可穿戴设备可以减少盲人和视障人士的碰撞风险
一项新的研究表明，与单独使用其他移动辅助设备相比，盲人或视力受损者使用长手杖和/或导盲犬时，可穿戴计算机视觉设备可以减少37%的碰撞。
有视觉障碍的人发生碰撞和摔倒的风险明显更高。常用的活动辅助工具，如长手杖和导盲犬，可以提供好处，但分别在有效性和成本方面有限制。虽然一些电子设备虽然直接面向消费者销售，声称可以提醒佩戴者注意周围的物体，但几乎没有证据表明它们在实际日常移动设置中的有效性。这是第一批随机对照试验之一，旨在观察这些设备在家庭和受控实验室环境之外的潜在好处。这项新研究由麻省眼耳中心的视觉康复研究人员领导，他是麻省布里格姆将军的一名成员，发表于7月22日JAMA眼科．
“对于许多视力受损的人来说，独立旅行是日常生活中必不可少的一部分，但他们独自行走时面临着更大的撞上障碍物的风险，”哈佛医学院眼科副教授、斯本斯大众眼耳眼科研究所的副科学家罗刚博士说。“尽管许多盲人使用长手杖来探测障碍物，碰撞风险并没有完全消除。我们试图开发和测试一种设备每天都可以增加这些流动艾滋病，进一步提高他们的安全性。”
振动可穿戴设备原型进行测试
试验中使用的实验设备是由罗博士和他的视觉康复实验室的同事们设计的，其中包括设计了计算机视觉算法的第一作者Shrinivas Pundlik博士。设备和数据记录装置被装在一个背带背包里，背带上有一个安装在胸前的广角相机，用户还戴着两个蓝牙连接的腕带。该相机连接到一个处理单元，该处理单元捕捉图像，并根据相机视野内入射物体和周围物体的相对运动分析碰撞风险。如果检测到左侧或右侧即将发生碰撞，相应的腕带将震动;正面碰撞会导致两个腕带震动。与其他设备不同的是，该设备只会对附近的物体发出警告，不管用户是否正在朝该物体移动，该设备分析相对运动，只会对可能产生碰撞风险的接近障碍发出警告，而忽略没有发生碰撞的物体。
这项新研究包括31名盲人和视力受损的成年人，他们或使用长手杖或导盲犬(或两者都使用)来帮助日常行动。在接受了使用该设备的训练后，他们在家里使用了大约一个月的时间，并配合他们的典型移动设备(主要是一根长手杖)。该设备被随机切换到主动模式和沉默模式，在主动模式下，用户可以收到即将发生碰撞的振动警报，在沉默模式下，设备仍然处理和记录图像，但即使检测到潜在的碰撞，也不给用户任何警告。沉默模式相当于许多药物临床试验中的安慰剂条件。在测试和分析过程中，佩戴者和研究人员将不知道设备模式何时发生变化。研究人员从录制的视频中分析了碰撞。通过比较在主动和沉默模式下发生的碰撞事件，评估了该设备的有效性。研究发现，主动模式下的碰撞频率比沉默模式下的碰撞频率低37%。
为视障人士提供新的选择
对于盲人或视力受损的人来说，长手杖是最有效和负担得起的移动工具之一，但它们有局限性。藤条主要探测地面上触手可及的危险;然而，地面以上的危险经常被忽略。此外，为了避免撞到附近的行人，在繁忙的环境中，如城市，可以限制长手杖清扫的范围。导盲犬非常有效，但很难获得，而且对许多人来说成本太高，因为训练一只导盲犬通常需要4.5万至6万美元。罗博士解释说，一种安装在胸前的碰撞预警装置可以提供一种选择，帮助人们避开悬垂或移动的障碍物，这些障碍物会对长杖使用者构成挑战。
临床研究员、论文合著者之一Alex Bowers博士补充说，该研究的视频记录还提供了视觉障碍患者日常生活活动能力的丰富数据。这反过来可以帮助研究人员更好地理解碰撞检测在这一人群中的挑战。
“长手杖仍然是非常有用和经济的工具，在许多情况下都很有效，但我们希望这样的可穿戴设备可以填补拐杖可能错过的空白，提供一个更实惠、更容易获得的选择导盲犬鲍尔斯说。“我们的数据提供的见解对于改善行动辅助培训是有价值的。”
接下来，罗博士和他的团队寻求利用移动处理能力和摄像头的不断改进，使设备更小，更美观。有了额外的资金，该团队希望这样的设备可以提交给美国食品和药物管理局批准，这样它就可以在商业上用于视力低下的人。
“罗医生和他的团队为支持和确保低视力社区的旅行独立性做出了巨大贡献，”医学博士琼·w·米勒(Joan W. Miller)说，她是马萨诸塞州总医院和布莱根妇女医院大众眼耳科主任医师，也是哈佛医学院眼科学主席和大卫·格伦登宁·科根眼科教授。
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