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方法文章

通过仪器与分析工具箱对眼动反应和调节进行量化

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DOI:

10.3791/64808

2023年3月3日

本文内容

摘要

VisualEyes2020(VE2020)是一种自定义脚本语言,用于呈现、记录和同步视觉眼动刺激。VE2020 可提供共轭眼动(扫视和平滑追踪)、非共轭眼动(辐辏)、调节以及这些眼动形式组合的刺激。两个分析程序整合了眼动追踪系统和调节记录系统的数据处理。

摘要

通过有目的地刺激并记录眼动,可以观察到眼动背后神经机制的基本特征。VisualEyes2020(VE2020)的开发是由于目前缺乏可定制的、不依赖传统haploscope中电机或执行器的基于软件的视觉刺激系统供研究人员使用。该新型仪器与方法采用了一种新颖的haploscope配置,结合了眼动追踪与自动验光仪系统。配套的分析软件可实现对眼动与调节反应的同步分析,为视觉研究人员和临床医生提供了一个可重复且可共享的研究工具。视觉与神经工程实验室(VNEL)开发了眼动分析程序(VEMAP),用于处理VE2020眼动追踪器所产生的记录数据;同时开发了调节运动分析程序(AMAP),用于处理相应自动验光仪系统的记录输出。VNEL主要研究三种基本刺激:调节(由模糊驱动的晶状体曲率变化)、辐辏(双眼向内会聚旋转与向外发散旋转)以及扫视(共轭性眼动)。VEMAP与AMAP采用相似的数据处理流程,在必要时也包含人工操作干预,但这些分析平台推动了客观软件套件的建立,从而最大限度减少对操作者的依赖。图形化界面及其相应算法的实用性使得操作者即使缺乏编程经验,也能开展广泛多样的视觉实验。

引言

双眼协调运动以及对视觉刺激产生适当的调节和眼动反应是日常生活中至关重要的方面。当个体的集合性眼动反应速度降低时,通过眼动记录可量化该异常,并可能出现复视(diplopia)1,2。此外,一项Cochrane文献荟萃分析指出,患有眼动功能障碍的患者在试图维持正常双眼视觉时,常出现一系列共有的视觉症状,包括视物模糊或复视、头痛、眼部疲劳或紧张感,以及难以舒适地阅读3。快速共轭眼动(扫视)若存在缺陷,可能对视觉目标反应不足或过度,因而需要额外的连续扫视来纠正这种误差4。这些眼动反应还可能受到调节系统的影响,当晶状体对光线的聚焦不当时,会导致视物模糊5

诸如阅读或操作电子设备等任务需要眼球运动系统与调节系统的协调配合。对于存在双眼运动功能障碍或调节功能障碍的个体而言,无法维持双眼融合(单视)和清晰视觉会降低其生活质量及整体工作效率。通过建立可重复的仪器配置和客观分析方法,对这两个系统进行独立且协同的定量记录,有助于深入理解个体对特定功能缺陷的适应特征。眼动的定量测量可为临床诊断提供更全面的依据。6 与传统方法相比,具有预测修复概率的潜力 通过 治疗干预。该仪器与数据分析套件有助于理解当前临床护理标准(如视觉训练)背后的机制,以及治疗干预对患者可能产生的长期影响。明确具有正常双眼视觉与不具正常双眼视觉个体之间的定量差异,可能为基于客观结果测量的个性化治疗策略提供新思路,并提高康复干预的有效性。

迄今为止,尚无任何一种商业化的平台能够同时刺激并定量记录眼动数据以及相应的调节位置和速度反应,且这些数据无法进一步处理为独立的(眼动和调节)数据流。针对调节和眼动的位置及速度反应的信号处理分析,分别确立了约10 Hz的最低采样频率要求。7 以及建议的扫视眼动采样率为 240 Hz 至 250 Hz8,9然而,辐辏性眼动的奈奎斯特采样率尚未确立,尽管其峰值速度比扫视眼动低约一个数量级。尽管如此,当前文献中仍存在眼动记录与自动验光仪器平台整合方面的空白。此外,对客观眼动反应与同步调节反应进行联合分析的能力尚未实现开源。因此,视觉与神经工程实验室(VNEL)通过开发VE2020系统及两套离线信号处理程序,解决了仪器同步与数据分析的需求,用于分析眼动和调节反应。VE2020具有可定制性 通过 校准程序和刺激方案,适用于从基础科学到临床的多种应用,包括针对会聚不足/过度、散开不足/过度、调节不足/过度、与脑震荡相关的双眼视觉功能障碍、斜视、弱视和眼球震颤等双眼视觉研究项目。VE2020 配合 VEMAP 和 AMAP 使用,可进一步实现对这些刺激条件下眼动及调节运动的数据分析功能。

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方案

本研究已获得新泽西理工学院机构审查委员会(HHS FWA 00003246,批准号:F182-13)的批准,并作为一项随机临床试验在 ClinicalTrials.gov 上注册(注册号:NCT03593031),由 NIH EY023261 项目资助。所有参与者均阅读并签署了经大学机构审查委员会批准的知情同意书。

1. 仪器设置

  1. 监控连接与硬件
    1. VE2020 系统按顺时针方向为空显示器分配空间位置。请确认主控显示器的索引为 0,其余各显示器依次索引从 1 开始。确保所有显示器均由同一台计算机管理(参见 材料表).
    2. 确保刺激显示器的空间配置正确。从控制器桌面的主屏幕,右键单击控制器显示器,选择 显示 设置,然后导航至屏幕分辨率。选择 识别;这将提供与控制计算机相连的每个刺激显示设备所分配的监视器索引的可视化图示图1).
  2. 物理设备配置
    1. 确保眼动追踪系统位于光轴中线上,且相机最小距离为38 cm。检查自动验光系统是否位于光轴中线上,并距离1 m ± 距眼睛0.05 m。
    2. 通过参考尺寸来验证硬件和设备的配置 图1.
  3. 眼动追踪系统
    1. 确保桌面及相应的眼动追踪硬件已根据制造商的说明进行配置和校准(参见 材料表).
    2. 建立从台式机模拟输出端到数据采集(DAQ)板的BNC电缆连接 通过 模拟信号分路接线盒(NI 2090A)。参见 表1 适用于 VE2020 的默认 BNC 端口配置。
      注意:若偏离默认接线方式,需修改 Acquire.vi 和/或 TriggerListen.vi 文件中指定的端口,或编辑 standard.txt 文件中的默认表头顺序。
    3. 通过识别单端/差分(SE/DIFF)开关来配置模拟终端 breakout box 参考开关(参见 图2),并将开关设置为SE。然后,确认接地选择(RSE/NRSE)开关(参见 图2),并将接地参考设置为参考单端(RSE)。
  4. 调节反应获取
    1. 调节自动验光仪的方向(参见 材料表按照制造商的推荐进行操作。将自动验光仪调整至直接对齐位置,并通过手动操作触发自动验光仪,以存储自动验光仪记录的数据。
    2. 确保使用外部可移动存储设备保存自动验光仪数据。在启动自动验光仪软件前,先移除外部驱动器,待软件运行后再重新插入该驱动器。在相应的存储设备中创建文件夹目录,用于标识受试者资料、实验会话时间及刺激参数。每次实验记录会话均需遵循此操作流程。
    3. 启动自动验光仪软件并插入外部存储设备后,开始对自动验光仪进行校准。
    4. 用红外透射滤光片(IR Tx Filter)单眼遮挡受试者的左眼10将一个凸球面试镜置于红外发射滤光片前方(参见 材料表).
    5. 双眼呈现高视锐度 4° 来自物理位置较近的刺激显示器的刺激。
      注意:当受试者报告刺激呈现为单一且清晰(敏锐)的视觉图像时,必须使用手持触发器继续进行校准。
    6. 双眼呈现高视锐度 16° 来自物理位置邻近的刺激显示器的刺激。
      注意:当受试者报告刺激呈现为单一且清晰(敏锐)的视觉图像时,必须使用手持触发器继续下一步操作。
    7. 对每个凸球面镜片依次重复上述校准步骤(步骤 1.4.4–1.4.6),屈光度分别为:−4、−3、−2、−1、+1、+2、+3 和 +4。

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图1:Haploscope 控制与记录设备配置。 VE2020 显示索引示例,按顺时针方向对显示器进行排序和尺寸标注。其中,1 为控制显示器,2 为近左侧显示显示器,3 为远左侧显示显示器,6 为校准板(CalBoard),4 为远右侧显示显示器,5 为近右侧显示显示器。 请点击此处查看该图的放大版本。

表1:BNC端口映射。 BNC连接的规范。请点击此处下载该表格。

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图2:分线盒开关参考图。 NI 2090A 开关正确位置的示意图。请点击此处查看此图的放大版本。

2. 利用 VE2020 视觉显示器和 VE2020 LED 目标进行视觉刺激

  1. 开始校准 VisualEyes2020 刺激显示设备。
    1. 打开名为 Pix2Deg2020.vi 的虚拟仪器(VI)文件。通过使用拉伸模式 ID 输入框以及对应显示器的显示索引,选择需要校准的显示器(图3)。
    2. 在“Line”输入框中键入刺激图像文件名(例如 RedLine.bmp),以选择刺激图像。
      注意:需特别注意,Pix2Deg2020.vi 使用的是 .bmp 文件,而非 .dds 文件。
    3. 运行 Pix2Deg2020.vi,并调整刺激图像的位置,直至其与已测量的物理目标完全重合。
    4. 当虚拟图像与实际测量的目标对齐后,记录屏幕上对应角度值的像素值。至少记录三个不同刺激角度下的校准点及其对应的像素值。
    5. 确保每次记录校准点后,VE2020 均生成一个名为 Cals.xls 的输出文件。利用 Cal.xls 中的校准点数据,进行最佳拟合线性回归分析,将实验所需的以旋转角度表示的眼动刺激量转换为像素值。一个五点角度到记录像素的校准示例见于 图4
  2. 根据需要,对不同的刺激图像(例如背景图像或第二个视觉刺激)以及所有计划使用的刺激显示器重复上述校准过程。

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图3:用于监测像素的刺激角度。 显示用于校准 VE2020 的操作界面视图。从左至右,针对选定的刺激显示器(拉伸模式 ID),在固定宽高比、指定文件名、背景刺激(BG)和前景刺激(Line)条件下,提供与已知角度值相对应的记录像素值表格。请点击此处查看该图的放大版本。

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图4:像素与角度校准斜率。 已知角度值与测量得到的像素值之间的单眼校准曲线。请点击此处查看该图的放大版本。

3. LED 校准

  1. 利用垂直或水平平面内的三角恒等式确定实验所需的旋转角度(图5)。绘制旋转角度与LED编号之间的函数关系图。
  2. 对LED编号与旋转角度进行线性回归。利用所得关系计算实验中用作视觉刺激的初始和最终LED编号。

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图5:计算得到的旋转角度。在已知目标距离(X)和瞳孔间距(IPD)的情况下,计算扫视眼动和集合眼动角位移的方法。请点击此处查看该图的放大版本。

4. 软件编程

  1. 定义 VisualEyes 显示输入文件,并按以下方式将其保存至刺激库中。
    1. 为定义每个刺激,在实验前新建一个文本(.txt)文件。在该文本文件的第一行,确认包含四个必需的以制表符分隔的参数:刺激时序(s);X 位置(像素);Y 位置(像素);以及旋转角度(度)。此外,确认后续存在两个可选参数:X 方向缩放(水平缩放);和 Y 方向缩放(垂直缩放)。
    2. 利用校准所得的线性回归方程(见步骤 2.1.5),计算每个期望刺激角度对应的像素值。
    3. 在文本文件的下一行中,确认刺激在其初始位置和最终位置呈现的持续时间(s)已填写,并以制表符分隔。
    4. 将刺激文件以具有描述性的文件名(例如:stimulus_name_movement_size.vei)保存至目录中,作为 VisualEyes 输入(VEI)文件。
      注意:每个刺激文件均为单眼设置,因此需为对侧眼生成单独的文件,以诱发双眼运动。
  2. 根据需要,对每个期望的实验刺激、相应的运动类型、运动幅度及眼睛重复上述步骤。

5. DC 文件

  1. 为每个刺激显示器创建一个刺激库。将这些库命名为 dc_1.txt 至 dc_7.txt。有关 dc_1.txt 和 dc_2.txt 文件中包含的设置,请参考 表 2
    1. 通过点击 显示 > 屏幕分辨率 > 识别 来验证每个刺激显示器的数值 ID。确保设备 ID 对应主 GPU(起始索引为 0),且窗口模式为 1。
    2. 确认 left 表示屏幕的左边界(以像素为单位),top 表示屏幕的上边界(以像素为单位),width 表示屏幕的横向宽度(以像素为单位),height 表示屏幕的垂直高度(以像素为单位)。
    3. 设定刺激编号(Stim#),用于关联刺激文件名和位置(.dds),并指定 nostimulus.vei 文件为刺激编号零,从而将其与刺激索引号相关联。对于后续的 stimulus_name.vei,列出可在实验会话中使用的各种刺激文件。
      注意:在使用 ExpTrial 时,nostimulus.vei 文件非常有用,因为该文件不会呈现任何刺激(即显示空白屏幕)。

表2: DC文件配置。该表格概述了DC文本文件的格式。请点击此处下载此表格。

6. LED 输入文件定义与刺激库的存储

  1. 新建一个文本(.txt)文件,在文件中使用制表符分隔。文本文件中的每一行末尾均以两个制表符分隔的零结束。
  2. 在第一行中定义初始时间(s)和 LED(位置)值;在第二行中定义结束时间(s)和最终 LED 位置值。将 stimulus_name.vei 文件保存到目录中,并对所有刺激重复这些步骤。
  3. 完成后,将所有刺激文件保存至刺激库 array_config.txt 中。
  4. 确保 array_config.txt 文件的第一行为 VisualEyes 用于与灵活视觉刺激器通信的通信(COM)端口,默认输入值为 COM1;第二行为波特率,默认输入值为 9,600;第三行为数据位容量,默认输入值为 8 位;第四行为数据奇偶校验索引,默认输入值为 0。文件中后续的每一行包含灵活视觉刺激器的刺激文件(图 6)。
  5. 查看配置文件编号,如 图 6 所示;该编号对应于任意给定刺激文件名所在的行索引,索引从零开始。

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图6:刺激文件库。 使用文本编辑软件,按照所示格式确定端口通信、波特率、数据大小和奇偶校验,以及刺激文件库(.vei 文件),可为 VE2020 提供成功运行所需的配置信息和刺激文件名称。 请点击此处查看该图的放大版本。

7. 实验方案脚本的创建

  1. 新建一个文本 (.txt) 文件,用于编写 VE2020 可读取和执行的实验协议命令。请核对实验协议命令的正确语法及相关文档。表 3 概述了 VE2020 的语法规范。
    注意:VE2020 将按顺序读取这些命令。
  2. 将该文本文件保存在目录中,作为 VisualEyes 脚本 (VES),例如 script_name.ves。参考此前版本的 VisualEyes 手册11,查找具有输入和输出功能的软件函数列表。表 3 展示了三个新近实现的更新函数

表3: VE2020 函数语法。 VE2020 具有特定的语法,表中展示了调用内置函数和添加注释的语法示例。 请点击此处下载该表格。

8. 受试者准备与实验启动

  1. 获取知情同意与资格评估
    1. 受试者纳入标准如下:年龄18-35岁,矫正单眼视力达到20/25或以上,立体视锐度为500秒弧或更优,且至少持续佩戴合适的屈光矫正装置2周或以上。
    2. 采用以下汇聚不足(CI)受试者纳入标准,遵循既定实践12会聚不足症状调查表(CISS)13 21分或以上,Sheard准则不满足14,6 cm(或破裂点处更远)近点会聚(NPC),以及4Δ (或更大的)外斜视(近处与远处相比)。
    3. 使用以下对照组参与者纳入标准:CISS 评分小于 21,小于 6Δ 近隐斜与远隐斜的差异小于6厘米(破裂点),符合Sheard准则,以及根据Hofstetter公式定义的足够的最小调节幅度15.
    4. 使用以下一般性受试者排除标准:恒定性斜视、既往斜视史或屈光手术史、静止性或显性眼球震颤、脑病、影响调节、集合或眼动功能的疾病,2Δ (或更高)的垂直隐斜视,以及无法完成或理解与研究相关的测试。集合不足(CI)的排除标准还包括调节反应小于5个屈光度的受试者 通过 唐德的俯卧撑法16.
    5. 在获得知情同意后,指导受试者在 haploscope 中就座。
    6. 将受试者的前额和下巴紧贴固定头托,以尽量减少头部移动,并调节受试者座椅高度,使其颈部在实验全程保持舒适位置。
    7. 调整眼动记录摄像头,确保被试者的眼睛位于摄像头视野范围内。
  2. 在参与者正确就座于haploscope及眼动仪/自动验光仪后,要求其视觉注视于呈现的视觉目标。在设置过程中,确保参与者的眼睛处于中心位置,使视觉目标呈现在正中矢状面上。
    1. 通过在视觉中线上以双眼呈现高清晰度目标来实现眼位居中。当被试者的生理性复视(重影)出现在注视目标周围中心位置时,即表示其眼位已对准视觉中线。
  3. 然后,调整眼动追踪门控和眼动追踪信号增益,以捕捉角膜缘(虹膜与巩膜的边界)、瞳孔和角膜反射等解剖特征。
  4. 通过要求参与者重复进行辐辏和/或扫视运动,验证眼动数据的捕获效果。
  5. 在完成初步验证和物理监测器校准后,打开 ReadScript.vi。待 ReadScript.vi 启动后,在左上角输入文件名以选择实验方案脚本,然后运行该方案。 通过 通过点击左上角的白色箭头来运行 Acquire.vi,从而执行 ReadScript.vi。
  6. 为参与者提供一个手持触发按钮,并说明按下该按钮后将开始数据采集。此时,控制监视器屏幕上的 Acquire.vi 程序会自动显示一个文件,实时绘制所记录的眼动数据预览图。当实验流程结束后,ReadScript.vi 程序将自动停止,数据输出文件会自动生成并保存。

9. VNEL 眼动分析程序(VEMAP)

  1. 数据预处理
    1. 通过选择开始分析 预处理数据 按钮。此时将弹出文件资源管理器窗口。从 VE2020 中选择一个或多个已记录的数据文件以进行预处理。
    2. 使用20阶巴特沃斯滤波器对数据进行滤波:辐辏眼动采用40 Hz,扫视眼动采用120 Hz或250 Hz。完成预处理的数据文件将作为.mat文件存储在VEMAP预处理文件夹中。
      注意:VEMAP 的滤波频率可根据应用需求调整至用户偏好的截止频率。
  2. 校准
    1. 利用VE2020脚本分别诱发的左眼和右眼三个刺激性单眼校准运动,建立眼动刺激角度与记录电压值之间的线性回归关系。如下方图示所示 图7,使用相应的皮尔逊相关系数和回归公式对拟合程度进行定量评估。
    2. 利用各回归线的斜率作为相应的单眼校准增益,将记录的(原始)电压转换为度数(校准后)。
    3. 根据实验校准结果,为左眼和右眼的眼动反应确定一个合适的增益值。将该校准增益一致地应用于每个记录的眼动刺激片段。完成所有运动子片段的校准后,将出现一个确认窗口。
      注意:由于本实验室主要研究的双眼运动功能障碍——集合不足患者可能无法将双眼校准感知为单一视觉,因此选择单眼眼动校准。如果记录的校准信号出现饱和或非线性相关(原因包括未注视刺激、眨眼、扫视运动、流泪或闭眼),则应分别应用左眼和右眼眼动反应的标准化校准增益。此方法应谨慎使用,且这些校准增益值应分别基于先前大量受试者左眼和右眼眼动反应增益的组水平平均值获得。
  3. 分类
    1. 校准完成后,手动检查每只眼睛的运动反应,并使用多种分类标签进行分类,例如瞬态眨眼、对称性反应、非对称性反应、融合丢失、无运动(无反应)以及眼动饱和。
    2. 检查 图8 作为参考。上方(位置数据)图显示的是来自一个 4° 对称性辐辏阶跃刺激。联合辐辏运动以绿色表示,右眼运动以红色表示,左眼运动以蓝色表示。眼球同向运动轨迹以黑色表示。下方图表显示眼动位置反应的一阶导数速度,颜色编码同上所述。
  4. 数据分析
    1. 在 VEMAP 用户界面(UI)中,作为按钮可访问的数据分析 VEMAP 处理数据流的最后一步,并进行预览 图9将特定刺激类型和分类标签下的眼动数据作为整体绘制在一起,形成集合图,如右侧所示。 图9.
    2. 选择性分析眼动的子集 通过 其分类标签,或在不应用任何分类过滤器的情况下进行整体分析 通过选择课程 按钮
    3. 检查主要的眼动指标是否与记录的每一次眼动相对应,例如潜伏期、峰值速度、反应幅度和终末幅度。
    4. 检查每项眼动反应,以确保每个记录的指标均有效。若某项指标显示不恰当,应相应地重新测量所记录的指标,直至获得能准确反映每次眼动的适当数值。此外,应剔除某些眼动记录,或重新分类其提供的分类标签。 通过重新分类 如果记录的指标无法充分描述所记录的眼动,则按下按钮。

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图7:单眼校准与相关斜率。 将眼动数据从电压值校准为旋转角度的示例。请点击此处查看此图的放大版本。

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图8:眼动软件分类。刺激诱发的眼动反应分类。请点击此处查看该图的放大版本。

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图9:眼动反应软件分析。 由4°对称阶跃变化(右侧)诱发的集合反应绘图示例,左侧以表格形式展示个体眼动反应参数,反应参数下方以表格形式显示组水平统计结果。请点击此处查看该图的放大版本。

10. 调节运动分析程序(AMAP)

  1. 数据配置
    1. 利用包含自动验光仪数据的外部存储设备,将数据导出至已安装 AMAP 的设备。AMAP 可作为独立可执行程序或本地应用程序使用 通过 MATLAB 应用程序安装
  2. 启动 AMAP 应用程序。在 AMAP 中选择以下任意一项 文件预处理器批量预处理器文件预处理器用于处理单个数据文件夹,而批量预处理器用于处理选定的数据文件夹目录。
  3. 检查 AMAP 的进度条和通知,系统会在所选数据完成预处理后提供这些信息。文件夹目录由 AMAP 预处理生成,以确保数据处理的透明性和可访问性 通过 计算机本地驱动器下的 AMAP_Output。
  4. 如果在未进行前期数据处理的情况下选择了 AMAP 功能,请检查是否弹出文件资源管理器窗口,提示用户选择一个数据目录。
  5. 按照以下说明进行 AMAP 数据分析。
    1. 预处理完成后,选择一个数据文件进行分析 通过加载数据 按钮。这会将所有可用文件加载到默认生成的 AMAP_Output 文件夹中的当前文件目录。所选数据文件的文件名将显示在当前文件字段中。
    2. 在眼别选择器下,勾选默认选项,该选项显示记录的调节屈光度的双眼平均数据。
    3. 在调节性屈光与眼动集合(注视)之间切换数据类型 通过类型选择器. 查看可用于展示数据指标以及一阶和二阶特征的其他图形自定义选项。查看 图10 可为操作者选择的图形选项组合。
    4. 检查AMAP的默认指标,具体如下:峰值速度(degrees/s);反应幅度(degrees);终末幅度(degrees);反应起始时间点(s);峰值速度时间点(s);反应结束时间点(s);注视(辐辏)速度(degrees/s);注视反应幅度(degrees);注视终末幅度(degrees);注视反应起始时间点(s);注视速度峰值时间点(s);注视反应结束时间点(s);以及分类结果(二进制,0表示差,1表示好)。
    5. 通过指标修改微调器对响应起始索引、响应结束索引和峰值速度索引进行调整图10).
    6. 在分析完所有显示的记录运动后,将每个数据文件的分析指标保存在运动 ID 字段中 通过 向左和向右的导航箭头。
    7. 选择 保存 单击按钮可将已分析的数据导出至可访问的电子表格。未分析的运动默认分类为非数字(NaN),且不会被保存或导出。
    8. 对每次运动进行手动分类(好/坏),以确保任何操作者都能完成全面分析。

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图10:AMAP 软件前端界面。该图展示了 AMAP 的主要用户界面,其中高亮标注了用于数据图形化展示(图形选项)和数据分析(度量修改)的功能区域。请点击此处查看该图的放大版本。

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结果

VE2020诱导的刺激性眼动的组水平集合图及其相应的一阶速度特征如图11所示。

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图11:眼动反应集合图。 展示了使用VE2020刺激产生的辐辏步进(左侧)和扫视运动(右侧)的集合图。每条眼动位置轨迹(度)以不同颜色的线条表示,并与红色的群体水平速度反应叠加显示。请点击此处查看该图的放大版本。

AMAP 导出的特征可在一个易于访问的电子表格中...

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讨论

该方法在研究中的应用
相较于最初的 VisualEyes2020(VE2020)软件,其创新之处在于 VE2020 可扩展至多个显示器,呈现一个或多个视觉刺激,从而支持从集合的 Maddox 组分量化18到干扰性目标对指令性目标影响19等一系列科学问题的研究。将 haploscope 系统扩展至 VE2020,并结合 VEMAP 与 AMAP 的配套开发,构建了一个自成体系的刺激呈现与分析平台,可兼容当前可获取的眼动与调节记录设备。在成功创建 VE2020 刺激程序并完成后续记录后,将原始的眼动位置和调节数据转换为有意义且可分析的数据子集,使研究人员能够利用必要的无创工具,全面探究常见及潜在的视觉功能障碍,例如正常发生或轻度创伤性脑损伤引发的功能障碍以及集合不足,并可与双眼视觉正常的对照参与者功能进行比较1,2,13

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披露

作者声明无利益冲突。

致谢

本研究由美国国立卫生研究院资助项目R01EY023261(T.L.A. 负责)以及巴里·戈德华特奖学金和新泽西理工学院教务长博士生奖(S.N.F. 获得)支持。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
模拟终端转接盒National Instruments2090A
凸球面试镜片组ReichertPortable Precision Lenses用于自动验光仪校准
显卡--最低性能要求为SLI配置的GTX980
ISCAN 眼动仪ISCANETL200
MATLABMathWorksv2022aAMAP软件要求
MATLABMathWorksv2015aVEMAP软件要求
Microsoft Windows 10MicrosoftWindows 10VE2020所需的运行操作系统
Plusoptix PowerRef3 自动验光仪PlusoptixPowerRef3
刺激显示屏幕(数量:4台及以上)Dell分辨率 1920x1080注意所有显示器应为相同品牌和型号,以避免分辨率及物理配置上的差异

参考文献

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