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Medicine

Una carrera de obstáculos normalizado para la evaluación de la función visual en Ultra Baja Visión y Visión Artificial

Published: February 11, 2014 doi: 10.3791/51205

Summary

Se describe un curso de cubierta, portátil, estandarizada que se puede utilizar para evaluar evitación de obstáculos en personas que tienen una visión ultrabajo. El curso es relativamente barato, fácil de administrar, y se ha demostrado ser fiable y reproducible.

Abstract

Se describe un curso de cubierta, portátil, estandarizada que se puede utilizar para evaluar evitación de obstáculos en personas que tienen una visión ultrabajo. Seis controles visuales y 36 completamente ciego pero por lo demás sano varón adulto (n = 29) y (13 n =) sujetos femeninos (rango de edad 19-85 años), se inscribieron en uno de los tres estudios que incluyen pruebas del dispositivo de sustitución sensorial BrainPort. Se les pidió que navegar por el curso antes de, y después, la formación BrainPort. Ellos completaron un total de 837 carreras del curso en dos lugares diferentes. Las medias y las desviaciones estándar se calcularon a través de tipos de control, los cursos, las luces y las visitas. Se utilizó un modelo de efectos mixtos lineal para comparar las diferentes categorías en las PPWS (porcentaje de velocidad preferido caminar) y los datos de porcentaje de error para mostrar que las iteraciones del curso fueron diseñados adecuadamente. El curso es relativamente barato, fácil de administrar, y se ha demostrado ser una forma viable de probar la función de movilidad. Análisis de los datos demonstratES que para el resultado de por ciento de error, así como para el porcentaje preferido velocidad de la marcha, que cada uno de los tres cursos es diferente, y que dentro de cada nivel, cada uno de los tres iteraciones son iguales. Esto permite que para la aleatorización de los cursos durante la administración.

Abreviaturas:
la velocidad de marcha preferida (PWS)
Velocidad curso (CS)
porcentaje preferido velocidad al caminar (PPWS)

Introduction

Evaluaciones de rehabilitación de baja visión deben determinar si los resultados de la intervención en la mejora de la función. Las mediciones de rendimiento suelen incluir lectura o funcionales evaluaciones computarizadas 1-9, así como la calidad de vida cuestionarios 10-15. Ser capaz de evaluar también la capacidad del paciente de baja visión para navegar alrededor de obstáculos también podría proporcionar pistas sobre las mejoras funcionales 18 en particular en el caso de los dispositivos de visión artificial. Geruschat et al. Publicado recientemente los resultados de navegación con un chip implante de retina, poniendo de relieve la necesidad de una métrica estándar en esta área 17. De momento no hay gran aceptación, objetiva, validado, y las normas generales para la determinación de la capacidad de evasión de obstáculos.

Desarrollo de una prueba funcional que se correlacionan con el rendimiento de navegación para personas con baja visión o "baja visión de ultra", como produced por visión artificial sería deseable, pero sigue siendo un objetivo difícil de alcanzar. La floreciente campo de los dispositivos de visión artificial, como los chips de implantes retinales 18-24 o dispositivos de sustitución sensorial, como el BrainPort 25 y la voz 26, requiere una prueba de evitación de obstáculos que podrían correlacionar con el aumento de capacidades de navegación conferidos por estos dispositivos. Tal evaluación no sólo permiten a los sujetos a entender sus propias limitaciones a medida que atraviesan sus alrededores, pero podría proporcionar un medio para medir la mejora con la orientación y la formación de movilidad o entre iteraciones de prototipos de dispositivos de mejora de la visión. Idealmente, podría haber alguna posibilidad de evaluar el riesgo de un individuo de 27 accidentes por caídas.

Nuestro objetivo era crear una carrera de obstáculos que podrían ser útiles para la evaluación de la capacidad de navegación en pacientes que utilizan dispositivos de visión artificial y transferibles al ámbito de lvisión ow en general. Una revisión de la literatura publicada sobre carreras de obstáculos y la discapacidad visual se llevó a cabo utilizando la base de datos PubMed. Ha habido numerosos intentos de crear carreras de obstáculos estandarizados 16,17,28-31,34. La mayoría de estos no son portátiles en el sentido de que sería difícil de reproducir exactamente el ajuste, en particular para los cursos al aire libre. Maguire et al. Describen carrera de obstáculos que se usa para mostrar el desempeño de movilidad en pacientes con Amaurosis Congénita de Leber. Este curso tiene la ventaja de ser portátil y pequeño, pero no está claro si los diferentes iteraciones han sido puestos a disposición para prevenir los efectos de memorización, ni existen disposiciones para los obstáculos que no están en el suelo, cambios en la textura, o stepovers. Leat ofrece una incisiva descripción de posibles dificultades en el diseño de un curso y pone adelante una descripción de un curso al aire libre que, desgraciadamente, no sería capaz de reproducirse exactamente en una alternAtive ubicación 30. Velikay-Parel et al. Describe una prueba de la movilidad para el uso con los chips de implantes de retina. Este diseño tiene la ventaja de ser portátil y fácil de ejecutar. Si bien este supuesto puede ser reproducida en un lugar alternativo, no se proporcionan detalles específicos sobre la construcción de golf. Por otra parte, y más preocupante fue que mostraron el efecto de aprendizaje alcanzado niveles asintóticos debido al supuesto familiaridad, por lo tanto, ser capaz de prevenir el supuesto memorización podría eliminar por completo la preocupación por la pérdida del efecto aprendizaje en el tiempo 18. Ninguno de los cursos descritos hasta el momento han sido ampliamente adoptada por las comunidades de baja visión y rehabilitación.

Los autores consultados posteriormente con un equipo de seis para la baja visión terapeutas ocupacionales y especialistas en orientación y movilidad de la Escuela Occidental de Pensilvania para Niños Ciegos (Pittsburgh, PA) y Ciegos y Visión Servicios de Rehabilitación de Pittsburgh (Homestead, PA) regArding propuso el diseño del curso. Atributos deseables de una carrera de obstáculos funcionales identificados incluyeron: Portabilidad para un fácil montaje / desmontaje y almacenamiento, la flexibilidad para probar tanto en condiciones de poca luz y brillantes, y para reflejar las situaciones de "la vida real" mediante la inclusión de los obstáculos que representan los objetos en el entorno de la casa de un paciente que son lo suficientemente resistente como para soportar la colisión repetida mientras que ser dúctil a fin de evitar lesiones en el paciente. Además, se considera necesario contar con varios tipos de ambientes diseñados de tal manera para que cuando se administra en un orden aleatorio impide supuesto memorización. Además, el curso debe demostrar resultados reproducibles en múltiples configuraciones, tienen una fuerte fiabilidad inter e intra calificadores y ser una medida objetiva de la conciencia espacial.

La culminación de este esfuerzo fue el desarrollo de una carrera de obstáculos que razonablemente podría esperarse que se reproduce en una norma institucionalpasillo. El curso está diseñado para probar diferentes juegos de habilidad, todos importantes para la navegación. Cada nivel del curso intenta enfocar varios tipos de obstáculos en las actividades de navegación de todos los días. El primer curso se evalúa la capacidad de navegar a través de objetivos relativamente alto contraste que están todos colocados en el suelo, pero requiere un gran número de vueltas. El segundo curso se evalúa la capacidad de navegar a través de los obstáculos que se encuentran de contraste alto y bajo, cambios de la textura del suelo y los objetos suspendidos en el aire. El final de la asignatura se evalúa la capacidad de navegar obstáculos poliestireno que son de bajo contraste, la superficie deslumbramiento cambios en el suelo, la adición de obstáculos nonStyrofoam (tela), los cambios de color del azulejo piso, los obstáculos que deben avanzó y, obstáculos que no están en la suelo. Los cursos están etiquetados 1, 2, y 3 para la facilidad de etiquetado, pero esta designación no se deben interpretar como el aumento en el nivel de dificultad. Dentro de cada nivel, hay thrversiones ee del curso, que pueden ser aleatorios para evitar supuesto memorización.

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Protocol

1. Curso de Construcción

  1. Instale piso supuesto. Dimensiones del curso son 40 pies de largo por 7 metros de ancho que consisten en 280 1 ft 2 baldosas portátiles (baldosas evento amarillento). Coloque con el ajuste negro alrededor del perímetro única (Figura 1).
  2. Pinte las paredes adyacentes para que coincida con las baldosas del suelo, creando un ambiente un tanto monocromática. Colores que utilizamos con los valores de escala de grises se proporcionan (Tabla 5). Si los colores específicos no están disponibles, se recomienda tomar una baldosa a una ferretería para emparejar el color.
  3. Instalar iluminación de acuerdo con la plantilla de la iluminación (Figura 1). Conecte las luces de regulador de intensidad.
  4. Pintar obstáculos conforme a las instrucciones de la pintura (Figura 2).

2. Preparar Testing Area

  1. Ajuste la iluminación a la condición deseada y comprobar con un medidor de luz al principio, en medio y al final del pasillo que contiene el curso. Asegúrese de que la cámara de vídeo está configurado para grabar y que la colocación de la cámara es adecuado para capturar los sujetos, ya que caminar a través del curso. Se recomienda un soporte de techo o, alternativamente, la cámara se hace a mano.

3. Record Preferred Caminar velocidad PWS

  1. Coloque el tema en el centro de la calzada (columna curso "D"). Nota: Los dedos de los pies deben estar detrás de la frontera de la pasarela. Lea las instrucciones para el sujeto (Figura 3).
  2. Comience cronómetro una vez pie cruza la frontera negro y en ruta. Tiempo de parada una vez que cruza la frontera del pie negro en el otro extremo del pasillo. Tiempo de registro como PWS1. Gire sujeto vuelta y repita el procedimiento en sentido contrario. Tiempo de registro como PWS2. PWS1 media y PWS2 y registro como PWS final.

4. Carrera de obstáculos de navegación

  1. Desde el régimen de la aleatorización, creado el primer curso (Figura 4). Las baldosas del suelo se deben utilizar como la red sobre which los obstáculos se asignan. Consulte el diagrama previsto asignación correcta de los obstáculos. Es útil para numerar los azulejos a lo largo del eje vertical y horizontal con un marcador indeleble para permitir la fácil colocación de los obstáculos. También es útil para etiquetar los obstáculos según los esquemas previstos en un lugar discreto.
  2. Guía de la asignatura al inicio de 40 pies pasarela. Lea las instrucciones para el sujeto (Figura 3). Asunto debe colocarse en el centro de la calzada (columna "D") con los dedos detrás de la frontera. Comience cronómetro una vez pie cruza la frontera negro y en ruta. Tiempo de parada una vez que cruza la frontera del pie negro en el otro extremo del pasillo. Anote este tiempo como velocidad de golf (CS).
  3. Record cuando los obstáculos se ven afectados, calificar la gravedad del golpe en una escala de 3 puntos. La carrera del curso debe ser grabado en video para su confirmación posterior por un observador independiente.

5. Obstáculo de identificación

  1. Sobre la terminación de COUtarea de navegación rse, gire sujeto vuelta para enfrentar el curso y la posición en el centro del curso (columna D). Nota: asegúrese de que todos los obstáculos que requieren reposición con el fin de ver el color correcto de fin de curso se hace girar. Lea las instrucciones de sujeto (Figura 3). En este momento se administrará la primera tarea de identificación de objetos. Pida al sujeto para dar la vuelta y decirle al asistente de investigación en el número total de objetos que puedan discernir dentro de 30 seg. Este número debe ser registrado.
  2. Dígale al sujeto que caminar de regreso a través del curso y el punto a cada obstáculo que puedan ver. No importa si ellos chocan con el obstáculo. Se registra el número de obstáculos que pueden ver. Es útil anotar que los obstáculos son capaces de detectar. Esto no se mide el tiempo.

Los artículos 4 y 5 deben repetirse para cada versión supuesto que se ejecuta.

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Representative Results

Sujetos

Seis ojos vendados con visión, visión de futuro, y 36 completamente ciego, pero por lo demás sanos adultos (rango de edad 19-85 años), hombres (n = 29) y mujeres (n = 13) de los sujetos se inscribieron en uno de los tres estudios que incluyeron pruebas de lo sensorial BrainPort dispositivo de sustitución (Wicab, Madison WI). Todos los estudios fueron aprobados por la Universidad de Pittsburgh IRB y todos los sujetos firmaron un documento de consentimiento informado aprobado. Todos los estudios fueron una dentro de los sujetos, el diseño de medidas repetidas de tal manera que cada sujeto actuó como su propio control. Sujetos videntes con los ojos vendados para simular una condición de nueva ciegos para todos los procedimientos de prueba. La agudeza visual de percepción de luz o peor para las personas con ceguera se confirmó con bálsamo prueba de percepción de la luz y la puntuación FrACTSnellen de <2/5, 000 y un examen de la vista antes de la inscripción. Todos los sujetos completaron todo el recorrido de obstáculos al inicio del estudio y luego otra vez después de un protocolo de entrenamiento estructurado de 15-20 horas con el BrainPort dispositivo. Este protocolo está diseñado para conferir competencia básica con el dispositivo e incluye aproximadamente 2 horas de entrenamiento ambulación / movilidad en el entorno de oficina (localización de puertas, ventanas, sillas, etc.) El resultado primario de navegación del curso se mide por el porcentaje de la velocidad de marcha preferida (PPWS), que es un estándar de oro para la investigación de la movilidad. Esto se calcula dividiendo el CS por PWS (ver instrucciones). Nuestro resultado secundario es el porcentaje de error, que se define como el porcentaje de posible colisión con obstáculos en el curso.

Los primeros 16 sujetos fueron enviados a través de los 9 iteraciones del curso, tanto en situaciones de iluminación oscura y brillante para un total de 18 carreras a través de la carrera de obstáculos por asignatura. Las medias y las desviaciones estándar se calcularon a través de tipos de control, los cursos, las luces y las visitas. Para el ajuste de efectos aleatorios entre mediciones repetidas en cada grupo anidado dentro de un sujeto, se utilizó el modelo lineal de efectos mixtos para comparar difcategorías Erent en los PPWS y datos por ciento de error. La agrupación anidada estaba en el orden del número de identificación del sujeto, visita (pre-entrenamiento y la formación post), luz (tenue y brillante), y el nivel del curso (1, 2 y 3). Un análisis preliminar de los primeros 16 pacientes mostró que no hubo diferencias estadísticamente significativas entre las versiones individuales del curso dentro de cada nivel de dificultad. Por lo tanto, con el fin de minimizar la carga sujeta, los restantes sujetos fueron asignados aleatoriamente a una versión del curso 1, 2 y 3 en la luz tenue y otra versión, por supuesto, de 1, 2 y 3 en la luz brillante. Esto redujo el tiempo para completar el curso de 3 horas a poco menos de 1 hora. Tanto el orden de los cursos y las condiciones de iluminación fueron asignados al azar para prevenir los efectos potencialmente negativos de la concentración y / o fatiga menguante.

Los datos para todos los sujetos se presentan en la Tabla 1 para PPWS y Tabla 2 para porcentaje de error. Los datos estánorganizado de la siguiente manera en cada tabla: Todos (datos de entrenamiento pre y post combinados), la formación Pre (sin BrainPort) y la formación de correos (con BrainPort), respectivamente. Nota para los valores de pre-entrenamiento, los sujetos son sin visión, que tendía a provocar errores estándar más grandes para esta condición. Todos los p-valores son de doble cara y los análisis estadísticos se realizaron utilizando Stata/IC12.1. Se encontró que para los resultados de PPWS y de porcentaje de error, los tres niveles de cursos (1, 2, y 3) no eran iguales. También se encontró que los niveles de los nueve cursos sub no eran iguales. Nuestros resultados mostraron que los tres iteraciones Subcourse (a, b, y c) para el nivel 1 son iguales, ya que eran tres iteraciones Subcourse (a, b, y c) para el nivel 3 para todas las condiciones. Sin embargo, para el nivel 2, los cursos sub demostraron ser igual cuando se usa el BrainPort, pero no al inicio del estudio (sin condiciones BrainPort / pre-entrenamiento), que afectó a los resultados para el estado combinado.

La Figura 6 es un histograma del shoala nuestros resultados para PPWS, lo que demuestra que los sujetos utilizando el BrainPort caminaban más lentamente que sin ella (PPWS 1.90 para No BrainPort Condición vs 3,92% para el Estado BrainPort, p = 0,001) Examen de las cámaras de vídeo fue particularmente útil para explicar este resultado. Cuando los sujetos ciegos caminan a través del curso al inicio del estudio, caminan a su ritmo normal, pero darle a cualquier cosa en su camino ya que no tienen medios para detectar obstáculos. Sin embargo, los sujetos utilizando el dispositivo activado en exploración visual, un comportamiento que estaba ausente sin la BrainPort, y se refleja en un aumento en valores PPWS (ver video).

La figura 7 muestra nuestra línea de base frente BrainPort condición resulta para el resultado de los posibles errores ciento. Uso de la BrainPort, los sujetos tenían una tendencia hacia una reducción del número de colisiones con obstáculos en comparación con la condición de no BrainPort. Una deficiencia de los dispositivos de visión artificial actuales es la falta de percepción de profundidad, por lo que aunquepodrían detectar un obstáculo, es muy difícil estimar su distancia. Esto es debido a la limitada resolución de la BrainPort y el uso de un único sistema de cámara. Con el fin de proporcionar información adicional sobre la capacidad de evitación de obstáculos del BrainPort, dos tareas de identificación visual se llevan a cabo durante el juicio el rendimiento. La primera tiene lugar al finalizar el curso, cuando se le pide al sujeto que dar la vuelta y decirle al examinador el número de objetos en el recorrido total que él / ella puede discernir. Encontramos que la resolución de la BrainPort no era suficiente para realizar esta tarea, pero aún está por ser probado en una cohorte de baja visión. La segunda tarea de identificación consiste en una caminata sin límite de tiempo a través de una versión de cada nivel del curso y pidiendo el punto sujeto a obstáculos que puedan detectar. Esta tarea de identificación visual se lleva a cabo por separado de las tareas de navegación del curso cronometradas para no influir en la velocidad de marcha 34. En addition, para las colisiones de tareas de detección de obstáculos no se registran. El "no BrainPort" o condición pre-entrenamiento no ha sido probado, ya que ninguno de los sujetos ciegos hubiera sido capaz de completar esta tarea. Tabla 4 muestra los resultados de la tarea de detección de obstáculos mediante el BrainPort en penumbra y la luz brillante. Hemos sido capaces de analizar más a fondo este por el color del obstáculo detectado. Esto es importante para la visión artificial, que depende en gran medida de contraste. En general, encontramos que los sujetos fueron capaces de detectar la presencia de cualquier obstáculo alrededor del 48% del tiempo si el obstáculo era contraste alto o bajo. En general, los obstáculos de alto contraste se detectaron con mayor facilidad que los obstáculos de bajo contraste, independientemente de las condiciones de iluminación (56,25% versus 40%, respectivamente). Detección de obstáculos no varió significativamente entre las condiciones de iluminación, probablemente debido a la presencia de software de luminancia promedio en el dispositivo BrainPort.


Tabla 1. Resumen representativo de los resultados que se compara por ciento la velocidad de marcha preferida al inicio del estudio para publicar -. Valores de formación BrainPort Se utilizó la prueba de Kruskall-Wallis para comparar los valores basales (sin condición BrainPort, o pre-entrenamiento) a los obtenidos después de una semana de entrenamiento BrainPort (condición BrainPort , o entrenamiento post). Haga clic aquí para ver la imagen más grande .

Tabla 2
Tabla 2. Resumen representativo de los resultados que se comparan los posibles errores ciento en b aseline para enviar valores de formación BrainPort. Se utilizó la prueba de Kruskall-Wallis para comparar los valores basales (sin condición BrainPort, o pre-entrenamiento) a los obtenidos después de una semana de entrenamiento BrainPort (condición BrainPort, o entrenamiento post). Haga clic aquí para ver la imagen más grande .

Tabla 3
Tabla 3. Descripción detallada de los obstáculos utilizados para el curso. Haga clic aquí para ver la imagen más grande .

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Tabla 4. Porcentaje de los objetos claros y oscuros identificados en la iluminación tanto oscuro y brillante durante la tarea de detección de obstáculos. Haga clic aquí para ver la imagen más grande .

Tabla 5
Tabla 5. Detalle de los materiales necesarios para la construcción de obstáculos. Haz clic aquí para ver la imagen más grande .

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Figura 1. Pavimentación y alumbrado configuración de la plantilla. Haz clic aquí para ver la imagen más grande .

Figura 2
Figura 2. Instrucciones de pintura obstáculo. Haz click aquí para ver la imagen más grande .

Figura 3
Figura 3. Instrucciones para el personal en la administración de curso. target = "_blank"> Haga clic aquí para ver la imagen más grande.

Figura 4
Figura 4. Ilustración de cada una de las 9 repeticiones de curso agrupadas por nivel del curso que incluye una descripción del número de vueltas y el ancho camino. Trayectoria vertical se refiere al número de fichas abiertas para ser recorridas en la dirección hacia adelante, camino horizontal se refiere al número de fichas abiertas para ser atravesada en la dirección correcta o izquierda. Turn se refiere a cuando el sujeto debe cambiar la orientación o dirección para evitar un obstáculo. Haga clic aquí para ver la imagen más grande .

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Figura 5. Ilustración de la trayectoria trayectoria idealizada a través de cada curso. Haga clic aquí para ver la imagen más grande .

La figura 6
Figura 6. Porcentaje de la velocidad al caminar preferente en el momento basal y Formación Post. Haga clic aquí para ver la imagen más grande .

La figura 7
Figura 7. Porcentaje of Posibles errores hechos en el momento basal y posterior a la capacitación. Haz click aquí para ver la imagen más grande .

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Discussion

Se describe un curso de interior, portátil, fácilmente reproducible y relativamente barato que puede utilizarse para evaluar la evitación de obstáculos en las personas que son ciegas o con baja visión. La mayoría de los diseños y pruebas (es decir REMOLCADORES) carrera de obstáculos actuales son difíciles de comparar entre los sitios y los observadores, o son instilaciones permanentes que no pueden fácilmente ser realizadas en lugares alternos 16,17,30. Nuestro objetivo era crear un curso que podría ser estandarizado para su uso en diferentes lugares y con diferentes observadores, y que proporcionaría una cierta capacidad de predicción sobre si una intervención (es decir, dispositivo de visión artificial o entrenamiento de movilidad) tuvo algún efecto.

Hemos construido una carrera de obstáculos portátil que mide 40 pies de largo por 7 metros de ancho que consta de 280 1 ft 2 baldosas portátiles. Las baldosas del suelo que flanquean el perímetro del curso también son de color beige, pero tener un 1 en la frontera más oscuro en la ed fueraGE, que sirve para delimitar la frontera del curso. Las paredes adyacentes están pintados para que coincida con las baldosas del suelo, creando un ambiente un tanto monocromática. Esto sirve para reducir el contraste ambiente y hacer que los obstáculos más prominente. Un total de 16 obstáculos que representan los objetos encontrados en el día a día entornos tales como sillas, mesas, botes de basura, etc. fueron identificados por los asesores de orientación y movilidad. Nos recreamos los objetos en formas de bloque representativas de espuma de poliestireno, (véase la Tabla 3 para las especificaciones concretas), con 10 obstáculos que se utilizan para cualquier iteración determinado curso. Estos obstáculos se encuentran ya sea en el suelo o se cuelgan del techo a una altura de 63 desde el nivel del suelo, ya que la altura media de las mujeres estadounidenses es 63.8 en vs altura varón americano promedio de 69,3 en el año 33. Obstáculos de espuma de poliestireno se fabrican de acuerdo a las especificaciones de encargo. Los lados de los obstáculos están pintadas o más oscuror más claro que el color ambiente para variar el contraste. Otros obstáculos incluyen un montón oscuro de la tela, los cambios en el color de fondo y los cambios en la textura del suelo, este último creado por la colocación de una alfombra de moqueta en la carrera de obstáculos. Estos se agregaron a sugerencia de los terapeutas ocupacionales, quienes señalaron que los accidentes de caídas ocurren a menudo cuando deslumbramiento u otra textura cambios están mal interpretadas como un obstáculo. Iluminación ambiente está controlado y medido con un medidor de luz. El costo total de todos los materiales relacionados con el curso incluyendo toda la medición de resultados es de aproximadamente $ 5,200 USD.

Los obstáculos están dispuestos en tres niveles predefinidos, con 3 subcourses o iteraciones para cada nivel. Cada nivel contiene el mismo conjunto de obstáculos dispuestos en 1 de 3 configuraciones. Niveles de los cursos están determinadas por el número de vueltas y la anchura ruta, así como el tipo y la colocación de obstáculo. Cada curso se codifica el color y proyecta sobre una rejilla (baldosas) para la reproducibilidad rápida y fácil(Figura 4). Cada uno de los 3 permutaciones del curso dentro de cada nivel de dificultad está diseñado con una similar, si no idéntica, el número de anchos de trayectoria y vueltas entre los obstáculos (Figura 5). Los cursos pueden ser ejecutados tanto en fotópica (luz) y mesópica (DIM) de iluminación. Todas las carreras a través del curso se graban en video. Cada curso dura aproximadamente 0,5-5 min de navegar, en función de habilidades básicas de navegación, la velocidad al caminar preferido, y el nivel del curso. Para las evaluaciones programadas, los sujetos se les instruye para encontrar su camino a través de la carrera de obstáculos lo más rápido posible con la marcha normal, evitando los objetos a lo mejor de su capacidad.

El resultado primario de navegación del curso se mide observando porcentaje velocidad al caminar preferido (PPWS). PPWS es ampliamente utilizado en el equilibrio y la investigación de la marcha y es una medida ideal, ya que ofrece la ventaja de permitir a los sujetos para que actúen como sus propios controles, por lo tanto la normalización de los resultados para físicafactores como la altura y el peso, así como para el sexo y la edad de 32. El uso de este indicador tiene la ventaja añadida de la negación de cualquier efecto del entrenamiento de la movilidad anterior entre los sujetos.

Si bien el uso de ciento PPWS es una buena medida de resultado primaria para determinar la diferencia entre el valor inicial y el rendimiento después de la intervención (es decir, la rehabilitación de baja visión o el uso de dispositivos de visión artificial), es sólo una de varias evaluaciones que utilizamos. Como el tema es caminar el curso, también se registra el número de errores o "colisiones". Los errores se cuantifican en una escala de 3 puntos como primero descrito por Marron y Bailey 31. Los errores se calificaron como 1 punto si el sujeto se puso en contacto con un obstáculo, pero fue capaz de corregir en ≤ 5 segundos, 2 puntos si el sujeto tomó 5-15 segundos para corregir errores, y 3 puntos si el sujeto tomó> 15 segundos a la libre -correcta o necesaria la ayuda de uno de los asistentes de investigación para corregir el error 31. También tenemos dos tareas de identificación de objetos, los cuales son sin hora. El primero requiere el tema para ver el curso recién terminado y contar el número de obstáculos que pueden detectar. El segundo requiere de los sujetos para navegar por el curso y señalar objetos que creen que son en su camino.

Encontramos PPWS sea una medida de resultado primaria apropiada para determinar la diferencia entre el valor inicial y el rendimiento después de la intervención. Para nuestro estudio, este indicador demuestra fehacientemente que los sujetos se desaceleraron significativamente cuando se usa el BrainPort, un hallazgo que fue confirmado por el hecho de que los sujetos escaneados sus entornos (ver video). Actualmente estamos recolectando datos sobre si las puntuaciones PPWS pueden mejorar después de un uso prolongado de la BrainPort con orientación adicional y entrenamiento de movilidad. Los datos de porcentaje de error sugieren consistentemente tendencias para mejorar el rendimiento a través de cada nivel de curso. Una gran diferencia en la función de la cámara en función artificiadispositivos de visión l es la falta de información en profundidad. Es probable que los resultados de porcentaje de error mejorarían si los dispositivos de visión artificial tenían la posibilidad de habilitar este precepto. De hecho, hemos realizado estudios experimentales que comparan varios bastones vibrotactile al BrainPort, así como estudios con entrada multimodal (BrainPort más vibrotactile bastones) usando esta carrera de obstáculos (datos no presentados). Los resultados preliminares sugieren que el uso de los sistemas de vibrotactile, que pueden transmitir señales de profundidad, mejorar tanto PPWS y rendimiento de porcentaje de error. Los dos resultados terciarias de detección de obstáculos se pueden utilizar para proporcionar la profundidad al análisis de navegación. Por ejemplo, aunque las puntuaciones de porcentaje de error no mejoraron sensiblemente, los sujetos fueron capaces de detectar si un obstáculo se presentó cerca de la mitad del tiempo, cuando, presumiblemente, esto sería nada de tiempo para una persona ciega y sin un dispositivo de ayuda.

Debe hacerse en relación con las comparaciones comentario a preparar entre cada nivel del curso. Como mencióned en la introducción, cada "nivel" posee sus propias condiciones únicas de prueba diseñado una combinación específica de habilidades de navegación. Por lo tanto, es importante no concluir que hay un aumento progresivo de la dificultad entre los niveles 1, 2, y 3. Por ejemplo, hay menos obstáculos para golpear en el nivel 3, pero más baja y cambios de textura. Lo hacemos cuenta de estos factores en los porcentajes de posibles cálculos de error. Para un curso dado, sólo contamos los obstáculos reales que un sujeto puede golpear, pero los cambios no suelo textura. Para la textura o los cambios de color ubicadas en el piso, se registran cambios en el comportamiento (es decir, vacilaciones, etc.), Y se reflejan en el cálculo PPWS. En el obstáculo tareas de detección, la textura del suelo y deslumbramiento "obstáculos" se incluyen en el cálculo. Los detalles específicos para el registro están incluidos en el documento de instrucciones.

Nuevos estudios deben llevarse a cabo para verificar si el i cursoterations son idénticas dentro de cada nivel para los pacientes con baja visión. Varias características de las percepciones habilitados por el BrainPort no pueden transferir a los pacientes con el resto de la vista. Por ejemplo, cuando se usa el BrainPort, objetos de alto contraste más ligeros son más fáciles de detectar que aquellos con bajo contraste. El dispositivo tiene una función de inversión, lo que puede hacer que los objetos más oscuros destacan sobre un fondo más claro. Por otra parte, a causa de software de luminancia de promedio, las condiciones de iluminación (DIM contra la luz brillante) no hizo una diferencia estadísticamente significativa en el rendimiento con el BrainPort, pero esperaríamos que la iluminación ambiental podría afectar el rendimiento general de las personas que sufren de enfermedades como el glaucoma o macular degeneración.

Sentimos que nuestro curso posee varios atributos que lo hacen atractivo para la investigación y con fines clínicos en comparación con las plataformas de evitación de obstáculos existentes. Lo más importante, hemos encontrado que el curso sea representanteroducible. Tenemos dos instilaciones, y no había ninguna diferencia en el rendimiento entre los sitios. Además, la instalación es fácil de organizar y administrar, con el tiempo promedio de la prueba toma menos de 90 min. El hecho de que hay un total de 36 posibles permutaciones del curso hace que la memorización poco probable que ocurra, incluso durante las pruebas repetidas, siempre que se utilicen esquemas de aleatorización. Tener condiciones de luz tanto en luz tenue y brillante permite examinar si la iluminación ambiental está teniendo un impacto negativo en la movilidad. Varias medidas de resultados son posibles, incluyendo PPWS, porcentaje de error, dos tareas de identificación visual sin hora, y la capacidad de análisis de acuerdo con el color y el tipo de obstáculos.

Desventajas de nuestro curso incluyen la necesidad de contar con un pasillo que es de 40 pies de largo que se pueden pintar del mismo color que las baldosas del suelo, y un armario de almacenamiento para albergar a los obstáculos. También es útil si una vez que se puede instalar de forma permanente las baldosas del suelo y keEP las luces colocadas en el techo. Una vez instalados, estos son tanto discreto, pero dependiendo de la decoración de la instalación podría ser notable.

En conclusión, se describe una herramienta de carrera de obstáculos portátil, estandarizado que se ha utilizado para evaluar algunas funciones de movilidad para su uso con dispositivos de visión artificial y los estados de ultra-baja visión. El curso es relativamente barato, fácil de administrar, y se ha demostrado ser fiable y reproducible. El trabajo futuro debe investigar su utilidad en poblaciones de baja visión.

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Disclosures

Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgments

DCED Estado de 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Una carrera de obstáculos normalizado para la evaluación de la función visual en Ultra Baja Visión y Visión Artificial
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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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