Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Ultra Düşük Vizyon Görsel Fonksiyon ve Yapay Vizyon Değerlendirilmesi için Standart Engel Kursu

Published: February 11, 2014 doi: 10.3791/51205

Summary

Biz ultralow vizyona sahip kişilerin engel kaçınma değerlendirmek için kullanılabilecek bir kapalı, portatif, standart ders anlatmak. Ders yönetmek için basit, nispeten ucuz olan, güvenilir ve tekrarlanabilir olduğu gösterilmiştir.

Abstract

Biz ultralow vizyona sahip kişilerin engel kaçınma değerlendirmek için kullanılabilecek bir kapalı, portatif, standart ders anlatmak. Altı görüşlü kontroller ve 36 tamamen kör ama aksi takdirde sağlıklı erişkin erkek (n = 29) ve erkek (n = 13) denek (yaş aralığı 19-85 yıl), BrainPort duyusal ikame cihazın testini içeren üç çalışmalardan biri alındı. Denekler önce ders gitmek istedi, ve sonra BrainPort eğitim edilmiştir. İki farklı yerlerde 837 ders çalışan toplam tamamladı. Ortalamalar ve standart sapmalar kontrol tipleri, kursları, ışıklar, ve ziyaretler arasında hesaplanmıştır. Biz ders yineleme düzgün tasarlanmış olduğunu göstermek için PPWS (yüzde tercih yürüme hızı) ve hata yüzde verileri farklı kategoriler karşılaştırmak için bir doğrusal karma etkiler modeli kullanılmıştır. Elbette yönetmek için basit, nispeten ucuz ve hareketlilik fonksiyonunu test için uygun bir yol olarak gösterilmiştir. Veri analizi demonstrates ki yüzde hata sonucu yanı sıra yüzde tercih edilen yürüme hızı için, her üç kurs farklı olduğunu ve her seviye içinde, üç yineleme her eşittir. Bu yönetim sırasında derslerin randomizasyon sağlar.

Kısaltmalar:
tercih edilen yürüme hızı (PWS)
tabii ki hız (CS)
yüzde tercih edilen yürüme hızı (PPWS)

Introduction

Düşük görme rehabilitasyon değerlendirmeler belirlemeniz gerekir fonksiyonunda düzelmeye müdahale sonuç olsun. Performans ölçümleri genellikle bilgisayar tabanlı okuma veya fonksiyonel değerlendirmeler 1-9 yanı sıra yaşam kalitesi 10-15 anketine içerir. Ayrıca engellerin etrafında gezinmek için düşük görme hastanın yeteneğini değerlendirmek için güçlü olmak da özellikle yapay görüş cihazlarının durumunda fonksiyonel gelişmeler 18 ipuçları verebilir. Geruschat vd. Son zamanlarda bu alanda 17 standart metrik için gereğini vurgulayarak, bir retinal implant çip ile navigasyon sonuçlarını yayınladı. Şu an yaygın olarak kabul objektif, valide ve engel kaçınma için kapasitesini belirlemek için kapsamlı standartlar vardır.

Az görme ya da p "ultra düşük vizyonu" olan kişiler için navigasyon performansı ilişkilendirmek istiyorum fonksiyonel bir test geliştirmeyapay görme tarafından roduced arzu olurdu, ama zor bir hedefi kalmıştır. Retina implant cips 18-24 veya BrainPort 25 ve sesli 26 gibi duyusal ikame cihazlar gibi yapay görme cihazlarının filizlenen alanıdır, bu cihazlar tarafından kazandırılan seyir yeteneklerini artan ilişkili olabilecek engel kaçınma testi gerektirir. Böyle bir değerlendirme onların çevrelerini hareket gibi konular kendi sınırlamaları anlamak için izin verecek değil sadece, ama oryantasyon ve hareketlilik eğitimi veya vizyon geliştirme prototip cihazların yineleme arasındaki iyileşmeyi ölçmek için bir araç temin edebilecek. İdeal olarak, sonbahar kaza 27 için bir kişinin riskini değerlendirmek için bazı yeteneği olabilir.

Amacımız yapay görme cihazları kullanan hastalarda navigasyon yeteneği değerlendirilmesi için yararlı olabilir ve l alanına devredilecek olacak bir engel ders oluşturmak oldugenel ow vizyon. Engel dersler ve görme bozukluğu üzerinde yayınlanan literatürün gözden PubMed veritabanı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Standardize engel derslerini 16,17,28-31,34 yaratmak çok sayıda girişimleri olmuştur. Bunların çoğu tam olarak, özellikle açık dersler için, ayarı yeniden zor olacağını anlamda taşınabilir değildir. Maguire ve ark. Leber'in doğuştan amaurosis hastalarda hareketlilik performans göstermek için kullanılır engel ders anlatmak. Bu ders, taşınabilir ve küçük olmanın yararı vardır, ancak farklı tekrarlamalar ezber etkilerini önlemek için mevcut yapılmış, ne de herhangi bir katta olmayan engellerin karşılıkları, doku değişimleri, ya da yanal adımları orada olup olmadığı açık değildir. Defne yaprağı, bir ders tasarımı potansiyel tuzaklar bir keskin açıklamasını sağlar ve ne yazık ki bir Altern tam olarak çoğaltılamaz mümkün olmaz açık tabii bir açıklama ortaya koyaryerini 30 ative. Velikay-Parel et al. Retinal implant fiş ile kullanım için bir hareketlilik testi tarif. Bu tasarım yürütmek için taşınabilir ve basit olmanın parası vardı. Bu ders, alternatif bir yerinde çoğaltılamaz olsa da, tabii ki inşaat spesifik ayrıntılar sağlanır. Ayrıca, ve daha ilgili onlar öğrenme etkisi bu nedenle zaman 18 üzerinde etkili öğrenme kaybı için endişe ortadan kaldırabilir tamamen ders ezber önlemek edememek, ders aşinalık nedeniyle asimptotik seviyelere ulaştığı gösterdi olmasıydı. Şimdiye kadar anlatılan derslerin hiçbiri yaygın olarak düşük görme veya rehabilitasyon topluluklar tarafından kabul edilmiştir.

Sonradan Kör Çocuklar (Pittsburgh, Pensilvanya) ve Körler ve Pittsburgh Vizyon Hizmetler Rehabilitasyon (Homestead, PA) reg için Batı Pennsylvania Okulu altı, düşük görüş uğraşı terapisti ve oryantasyon ve hareketlilik uzman bir ekip ile istişare Yazarlararding ders tasarımı önerdi. Belirlenen fonksiyonel bir engel tabii ki arzu edilen nitelikler dahil: Taşınabilirlik kolay montaj / demontaj ve depolama, hem de loş ve parlak ışık koşullarında test etmek ve hastanın ev ortamında nesneleri temsil engeller dahil ederek "gerçek hayat" durumları yansıtmak için esneklik için o Hastanın yaralanmasını önlemek için sünek olurken tekrarlayan çarpışma dayanacak kadar sağlam. Buna ek olarak, bir randomize sırayla uygulandığında ders ezber engeller, böylece bu tür bir yol olarak tasarlanmış ortamlarda çeşitli olması gerekli görülmüştür. Buna ek olarak, ders, birden fazla ayar tekrarlanabilir sonuçları göstermek güçlü içi ve tutarlığı ve mekansal farkındalık objektif bir ölçüsü olmalıdır.

Bu çabanın doruk makul bir standart kurumsal çoğaltılamaz bekleniyor olabilir, bir engel tabii gelişme oldukoridor. Elbette farklı beceri setleri, navigasyon için tüm önemli test etmek için tasarlanmıştır. Tabii Her seviye günlük navigasyon faaliyetlerinde karşılaşılan engellerin birkaç belirli türleri odaklanır. İlk ders tüm katta yerleştirilir nispeten yüksek kontrastlı hedeflere gezinmek için yeteneğini değerlendirir, ama dönüşler çok sayıda gerektirir. İkinci ders, yüksek hem de düşük kontrast, zemin dokusu değişiklikler engeller ve havada asılı nesneleri gezinmek için yeteneğini değerlendirir. Son ders düşük kontrastlı vardır Strafor engelleri gezinmek için yeteneğini değerlendirir, yüzey zemin üzerinde değişiklik parlama, nonStyrofoam engeller (kumaş), zemini renk değişiklikleri, üzerine basılmaması gerektiğini engeller ve üzerinde olmayan engellerin eklenmesi kat. Dersler 2, 1 etiketli, ve 3 etiketleme kolaylığı için, ama bu atama zorluk düzeyi artan şeklinde olmamalıdır vardır. Her seviyede, thr vardırElbette ezber önlemek için tesadüf olabilir tabii ee sürümleri.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1.. Ders İnşaat

  1. Tabii zemin yükleyin. Ders boyutlar çapında 280 1 ft 2 portatif zemin karoları (bej olay zemin karoları) oluşan 7 ft ile 40 ft uzunluğunda vardır. Çevresinde siyah süs sadece (Şekil 1) ile yerleştirin.
  2. Biraz tek renkli bir ortam yaratarak zemin karoları için bitişik duvarları boyayın. Biz gri skala değerlere sahip kullanılan renkler verilmektedir (Tablo 5). Belirli renkleri mevcut değilse, biz renk eşleme için bir nalburdan bir kiremit alarak öneririz.
  3. Aydınlatma şablonu (Şekil 1) göre aydınlatma yükleyin. Selektör ışıkları bağlayın.
  4. Boyama talimatları (Şekil 2) göre engeller boyayın.

2. Test Alanı hazırlayın

  1. İstenilen duruma aydınlatma ayarlayın ve başında, orta ve ders içeren koridor sonunda ışık ölçer ile kontrol edin. Video kamera kayıt ayarlanır ve kamera o yerleştirme onlar kurs yürürken nesneleri yakalamak için uygun olduğundan emin olun. Biz bir tavan montaj veya alternatif kamera elle tutulabilir öneririz.

3. Tutanak Tercih Hız PWS Yürüyüş

  1. Geçit merkezi (tabii ki sütun "D") Pozisyon konu. Not: ayak geçit sınırına arkasında olmalıdır. Konuya talimatları okuyun (Şekil 3).
  2. Ayak siyah sınırı geçtiği ve yolun üzerine bir kez kronometre başlar. Ayak geçit diğer ucunda siyah sınırı geçerse kez zamanı durdurmak. PWS1 gibi rekor bir zaman. Etrafında konuyu açın ve ters yönde işlemi tekrarlayın. PWS2 gibi rekor bir zaman. Nihai PWS olarak ortalama PWS1 ve PWS2 ve kayıt.

4. Engel Kursu Navigasyon

  1. Randomizasyon düzeni, ilk ders (Şekil 4) kurmak. Yer karoları WHI üzerine ızgara olarak kullanılmalıdırch engeller eşleştirilir. Engellerin doğru eşleme için sağlanan şemaya bakın. Bu engellerin kolay yerleştirilmesine olanak sağlamak için silinmez bir işaretleyici ile dikey ve yatay eksen boyunca fayans numara yardımcı olur. Bu göze çarpmayan bir yerde sağlanan şemalarına göre engelleri etiketlemek için de yararlı olur.
  2. 40 ft geçit başlatmak tabi yönlendirin. Konuya talimatları okuyun (Şekil 3). Konu sınırın arkasında ayak parmakları ile geçit merkezi (sütun "D") yerleştirilmelidir. Ayak siyah sınırı geçtiği ve yolun üzerine bir kez kronometre başlar. Ayak geçit diğer ucunda siyah sınırı geçerse kez zamanı durdurmak. Ders Speed ​​(CS) olarak bu kez kaydedin.
  3. Engeller bir 3 puan ölçekte hit şiddetini sınıflandırma, isabet rekor. Elbette çalışma bağımsız bir gözlemci tarafından daha sonra onay için videoya edilmelidir.

5. Engel Tanımlama

  1. Kurs tamamlanması üzerinerse navigasyon görev, elbette merkezi (sütun D) kursu ve konumunu yüz etrafında konuyu açın. Not: Dersin sonuna gelen doğru renk görüntülemek için konumlandırılmasını gerektiren herhangi bir engel döndürülmüş olduğundan emin olun. Konu talimatları okuyun (Şekil 3). Bu zamanda, ilk nesne tanımlama görev tatbik edilecektir. Arkanı dön ve Araştırma Görevlisi onlar 30 saniye içinde ayırt edebilir nesnelerin toplam sayısını anlatmak için konuyu isteyin. Bu sayı kaydedilmelidir.
  2. Onlar görebilirsiniz her engele kurs ve noktasından geri yürümek konuyu söyle. Onlar engel ile çarpışır eğer önemli değildir. Onlar görebilirsiniz engellerin sayısı kaydedilir. Onların tespit edebiliyoruz hangi engeller kaydetmek için yararlıdır. Bu zamanlanmış değildir.

Öğeler 4 ve 5 çalıştırmak her ders sürümü için tekrar edilmelidir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Konular

Altı görüşlü gözleri, ileri görüşlü ve 36 tamamen kör ama aksi takdirde sağlıklı erişkin (yaş aralığı 19-85 yıl), erkek (n = 29) ve erkek (n = 13) denekler BrainPort duyusal test içeren üç çalışmaların birinde alındı yer değiştirme cihazı (Wicab, Madison, WI). Tüm çalışmalar Pittsburgh IRB Üniversitesi tarafından onaylanmış ve tüm denekler onaylanmış bilgilendirilmiş onam belgesini imzaladı. Tüm çalışmalar her konu kendi kontrolü olarak hareket böyle bir konular içinde, tekrarlayan ölçümler tasarımı vardı. Görüşlü konuların her test prosedürleri için bir yeni kör durumu taklit etmek için gözleri bağlanmış. Körlük olanlar için hafif algı ya da kötü görme keskinliği balsamı ışık algılama testi ve <2/5, 000 FrACTSnellen puanı ve kayıt öncesinde bir göz muayenesi ile teyit edildi. Tüm denekler BrainPor ile 15-20 saat yapılandırılmış eğitim protokolünden sonra sonra tekrar başlangıçtaki tüm engel kursunu tamamlamış vet cihaz. Bu protokol cihaz ile temel yeterlilik görüşmek için tasarlanmış ve ofis ortamında ambülasyon / hareketlilik eğitimi (kapı, pencere, sandalyeler, vb bulma) yaklaşık 2 saat içerir. Tabii ki navigasyon için birincil sonuç hareketlilik araştırma için altın standarttır yüzdesi tercih edilen yürüme hızı (PPWS) ile ölçülür. Bu (talimatlara bakın) PWS ile CS bölünmesi ile hesaplanır. Bizim ikincil sonuç kursu engellerle olası çarpışma yüzdesi olarak tanımlanan, yüzde hatadır.

Ilk 16 konu konu başına engel kursu ile 18 çalışan olmak üzere toplam iki parlak ve loş ışık koşullarında 9 kurs iterasyonla gönderildi. Ortalamalar ve standart sapmalar kontrol tipleri, kursları, ışıklar, ve ziyaretler arasında hesaplanmıştır. Bir konu içindeki her iç içe küme tekrarlanan ölçümleri arasındaki rastgele etkilerin ayarlamak için, doğrusal karma etkiler modeli diff karşılaştırmak için kullanıldıPPWS ve yüzde hata veri erent kategoriler. İç içe kümeleme konusu kimlik numarası, ziyareti (çalışma öncesi ve sonrası eğitim), ışık (loş ve parlak), ve ders düzeyi sırayla oldu (1, 2, ve 3). Ilk 16 konuların ön analizi, zorluk her seviyesinde elbette bireysel sürümleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık olduğunu göstermiştir. Bu nedenle, konu yükünü en aza indirmek için, geriye kalan konular bir ders 1 sürümü, 2, ve loş ışıkta 3 ve tabii ki 1, 2 başka bir versiyonu, ve parlak ışık içinde 3 randomize edildi. Bu sadece 1 saatten az 3 saat arasında ders tamamlamak için zaman azaldı. Dersler ve aydınlatma koşulları sırası hem de küçülen konsantrasyonu ve / veya yorgunluk potansiyel olumsuz etkilerini önlemek için randomize edildi.

Tüm konular için veri PPWS ve Yüzde Hata için Tablo 2, Tablo 1'de sunulmuştur. VeriHer tabloda şu şekilde düzenlenmiştir: Hepsi (öncesi ve sonrası eğitim verileri kombine), sırasıyla öncesi eğitim (hayır BrainPort) ve (BrainPort ile) Mesaj eğitimi,. Değerleri çalışma öncesi için not, denekler bu durum için daha büyük standart hatalara neden eğiliminde olan, vizyonu olmadan. Tüm bildirilen p-değerleri, iki taraflı ve istatistiksel analizler Stata/IC12.1 kullanılarak yapılmıştır. Biz PPWS sonuçlarının ve Yüzde Hata, üç ders düzeyi için bulundu (1, 2, ve 3) eşit değildi. Biz de dokuz alt derslerin düzeyleri eşit değildi bulundu. Sonuçlarımız, tüm koşullar için düzeyi 3 üç subcourse tekrarlamalar (a, b, ve c) olduğu gibi üç subcourse iterasyon (a, b, ve c) seviye 1 için eşit olduğunu göstermiştir. Ancak seviye 2 için, alt derslerin BrainPort kullanırken eşit olduğu gösterilmiştir, ancak edildi değil başlangıca kombine durumu için sonuçlar etkilenen (hayır BrainPort / çalışma öncesi durum), de.

Şekil 6 histogram sho olduğunukanat BrainPort kullanarak konular daha yavaş onsuz daha yürüdü olduğunu gösteriyor PPWS için, sonuç (hiç BrainPort Durumu için PPWS 1.90 vs BrainPort Durumu için 3.92%, p = 0.001) video kameralar Yorum Bu açıklayan özellikle yararlı oldu Sonuç. Kör denekler başlangıçta kurs yürürken, onlar normal tempoda yürüyüş ama onlar engelleri tespit için hiçbir anlamı yok gibi kendi yolunda bir şey çarptı. Ancak, görsel tarama, BrainPort namevcut bir davranış yapan cihazı kullanırken, ve denekler (video) PPWS değerlerinde bir artış yansıtır.

Şekil yüzde 7 olası hataların sonucu için BrainPort koşul sonuçlar karşı bizim temel gösterir. BrainPort kullanarak, denekler BrainPort durumuna göre hiçbir engel ile çarpışma sayısı azaltılmış yönünde bir eğilim vardı. Mevcut suni görüş cihazlarının eksikliği derinlik algısı eksikliği, bu nedenle olsaonlar, bir engel tespit olabilir onun mesafeyi tahmin etmek oldukça zordur. Bu, tek bir kamera sistemi BrainPort ve kullanım sınırlı çözünürlük özellikleri kaynaklanmaktadır. BrainPort ve engellerden kaçınma yetenekleri içine ek bilgiler sağlamak amacıyla, iki görsel kimlik görevleri performans duruşma sırasında yapılmaktadır. Konu dönüp muayeneyi o / o ayırt edebilirsiniz toplam ders nesnelerin sayısını anlatmak için sorulduğunda ilk dersin bitiminde gerçekleşir. Biz BrainPort çözünürlüğü, bu görevi gerçekleştirmek için yeterli değildi bulundu, ancak bu düşük bir görme kohort test edilecek kalır. Ikinci tanımlama görevi elbette her düzeyde bir sürümü aracılığıyla bir untimed yürüyüş içerir ve onlar algılayabilir engellere tabi noktasını soruyorum. Yürüme hızı 34 etkilemek için değil bu nedenle bu görsel kimlik görevleri zamanlanmış ders navigasyon görevlerin ayrı yapılır. Addition engel algılama görev çarpışmalar için kayıtlı değildir. Bizim kör konuların hiçbiri bu görevi tamamlamak için mümkün olurdu "hayır BrainPort" veya çalışma öncesi durum test değildi. Tablo 4 loş ışık ve parlak ışık BrainPort kullanarak engel algılama görev için bizim sonuçlarını gösterir. Biz daha tespit engelin rengine göre bu analiz başardık. Bu karşıtlık büyük ölçüde bağımlı olduğu yapay görme için önemlidir. Genel olarak, biz denekler engel yüksek veya düşük kontrastlı olup olmadığını zaman% 48 ile ilgili herhangi bir engelin varlığını tespit etmek mümkün olduğunu bulundu. Genellikle, yüksek kontrast engeller daha kolay (sırasıyla% 40 karşı% 56.25) aydınlatma koşuluna bakılmaksızın düşük kontrastlı engellerin daha tespit edildi. Engel algılama aydınlatma koşulları nedeniyle BrainPort cihaz üzerinde parlaklık ortalama yazılımın varlığı olasılığı arasında anlamlı farklılık yoktu.


Tablo 1. Göndermek için başlangıçtaki yüzde tercih edilen yürüme hızı karşılaştırır sonuçlarının Temsilcisi özet -. BrainPort eğitim değerleri Kruskall-Wallis testi (BrainPort eğitim bir hafta sonra elde edilen bazal değerleri (hayır BrainPort koşul veya çalışma öncesi) karşılaştırmak için kullanıldı BrainPort durum , ya da eğitim sonrası). resmi büyütmek için buraya tıklayın .

Tablo 2
Tablo 2. B yüzde olası hataları karşılaştırır sonuçlarının Temsilcisi özeti aseline BrainPort eğitim sonrası değerleri için. Kruskall-Wallis testi BrainPort eğitim (BrainPort durum, ya da eğitim sonrası) bir hafta sonra elde edilen bazal değerleri (hayır BrainPort koşul veya çalışma öncesi) karşılaştırmak için kullanıldı. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

Tablo 3
Tablo 3. Kurs için kullanılan engellerin ayrıntılı bir açıklama. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

p_upload/51205/51205table4.jpg "width =" 500px "/>
Tablo 4. Engel algılama görevi sırasında loş ve parlak hem de aydınlatma tespit ışık ve karanlık nesneleri yüzdesi. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

Tablo 5
Tablo 5. Engel kursu inşaatı için gerekli malzemelerin detay. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

"/>
Şekil 1. Döşeme ve aydınlatma set-up şablon. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

Şekil 2,
Şekil 2. Engel boyama talimatları. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

Şekil 3,
Şekil 3,. Personel için Talimatları ders verilirken. target = "_blank"> büyük resmi görebilmek için buraya tıklayın.

Şekil 4,
Şekil 4. Döner ve bir yol genişliği sayısı bir tanımı da dahil olmak üzere tabii ki düzeyine göre gruplandırılmış 9 ders yineleme her çizimi. Dikey yol ileri yönde geçilen açık fayans sayısını ifade eder, yatay bir yol geçilen açık fayans sayısını belirtmektedir sağ ya da sol yönde. Dönüş konu bir engelden kaçınmak için yönünü veya yönünü değiştirmek gerektiğinde ifade eder. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

jpg "src =" / files/ftp_upload/51205/51205fig5.jpg "width =" 500px "/>
Şekil 5,. Her ders aracılığıyla idealize yol yörünge İllüstrasyon. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

Şekil 6,
Şekil 6,. Baseline ve Post Eğitim de yüzde Tercih yürüme hızı. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

Şekil 7
Şekil 7. Yüzde of Baseline ve Post Eğitim yapılan Olası hatalar. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Biz kör veya görme kişilerin engel kaçınma değerlendirmek için kullanılabilecek bir kapalı portatif, kolay üretilebilir ve nispeten ucuz ders anlatmak. En güncel engel ders tasarımları ve testler (yani TUGS) siteleri ve gözlemciler arasında karşılaştırma yapmak zordur, ya da hali hazırda alternatif yerlerde 16,17,30 gerçekleştirilebilir olamaz kalıcı instilasyonlar vardır. Amacımız farklı yerlerde ve farklı gözlemci ile kullanım için standardize edilebilir bir ders oluşturmak için, ve bir müdahale (yani yapay görüş cihazı ya da hareketlilik eğitimi) herhangi bir etkisi olmadığı gibi bazı akıllı yeteneği sağlayacak olan oldu.

Biz çapında 280 1 ft 2 portatif zemin karoları oluşan 7 ft ile 40 ft uzunluğunda ölçen taşınabilir bir engel ders inşa. Tabii çevresini kuşatan zemin döşemeleri de bej, ancak dış ed koyu sınırında bir 1 vartabii sınırını tanımlamak için hizmet vermektedir ge,. Bitişik duvarlar biraz monokrom ortamı yaratarak zemin karoları için boyanmıştır. Bu ortam kontrast azaltmak ve engelleri daha belirgin kılmak için hizmet vermektedir. Nesneleri temsil eden 16 engellerin toplam vb sandalye, masa, çöp kutuları gibi gün çevre günü karşılaştı. oryantasyon ve hareketlilik danışmanları ile belirlenmiştir. Biz 10 engeller herhangi bir ders tekrarı için kullanılan ile, (tam özelliklerine bkz. Tablo 3), strafor üzerinden temsili blok şekillerde nesneleri yeniden. Amerikalı kadınların ortalama yüksekliği 33 ve 69,3 63.8 olarak vs ortalama bir Amerikalı erkek yüksekliğinde olduğu gibi bu engeller, ya katta bulunan ya da zemin seviyesinden 63. yükseklikte tavana asılı. Strafor engeller özel şartnamelere göre imal edilmiştir. Engellerin taraf o koyu boyanırkontrast değiştirmek için çevre rengi daha açık r. Diğer engeller kumaş karanlık bir kazık, zemin renk değişiklikleri ve zemin doku değişiklikleri, engel kursta bir halı paspas koyarak oluşturulan ikincisi içerir. Bu parlama veya diğer doku değişiklikleri bir engel olarak yanlış zaman düşme kazaları sık sık meydana geldiğini kaydetti uğraşı terapisti, önerisiyle ilave edildi. Ortam aydınlatma bir ışık ölçer ile kontrol ve ölçülür. Tüm sonuç ölçümü dahil olmak üzere tüm ilgili ders materyalleri için toplam maliyeti yaklaşık 5200 $ USD.

Engeller her seviye için 3 subcourses veya yineleme, üç önceden belirlenmiş seviyede düzenlenir. Her ders seviyesi 1 3 konfigürasyonlarda düzenlenmiş engellerin aynı kümesi içerir. Ders seviyesi döner ve bir yol genişliği sayısı, hem de tip ve engellerin yerleştirilmesi ile tespit edilir. Her ders renk hızlı ve kolay tekrarlanabilirlik için kodlanmış ve bir ızgara (döşemeler) üzerine eşleştirilir(Şekil 4). Aynı olmasa bile zorluk her seviyesinde 3 ders permütasyonlarından her yolu genişlikleri sayısı ve engeller arasında döner (Şekil 5), benzer bir ile tasarlanmıştır. Kurslar hem fotopik (ışık) ve mezopik (dim) aydınlatma çalıştırılabilir. Kurs boyunca bütün çalıştığı videoya. Her ders temel navigasyon becerileri, tercih edilen yürüme hızı, ve ders düzeyine bağlı olarak, gezinmek için yaklaşık 0,5-5 dakika sürer. Zamanlı değerlendirmeler için, denekler kendi yeteneklerini en iyi şekilde nesneler kaçınarak, normal yürüyüş kullanarak mümkün olduğunca çabuk engel yoluyla kendi yolunu bulmak için talimat vardır.

Tabii ki navigasyon için birincil sonuç yüzdesi tercih edilen yürüme hızı (PPWS) bakarak ölçülür. PPWS yaygın denge ve yürüme araştırmalarında kullanılan ve konular, kendi kontrolleri gibi fiziksel için bu nedenle normalizasyon sonuçlarını hareket izin avantajı sunuyor, çünkü ideal bir ölçüsüdürBöyle boy ve ağırlığı yanı sıra cinsiyet ve yaş için 32 gibi faktörler. Bu ölçü kullanarak konular arasında önceki hareketlilik eğitimin herhangi bir etkisi inkâr avantajına sahiptir.

Yüzde PPWS kullanımı başlangıç ​​ve müdahale sonrası performansı (yani düşük görme rehabilitasyon veya yapay görme cihaz kullanımı) arasındaki farkı belirlemek için iyi bir temel sonuç ölçüsü olmakla birlikte, tek, biz kullanılan çeşitli değerlendirmelerin olduğunu. Konu ders yürüyor gibi, hataları veya "çarpışma" sayısı da kaydedilir. Hatalar ilk olarak Marron ve Bailey 31 tarafından anlatılan bir 3 puanlık bir ölçekte ölçülür. Konu bir engel ile temas yapılmış ama, ≤ 5 saniye 2 puan düzeltmek mümkün olsaydı Hatalar 1 noktası olarak puanlandı özne özne kendini> 15 saniye sürdü, hataları, ve 3 puan düzeltmek için 5-15 sn aldı -Doğru ya erro düzeltmek için araştırma görevlilerinin birinin yardımı gereklir 31. Ayrıca zamanlanmamış her ikisi de, iki nesne tanımlama görevleri vardır. Önce tam tamamlanmış dersi görüntülemek ve onlar algılayabilir engelleri saymak için konuyu gerektirir. İkinci onların yolunda olduğunu düşünüyorum nesnelere ders ve nokta gezinmek konuları gerektirir.

Biz PPWS başlangıç ​​ve müdahale sonrası performans arasında bir fark belirlemek için uygun bir birincil sonuç ölçütü olarak bulundu. Bizim çalışmamızda, bu metrik güvenilir BrainPort, denekler (video) çevreleri taranan gerçeği ile teyit edildi bir bulgu kullanırken konular önemli ölçüde yavaşlamıştır gösterdi. Şu anda PPWS puanları ek oryantasyon ve hareketlilik eğitimi ile BrainPort uzun süreli kullanımdan sonra artırabilir konusunda veri topluyorlar. Yüzde Hata veri sürekli her kurs seviyesinde genelinde geliştirilmiş performans için eğilimleri önerdi. Kamera tabanlı Protezler için fonksiyonunda büyük bir boşlukl görüş cihazları derinliği bilgi eksikliğidir. Bu yapay görme cihazları bu kaidedir etkinleştirmek için yeteneği olsaydı Yüzde Hata sonuçları artırmak olasıdır. Nitekim, biz bu engel kursu (veriler gösterilmemiştir) kullanarak çeşitli vibrotactile BrainPort için baston gibi multimodal girişi (BrainPort artı vibrotactile bastonlu) ile çalışmalar karşılaştıran pilot çalışmalar yaptık. Ön sonuçlar, derinlik ipuçlarını iletmek PPWS ve Yüzde Hata Performansı hem de artırabilir vibrotactile sistemlerinin kullanılmasını önermek. Engel algılama iki tersiyer sonuçlar navigasyon analizine derinliği sağlamak için kullanılabilir. Yüzde Hata puanları kayda düzelmedi rağmen Örneğin, denekler bir engel muhtemelen bu yardımcı bir cihaz olmadan kör bir kişi için zaman hiçbiri olurdu yarım saat, yaklaşık mevcut ise tespit başardık.

Yorum kursun her düzeyi arasında karşılaştırmalar yapma konusunda yapılmalıdır. Söz olaraked giriş, her bir "seviye", kendine özgü koşulları hazırlanmış test navigasyon becerileri belirli bir kombinasyonu sahiptir. Bu nedenle, seviyeleri 1, 2 ve 3 arasında zorluk ilerici bir artış olduğu sonucuna varmak için önemlidir. Örneğin, az düzeyde 3 vurmak engeller, ancak daha fazla zemin ve doku değişiklikler vardır. Biz ise yüzde olası hata hesaplamaları hesaplanmasında bu faktörler için hesap yapmak. Herhangi bir kurs için, biz sadece bir konu vurabilir fiili engelleri saymak değil, zemin dokusu değişir. Katta bulunan doku veya renk değişiklikleri için, davranış değişiklikleri (yani tereddütler, vb.) Kaydedilir ve PPWS hesaplama yansıtılır. Engel algılama görevleri, zemin dokusu ve parlama "engeller" hesaplamaya dahil edilir. Kayıt için özel ayrıntılar talimat belgeye dahil edilmiştir.

Daha ileri çalışmalar doğrulamak için yapılması gerekiyorsa kurs iönemli ola görme hastalar için her seviye içinde aynıdır. BrainPort tarafından etkin algıları çeşitli özellikleri kalan görme hastalarda transfer olmayabilir. BrainPort kullanılırken, örneğin, daha hafif, yüksek kontrastlı nesneler düşük kontrast ile daha tespit etmek daha kolaydır. Cihaz koyu nesneler hafif bir arka plana karşı öne yapabilirsiniz invert işlevi var. Ayrıca, çünkü parlaklık ortalama yazılımı, aydınlatma durumu (parlak ışığa karşı dim) BrainPort ile performansında istatistiksel olarak anlamlı bir fark yoktu, ama biz çevre aydınlatması genellikle glokom veya makula gibi hastalıklardan muzdarip kişiler için performansını etkileyecek beklediğiniz dejenerasyon.

Biz tabii ki mevcut engellerden kaçınma platformlara kıyasla araştırma ve klinik amaçlar için cazip hale çeşitli özelliklere sahip olduğunu hissediyorum. En önemlisi, biz kurs temsilcisi olarak bulunduroducible. Biz iki damlatma ve siteler arasındaki performans fark yoktu. Ayrıca, kurulum düzenlemek ve ortalama test zaman en az 90 dakika alarak, yönetmek kolaydır. 36 olası ders permütasyonların toplam olduğu gerçeği rasgele düzenleri kullanılır sağlayan, hatta sırasında tekrarlanan test meydana ezber olası kılar. Loş ve parlak hem ışık koşullarına sahip çevre aydınlatması hareketlilik üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olup olmadığını incelenmesi için izin verir. Çeşitli sonuçları önlemler PPWS, yüzde hata, iki untimed görsel kimlik görevleri ve renk ve engellerin türüne hem göre analiz yeteneği dahil olmak üzere, mümkün bulunmaktadır.

Bizim tabii Dezavantajları yer karoları gibi aynı renge boyanabilir uzunluğu 40 m olan bir koridor olan ihtiyacı ve engelleri evine bir depolama dolap bulunmaktadır. Kez kalıcı yer karoları ve ke yükleyebilirsiniz durumunda da yararlı olduğunutavana yapıştırılmış ışıkları ep. Kurulduktan sonra, bu ikisi göze batmayan, ama tesisin dekora bağlı olarak fark olabilir.

Sonuç olarak, biz yapay görme cihazları ve ultra-düşük görme durumları ile kullanmak için bazı hareketlilik işlevleri değerlendirmek için kullanılan bir taşınabilir, standartlaştırılmış engel kursu aracı tarif. Ders yönetmek için basit, nispeten ucuz olan, güvenilir ve tekrarlanabilir olduğu gösterilmiştir. Gelecekteki çalışmalar, düşük görüş popülasyonlarında yararlılığını araştırmak gerekir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Acknowledgments

Pennsylvania State DCED

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

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. Bullimore, M. A., Bailey, I. L., Wacker, R. T. Face recognition in age-related maculopathy. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 32 (7), 2020-2029 (1991).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. Massof, R. W., Rubin, G. S. Visual function assessment questionnaires. Surv. Ophthalmology. 45 (6), 531-548 (2001).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. Danilov, Y., Tyler, M. Brainport: an alternative input to the brain. J. Integr. Neurosci. 4 (4), 537-550 (2005).
  26. 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).
  27. 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).
  28. 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).
  29. 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).
  30. Leat, S., Lovie-Kitchin, J. E. Measureing mobility performance: experience gained in designing a mobility course. Clin. Exp. Optom. 89 (4), 215-228 (2006).
  31. Marron, J. A., Bailey, I. Visual factors and orientation-mobility performance. Am. J. Optom. Physiol. Opt. 59 (5), 413-426 (1982).
  32. 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).
  33. 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).
  34. 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).

Tags

Tıp Sayı 84 Engel ders navigasyon değerlendirme BrainPort yol bulma düşük görme
Ultra Düşük Vizyon Görsel Fonksiyon ve Yapay Vizyon Değerlendirilmesi için Standart Engel Kursu
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Nau, A. C., Pintar, C., Fisher, C.,More

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

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter