כאן אנו מציגים סדרת משימות מקיפה להערכת הראייה הבינוקולרית. המשימות כוללות סטריאואקיות היקפית ותנועה מעמיקה, שאינן מוערכות במבחנים קליניים עדכניים. שילוב משימות אלו יספק הערכה מעמיקה של המשקפת של הפרט.
מאמר שיטה
כאן אנו מציגים סדרת משימות מקיפה להערכת הראייה הבינוקולרית. המשימות כוללות סטריאואקיות היקפית ותנועה מעמיקה, שאינן מוערכות במבחנים קליניים עדכניים. שילוב משימות אלו יספק הערכה מעמיקה של המשקפת של הפרט.
מיזוג חושי וסטריאופסיס הם שני מרכיבים חיוניים בתפיסת עומק בינוקולרית. הבדיקות הקליניות הנוכחיות אינן מספקות מדד כמותי למיזוג חושי ומעריכות היבטים מוגבלים של סטריאופסיס. חשוב יותר, מטופלים שאינם מראים מיזוג בינוקולר בבדיקות קליניות סטנדרטיות יכולים להראות אינטגרציה בינוקולרית ולזהות עומק מהפער הבינוקולרי ורמזי תנועה, מה שמרמז כי הבדיקות הנוכחיות אינן מספיקות לבחינת כל היבטי המשקפת. כאן מוצגת סדרה של שמונה בדיקות כדי לספק הערכה מקיפה של ראיית בינוקולרית. בדיקות אלו נועדו לחדד ולהרחיב את ההערכות הקיימות על ידי מיקוד ברכיבים שונים של עיבוד בינוקולרי. במיוחד, דומיננטיות עינית אותיות ואינטגרציה של תנועת משובצות מספקות מדדים כמותיים של מיזוג חושים. אינטגרציה בינוקולרית בראייה היקפית מוערכת באמצעות בדיקות סטריאופסיס עדינות וגסות-פריפריאליות, סטריאופסיס דינמי מקומי ופרלקסה תנועה. עומק תנועה מוערך באמצעות סטריאופסיס מקומי דינמי, משימת פולפריך, ופרלקסה של תנועה. מבחן סטריאופסיס נוסף של דה וינצ'י מספק תובנה איכותנית לאינטגרציה בינוקולרית על ידי מדידת הפרש החסימה בין שתי העיניים. תוצאות מופתיות מוצגות ממשתתף עם ראייה תקינה. ניתן לבצע שינויים בפרוטוקול הנוכחי כדי להתאים לצרכים ספציפיים ולתמוך ביישומים באוכלוסיות רחבות יותר.
ראייה בינוקולרית מאפשרת תפיסת עומק מדויקת באמצעות שלושה תהליכים היררכיים. השלב הראשון הוא תפיסה סימולטנית, שבה הצופה תופס מידע משתי העיניים. בהמשך, מתרחש מיזוג מוטורי וחושי כאשר שתי העיניים מיושרות ומקבלות תמונות מתואמות מרחבית. סטריאופסיס הוא הרמה הגבוהה ביותר של מיזוג חושי ומתבסס על עיבוד הפער הבינוקולרי 1,2. קיימים מגוון בדיקות קליניות להערכת תפיסה סימולטנית ומיזוג מוטורי, לדוגמה, סינופטופורים, מיזוג פיוז'ן באמצעות פריזמות, ובדיקות Worth 4-Dot (W4D) 3,4,5. עם זאת, ההערכה הכמותית של מיזוג חושי וסטריאופסיס מחוץ לראייה המרכזית נותרת מוגבלת. מטרת סוללת הבדיקה הזו היא להעריך היבטים של עיבוד בינוקולרי שאינם מוערכים כיום.
מיזוג חושי מוערך קלינית באמצעות כלים כמו בדיקת W4D ועדשות מפוספסות בגוליני 3,4,5. שיטות אלו קובעות ביעילות האם המטופל משיג מיזוג בינוקולרי או מדכא קלט מעין אחת. עם זאת, הם איכותניים ואינם מסוגלים להבחין בין מטופלים עם יכולות שונות במיזוג חושים. סדרת הבדיקות המוצעות כאן מספקת מדד כמותי של מיזוג חושי ודיכוי בין-עיני6, בהתבסס על מבחן הדומיננטיות העינית האותית ואינטגרציית תנועה משובצת 7,8,9.
ניתן להעריך סטריאופסיס באמצעות בדיקות קליניות שונות, כולל מבחני סטריאו TNO, רנדוט ופריסבי 3,4,5. בעוד שכלים אלו מספקים מדדים כמותיים של סטריאוקיוטיות, הם נשארים מוגבלים בכמה היבטים10,11. ראשית, בדיקות מודפסות אלו מציעות רק טווח קבוע של רמות פערים, המופרדות בשלבים נפרדים. שנית, סטריאופסיס נמדד רק בתוך הראייה המרכזית, שם הרזולוציה הוויזואלית היא הגבוהה ביותר 12,13,14. שלישית, פורמטים מודפסים מודדים רק סטריאופפסיס סטטי. ידוע היטב שעיבוד פערי הבינוקולר ומידע תנועה קשור ברמהעצבית 15; לכן, חשוב לפתח בדיקות שמשלבים רמזים לתנועה.
כל המשימות במערכת המוצעת נועדו להתמודד עם מגבלות אלו באמצעות יישום שיטות פסיכופיזיות קפדניות, כולל פרוצדורות אדפטיביות ושיטת הגירויים הקבועים. הסוללה כוללת שמונה בדיקות (טבלה 1), המיוקדות לרכיבים שונים של תפיסת עומק. המשימות מיועדות לספק הערכות מדויקות של הספים האישיים למיזוג חושים, סטריאופסיס בראייה היקפית 16,17,18, ותפיסת תנועה בעומק 19,20,21,22.
פרוטוקול זה דורש ציוד מינימלי, כאשר רוב הרכיבים ניתנים להחלפה בקלות בחומרים מסחריים סטנדרטיים או לרכוש מספק מיוחד לסטריאוסקופ המראה. תיבת התגובה היא אופציונלית וניתן להדפיס אותה בתלת-ממד. סוללת הבדיקה המלאה מתאימה במיוחד לסביבות מחקר שבהן משך הבדיקות ארוך יותר אפשרי (כ-85 דקות, בנוסף להוראות, ניסויי תרגול והפסקות). עם זאת, תת-קבוצות של בדיקות אלו יכולות לספק תובנות מהירות וחשובות להיבטים ספציפיים של ראייה בינוקולרית (טבלה 1) עבור חוקרים ורופאים, במיוחד תחומים סטריאופסיס פריפריים ותנועה מעמיקה, שאינם נבדקים כיום בסביבות קליניות. עם הבנה בסיסית של עקרונות פסיכופיזיים ותכנות מינימלי בפייתון, ניתן להתאים משימות אלו לצרכים מחקריים או קליניים שונים.
| משימה | מאפיינים | אקסצנטריות גירוי | מתודולוגיה | משך המבחן הפורמלי (מינימום) |
| דומיננטיות עינית באותיות | מיזוג חושי | 3.75° | שני מדרגות 1 למעלה אחד למטה ושיטת הגירויים הקבועים | 7 |
| אינטגרציה של תנועה משובצת | מיזוג חושי | 0° | 3 משפטים של דקה אחת | 3 |
| סטריאופסיס היקפי עדין | סטריאופסיס מרכזי והיקפי | 0° & 10° | בחירה כפויה דו-מרווחים; מדרגות 1-למעלה-2-למטה | 20 (4 דקות לכל מיקום) |
| סטריאופסיס פריפרי גס | סטריאופסיס פריפריאלי | 5° | 15 ניסויים לכל תנאי | 5 |
| סטריאופסיס דינמי מקומי | תנועה מעמיקה; סטריאופסיס מרכזי והפריפריאלי | 6° | בחירה כפויה דו-מרווחים; מדרגות 1-למעלה-2-למטה | 25 (5 דקות לכל מיקום) |
| משימת פולפריך | סטריאופסיס מפער זמני | מסך מלא | שיטת הגירויים הקבועים | 12 |
| פרלקס תנועה | חסימה; תנועה בעומק | 4° | מדרגות 1-למעלה-2-למטה | 10 |
| סטריאוספסיס דה וינצ'י | חסימה; אינטגרציה בינוקולרית | 1.5° | 10 ניסויים לכל תנאי | 3 |
| משך המבחן הכולל | 85 |
טבלה 1: סקירה של משימות בסוללה. תיאור שמונה המשימות הכלולות בסוללה. שימו לב שמשך המבחנים אינו כולל תרגול והפסקות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול מחקר זה אושר על ידי משרד האתיקה למחקר של אוניברסיטת ווטרלו (44843) ועל ידי מועצת האתיקה המחקרית של מקמאסטר (1733). כל ההליכים בוצעו בהתאם לעקרונות המפורטים בהצהרת הלסינקי. הסכמה מדעת בכתב התקבלה לפני השתתפותם. לפרטים בנוגע לגירוי הניסוי, אנא עיינו בקובץ המשלים 1.
1. הכנת ציוד


איור 1: הכנה ניסיונית. התקנה ניסיונית שהציגה מסך, סטריאוסקופ מראה, משענת סנטר, תיבת תגובה, מקלדת, עכבר ופד מספרי למשתתפים. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
2. התחל את הניסוי
הערה: שלב זה מספק הוראות כלליות לביצוע מבחני תרגול ומבחנים פורמליים. הוראות ספציפיות לכל משימה ניתנות בשלבים 3–10.
3. דומיננטיות עינית של אות ריצה
הערה: מבחן פורמלי אחד כולל שני מדרגות 1 למעלה 1 למטה ושיטת הגירויים הקבועים.

איור 2: משימת דומיננטיות עינית באותיות ותוצאות. (א) גירוי בדיקה. (ב) תוצאות מבחן תרגול המשתמש בשיטת הגירויים הקבועים. (ג) תוצאות משני מדרגות. קווים שחורים וכחולים מייצגים ניגודים בכל שלב בשני המדרגות. פסים צבעוניים מייצגים סף שהושג מהמדרגות המתאימות. (ד) פונקציה פסיכומטרית משיטת הגירויים הקבועים. נקודות מצביעות על אחוזי ניסויים שבהם המשתתף תפס אות שהוצגה לעין שמאל כבוהקת יותר בכל ניגוד שנבדק. העקומה האדומה מייצגת עקומה פסיכומטרית מותאמת. החיתוך של הקווים המקווקו מתאר את נקודת השוויון הסובייקטיבי (PSE) המשוערת. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
4. הרץ אינטגרציית תנועה משובצת
הערה: השתמשו בהדגמה הראשונית כדי להכיר את המשתתף, ואז לחצו על Enter כדי להתחיל ניסוי תרגול.

איור 3: משימת אינטגרציית תנועות משובצות ותוצאות. (א) גירוי בדיקה. (ב) תוצאות מייצגות. פסים צבעוניים מייצגים את אחוז הזמן שבו המשתתף דיווח על כל כיוון תנועה נתפס כפי שמסומן, כולל פיצול כאשר שני הכיוונים שמאלה וימינים נראים בו-זמנית. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
5. הרץ סטריאופסיס היקפי טוב

איור 4: משימת סטריאופזה היקפית מדויקת ותוצאות. (א) בדיקת גירוי למשימה ההיקפית. (ב) בדיקת גירוי למשימה המרכזית. (ג) תוצאות מייצגות. עקומות אדומות וכחולות מייצגות נתוני מדרגות עבור פערים מוצלבים ולא מוצלבים, בהתאמה, בכל מיקום (אקסצנטריות 0° ו-10°). פסים צבעוניים בצד ימין של כל גרף מציינים ספים שהושגו מהמדרגות המתאימות. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
6. הרץ סטריאופסיס פריפרי גס
הערה: לחץ על מקש הרווח כדי להתחיל ניסוי.

איור 5: משימת סטריאופסיס היקפית גסה ותוצאות. (א) גירוי בדיקה. (ב) תוצאות מייצגות. צבעים אדומים, כחולים וירוקים מייצגים נתונים מניסויי תפיסה מוצלבים, לא מוצלבים ומבחני תפיסה, בהתאמה. הפסים השמאליים מייצגים את אחוז הניסויים שבהם דווח עומק. הפסים האמצעיים מייצגים את היחס של תגובות כיוון העומק הנכונות מניסויים שבהם דווח עומק. הפסים הימניים מציגים את אחוז הניסויים שבהם דווחו שני כוכבים. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
7. הרץ סטריאופפסיס מקומי דינמי
הערה: מבחן זה כולל ארבעה ניסויי תרגול שנועדו לספק הנחיות שלב אחר שלב כדי לעזור לקוראים להכיר את המשימה.

איור 6: משימת סטריאופסיס מקומית דינמית ותוצאות. (א) תפריט לתרגול שלב אחר שלב. (ב) גירוי בדיקה. (ג) תוצאות מייצגות. עקומות אדומות וכחולות מייצגות נתוני מדרגות עבור פערים מוצלבים ולא מוצבים, בהתאמה, בכל מיקום רשתית (אקסצנטריות 0° ו-5°). פסים צבעוניים מימין לכל גרף מציינים ספים שהושגו ממדרגות מתאימות. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
8. להריץ את משימת פולפריך
הערה: הבהירות בחצי אחד של המסך מופחתת (איור 7A) כדי לדמות מסנני צפיפות ניטרלית (ND).
הערה: תיבת התגובה הפיזית מתוארת בקובץ משלים 2.

איור 7: משימת פולפריך ותוצאות. (א) גירוי בדיקה. כל הירחים בתנועה, חוץ מזה שבתחתית. (ב) מבט פנימי על תיבת התגובה, המציג כוכבים מוצמדים לתקרה וירחים על מעקה. (ג) תוצאות ממשימת התאמת הפער. החציונים מסומנים בנקודות שחורות וקווים כתומים. קופסאות מייצגות את הטווח (מינימלי ומקסימלי) ואת הטווח הבין-רבעוני. יש לשים לב שמכיוון שרק שלושה ניסויים נבדקו לכל עוצמת מסנן, החציון והקיצוניות משקפים את כל הנתונים עבור כל מצב. קווים כחולים מייצגים רגרסיות ליניאריות המתבצעות באמצעות נתוני חציון בכל עוצמת המסנן. (ד) תוצאות מהמשימה של התאמת עומק פיזית. החציונים מסומנים בנקודות שחורות וקווים כתומים. קופסאות מייצגות את הטווח (מינימלי ומקסימלי) ואת הטווח הבין-רבעוני. יש לשים לב שמכיוון שרק שלושה ניסויים נבדקו לכל עוצמת מסנן, החציון והקיצוניות משקפים את כל הנתונים עבור כל מצב. קווים כחולים מייצגים רגרסיות ליניאריות המתבצעות באמצעות נתוני חציון בכל עוצמת המסנן. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
9. פרלקסה של תנועת ריצה

איור 8: משימת הפרלקסה של התנועה ותוצאות. (א) בדיקת גירוי למשימת "פרלקסה". (ב) בדיקת גירוי למשימת "פרלקסה + פער שוויון". שימו לב שהריבוע השמאלי התחתון בדוגמה זו (מספר "4") מכיל סימן של פער בינוקולרי. (ג) תוצאות מייצגות ממשימת ה"פרלקס". קווים אדומים וכחולים מייצגים נתונים גולמיים משני מדרגות. פסים צבעוניים מייצגים סף שהושג מהמדרגות המתאימות. (D) תוצאות מייצגות ממשימת "פרלקס + פער שדה". קווים אדומים וכחולים מייצגים נתונים גולמיים משני מדרגות. פסים צבעוניים מייצגים סף שהושג מהמדרגות המתאימות. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
10. רץ דה וינצ'י סטריאופסיס

איור 9: משימת סטריאופסיס דה וינצ'י ותוצאות (א) איור של גירוי המבחן, המציג שני זוגות של גירויים דיכופטיים. (ב) תוצאות תפיסתיות לאחר איחוד. על ידי חציית העיניים, מיזוג הגירויים השמאלי והאמצעי יוצר את האשליה המוצגת ב-(א), ומיזוג הגירויים האמצעיים והימניים יוצר את האשליה המוצגת ב-(ב). שימו לב שבכל ניסוי מוצג רק זוג גירוי אחד. (ג) תוצאות מייצגות. פסים כחולים, אדומים ואפורים מציינים את אחוז הניסויים שבהם המשתתפים דיווחו על עומק נכון, עומק שגוי או חוסר עומק. שימו לב שכל התגובות היו נכונות בדוגמה זו; לכן, אין פס אדום. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
נתונים מייצגים נאספו ממשתתף בן 20 עם ראייה תקינה (חדות ראייה 0.0 logMAR לכל עין; חדות סטריאוגרפית 40 שניות קשת).
דומיננטיות עינית באותיות
תוצאות משני מדרגות ושיטת הגירויים הקבועים (איור 2C,D) מצביעות על דומיננטיות מעט חזקה יותר בעין ימין עבור משתתף זה.
תוצאות צפויות: כל גרם מדרגות אמור להתקרב בהדרגה לסף שלו, כאשר ההיפוכים האחרונים יתאספו בסמוך לנקודה זו. באופן אידיאל...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
סדרת הבדיקות החדשנית הזו פותחה כדי להעריך היבטים שונים של ראייה בינוקולרית, החל מתפיסה ומיזוג סימולטני ועד למנגנונים מובחנים שמאחורי הסטריאופסיס. כל הפרוטוקול אורך לפחות 85 דקות, ומספק הערכה מקיפה של תפיסת העומק. ניתן לבצע בדיקות בנפרד או בשילוב, בהתאם לצרכים מחקריים או קליניים. סוללת הבדיקה המלאה מתאימה במיוחד לסביבות מחקר שבהן משך בדיקות ארוך יותר אפשרי. עם זאת, תת-קבוצות של בדיקות אלו יכולות להניב תובנות מהירות וחשובות לגבי היבטים ספציפיים של ראייה בינוקולרית (טבלה 1)...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל המחברים מצהירים שאין ניגוד עניינים.
עבודה זו נתמכה על ידי מענק המכון הקנדי למחקר בריאות (CIHR) (PJT 183761) ל-EN, XG, DM, DIS ו-BT. אנו מודים לקבוצת המחקר REWIRE-D (rewire-d.ca) על תרומתם לפיתוח עבודה זו.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Codes | N/A | https://git.uwaterloo.ca/hvnl/binocularbatterycodes_manuscript/-/tree/9f7ff9eb1705d50060ca46a8ac2d2d1848349368/ | הקודים המשמשים ליצירת הגירויים ולהפעלת הפרוטוקול זמינים במאגר המידע המוצג בעמודת "מספר קטלוג". |
| מחשב | Alienware, Dell Inc., טקסס, ארה"ב | XPS 8930 | Intel Core i7-9700 CPU, 64 GB RAM |
| משענת מצח וסנטר | N/A | N/A | בנוי בהתאמה אישית, משמש לשמירת מיקום הראש ומרחק הצפייה |
| סטריאוסקופ מראות | N/A | N/A | בנוי בהתאמה אישית |
| צג | LG Electronics, סיאול, קוריאה | LG 27UP600-W | רזולוציה: 3840 × 2160 פיקסלים, רוחב מסך: 59.5 ס"מ, קצב רענון: 60 הרץ, זמן תגובה: 5 מ"ש; בהירות רקע אפור הוגדרה ל-340 cd/m2 |
| עכבר ומקלדת | N/A | N/A | לשימוש הנסיין |
| מקלדת מספרים | N/A | N/A | לשימוש המשתתף |
| סביבת תכנות | N/A | https://www.psychopy.org/ | PsychoPy 2022.2.4 (על Python 3.6.6), רץ על Windows 10 (Microsoft Corporation, רדמונד, וושינגטון, ארה"ב) |
| תיבת תגובה | N/A | N/A | בנוי בהתאמה אישית, אנא עיין בתרשימים בתעודות משלימות עבור החלקים הנדרשים |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה