Method Article

القياس الكمي للاستجابات الحركية للعين والتكيف من خلال مجموعات أدوات الأجهزة والتحليل

DOI:

10.3791/64808

⸱

March 3rd, 2023

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Biomedical Engineering, New Jersey Institute of Technology, 2Neural Automations Ltd., 3School of Applied Engineering and Technology, New Jersey Institute of Technology

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

VisualEyes2020 (VE2020) هي لغة برمجة نصية مخصصة تقدم وتسجل وتزامن محفزات حركة العين البصرية. يوفر VE2020 محفزات لحركات العين المترافقة (الأكياس والسعي السلس) ، وحركات العين غير المترافقة (التقارب) ، والإقامة ، ومجموعات من كل منها. يعمل برنامجان للتحليل على توحيد معالجة البيانات من أنظمة تتبع العين وتسجيل الإقامة.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

من خلال التحفيز الهادف وتسجيل حركات العين ، يمكن ملاحظة الخصائص الأساسية للآليات العصبية الأساسية لحركات العين. تم تطوير VisualEyes2020 (VE2020) بناء على عدم وجود تحفيز بصري قائم على البرامج قابل للتخصيص متاح للباحثين الذين لا يعتمدون على المحركات أو المحركات داخل منظار الفردوسكوب التقليدي. تم تطوير هذه الأداة والمنهجية الجديدة لتكوين منظار الفردوسيوم الجديد باستخدام كل من أنظمة تتبع العين والانكسار الذاتي. يوفر برنامج التحليل الذي يتيح التحليل المتزامن لحركة العين والاستجابات التكيفية للباحثين والأطباء السريريين بيئة قابلة للتكرار وأداة قابلة للمشاركة. تم إنشاء برنامج تحليل حركة العين (VEMAP) التابع لمختبر الرؤية والهندسة العصبية (VNEL) لمعالجة التسجيلات التي تنتجها أجهزة تتبع العين في VE2020 ، بينما تم إنشاء برنامج تحليل الحركة التكيفي (AMAP) لمعالجة مخرجات التسجيل من نظام الانكسار الذاتي المقابل. يدرس VNEL ثلاثة محفزات أساسية: التكيف (التغيرات المدفوعة بالضبابية في تحدب العدسة داخل العين) ، والتقارب (الداخل ، الدوران المتقارب والخارج ، الدوران المتباعد للعينين) ، والأكياس (حركات العين المترافقة). يستخدم VEMAP و AMAP عمليات تدفق بيانات مماثلة ، وتفاعلات المشغل اليدوية ، والتدخلات عند الضرورة ؛ ومع ذلك ، فإن منصات التحليل هذه تعزز إنشاء مجموعة برامج موضوعية تقلل من اعتماد المشغل. تسمح فائدة الواجهة الرسومية والخوارزميات المقابلة لها بإجراء مجموعة واسعة من التجارب المرئية مع الحد الأدنى من خبرة الترميز السابقة المطلوبة من مشغلها (مشغليها).

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد التنسيق المنسق بين مجهر والاستجابات التكيفية والحركية المناسبة للمنبهات البصرية من الجوانب الحاسمة في الحياة اليومية. عندما يكون الفرد قد قلل من سرعة استجابة حركة العين المتقاربة ، والتي يتم قياسها من خلال تسجيل حركة العين ، يمكن إدراك الرؤية المزدوجة (شفع) 1,2. علاوة على ذلك ، أفاد التحليل التلوي لأدبيات كوكرين أن المرضى الذين يعانون من اختلالات وظيفية حركية للعين ، في محاولة للحفاظ على رؤية مجهر طبيعية ، يعانون من أعراض بصرية مشتركة بشكل شائع ، بما في ذلك عدم وضوح الرؤية / ازدواجها ، والصداع ، وإجهاد / إجهاد العين ، وصعوبة القراءة بشكل مريح3. حركات العين المترافقة السريعة (saccade....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تمت الموافقة على الدراسة ، التي تم إنشاء مجموعة تحليل الأجهزة والبيانات هذه وتنفيذها بنجاح من قبل مجلس مراجعة معهد نيو جيرسي للتكنولوجيا HHS FWA 00003246 الموافقة F182-13 وتمت الموافقة عليها كتجربة سريرية عشوائية تم نشرها على ClinicalTrials.gov المعرف: NCT03593031 بتمويل من المعاهد الوطنية للصحة EY023261. قرأ جميع المشاركين ووقعوا على نموذج الموافقة المستنيرة المعتمد من قبل مجلس المراجعة المؤسسية بالجامعة.

1. إعداد الأجهزة

  1. مراقبة الاتصالات والأجهزة
    1. يقوم نظام VE2020 بتعيين الشاشات مكانيا في اتجاه عقارب الساعة. تحقق من فهرسة جهاز مراقبة التحكم الأساسي ك 0 وأن جميع أجهزة العرض المتتالية مفهرسة من 1 فصاعدا. تأك....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تصوير مخططات المجموعة على مستوى المجموعة لحركات العين المحفزة التي أثارها VE2020 في الشكل 11 مع خصائص السرعة من الدرجة الأولى المقابلة.

figure-results-1
الشكل 11: مجموعات استجابة حركة العين. يتم عرض مخططات المجموعة لخطوات التقارب (يسار) والأكياس (يمين) التي تم تحفيزها باستخدام VE2020. يتم رسم كل أثر لموضع.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تطبيقات المنهج في البحث
تتضمن الابتكارات من برنامج VisualEyes2020 الأولي (VE2020) قابلية توسيع VE2020 للعرض على شاشات متعددة مع محفز مرئي واحد أو عدة محفزات ، مما يسمح بالتحقيق في الأسئلة العلمية التي تتراوح من القياس الكمي لمكونات مادوكس للتقارب18 إلى تأثير تشتيت الأهداف على الأهداف الموجهة19. يوفر توسيع نظام المنظار إلى VE2020 جنبا إلى جنب مع التطوير التكميلي ل VEMAP و AMAP منصة تحفيز وتحليل قائمة بذاتها متوافقة مع حركة العين التي يمكن الوصول إليها حال.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم دعم هذا البحث من قبل المعاهد الوطنية للصحة منحة R01EY023261 إلى TLA ومنحة Barry Goldwater وجائزة الدكتوراه NJIT Provost إلى SNF

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
صندوق الاختراق التناظري للأجهزةالوطنية2090A
مجموعة العدسات التجريبية المحدبةالكرة المحدبة Reichertالمستخدمة لمعايرة
بطاقات الرسومات-الحد الأدنى من متطلبات الأداء ل GTX980 في تكوين
SLI ISCAN Eye TrackerISCANETL200
MATLABMathWorksv2022aAMAP
متطلبات برنامج MATLABMathWorksv2015aVEMAP
نظام التشغيل المطلوب لنظامالتشغيل VE2020
Plusoptix PowerRef3 AutorefractorPlusoptixPowerRef3
(الكمية: 4+)دقة Dell1920x1080ملاحظة يجب أن تكون جميع الشاشات من نفس الطراز والعلامة التجارية لتجنب اختلافات الدقة بالإضافة إلى التكوينات المادية
ذات ذاتية الانكسار متطلبات برنامج

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Alvarez, T. L., et al. Disparity vergence differences between typically occurring and concussion-related convergence insufficiency pediatric patients. Vision Research. 185, 58-67 (2021).
  2. Alvarez, T. L., et al.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Oculomotor ResponsesEye Movement AnalysisAccommodation MeasurementEye Tracking SystemAutorefractor SystemVisual StimulationBinocular Vision DysfunctionSaccadic MovementsVergence ResponsesVision Research Tools

Related Articles