多亮度视觉导航测试场的制作方法

1.本发明涉及视力检测技术领域，特别涉及一种多亮度视觉导航测试场。


背景技术：

2.多亮度移动性测试(multi-luminance mobility test，mlmt)是一项要求受检者在有限的时间内、不同的光照条件下绕过障碍物、独立准确沿指定方向完成路线的测试任务。在mlmt中，受检者被要求在检查中跟随地面上的箭头方向前进，同时避开路径内或路径附近的障碍物，踏过升高的台阶，并在检查结束时识别出一扇门或类似信号。
3.然而，mlmt方案中路线设计为全白色背景并采用箭头指示行进方向，但由于rp患者多为极低视力患者且表现为视杆细胞损伤为主的全视网膜光敏度下降，造成患者分辨路线标识导致检测困难。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种适用范围更广且检测结果更加准确的视觉导航测试场。
5.本发明一实施例提供一种多亮度视觉导航测试场，用于对测试者进行视觉测试，其特征在于，所述多亮度视觉导航测试场包括：
6.测试地图，所述测试地图可被操作地形成多种测试场景，每种所述测试场景中设置有一条预设行走路线；
7.多个静态障碍物，所述多个静态障碍物设置在所述测试地图上，用于在所述测试地图上形成障碍，以阻碍所述测试者前进；
8.光源组件，所述光源组件用于提供多种光照强度。
9.在一种实施方式中，所述测试地图包括起点和终点；
10.在任一所述测试场景下，从所述起点出发，仅能通过所述预设行走路线到达所述终点。
11.在一种实施方式中，所述测试地图由至少两种不同颜色的地板拼接而成，通过调整不同颜色地板的组合方式来形成多种测试场景。
12.在一种实施方式中，所述预设行走路线由多个颜色相同的地板拼接形成，且构成所述预设行走路线的地板的颜色与其它地板颜色不同。
13.在一种实施方式中，所述测试地图为显示屏幕，通过显示屏幕显示的内容形成多种测试场景。
14.在一种实施方式中，所述静态障碍物至少包括：蓝色垃圾桶、橙色三层泡沫箱、红色三层泡沫箱、橙色一层泡沫箱、黄色三角泡沫箱、黄色凸起泡沫、蓝色栏杆和白色栏杆。
15.在一种实施方式中，所述黄色凸起泡沫、所述蓝色栏杆和所述白色栏杆设置在所述预设行走路线上，以供测试者跨越。
16.在一种实施方式中，所述蓝色垃圾桶、所述橙色三层泡沫箱、所述红色三层泡沫
箱、所述橙色一层泡沫箱、所述黄色三角泡沫箱设置在所述预设行走路线一侧。
17.在一种实施方式中，所述多亮度视觉导航测试场为一密闭房间；
18.所述光源组件包括多个顶灯带和多个侧灯带，所述多个顶灯带设置在所述房间的顶部墙壁，所述多个侧灯带设置在所述房间的侧面墙壁。
19.在一种实施方式中，所述多亮度视觉导航测试场还包括至少两个摄像设备，所述摄像设备用于对测试过程进行音频和视频录制。
20.本发明提供的一种多亮度视觉导航测试场，用于对测试者进行视觉测试，所述多亮度视觉导航测试场包括：测试地图，所述测试地图可被操作地形成多种测试场景，每种所述测试场景中设置有一条预设行走路线；多个静态障碍物，所述多个静态障碍物设置在所述测试地图上，用于在所述测试地图上形成障碍，以阻碍所述测试者前进；光源组件，所述光源组件用于提供多种光照强度；解决了现有技术中mlmt方案路线设计为全白色背景并采用箭头指示行进方向，但由于rp患者多为极低视力患者且表现为视杆细胞损伤为主的全视网膜光敏度下降，造成患者分辨路线标识导致检测困难的问题，适用范围广、成本低且检测精度更高。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明一个实施例中多亮度视觉导航测试场示意图；
23.图2为本发明另一个实施例中多亮度视觉导航测试场示意图；
24.图3为本发明一个实施例中光源组件结构示意图；
25.图4为本发明一个实施例中亮度测试示意图；
26.图5为本发明一个实施例中评分规则图表。
具体实施方式
27.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明的公开内容更加透彻全面。
28.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
29.可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
30.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
31.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“/该”也可以包括复数形式，除非上下文
清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
32.遗传性视网膜变性(inherited retinal diseases，irds)是临床最常见且危害最为严重的眼科遗传疾病，全球患病率约为1/3000，是儿童及工作年龄人群不可逆盲重要病因。irds绝大多数由单基因突变引起，临床表型复杂、基因突变形式多样，目前已发现超过270个核基因和线粒体基因中的致病变异ird有关，主要包括视网膜色素变性(rp)、leber先天性黑朦(lca)、usher综合征、锥-杆细胞营养不良等，可引起渐进性的感光细胞功能下降，最终导致视力丧失。
33.我国是irds高发国家，患者基数大，预计患病人数超过130万，且治疗需求紧迫。其中rp是最常见的一类遗传性致盲视网膜变性疾病，约占irds的40％
4.。总体而言，rp患者由于基因缺陷导致视网膜细胞变性，光感受器细胞中的视杆细胞最早出现功能受损且其损伤程度最为严重，表现为对光线的敏感度大幅降低；同时或随后累及光感受器细胞中的视锥细胞和/或视网膜色素上皮(retinal pigment epithelium)细胞，表现为视功能下降、色觉及空间视敏度受损。患者早期表现为与视杆细胞损伤为代表性病理改变相应的“夜盲”，即使在正常的日间照明条件下，也难以进行日常活动，进而出现周围视野缺损，最后发展为中心视力损伤甚至法定盲，对患者家庭和社会都造成了沉重的负担。值得注意的是，不同类型的rp具有显著的表型异质性和基因异质性，且各自的发病机理、疾病进展和遗传方式或类型也具有显著差别。
34.近年来，包括基因增补、基因编辑、微电极阵列、细胞移植治疗在内的创新疗法涌现，让原本无药可治的irds患者看到了曙光。然而，由于以rp为代表的irds具有显著的临床和遗传学异质性，且大部分患者视功能损伤严重，临床上缺乏适用于低视力患者的视功能检测方法或替代指标，限制了临床医生对于疾病病理特征及进展程度的理解。同时，irds多数为罕见疾病，尚缺乏相关流行病学及自然病程研究数据以支持具有临床意义、可重复且经过验证的终点指标，用于评估基因治疗等创新疗法的有效性及安全性，并指导患者人群识别、治疗窗口期选择和疗效阈值确定。
35.rp患者的视功能受损随着病程的进展不断加重，几乎所有患者在成年后视力会下降至法定盲以下。这对rp临床试验的视功能评价指标提出了新的挑战。最佳矫正视力是临床试验中最常用的视功能评价指标，但由于rp患者视力极差，视功能的改善(如视野的改善、视网膜光敏感度的改善)往往难以在视力上得以体现，这对基因治疗等创新药物的临床开发造成了极大的困难。因此，探索敏感的、能够直观全面体现受试者功能性视觉变化的临床试验评价指标是基因治疗等创新药物开发中亟需解决的难题。
36.针对这一问题，国际上基因治疗临床研究中也逐渐开展了多样化临床终点指标的尝试。除视力外，视野、色觉、瞳孔反射、视网膜光敏感度等评价指标也用来评估受试者治疗后视功能的改善。rp及lca等irds患者由于视野进行性丢失及感光能力的下降造成日常生活环境下移动和定向能力障碍，表现为功能性视觉损伤。功能性视觉的评估包括定向、避开障碍物、驾驶、阅读等，为进一步评估lca患者功能性视觉障碍，spark团队研究人员探索了一种新型的能够直观反映受试者视功能改善的疗效评价指标，即多亮度移动性测试(multi-luminance mobility test，mlmt)。这一测试也获得了fda的认可，在首个针对lca
的眼科基因治疗药物luxturna确证性临床研究中使用mlmt作为主要疗效评价指标，结果显示受试者在接受治疗后低光照水平下识别障碍物的能力及移动导向能力提升，反映了治疗后受试者视功能及日常生活质量的改善。但在中国，目前该领域同类检查方法的开发还处于空白状态。应用于本发明多亮度视觉导航测试场的多亮度视觉导航测试(multi-luminance visual navigation test，mlvnt)将弥补这一短板，通过检测固定环境(尤其是低亮度环境)中视觉导航下的移动和定向能力，用于评估以视杆细胞损伤为主的功能性视觉障碍，预期对国内以rp为代表的遗传性眼病基因治疗等创新药物临床开发起到极大地促进作用。
37.实施例一
38.请参考图1，本发明一实施例提供了一种多亮度视觉导航测试场，用于对测试者进行视觉测试，所述多亮度视觉导航测试场包括：测试地图100、多个静态障碍物200和光源组件300。
39.测试地图100可被操作地形成多种测试场景，每种测试场景中设置有一条预设行走路线130。在本发明实施例中，测试地图100形成的多种测试场景的环境均不相同，例如不同的测试场景的环境和预设行走路行均不相同，测试者需要在不同的测试场景中完成预设行走路线130的行走才算测试成功，来评判测试者的视力情况。
40.在一种实施方式中，测试地图100包括起点110和终点120，在任意一个测试场景下，从起点110出发有且仅有一条路线能够行走到终点120，这条路线便是预设行走路线130。另外，在不同的测试场景下，起点110和终点120的位置可能相同也可能不同，但连接起点110和终点120的预设行走路线是肯定不同的。
41.在本发明实施例中，测试地图100可以由至少两种不同颜色的地板拼接而成，通过调整不同颜色地板的组合方式来形成多种测试场景。并且，预设行走路线130由多个颜色相同的地板拼接形成，且构成所述预设行走路线130的地板的颜色与其它地板颜色不同。
42.具体的，在图1所述的测试地图100中，测试地图100由灰色地板、黑色地板拼接而成。多个灰色地板拼接形成了预设行走路线130。
43.此外，还可以根据实际需求在测试地图100中设置绿色的草坪等环境，本发明在此不做限定。
44.在上述实施方中，测试地图100由多个不同颜色的地板拼接而成，当需要进行测试场景切换时，需要人工更换不同颜色地板的拼接形式，这将花费大量的时间和人力。可选的，在一种实施方式中，测试地图100为一设置在地面的显示屏幕，通过显示屏幕显示的内容形成多种测试场景。具体的，测试地图100直接通过屏幕切换不同的画面，以形成多种不同的测试场景，方便快捷，省时省力。在测试地图100展示的不同的测试场景的画面中，预设行走路线130的颜色与其它部分的颜色不同。优选的，预设行走路线130的颜色与其它颜色具有低对比度。
45.与现有技术mlmt方案中路线设计为全白色背景并采用箭头指示行进方向相比，本发明采用采用低对比度路线并取消箭头指示，更适用于以视杆细胞损伤为代表性病理特征的rp患者，同时更加贴近患者日常生活情景且避免了指示标志与设定路线边界引起的混淆。
46.多个静态障碍物200，多个静态障碍物200设置在测试地图100上，用于在测试地图
100上形成障碍，以阻碍测试者前进。当测试者在测试地图100上进行测试时，需要避开一定数量的静态障碍物200才算测试成功。
47.在一种实施方式中，请参考图2，静态障碍物200至少包括：蓝色垃圾桶201、橙色三层泡沫箱202、红色三层泡沫箱203、橙色一层泡沫箱204、黄色三角泡沫箱205、黄色凸起泡沫206、蓝色栏杆207和白色栏杆208。
48.其中，蓝色垃圾桶201、橙色三层泡沫箱202、红色三层泡沫箱203、橙色一层泡沫箱204、黄色三角泡沫箱205、黄色凸起泡沫206、蓝色栏杆207和白色栏杆208用于模拟中国日常生活中容易遇到的障碍物。并且，黄色凸起泡沫206供测试者踩踏，而蓝色栏杆207和白色栏杆208供测试者跨越。因此，黄色凸起泡沫206、蓝色栏杆207和白色栏杆208设置在预设行走路线130上；蓝色垃圾桶201、橙色三层泡沫箱202、红色三层泡沫箱203、橙色一层泡沫箱204、黄色三角泡沫箱205设置在预设行走路线130一侧。当测试者在预设行走路线130上行走时，需要避免触碰蓝色垃圾桶201、橙色三层泡沫箱202、红色三层泡沫箱203、橙色一层泡沫箱204、黄色三角泡沫箱205，并跨越蓝色栏杆207和白色栏杆208，踩踏黄色凸起泡沫206。可选的，也可以跨越黄色凸起泡沫206。
49.优选的，为了充分达到视觉检测目的，在测试地图100中蓝色垃圾桶201高33cm，橙色三层泡沫箱202的尺寸为90cm
×
30cm
×
30cm，红色三层泡沫箱203的尺寸为90cm
×
30cm
×
30cm，橙色一层泡沫箱204的尺寸为30cm
×
30cm
×
30cm，黄色三角泡沫箱205高度为21cm，黄色凸起泡沫206的尺寸为5cm
×
30cm
×
30cm、蓝色栏杆207的高度为11cm和白色栏杆208的高度为11cm。此外，测试地图100中静态障碍物200的数量为13个，台阶数为2个，需要跨越的静态障碍物为2个，预设行走路线130包括7个转角。
50.通过上述对测试地图100内预设行走路线130路线内外的障碍物设置，进行本土化改进，更符合中国人群在日常生活中能够遇到的障碍物类型，贴近日常生活的实际体验，提高视觉检测效果。同时明确并统一路线内障碍物/台阶与路线外障碍物的尺寸与数量，使得mlvnt方案可以标准化并在多个临床试验中心可重复性检测。
51.请参考图3，在本发明实施例中，光源组件300用于提供多种光照强度，测试者需要在不同的光照强度下在不同的测试场景内行走，综合判断测试者的视力检测结果。
52.在一种实施方式中，多亮度视觉导航测试场为一密闭房间，光源组件300包括多个顶灯带320和多个侧灯带310，多个顶灯带320设置在房间的顶部墙壁，多个侧灯带310设置在所述房间的侧面墙壁。顶灯带320和侧灯带310均为无极调光灯带，可实现光照强度的精细化调节。
53.通过多种光照强度和多种测试场景配合，在测试者熟悉了光照强度之后更换新的测试场景，可避免测试者产生学习行为，记住预设行走路线，从而影响测试结果的精确性。
54.另外，在本发明实施例中多亮度视觉导航测试场还包括至少两个摄像设备400，摄像设备400用于对测试过程进行音频和视频录制。
55.使用上述多亮度视觉导航测试场进行视觉测试，通过识别浅色块路线方向、跨越台阶、跨过障碍物前进并完成预设行走路线，同时避开预设行走路线内或附近的障碍物，所有这些都依赖于功能性视觉。设计的目的是量化参与者在不同的光照环境下(包括非常低的光照水平)移动、导向和避障的能力，综合了视觉灵敏度、视野和光敏感性等方面的评估。一个正常视力的人可以在1勒克斯(最低光照水平)的情况下完成整个测试模型。
56.测试者需要在指定的光照强度下完成测试流程，单次测试中碰撞障碍物不得超过5个，并且需要在180秒内完成。测试者在40分钟的暗适应后，分别用单眼(用眼罩遮盖非测试眼)和双眼进行测试。每次更换眼别后测试均从最低光照水平开始，在测试者无法完成该光照水平下的测试时逐级提升光照水平，最终在测试者完整通过路线且不符合失败标准后结束该眼别的测试流程。测试者在完成每一次测试后都需要佩戴眼罩稍作休息，保持暗适应状态，在此期间由测试员逐级提高当前光照水平至下一光照水平后，继续进行测试。整个流程中每个测试者最多测试12个测试场景，行走12条预设行走路线，测试顺序为先单眼后双眼，每种眼别(左眼，右眼，双眼)检查最多进行4条不同路线及多个光照水平(至少两个，至多七个)测试；更换眼别或当测试者尝试本次测试并调整光照水平后都应对路径和障碍物按照预定方案进行随机更改。
57.检查操作人员应发出明确的开始和停止测试的提示测试者进行检查，并记录每次测试所耗时间、碰撞障碍物次数和是否偏离路线。在整个测试中，检查操作人员不可对测试者提供口头或身体的提示。
58.测试全程由两台独立摄像机于场地对角方向进行音频和视频录制，以确保测试中的细节被完整准确地记录。录制的视频由独立的盲态评分者根据预先确定的评分标准评估速度和准确性，完成评分。
59.在首次mlvnt检查前，测试者需接受一次模拟练习。练习期间，应使用与正式检查中12条路线不同的布局(其中包含一个可以踏上的障碍物、一个可以轻松跨过的障碍物、一个中等高的障碍物)。测试人员让测试者感受不同光照水平，使测试者充分了解测试过程。练习时由双眼进行测试，必要时可以增加一次单眼测试(允许测试者保留任何矫正镜片)。
60.对于测试环境的光照检查应该在每一次检测前完成，两位测试人员手持两个光照测试仪，于环境中依次进行五个固定点位的逐级光照测试(图4所示)，并记录数值。
61.通过多种光照条件下对测试者进行测试，评估其能够完成测试的最低光照水平，以此来评价和反映受检者的视功能。该模型对于基因治疗等创新药物的疗效和安全性相关的视觉评估提供了一个全面而有意义的总体方案，包括总体功能性视觉、受试者的整体表现，适用于视网膜色素变性患者的视功能评估。同时，与spark团队mlmt方案练习流程相比，mlvnt采用可操作性更强、耗时更短的练习流程，降低了破坏患者暗适应及学习效应增加的可能性。
62.本发明光照组件300提供的光照强度如下：
63.1勒克斯：相当于夏天没有月亮的夜晚；室内的夜灯；
64.4勒克斯：相当于无云之夜有半月；夜晚的停车场；
65.10勒克斯：相当于城市日落后1小时；晚上的巴士站；
66.50勒克斯：相当于夜间户外火车站；在有灯光的楼梯间里；
67.125勒克斯：相当于日落前30分钟；晚上火车/巴士的内部；
68.250勒克斯：相当于电梯或办公室走廊内部；
69.400勒克斯：相当于办公环境或美食广场。
70.本发明视觉测试时引导和评分规则如下：
71.(1)引导和停止规则：
72.检查中允许对受试者进行引导并鼓励受试者完成完整检查路线的试验，但不能以
任何方式提示路线方向和障碍物位置，在受试者有摔倒、碰撞而受伤的风险时检查者可以对受试者进行引导。测试者自述无法继续完成测试或超过180秒(不包括180秒)测试者未完成完整路线的试验。
73.(2)评分规则：
74.与测试流程配套设置了完整的评分规则，见图5。测试者在某光照强度下完成既定路线测试并不满足失败标准时，给予该光照强度等级对应的评分。若测试者在最高光照强度即400勒克斯时仍不能完成测试，则定义其评分为0分。
75.碰撞障碍物：障碍物包括设置在检查路线外的障碍物以及检查路线中的脚下障碍物；碰撞障碍物定义为：测试者身体接触障碍物并使得障碍物产生明显位移，或除手指、脚部等其他身体部位触碰障碍物(不包括试探性触碰，包括踢开脚下障碍物)，同一障碍物计数一次。
76.偏离检查路线：测试者一只脚完整的踏出检查路线。
77.综上所述，本发明提供的一种多亮度视觉导航测试场，用于对测试者进行视觉测试，所述多亮度视觉导航测试场包括：测试地图，所述测试地图可被操作地形成多种测试场景，每种所述测试场景中设置有一条预设行走路线；多个静态障碍物，所述多个静态障碍物设置在所述测试地图上，用于在所述测试地图上形成障碍，以阻碍所述测试者前进；光源组件，所述光源组件用于提供多种光照强度；解决了现有技术中mlmt方案路线设计为全白色背景并采用箭头指示行进方向，但由于rp患者多为极低视力患者且表现为视杆细胞损伤为主的全视网膜光敏度下降，造成患者分辨路线标识导致检测困难的问题，适用范围广、成本低且检测精度更高。
78.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
79.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
80.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
81.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护
范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。