استخدام تطبيق اختبار Hirschberg الآلي لتقييم محاذاة العين

يتم قياس محاذاة العين بشكل متكرر في عيادات رعاية البصر. اختبار الغطاء مع تحييد المنشور هو الطريقة السريرية المستخدمة عادة لقياس درجة اختلال العين (strabismus). تتطلب هذه الطريقة درجة عالية من التدريب والخبرة. يصبح القياس الدقيق أكثر تحديًا عندما لا يتمكن المرضى من المشاركة الكاملة في الفحص مثل الأطفال الصغار¹أو الأفراد الذين يعانون من إصابات في الدماغ أو السكتة الدماغية²أو إعاقات النمو^3. وعلاوة على ذلك، هناك حاجة لاختبار محاذاة العين في الفحص المدرسي، لأن الترابيسموس يتطور خلال مرحلة الطفولة في ما يقدر بنحو 5-8٪ من سكان الولايات المتحدة^4،وهو عامل خطر كبير للamblyopia مع حوالي 30-40٪ من حالات قصر النظر تعزى إلى strabismus^5,,6,,7. ومع ذلك، عادة ما لا يتم تدريب ممرضات المدارس على إجراء اختبار الغطاء القياسي مع تحييد المنشور لهذا الفحص. بالنسبة للمهنيين غير العين الرعاية، تحديا إضافيا في فحص strabismus هو أن strabismus متقطعة (عدم المواءمة لا يتجلى دائما) وأصغر حجم من عدم المواءمة ليست واضحة بصريا (<15 ديوبتر المنشور [Ο])⁸.

في محاولة للتصدي للتحديات في الكشف عن وقياس التراص، قمنا بتطوير تطبيق الهاتف الذكي (EyeTurn) الذي ينفذ وأتمتة طريقة هيرشبيرغ الفوتوغرافية⁹ من خلال مقارنة إزاحة انعكاسات القرنية بين العينين. في حين أن طريقة هيرشبيرغ الفوتوغرافية التقليدية قد ثبت أن لديها استنساخ جيد في العيادات^10،11، فإن تكلفة الأجهزة المستقلة المخصصة هي حاجز للتبني على نطاق واسع. من خلال توفير أداة سهلة الاستخدام لقياس محاذاة العين مع الهواتف الذكية القياسية ، فإننا نفترض أنه سيتم اعتمادها على نطاق واسع في فحص الرؤية المدرسية واستخدامها من قبل المتخصصين في الرعاية من غير العيون. وقد أظهرت دراسات التقييم السابقة لدينا أن قياس التطبيق يتسق مع المعيار السريري الحالي للمنشور واختبار الغطاء البديل¹²، لمقادير من esotropia وexotropia تصل إلى 60Ο. في دراسة تجريبية لفحص المدرسة، أظهرنا أيضا أن التطبيق يمكن أن تساعد ممرضة المدرسة الكشف عن الأطفال الذين يعانون من exotropia متقطعة الذين غاب عن بروتوكولات فحص الرؤية المدرسية القياسية¹³.

نسخة iOS من التطبيق متاحة حاليا للباحثين والأطباء عند الطلب لأغراض البحث. وقد شمل الطلبون حتى الآن ممرضات المدارس، وأطباء العيون لدى الأطفال، وأطباء العيون، وأطباء العيون، وأطباء العيون العصبية، وأخصائيي السُطب. الغرض من هذه المقالة هو مشاركة بروتوكولات التطبيق التفصيلية لاستخدام التطبيق لتقييم محاذاة العين في ظل ظروف عرض مختلفة ، وهي مسافة التثبيت القريبة والبعيدة ؛ مع وبدون تغطية العين لكسر الانصهار المناظير.

وقد أجريت هذه الدراسة وفقا لمبادئ إعلان هلسنكي، في معهد شيبينز لبحوث العيون (بوسطن، ماجستير) ومستشفى سبولدينغ لإعادة التأهيل (بوسطن، ماجستير). وتم الحصول على موافقة مستنيرة من جميع المشاركين. تمت الموافقة على الدراسة من قبل مجالس المراجعة المؤسسية المحلية للعيون والأذن الشامل (بوسطن، MA).

ملاحظة: كانت معايير إدماج المريض هي التشخيص المسبق للبسخ الأفقي (الاستئصال أو التقُمب المستمر أو المتقطع) ولا توجد أي إعاقات بصرية أخرى. وكانت هذه الدراسة جزءا من أكبر واحد ذكرت سابقا¹². يتم الإبلاغ عن بيانات عن 14 مريضًا تم توظيفهم في الولايات المتحدة في الدراسة الأكبر¹² هنا بإذن. قام طبيب بصر متخصص في إعادة تأهيل الرؤية والذي يقوم بتقييم الغموض بشكل روتيني في العيادة بإجراء اختبار المنشور والغطاء البديل ، ويتبعه القياس مع التطبيق لمنع التحيز لنتائج اختبار الغطاء من خلال قياس التطبيق الموضوعي.

1. إعداد الاختبار

ملاحظة: يمكن إجراء الاختبار في أي بيئة; ومع ذلك، من المحتمل أن تساعد عناصر التحكم التالية في الاختبار الناجح.

1. إجراء الاختبار في بيئة مضاءة جيدا. السماح للمرضى مواجهة في اتجاه مثل أن انعكاسات القرنية من النوافذ وأضواء السقف لا تقع في وسط العينين. حاول تجنب ضوء الخلفية القوي، مثل النوافذ.
   ملاحظة: عادة ما يساعد على الحصول على ضوء السقف فوق الرأس مباشرة، أو نافذة على جانب واحد من المريض. في بعض الأحيان ، يمكن أن يساعد الطلب من المريض أن يمسك بيده فوق جبينه أو باستخدام قناع في حماية العينين من مصادر الضوء القوية التي تخلق انعكاسات إضافية على القرنية ، حسب الحاجة. سيؤدي إيقاف تشغيل مصادر الضوء النقطية مثل أضواء العلبة أو مصابيح gooseneck إلى تقليل شدة انعكاسات القرنية الإضافية ، مما يجعل من السهل على البرنامج اكتشاف الانعكاس من فلاش الكاميرا على النحو المنشود. إذا كانت هناك حاجة إلى مصدر ضوء نقطة قد يتم نشرها عن طريق توجيهها إلى الجدار أو باستخدام الناشر (أي الظل مصباح).

2. قياس تروبيا (strabismus واضح) مع لقطة واحدة - قرب التثبيت

1. قم بتشغيل التطبيق وتعيين الوضع إلى لا غطاء (زر في الزاوية اليمنى العليا).
2. حدد التثبيت القريب (زر في الزاوية اليمنى السفلى).
3. عقد الهاتف في اتجاه المناظر الطبيعية حوالي 40 سم من المريض على مستوى العين مع الكاميرا الخلفية التي تواجه المريض ليتم قياسها.
   ملاحظة: لا يجب التحكم في المسافة بدقة. يمكن للتطبيق تعويض مسافات مختلفة تلقائيًا.
4. تعليمات المريض لتركز على ضوء فلاش، الذي هو قبالة في هذه المرحلة. بالنسبة للاختبارات التي تتطلب أماكن إقامة دقيقة مثل عند فحص esotropia التيسيري ، قم بلصق هدف التثبيت (مثل الرسالة) على الجزء الخلفي من الهاتف ، مباشرة أسفل أو فوق المصباح.
5. في حين أن المريض يؤكد أنه يركز ، اضغط على زر الجولة لالتقاط لقطة ، والتي سيتم تحليلها من قبل التطبيق.
6. عند الانتهاء من التحليل، سيظهر التطبيق ملامح العين المكتشفة: حدود الأطراف (القزحية الخارجية) المشار ة من قبل دائرة كبيرة (خضراء)، ومركز العين المشار ة بواسطة صليب (أخضر)، وموقع انعكاس القرنية المشار ة من قبل دائرة صغيرة (أحمر). تحقق من اكتشاف هذه الميزات دون أخطاء واضحة (مثل تركيب الأطراف غير صحيح، أو الموقع غير الصحيح أو انعكاس القرنية المفقود).
7. على نفس الشاشة، تحت الصورة الملتقطة، سيعرض التطبيق القياسات المتعلقة بمحاذاة العين. إذا كنت راضيًا عن النتائج، فاضغط على زر الحفظ لحفظ الاختبار الحالي في الهاتف. وإلا، اضغط على زر السهم الخلفي لإعادة الاختبار.

3. قياس تروبيا (strabismus واضح) مع لقطة -تثبيت بعيد

ملاحظة: لقياس التروبيا لتثبيت بعيد، تحتاج الكابا الزاوية لكل عين إلى قياسها مرة واحدة على الأقل. سيقوم التطبيق تلقائيا باختيار أحدث قياس للزاوية كابا في التاريخ. إذا لم يكن متاحًا لأي من العينين ، فسيعطي التطبيق تذكيرًا بالحصول على هذا القياس أولاً (انظر القسم 6 للحصول على تفاصيل قياس زاوية كابا).

1. قم بتشغيل التطبيق وتعيين الوضع إلى لا غطاء (زر في الزاوية اليمنى العليا).
2. حدد وضع التثبيت البعيد (زر في الزاوية اليمنى السفلى).
3. عقد الهاتف في اتجاه المناظر الطبيعية حوالي 40 سم من المريض على مستوى العين مع الوجه الخلفي للهاتف التي تواجه المريض.
   ملاحظة: لا يجب التحكم في المسافة بدقة. يمكن للتطبيق تعويض مسافات مختلفة تلقائيًا.
4. ضع الهاتف أقل قليلاً من عينين بحيث يمكن للمريض أن ينظر فوق الهاتف ويصلح هدفاً في المسافة (عادة على بعد 5 أمتار). تأكد من أن الكاميرا بين العينين تقريبًا ، ليست بعيدة جدًا إلى جانب أي من العينين.
5. مع التأكد من أن المريض يركز بشكل صحيح ، اضغط على زر الجولة لأخذ لقطة.
6. عند الانتهاء من التحليل، سيظهر التطبيق ميزات العين المكتشفة: حدود الأطراف التي تشير إلى ذلك دائرة كبيرة (خضراء)، ومركز العين المشار ة بواسطة صليب (أخضر)، وموقع انعكاس القرنية المشار ة من قبل دائرة صغيرة (أحمر). تحقق من اكتشاف هذه الميزات دون أخطاء واضحة (مثل تركيب الأطراف غير صحيح، أو الموقع غير الصحيح أو انعكاس القرنية المفقود).
7. تحت الصورة هناك نتائج قياس لمحاذاة العين بما في ذلك ديوبتر المنشور. إذا كنت راضيًا عن النتائج، فاضغط على زر الحفظ لحفظ الاختبار في الهاتف. وإلا، اضغط على زر السهم الخلفي لإعادة الاختبار.

4. قياس التراص المتقطع أو الفوسفات مع اختبار الغطاء -قرب التثبيت

1. قم بتشغيل التطبيق وتبديل وضع اختبار الغطاء (زر في الزاوية اليمنى العليا)، وحدد التثبيت القريب (زر في الزاوية اليمنى السفلى).
2. عقد الهاتف في اتجاه المناظر الطبيعية حوالي 40 سم من المريض.
   ملاحظة: لا يجب التحكم في المسافة بدقة. يمكن للتطبيق تعويض مسافات مختلفة تلقائيًا.
3. تعليمات المريض لتثبيت ضوء فلاش، الذي هو إيقاف عند هذه النقطة. بالنسبة للاختبارات التي تتطلب أماكن إقامة دقيقة، قم بلصق هدف التثبيت على الجزء الخلفي من الهاتف، أسفل المصباح أو فوقه مباشرةً.
4. استخدام مسدل لتغطية واحدة من العينين.
5. اضغط على زر الجولة. سيبدأ التطبيق في مراقبة حالة العينين (ما إذا كانت عين واحدة مغطاة).
6. في حين التأكد من أن المريض يركز بشكل صحيح ، قم بإزالة الانسداد بسرعة (أي اختبار كشف الغطاء) ، أو قم أولاً بتحريك الحجب بين العينين لإجراء تغطية بديلة عدة مرات ثم أخذ الحجب بسرعة. سيقوم التطبيق تلقائيًا بأخذ صورة بمجرد أخذ الحجب من العيون.
7. عند الانتهاء من التحليل ، سيظهر التطبيق ميزات العين المكتشفة: قزحية تشير إلى دائرة خضراء كبيرة ، مركز العين المشار ة بواسطة صليب أخضر ، وانعكاس القرنية من الفلاش الذي تشير إلى ذلك دائرة حمراء صغيرة. تحقق من اكتشاف هذه الميزات دون أخطاء واضحة.
8. تحت الصورة هناك نتائج قياس لمحاذاة العين في ديوبتر المنشور. إذا كنت راضيًا عن النتائج، فاضغط على زر الحفظ لحفظ الاختبار في الهاتف. وإلا، اضغط على زر السهم الخلفي لإعادة الاختبار.

5. قياس التراص المتقطع أو الفوسفات مع اختبار الغطاء -تثبيت بعيد

ملاحظة: لقياس المحاذاة العينية المتقطعة لتثبيت بعيد، يجب قياس kappa زاوية لكل عين مرة واحدة على الأقل. سيقوم التطبيق تلقائيا باختيار أحدث زاوية قياس كابا. إذا لم يكن متاحًا لأي من العينين ، فسيعطي التطبيق تذكيرًا بالحصول على هذا القياس أولاً (انظر القسم 6 للحصول على تفاصيل قياس زاوية كابا).

1. تشغيل التطبيق وتعيين الوضع لتغطية الاختبار (زر في الزاوية اليمنى العليا).
2. حدد التثبيت البعيد (زر في الزاوية اليمنى السفلى).
3. عقد الهاتف في اتجاه المناظر الطبيعية حوالي 40 سم من المريض على مستوى العين.
   ملاحظة: لا يجب التحكم في المسافة بدقة. يمكن للتطبيق تعويض مسافات مختلفة تلقائيًا. فمن الأفضل إذا كان ضوء فلاش / الكاميرا بين العينين. منذ الكاميرا وفلاش هي قبالة إلى زاوية واحدة في معظم طرازات الهاتف ، وهذا يعني أن عرض الهاتف نفسه سيكون قليلا خارج المركز.
4. تعليمات المريض للنظر فقط فوق الهاتف واصلاح الهدف في المسافة (عادة 6 م بعيدا).
5. استخدام مسدل لتغطية العين.
6. اضغط على زر الجولة. سيبدأ التطبيق في الكشف عن اكتشاف العين.
7. في حين التأكد من أن المريض يركز بشكل صحيح ، قم بإزالة الانسداد بسرعة (أي اختبار كشف الغطاء) ، أو قم أولاً بتحريك الحجب بين العينين لإجراء تغطية بديلة عدة مرات ثم أخذ الحجب بسرعة. سيقوم التطبيق تلقائيًا بأخذ صورة بمجرد أخذ الحجب من العيون.
8. عند الانتهاء من التحليل، سيظهر التطبيق ميزات العين المكتشفة: حدود الأطراف التي تشير إلى ذلك دائرة كبيرة (خضراء)، ومركز العين المشار ة بواسطة صليب (أخضر)، وموقع انعكاس القرنية المشار ة من قبل دائرة صغيرة (أحمر). تحقق من اكتشاف هذه الميزات دون أخطاء واضحة (مثل تركيب الأطراف غير صحيح، أو الموقع غير الصحيح أو انعكاس القرنية المفقود).
9. تحت الصورة هناك نتائج قياس لمحاذاة العين في ديوبتر المنشور. إذا كنت راضيًا عن النتائج، فاضغط على زر الحفظ لحفظ الاختبار في الهاتف. وإلا، اضغط على زر السهم الخلفي لإعادة الاختبار.

6. قياس زاوية كابا

1. تشغيل التطبيق.
2. حدد قياس زاوية كابا.
3. عقد الهاتف في اتجاه المناظر الطبيعية حوالي 40 سم من المريض على مستوى العين.
   ملاحظة: لا يجب التحكم في المسافة بدقة. يمكن للتطبيق تعويض مسافات مختلفة تلقائيًا.
4. تعليمات المريض لاستخدام العين ليتم اختبارها (أي عين) لتثبيت على ضوء فلاش، الذي هو قبالة في هذه المرحلة. يجب أن تغطي الأخرى باليد أو مسد.
5. أثناء التأكد من أن المريض يركز بشكل صحيح ، اضغط على زر الجولة لالتقاط لقطة ، والتي سيتم تحليلها من قبل التطبيق.
6. عند الانتهاء من التحليل، سيظهر التطبيق ميزات العين المكتشفة: حدود الأطراف التي تشير إلى ذلك دائرة كبيرة (خضراء)، ومركز العين المشار ة بواسطة صليب (أخضر)، وموقع انعكاس القرنية المشار ة من قبل دائرة صغيرة (أحمر). تحقق من اكتشاف هذه الميزات دون أخطاء واضحة (مثل تركيب الأطراف غير صحيح، أو الموقع غير الصحيح أو انعكاس القرنية المفقود). تحت الصورة هناك نتائج قياس للkappa زاوية (بدرجات).

في هذا العمل، نصف البروتوكولات لتقييم محاذاة العين باستخدام تطبيق الهاتف الذكي الذي ينفذ اختبار هيرشبيرغ الفوتوغرافي. يتم عرض واجهة التطبيق في الشكل 1. يمكن للمستخدمين اختيار إجراء اختبار الغطاء أو قياس المريض مع كلتا العينين تركز على هدف في وقت واحد، إما في مسافات التثبيت القريبة أو البعيدة. بمجرد تحديد ظروف المشاهدة اعتمادًا على أغراض الاختبار ، يمكن للمستخدمين اتباع البروتوكولات والتقاط صورة للمريض. بعد معالجة الصور، سيعرض التطبيق نتائج التحليل للمستخدمين. على سبيل المثال المبين في الشكل 2، تم الكشف عن حدود الأطراف (الدوائر الخضراء) من العينين وكذلك انعكاس القرنية للضوء الفلاش (النقاط الحمراء) بشكل صحيح. يشير هذا إلى أن مقياس محاذاة العين (18.5Ο) المبين أسفل الصورة لا يخضع لخطأ في تحليل الصورة. في هذه الحالة بالذات ، كان المريض قد غادر الاكسوتروبيا ، وهو أمر واضح من الصورة حيث كان إزاحة انعكاس القرنية أكبر بكثير في العين اليسرى. ومع ذلك ، فإن التطبيق لا يبلغ عن العين التي انحرفت ، لأنه في حالات زاوية التراص الصغيرة وزاوية kappa غير معروفة ، سيكون من غير الموثوق به للتطبيق تحديد العين المنحرفة. للمقارنة، يظهر مثال بدون strabismus في الشكل 3. ويبين الشكل 4 مثالاً على اكتشاف الأطراف الخاطئة. في حين أن الكشف عن انعكاس القرنية (دائرة حمراء صغيرة) هو الصحيح، الدائرة الخضراء على ما يبدو لا تتطابق مع الحدود الأطراف. يجب أن يتم تنقيح الاختبار.

وفقا لاختبار الغطاء على هؤلاء المرضى، كان نطاق زاوية الستراسموس بين 25А esotropia إلى 50exotropia، مع أصغر حجم من زاوية الستراسهي هو 6. كان هناك 10 مرضى يعانون من الاكسوتروبيا و 4 مرضى يعانون من الزوستروبية. كما أظهر تحليل الانحدار الخطي (المنحدر = 1.02، R2 = 0.94، p < 0.001)، كانت قياسات التطبيق لزوايا الترابيسموس متسقة مع قياسات اختبار الغطاء السريري(الشكل 5).

الشكل 1: واجهة المستخدم لتطبيق اختبار strabismus. يمكن للمستخدمين التبديل على اختبار الغطاء ومسافة التثبيت. في ظل ظروف مختلفة ، قد تكون التعليمات المعطاة للمريض مختلفة ، كما هو موضح في البروتوكول. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: حالة من الإكستروبيا اليسرى. هذه هي النتائج المعروضة للمستخدمين ، الذين يجب التحقق من اكتشاف حدود الأطراف وانعكاس القرنية قبل قراءة زاوية strabismus. إذا لم يتم الكشف عن ميزات الصورة هذه بشكل صحيح، يجب على المستخدمين إعادة إجراء الاختبار. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: مثال تحت التثبيت القريب بدون اختبار تغطية. تم محاذاة انعكاس القرنية ومركز العين بشكل جيد في كلتا العينين. لذلك كان الانعكاس الأفقي (HOR) للاختلال في العين صفرًا تقريبًا ، كما أبلغ التطبيق. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: مثال على اكتشاف الأطراف الخاطئة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 5: مقارنة قياس زاوية التراصباستخدام التطبيق مع القياسات السريرية التي تتم مع الاختبار السري (ن = 14). تشير القيم السالبة إلى انحرافات خارجية، تشير القيم الإيجابية إلى انحرافات esotropic. بشكل عام ، كانت القياسات مع التطبيق متسقة مع القياسات السريرية للبسخ. تم تعديل هذا الرقم من منشورنا السابق12. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

جميع المؤلفين لديهم طلب براءة اختراع معلق ة على طريقة لقياس التراص باستخدام كاميرا الهاتف الذكي. ويجري تسويق هذه التكنولوجيا من قبل EyeNexo ذ م م، التي تأسست من قبل المؤلفين GL، PS، MT وKH، بموجب ترخيص من ماس آي والأذن.