2020年7月21日
本文介绍了一种用于评估中心视力丧失受试者双眼眼球运动及凝视控制的中心视野筛查的实验方案。
目前可用的中心视野评估方法均为单眼测试。我们采用具有注视控制系统的双目分视刺激呈现方法,以实现可靠的单眼和双眼视野评估。该方法利用支持3D的显示器和3D快门眼镜进行双目分视刺激呈现,相较于其他方法(例如使用haploscope)更为简便和直接。
演示测试过程的是Envision研究所的博士后研究员Guler Arsal博士。在开始实验之前,请选择一副无线3D主动快门眼镜,该眼镜可与任何支持3D的显示器同步。为了确保快门眼镜正常工作,红外发射器与快门眼镜鼻托上的红外接收器之间不应存在任何干扰。
在分辨率为 1920 × 1080 像素、144 赫兹的 3D 显示器上呈现所有视觉刺激。为确保显示器与 3D 眼镜无缝协作,请安装适当的驱动程序。在显示器旁的桌面上放置一台基于红外视频的眼动仪,该眼动仪应具备每秒 1,000 赫兹的采样率以测量眼动,同时在距离显示器 100 厘米处为受试者放置座椅。
将眼动仪摄像头安装在三脚架上,置于受试者就座位置前方 20 至 30 厘米处,并使用红外反射贴片,以避免眼动仪的红外照明与快门眼镜的红外系统之间产生干扰。使用 commercially available software 将快门眼镜与支持 3D 的显示器集成,以实现视觉刺激的双目分视呈现,并控制眼动仪。将一个高而宽的下巴和前额托架夹紧在可调节的桌面上,以便在受试者佩戴快门眼镜后能够舒适地定位头部。
将红外反射贴片置于传感器下方,并在3D就绪显示器中关闭亮度增强选项,以尽量减少亮度信息的泄漏,然后在软件中将眼动仪红外LED的强度从默认的50%提高至100%。在被试到达前几分钟,检查眼动仪和主机计算机是否已开启,并确认计算机已连接至眼动仪。随后检查显示器的同步精度。
当受试者到达后,让其头部和下巴靠在托架上就座,并要求他们戴上3D主动快门眼镜。当受试者处于舒适状态后,从相应界面启动运行主实验的程序。当程序提示时,输入受试者信息,并将输出数据文件保存至数据文件夹中,文件名需具有唯一性。
当屏幕上出现带有“按 Enter 键切换摄像头,按 C 键进行校准,按 V 键进行验证”等提示的灰色界面时,调整眼动仪摄像头,使其与被试者的瞳孔对齐。进行眼动仪校准时,在软件中启动校准程序,并指导被试者仅通过移动眼睛(而非头部)跟随目标,并注视目标的中心。若校准成功,则启动验证程序,并再次指导被试者仅用眼睛跟随目标,同时注视目标的中心。
然后在屏幕上读取验证步骤的结果。当眼动仪完成良好且可靠的校准与验证后,启动漂移校正,并指导受试者注视中央注视目标,同时尽可能保持眼睛稳定不动。漂移校正完成后,告知受试者在整个测试过程中必须保持双眼睁开,持续注视中央注视目标,并在看到任何白光时按 Enter 键作出反应。
指导受试者不要主动寻找新的白光,且不要移动眼睛,并告知其白光可能出现在屏幕的任意位置。在视野实验结束时,屏幕将显示测试结果,分别高亮标记出被看到和未被看到的位置。尽管所有视野和眼动数据都会自动保存以供后续分析,但在退出运行实验的平台之前,务必确认文件已成功保存。
此处展示了具正常双眼视觉的一名观察者在两种不同观察条件下的代表性双眼眼动轨迹。当双眼均观看刺激图像,以及左眼观看刺激图像而右眼处于主动快门遮蔽状态时,均可实现眼动的连续追踪。显然,该方法不影响眼动测量的质量,即使在长时间实验中也能准确测量眼动。
如观察所示,该方法可用于可靠地测量具有中心视野缺损的受试者的眼动,即使在测试条件较困难的参与者中也同样适用。事实上,该方法的一个重要应用是在有或无中心视野缺损的受试者中筛查中心视野。该方法提供了一种记录中心视野缺损影响的手段,可在双眼睁开的真实视觉环境中进行观察,例如在此代表性观察者中所观察到的双眼视觉优势。
通过战略性地放置红外反射贴片,可以成功实现支持 3D 的显示器、3D 快门眼镜与眼动仪之间的同步。尽管我们仅以单个视野为例进行了演示,但该方法可扩展应用于测量视网膜各个位置的阈值,以研究单眼和双眼的视野缺损。
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本文介绍了一种用于评估中心视力丧失受试者双眼眼动及凝视控制的中心视野筛查的实验方案。该方法采用双目分视刺激呈现技术,以实现可靠的视野评估。
双眼中心视野和眼动的可靠评估对于眼科和视觉科学的转化研究至关重要,特别是在黄斑变性等疾病的诊疗中。本方案实现了双目异视刺激呈现与眼动追踪的同步进行,克服了以往的技术障碍,有助于提升功能视觉评估的预测可信度。该方法可促进针对中心视力丧失和双眼视觉功能疗法的早期发现与靶点验证。
该方法可融入视觉治疗药物从发现到临床前研究的连续流程,架起早期假设验证与转化验证之间的桥梁。