Summary
Vi beskriver en inomhus, bärbar, standardiserad kurs som kan användas för att utvärdera hinder undvikande av personer som har ultralåg vision. Kursen är relativt billig, enkel att administrera, och har visat sig vara tillförlitliga och reproducerbara.
Abstract
Vi beskriver en inomhus, bärbar, standardiserad kurs som kan användas för att utvärdera hinder undvikande av personer som har ultralåg vision. Sex seende kontroller och 36 helt blind men annars friska vuxna manliga (n = 29) och kvinnor (n = 13) patienter (åldersintervall 19-85 år), skriva in sig i en av tre studier med testning av Brain sensoriska substitution enhet. Försökspersonerna ombads att navigera kursen före och efter, Brain träning. De avslutade sammanlagt 837 kurskörningar på två olika platser. Medelvärden och standardavvikelser beräknades över kontrolltyper, kurser, ljus, och besök. Vi använde en linjär blandade effekter modell för att jämföra olika kategorier i PPWS (procent önskad gånghastighet) och fel procentuppgifter som visar att kurs iterationer var rätt utformad. Kursen är relativt billig, enkel att administrera, och har visat sig vara en lämplig metod för att testa rörligheten funktion. Dataanalys demonstrates som för resultatet av procent fel samt för procentsats drog gånghastighet, att var och en av de tre kurserna är olika, och att det inom varje nivå, var och en av de tre iterationer är lika. Detta möjliggör för randomisering av kurserna under administreringen.
Förkortningar:
drog gånghastighet (PWS)
kurshastighet (CS)
procentsats drog gånghastighet (PPWS)
Introduction
Bedömningar synrehabiliteringen måste avgöra om interventions leder till förbättrad funktion. Prestationsmått innebär vanligtvis datorbaserade läs-eller funktionella bedömningar 1-9 samt livskvalitet enkäter 10-15. Att kunna också bedöma nedsatt syn patientens förmåga att navigera runt hinder kan också ge ledtrådar till funktionella förbättringar 18 i synnerhet när det gäller konstgjorda seende. Geruschat et al. Nyligen publicerade navigationsresultat med en retinal implantat chip, visar på behovet av en standard mått på detta område 17. För närvarande finns det inget allmänt accepterat, objektiv, en kontroll, och omfattande bestämmelser för att fastställa kapaciteten för hinder undvikande.
Utveckling av ett funktionstest som skulle korrelera till navigeringsprestanda för personer med nedsatt syn eller "ultra synnedsättning" som producerad av artificiell syn vore önskvärt, men har förblivit en gäckande mål. Den spirande området artificiella seende enheter såsom retinal implantat flis 18-24 eller sensoriska substitutions enheter som till exempel Brain 25 och rösten 26, kräver en prövning av hinder undvikande som kan korrelera till ökad navigations förmågor som är knutna till dessa enheter. En sådan bedömning skulle inte bara tillåter individer att förstå sina egna begränsningar som de korsa sin omgivning, men skulle kunna vara ett sätt för att mäta förbättringar med orientering och rörlighet utbildning eller mellan iterationer av siktförbättring prototyp enheter. Helst skulle det finnas någon möjlighet att bedöma en individs risk för fallolyckor 27.
Vårt mål var att skapa en hinderbana som skulle vara användbara för utvärdering av navigationsförmåga hos patienter som använder artificiella seende och överföras till området för low vision i allmänhet. En genomgång av den publicerade litteraturen om hinderbanor och synnedsättning fördes med hjälp av PubMed-databasen. Det har gjorts många försök att skapa standardiserade hinderbanor 16,17,28-31,34. De flesta av dessa är inte bärbara i den meningen att det skulle vara svårt att exakt reproducera den inställning, särskilt för utomhusbanor. Beskriva hinderbana som används för att visa rörlighet prestanda hos patienter med Leber s Medfödd Amaurosis Maguire et al.. Kursen har fördelen av att vara portabel och liten, men det är oklart om olika iterationer har gjorts tillgängliga för att förhindra memorering effekter, och inte heller finns det några bestämmelser för hinder som inte på golvet, textur förändringar eller ansättningar i sidled. Leat ger en skarp beskrivning av potentiella fallgropar i att utforma en kurs och lägger fram en beskrivning av en utomhus kurs som tyvärr inte skulle kunna återges exakt i ett alterntiva plats 30. Velikay-Parel et al. Beskrev en rörlighetstest för användning med retinal implantat marker. Denna konstruktion hade fördelen av att vara portabel och enkel att utföra. Även denna kurs kan reproduceras på en annan plats, finns inga specifika detaljer om kurs konstruktion tillhandahålls. Dessutom, och mer om var att de visade inlärningseffekt nådde asymptotiska nivåer på grund av kurs förtrogenhet, därför att kunna förhindra kurs memorering helt skulle eliminera oro för förlust av inlärning effekt över tiden 18. Ingen av de kurser som hittills beskrivits har fått stor spridning av nedsatt syn eller rehabiliterings samhällen.
Författarna därefter konsult med ett team av sex låg seende arbetsterapeuter och orientering och specialister rörlighet från västra Pennsylvania skola för blinda barn (Pittsburgh, PA) och blinda och Vision Tjänster Rehabilitering av Pittsburgh (Homestead, PA) orgarding föreslagna utformningen. Önskvärda egenskaper hos en funktionell hinderbana identifierat ingår: Bärbar för enkel montering / demontering och lagring, flexibilitet att testa under både mörka och ljusa ljusförhållanden, och för att spegla "verkliga livet" situationer genom att bland annat hinder som utgör föremål i patientens hemmiljö som är robust nog att tåla upprepad kollision samtidigt som det är formbart för att undvika patientskador. Dessutom ansågs det nödvändigt att ha flera olika typer av miljöer utformade på ett sådant sätt så att när det ges i en randomiserad ordning förhindrar kurs memorering. Dessutom skall kursen visa reproducerbara resultat i flera inställningar, har en stark inter-och intra rater reliability och vara ett objektivt mått på rumsuppfattning.
Kulmen på denna insats var utvecklingen av en hinderbana som rimligen kan förväntas för att återges i en vanlig institutionellhall. Kursen är utformad för att testa olika ämneskategorier, alla viktiga för navigering. Varje nivå av kursen försöker fokusera flera särskilda typer av hinder stöter på i vardagen navigeringsverksamheten. Den första kursen utvärderar möjligheten att navigera genom relativt hög kontrast mål som alla är placerade på golvet, men kräver ett stort antal varv. Den andra kursen utvärderar möjligheten att navigera genom hinder som är både hög och låg kontrast, förändringar golv textur och objekt svävande i luften. Den sista kursen utvärderar möjligheten att navigera frigolit hinder som låg kontrast, yta bländning ändringar på golvet, tillägg av nonStyrofoam hinder (tyg), förändringar golv kakel färg, hinder som måste intensifieras över, och hinder som inte finns på golvet. Kurserna är märkta 1, 2 och 3 för att underlätta märkning, men denna beteckning bör inte tolkas som ökar i svårighetsgrad. Inom varje nivå finns three versioner av kursen, vilket kan randomiserade att förhindra kurs memorering.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Kurs Konstruktion
- Montera kursgolvet. Kurs mått är 40 fot lång och 7 meter bred, bestående av 280 1 ft 2 bärbara golvplattor (beige händelse golvplattor). Placera med svart trim runt Skalskydd (Figur 1).
- Måla de intilliggande väggar för att matcha golvplattor skapar en något monokromatisk miljö. Färger som vi använt med gråskalevärden tillhandahålls (tabell 5). Om de specifika färgerna inte är tillgängliga, rekommenderar vi att ta en bricka till en järnaffär för färgmatchning.
- Installera belysning efter belysnings mallen (Figur 1). Koppla lampor till dimmer.
- Måla hinder enligt målningsanvisningar (Figur 2).
2. Förbered Testområde
- Justera belysningen till önskad skick och kontrollera med ljusmätare i början, mitten och slutet av korridoren innehåller kursen. Se till att videokameran är inställd på att spela in och att placeringen av kameran är lämplig för att fånga de ämnen som de går igenom kursen. Vi rekommenderar ett takfäste eller alternativt att kameran kan hållas på fri hand.
3. Record Preferred Gånghastighet PWS
- Placera motivet i mitten av gångväg (naturligtvis kolumn "D"). OBS: tårna bör vara bakom gränsen gångväg. Läs instruktionerna till ämnet (Figur 3).
- Börja stoppur gång fot korsar svart ram och på väg. Stopptid gång fot korsar svart gränsen vid andra änden av gångväg. Rekordtid som PWS1. Vänd ämne runt och upprepa proceduren i motsatt riktning. Rekordtid som PWS2. Genomsnittlig PWS1 och PWS2 och spela in som sista PWS.
4. Hinderbana Navigation
- Från randomisering systemet, som inrättades den första kursen (Figur 4). Golvplattor bör användas som gallret på WHIch hindren kartläggs. Se den medföljande diagrammet för korrekt kartläggning av hindren. Det är bra att numrera plattorna längs den vertikala och horisontella axeln med ett outplånligt markör för att medge enkel placering av hindren. Det är också bra att märka de hinder enligt de som diagrammen i en undanskymd plats.
- Guide föremål för start av 40 ft gångväg. Läs instruktionerna till ämnet (Figur 3). Ämne bör placeras i mitten av gångväg (kolumn "D") med tårna bakom gränsen. Börja stoppur gång fot korsar svart ram och på väg. Stopptid gång fot korsar svart gränsen vid andra änden av gångväg. Spela in denna tid som banans hastighet (CS).
- Rekord när hinder drabbas, gradering av svårighetsgraden av träff på en 3-gradig skala. Kurs run ska videofilmas för senare bekräftelse av en oberoende observatör.
5. Hinder Identifiering
- Vid slutförandet av couRSE navigation uppgift, vända föremål runt för att möta kurs och position i centrum naturligtvis (kolumn D). OBS: se till att de hinder som kräver ompositionering för att visa rätt färg från slutet av kursen roteras. Läs instruktionerna till ämne (Figur 3). Vid denna tid den första identifieringsobjekt uppgift kommer att administreras. Be motivet att vända och berätta Forskningsassistent det totala antalet objekt som de kan urskilja inom 30 sek. Detta nummer ska registreras.
- Berätta motivet att gå tillbaka genom kursen och peka på varje hinder som de kan se. Det spelar ingen roll om de kolliderar med hindret. Antalet hinder de kan se registreras. Det är bra att registrera vilka hinder som de kan upptäcka. Detta är inte tidsinställda.
Punkterna 4 och 5 ska upprepas för varje kurs-version som körs.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Ämnen
Sex seende ögonbindel, siktade, och 36 helt blind men annars friska vuxna (ålder 19-85 år), män (n = 29) och kvinnor (n = 13) patienter inkluderades i en av tre studier med testning av Brain sensoriska substitution anordning (Wicab, Madison WI). Alla studier godkändes av University of Pittsburgh IRB och alla ämnen tecknat ett godkänt informerat samtycke dokument. Alla studier var inom ämnen, upprepade åtgärder konstruktion så att varje ämne agerade som sin egen kontroll. Siktade försökspersoner ögonbindel för att simulera en nyligen blinda villkor för alla provningsförfaranden. Synskärpa av ljusperception eller sämre för dem med blindhet bekräftades med balsam ljus uppfattning test och FrACTSnellen poäng på <2/5, 000 och en synundersökning före inskrivning. Alla försökspersoner fullföljde hela hinderbana vid baslinjen och sedan igen efter en 15-20 timmar strukturerad utbildning protokoll med BrainPort-enhet. Detta protokoll är utformad för att ge grundläggande kunskaper med enheten och omfattar ca 2 tim av förflyttningar / rörelseträning i kontorsmiljö (lokalisera dörrar, fönster, stolar, etc.). Det primära resultatet för kurs navigering mäts i procent föredrog gånghastighet (PPWS), vilket är en guldstandard för rörlighet forskning. Detta beräknas genom att dividera CS från PWS (se instruktioner). Vår sekundära utfall är procent fel, definieras som den andel av eventuell kollision med hinder på banan.
De första 16 patienter skickades igenom alla 9 kurs iterationer i både ljusa och dunkla ljusförhållanden för totalt 18 körningar genom hinderbanan per ämne. Medelvärden och standardavvikelser beräknades över kontrolltyper, kurser, ljus, och besök. För att justera för slumpmässiga effekter mellan upprepade mätningar i varje nästlade kluster inom ett ämne, var den linjära blandade effekter modell som används för att jämföra difftekniker när kategorier i PPWS och data procent fel. Den kapslade klustring var i storleksordningen ämnesidentifieringsnummer, besök (förträning och efter träning), lätt (dim och ljus), och kursnivå (1, 2, och 3). En preliminär analys av de första 16 personer visade att det inte fanns några statistiskt signifikanta skillnader mellan de olika versionerna av kursen inom varje svårighetsgrad. Därför, för att minimera ämne börda ades resterande försökspersoner som randomiserades till en version av kurs 1, 2, och 3 i svagt ljus och en annan version av kurs 1, 2, och 3 i starkt ljus. Detta minskade tid att slutföra kursen från 3 timmar till bara mindre än 1 timme. Både ordningen på kurser och ljusförhållanden randomiserades för att förhindra de potentiellt negativa effekterna av avtagande koncentration och / eller trötthet.
Data för alla ämnen presenteras i tabell 1 för PPWS och Tabell 2 för procent fel. Uppgifterna ärarrangerade så här i varje tabell: Alla (före-och efterträningsdata i kombination), Pre utbildning (ingen Brain) och Post utbildning (med Brain), respektive. Anmärkning för förträning värden, ämnena är utan visioner, som tenderade att leda till större standardfel för detta tillstånd. Alla rapporterade p-värdena är dubbelsidiga och statistiska analyser utfördes med användning Stata/IC12.1. Vi fann att för resultaten av PPWS och Procent Fel, de tre kursnivåer (1, 2, och 3) inte var lika. Vi fann också att halterna av de nio under kurser var inte lika. Våra resultat visade att de tre DELKURS iterationer (a, b och c) för nivå 1 var lika, som var tre DELKURS iterationer (a, b, och c) för nivå 3 för alla förhållanden. Men för nivå 2, har underkurser visat sig vara lika när du använder Brain, men inte vid baslinjen (ingen Brain / förträning tillstånd), vilket påverkade resultatet för det kombinerade tillståndet.
Figur 6 är ett histogram shovinge våra resultat för PPWS, vilket visar att patienter som använder Brain gick långsammare än utan (PPWS 1,90 för No Brain skick vs 3,92% för Brain skick, p = 0,001) Översyn av videokameror var särskilt användbar för att förklara detta resultatet. När de blinda försöks gå igenom kursen vid baslinjen, de går på sin normala takt men träffade någonting i sin väg eftersom de inte har några medel för att upptäcka hinder. Däremot patienter med användning av anordningen i ingrepp i visuell avsökning, ett beteende som var frånvarande utan Brain och avspeglar en ökning av PPWS värden (se video).
Figur 7 visar vår baslinje kontra Brainvillkorsresultat för resultatet av procent eventuella fel. Använda Brain, försökspersonerna hade en trend mot ett minskat antal kollisioner med hinder jämfört med ingen Brain skick. Brist på nuvarande artificiella seende är brist på djupseende, så även omde kan detektera ett hinder, är det ganska svårt att uppskatta dess avstånd. Detta beror på begränsad upplösningskapacitet av Brain och användning av ett enda kamerasystemet. För att ge ytterligare insikt i hinderundvikande funktionerna i Brain är två visuella identifikationsuppgifter genomförts under föreställningen rättegången. Den första äger rum vid avslutad kurs när motivet ombeds att vända och berätta examinator antalet objekt i det totala kurs som han / hon kan urskilja. Vi fann att upplösningen av Brain inte var tillräcklig för att utföra denna uppgift, men det återstår att testas i en låg syn kohort. Det andra identifieringsuppgift innebär en tidsangivelse promenad genom en version av varje nivå av kursen och be ämnet pekar på hinder som de kan upptäcka. Denna visuella identifikationsuppgifter sker separat från de tidsbestämda kursnavigeringsuppgifter för att inte påverka gånghastighet 34. I kompletten, för hinderdetektering uppgifts kollisioner inte registreras. Den "ingen Brain" eller förträning tillstånd testades inte eftersom ingen av våra blinda försökspersoner skulle ha kunnat slutföra denna uppgift. Tabell 4 visar våra resultat för hinderdetektering uppgiften med hjälp av Brain i svagt ljus och starkt ljus. Vi kunde ytterligare analysera detta genom färgen på hinder upptäcks. Detta är viktigt för artificiell syn, som är starkt beroende av kontrast. Sammantaget fann vi att patienter kunde påvisa förekomsten av eventuella hinder ca 48% av tiden om hindret var hög eller låg kontrast. I allmänhet har hög kontrast hinder upptäcks lättare än låg kontrast hinder oberoende av ljusförhållanden (56,25% mot 40%, respektive). Hinderdetektering varierade inte signifikant mellan ljusförhållanden, troligen på grund av närvaron av luminans medelvärdes programvara på Brain enheten.
Tabell 1. Representativ sammanfattning av resultaten som jämför procent önskad gånghastighet vid baslinjen för att skriva -. Brainträningsvärden The Kruskall-Wallis test användes för att jämföra utgångsvärdena (ingen Brain skick, eller förträning) till de som erhölls efter en vecka av Brain utbildning (Brain tillstånd , eller efter träningen). Klicka här för att visa en större bild .
Tabell 2. Representativ sammanfattning av resultaten som jämför procent möjliga fel på b aseline att posta Braintränings värden. Kruskall-Wallis test användes för att jämföra utgångsvärdena (ingen Brain skick, eller förträning) till de som erhölls efter en vecka av Brain utbildning (Brain tillstånd, eller efter träning). Klicka här för att visa en större bild .
Tabell 3. Detaljerad beskrivning av hinder som används för kursen. Klicka här för att visa en större bild .
p_upload/51205/51205table4.jpg "width =" 500px "/>
Tabell 4. Andel ljusa och mörka föremål som identifierats i både mörk och ljus belysning under hinderdetektering uppgiften. Klicka här för att visa en större bild .
Tabell 5. Detalj av det material som krävs för hinderbana konstruktion. Klicka här för att visa en större bild .
"/>
Figur 1. Golv och belysning installation mall. Klicka här för att visa en större bild .
Figur 2. Hinder målning instruktioner. Klicka här för att visa en större bild .
Figur 3. Anvisningar för personal vid administrering av kursen. target = "_blank"> Klicka här för att visa en större bild.
Figur 4. Illustration av var och en av de 9 kurs iterationer grupperade efter kursnivå inklusive en beskrivning av antal varv och sökväg bredd. Vertikal bana avser antalet öppna brickor som ska passeras i riktning framåt, avser horisontell väg till antalet öppna brickor som ska förflyttas på höger eller vänster riktning. Tur hänvisar till när motivet måste ändra inriktning eller riktning för att undvika ett hinder. Klicka här för att visa en större bild .
jpg "src =" / files/ftp_upload/51205/51205fig5.jpg "width =" 500px "/>
Figur 5. Illustration av den idealiserade väg bana genom varje kurs. Klicka här för att visa en större bild .
Figur 6. Procent Preferred gånghastighet vid baslinjen och efter träning. Klicka här för att visa en större bild .
Figur 7. Procentuell of Möjliga fel som görs vid baslinjen och efter träning. Klicka här för att visa en större bild .
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Vi beskriver en inomhus, portabel, lätt reproducerbar, och relativt billig kurs som kan användas för att utvärdera hinder undvikande av personer som är blinda eller har nedsatt syn. De flesta av dagens hinderbana design och tester (dvs. Bogserbåtar) är svåra att jämföra mellan olika platser och observatörer, eller är permanent instillationer som inte lätt kan utföras på alternativa platser 16,17,30. Vårt mål var att skapa en kurs som kan standardiseras för att användas på olika platser och med olika observatörer, och som skulle ge viss prediktiv förmåga om huruvida ett ingripande (dvs. konstgjord syn enhet eller rörelseträning) haft någon effekt.
Vi konstruerade en bärbar hinderbana som mäter 40 fot lång och 7 meter bred, bestående av 280 1 ft 2 bärbara golvplattor. Golvplattor flankerar omkretsen av kursen är också beige, men har en 1 i mörkare kant på utsidan edGE, som tjänar till att avgränsa gränsen av kursen. De angränsande väggar är målade för att matcha golvplattor skapar en något monokromatisk miljö. Detta tjänar till att reducera omgivande kontrasten och återge de hinder mer framträdande. Totalt 16 hinder som representerar föremål påträffas i den dagliga miljön såsom stolar, bänkar, soptunnor osv. identifierades av orienterings-och rörlighets konsulter. Vi återskapade objekt i representativa blocket former av frigolit, (se tabell 3 för exakta specifikationer), med 10 hinder som används för en viss kurs iteration. Dessa hinder är placerade antingen på golvet eller hängs från taket på en höjd av 63 i från marken, eftersom den genomsnittliga höjden för amerikanska kvinnor är 63,8 i kontra genomsnittliga amerikanska manliga höjd på 69,3 i 33. Styrofoam hinder tillverkades enligt egna specifikationer. Sidorna av hindren är målade mörkare or ljusare än den omgivande färgen att variera kontrasten. Andra hinder är en mörk hög med tyg, förändringar i golvfärg och förändringar i golvuren, den senare skapas genom att placera en matta matta på hinderbanan. Dessa tillkom på förslag av de arbetsterapeuter, som noterade att fallolyckor inträffar ofta när bländning eller annan textur förändringar misstolkas som ett hinder. Omgivande belysning styrs och mäts med en ljusmätare. Den totala kostnaden för alla kursrelaterade material, inklusive alla resultat mätning är ca $ 5,200 USD.
Hinder som är anordnade i tre fördefinierade nivåer, med tre delkurser eller iterationer för varje nivå. Varje kursnivå innehåller samma uppsättning av hinder arrangerade i 1 av 3 konfigurationer. Kurs nivån är beroende av antalet varv och banbredd, samt typ och placering av hinder. Varje kurs är färgkodade och avbildas på ett rutnät (golvplattor) för snabb och enkel reproducerbarhet(Figur 4). Var och en av de tre kurs permutationer inom varje svårighetsgrad är utformad med en liknande, om inte identiska, antal path bredder och vänder mellan hinder (Figur 5). Kurser kan köras i både fotopiska (ljus) och mesopisk (dim) belysning. Alla går genom kursen videofilmas. Varje kurs tar ca 0,5-5 minuter för att navigera, beroende på baslinjen kunskaper i navigering, föredrog gånghastighet och kursnivå. För tidsbestämda bedömningar, är ämnen i uppdrag att finna sin väg genom hinderbanan så snabbt som möjligt med hjälp av normal gång samtidigt undvika föremål till efter bästa förmåga.
Det primära resultatet för kurs navigering mäts genom att titta på procentdrog gånghastighet (PPWS). PPWS används flitigt i balans och gång forskning och är ett idealiskt mått eftersom det ger fördelen att individer att fungera som sina egna kontroller, därmed normalisera resultat för fysiskfaktorer såsom längd och vikt samt för kön och ålder 32. Med hjälp av detta mått har den extra fördelen att förneka någon effekt av tidigare rörelseträning mellan ämnen.
Även användning av procent PPWS är en bra primära effektmåttet för att fastställa en skillnad mellan baslinjen och efter interventionen prestanda (dvs. synrehabiliteringen eller artificiell syn enhet används), är det bara en av flera bedömningar som vi använt. Eftersom ämnet är promenader kurs, är antalet fel eller "kollisioner" också in. Fel kvantifieras på en 3-gradig skala som först beskrevs av Marron och Bailey 31. Fel bedömdes som 1 poäng om motivet tog kontakt med ett hinder, men kunde korrigera i ≤ 5 sek, 2 poäng om motivet tog 5-15 sek för att rätta till fel, och 3 poäng om motivet tog> 15 sek att själv -rätt eller krävs det hjälp av en av forskarassistenter att korrigera error 31. Vi har också två identifieringsobjekt uppgifter, vilka båda är tidsangivelse. Den första kräver att motivet för att se kursen just avslutat och räkna antalet hinder de kan upptäcka. Den andra kräver att de ämnen för att navigera kursen och peka på objekt som de tycker är i deras väg.
Vi hittade PPWS vara en lämplig primära effektmåttet för att fastställa en skillnad mellan baslinjen och efter interventionen prestanda. För vår studie, detta mått på ett tillförlitligt sätt visat att försöks avtog avsevärt vid användning av Brain, ett konstaterande som bekräftades av att försöks scannade sina miljöer (se video). Vi håller på att samla in uppgifter om huruvida PPWS poängen kan förbättras efter långvarig användning av Brain med ytterligare orientering och rörlighet utbildning. Procent Fel uppgifter föreslås gående trender för förbättrad prestanda över alla kursnivå. En stor lucka i funktion för kamerabaserad artificial seende är brist på djupinformation. Det är troligt att Procent Fel resultat skulle förbättras om artificiella seende hade förmågan att aktivera denna föreskrift. I själva verket har vi genomfört pilotstudier som jämför flera vibrotactile käppar i Brain samt studier med multimodal input (Brain plus vibrotactile käppar) använder denna hinderbana (data visas ej). Preliminära resultat tyder på att användning av vibrotactile system, som kan förmedla djupsignaler, förbättra både PPWS och Procent Fel Performance. De två tertiära utfall av hinderdetektering kan användas för att ge djup till navigations analys. Till exempel, även om Procent Fel poängen inte förbättrades nämnvärt, betvingar kunde upptäcka om ett hinder var närvarande ungefär hälften av tiden, då förmodligen skulle bli något av den tiden för en blind person utan ett hjälpmedel.
Kommentar bör göras om jämförelser mellan varje nivå av kursen. Såsom nämnsed i inledningen, varje "nivå" har sina egna unika förutsättningar utformade testa en specifik kombination av kunskaper i navigering. Därför är det viktigt att inte dra slutsatsen att det finns en progressiv ökning i svårigheter mellan nivåerna 1, 2 och 3. Till exempel, det finns färre hinder för att träffa på nivå 3, men mer golv-och texturändringar. Vi står för dessa faktorer i beräkningen av procent möjliga beräkningar fel. För varje kurs, vi bara räkna de faktiska hindren ett ämne kan slå, men inte golv textur förändringar. För konsistens eller färgförändringar på golvet, är beteendeförändringar (dvs. tvekan, etc.) Registreras, och återspeglas i beräkningen PPWS. I hinderdetektering uppgifter, golv textur och bländning "hinder" inkluderas i beräkningen. De specifika detaljerna för inspelning finns i instruktionsdokumentet.
Ytterligare studier behöver göras för att kontrollera om kursen iterations är identiska inom varje nivå för patienter med nedsatt syn. Flera funktioner i uppfattningar möjliggörs genom Brain får inte överföra till patienter med kvarvarande syn. Till exempel, när du använder Brain, ljusare hög kontrast objekt är lättare att upptäcka än de med låg kontrast. Enheten har en invert-funktion, vilket kan göra mörkare objekt sticker ut mot en ljusare bakgrund. Dessutom, på grund av luminans medelvärdes programvara, ljusförhållandena (dim mot starkt ljus) gjorde inte en statistiskt signifikant skillnad i prestanda med Brain, men vi förväntar omgivande belysning skulle generellt påverkar prestanda för personer som lider av sjukdomar som glaukom eller macular degeneration.
Vi anser att vår kurs besitter flera egenskaper som gör det attraktivt för både forskning och kliniska ändamål jämfört med befintliga hinder undvikande plattformar. Viktigast av allt, vi hittade kursen vara reproducible. Vi har två instillationer, och det var ingen skillnad i prestanda mellan platser. Vidare är inställnings lätt att ordna och administrera, med genomsnittliga testtid tar mindre än 90 min. Det faktum att det finns totalt 36 möjliga kurs permutationer gör memorering osannolik även under upprepad testning, ger randomisering system används. Att ha både mörka och ljusa ljus möjliggör undersökning av huruvida omgivande belysning är att ha en negativ inverkan på rörligheten. Flera utfall åtgärder är möjliga, inklusive PPWS, procent fel, två tidsangivelse visuella identifikationsuppgifter, samt förmåga att analysera enligt både färg och typ av hinder.
Nackdelar med vår kurs inkluderar behovet av att ha en hall som är 40 fot i längd som kan målas i samma färg som golvplattor, och en lagring garderob för att hysa hindren. Det är också bra om det en gång kan permanent installera kakel och ke golvep lampor fästs på taket. En gång installerat, det är både diskret, men beroende på inredningen av anläggningen kan vara märkbara.
Avslutningsvis beskriver vi en bärbar, standardiserad hinderbana verktyg som har använts för att bedöma vissa rörlighetsfunktioner för användning med konstgjorda seende och tillstånd av extremt låg syn. Kursen är relativt billig, enkel att administrera, och har visat sig vara tillförlitliga och reproducerbara. Det framtida arbetet bör undersöka dess användbarhet i synsvaga populationer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har ingenting att lämna ut.
Acknowledgments
Dced staten 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 |
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).
