Используя эту метрику имеет дополнительное преимущество отрицая любой эффект предыдущей тренировки подвижности между субъектами.
В то время как использование процентов PPWS является хорошим первичным критерием оценки для определения разницы между базовой линией и деятельности предприятия после вмешательства (т.е. минимальному реабилитации зрения или видение использования искусственного устройства), это только один из нескольких оценок, которые мы использовали. Как субъект идет курс, количество ошибок или «столкновений» также записывается. Ошибки количественно по шкале 3 очка, как, впервые описанным Маррона и Бейли 31. Ошибки были забиты как 1 балл, если испытуемый в контакт с препятствием, но был в состоянии исправить в ≤ 5 сек, 2 очка, если объект взял 5-15 сек для исправления ошибок и 3 очка, если объект взял> 15 сек на самоопределение -правильно или потребовалась помощь одного из научных сотрудников, чтобы исправить ошибочнымR 31. У нас также есть два идентификационных объект задачи, оба из которых являются Untimed. Первое требует предмет, чтобы посмотреть на ход только что закончил и подсчитать количество препятствий они могут обнаружить. Второй требует субъектов ориентироваться на ход и точку к объектам по их мнению, на их пути.
Мы нашли PPWS чтобы быть подходящим Основным критерием результата, чтобы определить разницу между исходным и деятельности предприятия после вмешательства. Для нашего исследования, этот показатель достоверно показали, что испытуемые значительно замедлился при использовании Brainport, нахождение которых было подтверждено тем, что субъекты отсканированного их среды (см. видео). В настоящее время мы сбора данных о том PPWS оценки могут улучшить после длительного использования Brainport с дополнительной ориентации и профессиональной подготовки в области мобильности. Данные Процент ошибок последовательно предложил тенденции для повышения производительности через каждом уровне курса. Большой разрыв в функции для камеры на основе протезол приборы наблюдения является отсутствие глубины информации. Вполне вероятно, что результаты Процент ошибок улучшится, если искусственные устройства видения имел возможность включения этого наставления. Действительно, мы провели экспериментальные исследования, сравнивающие несколько вибротактильной трости к Brainport а также исследования с мультимодальные вход (Brainport плюс вибротактильной трости) с помощью этого препятствий (данные не показаны). Предварительные результаты показывают, что использование вибротактильной систем, которые могут передать сигналы глубины, улучшить и PPWS и Процент помехоустойчивости. Два третичные результаты обнаружения препятствий может быть использован, чтобы обеспечить глубину анализа навигации. Например, хотя оценки Процент ошибок не улучшилось заметно, субъекты смогли обнаружить, если препятствием присутствовал примерно в половине случаев, когда предположительно, это не было бы ни времени для слепого человека без вспомогательных устройств.
Комментарий должен быть сделаны относительно сравнений решений между каждого уровня курса. Как упоминанияред во введении, каждый «уровень» обладает собственными уникальными условиями разработаны тестовые конкретного сочетания навигационных навыков. Таким образом, важно не сделать вывод, что происходит постепенное увеличение сложности между уровнями 1, 2 и 3. Например, есть меньше препятствия для достижения на уровне 3, но более пол и текстуры изменения. Мы делаем счет этих факторов при расчете можно процентов расчеты об ошибках. Для любого данного курса, мы только рассчитывать фактические препятствия субъект может ударить, но изменения не пол текстуры. Для текстурных или изменения цвета, расположенных на полу, поведенческие изменения (то есть колебания, и т.д..), Отражаются, и отражены в расчете PPWS. В препятствием задачи обнаружения, пол текстуры и блики «препятствия» включены в расчет. Конкретные детали для записи включены в документ команд.
Дальнейшие исследования должны быть предприняты, чтобы проверить, является ли конечно, яterations идентичны в пределах каждого уровня для пациентов со слабым зрением. Некоторые особенности восприятия поддержкой по Brainport не может передавать пациентам с оставшейся зрения. Например, при использовании Brainport, легкие объекты высокой контрастности легче обнаружить, чем с низкой контрастностью. Устройство имеет функцию инвертировать, что может сделать темные объекты выделяются на фоне более светлом фоне. Более того, из-за яркости усреднения программного обеспечения, состояние освещение (яркость по сравнению с ярким светом) не сделать статистически значимой разницы в производительности с Brainport, но мы ожидаем, что окружающее освещение, как правило, влияет на производительность для лиц, страдающих от таких заболеваний, как глаукома или макулярной дегенерация.
Мы считаем, что наш курс имеет несколько атрибутов, которые делают его привлекательным как для научных исследований и клинических целей по сравнению с существующими платформами обхода препятствий. Самое главное, мы обнаружили, что, конечно, чтобы быть представительroducible. У нас есть два инстилляции, и не было никакой разницы в производительности между сайтами. Кроме того, установка легко устроить и администрирования со средним временем сдачи теста менее 90 мин. Тот факт, что есть в общей сложности 36 возможных перестановок, конечно, делает запоминание маловероятно даже в повторное тестирование, обеспечивая схемы рандомизации используются. Имея как тусклые и яркие световые условия позволяет экспертизы окружающее освещение имеет ли негативное влияние на мобильность. Несколько исходов меры возможны, в том числе PPWS, процентов ошибки, две Untimed визуальных задач идентификации и возможность анализировать в соответствии как с цветом и типом препятствий.
Недостатки нашего курса включают в себя необходимость иметь коридор, который составляет 40 футов в длину, которые могут быть окрашены в тот же цвет, что и напольной плитки, а также для хранения шкаф для размещения препятствия. Это также полезно, если один раз может навсегда установить плитки и кеер огни, прикрепленные к потолку. После установки, они оба ненавязчивый, но в зависимости от декора на объекте может быть заметным.
В заключение мы описываем портативный, стандартизированный инструмент препятствий, которая была использована для оценки некоторые функции мобильности для использования с искусственными приборами наблюдения и состояний сверхнизким зрения. Курс является относительно недорогим, простым в управлении, и было показано, чтобы быть надежным и воспроизводимым. Будущая работа должна расследовать свою полезность в низких населения со зрением.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторы не имеют ничего раскрывать.
Acknowledgments
DCED штат Пенсильвания
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).
