Name: הערכת שדה ראייה מרכזי משקפת ותנועות עיניים דו-עיניות במצב צפייה דיכופטי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-07-21T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 45 s
Description: חקור הערכת שדה ראייה מרכזי ותנועות עיניים דו-עיניות באמצעות מערכת בקרת מבט ומצג דיכופטי. השיטה משתמשת במסך תלת-ממדי ומשקפי תריס לבדיקה אמינה של אובדן ראייה מרכזי.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

מחקר זה מומן על ידי מלגת מחקר פוסט-דוקטורט של תעשיות LC למלגת מחקר פוסט-דוקטורט של RR ו-Bosma Enterprises ל-AK. המחברים רוצים להודות לד"ר לורה ווקר ודונלד פלטשר על הצעותיהם החשובות ולעזור בגיוס נושאים.

כל ההליכים והפרוטוקולים המתוארים להלן נבדקו ואושרו על ידי ועדת הבדיקה המוסדית של אוניברסיטת וויצ'יטה סטייט, וויצ'יטה, קנזס. הסכמה מדעת התקבלה מכל המשתתפים.
1. בחירת משתתפים
<ol><li>משתתפים מגויסים עם ראייה נורמלית (n = 5, 4 נקבות, ממוצע ± SE: 39.8 ± 2.6 שנים), ועם אובדן ראייה מרכזי (n = 15, 11 נקבות, 78.3 ± 2.3 שנים) עקב ניוון מקולרי (הקשור לגיל / ילדותי). שים לב כי גילאים שונים באופן גס של שתי הקבוצות היו משניים לדמוגרפיה של הנבדקים עם אובדן ראייה מרכזי (ניוון מקולרי הקשור לגיל משפיע על נבדקים מבוגרים והוא נפוץ יותר אצל נקבות). יתר על כן, מטרת המחקר לא הייתה להשוות בין שתי הקורות.</li>
</ol>2. הכנת הניסוי
<ol><li>השתמש במשקפי תריס אלחוטיים פעילים תלת-ממדיים(שולחן החומרים)שניתן לסנכרן עם כל צג מוכן לתהפוכים. כדי שמשקפי התריס יהיו פעילים, לא אמורה להיות הפרעה בין משדר האינפרא-אדום (קופסה שחורה קטנה בצורת פירמידה) לבין מקלט האינפרא-אדום (חיישן) על גשר האף של משקפי התריס.</li>
	<li>הצג את כל הגירויים החזותיים בצג תלת-ממדי (1920 x 1080 פיקסלים, 144 הרץ). כדי שהצג ומשקפי תלת-ממד יפעלו בצורה חלקה, ודא שמנהלי ההתקנים המתאימים מותקנים.</li>
	<li>השתמש במעקב עיניים מבוסס וידאו אינפרא אדום המותקן על טבלה (Table of Materials) המסוגל למדוד תנועות עיניים בדגימה של 1000 הרץ עבור פרוטוקול זה. הפרד את תאורת האינפרא-אדום והמצלמה של עוקב העיניים השתמש בכל חצובה עם גובה וזווית מתכווננים (שולחן החומרים) כדי להחזיק אותם במקומם. מניחים את המצלמה במרחק של 20-30 ס"מ מהמשתתף ומניחים את המסך במרחק של 100 ס"מ מהמשתתף.</li>
	<li>השתמש בתיקון רפלקטיבי אינפרא אדום(טבלת חומרים)כדי למנוע את ההפרעה בין תאורת אינפרא אדום של עוקב העיניים לבין מערכת האינפרא-אדום של משקפי הצמצם(איור 1, ימין).</li>
	<li>השתמש בתוכנה מסחרית זמינה (שולחן החומרים) כדי לשלב משקפי תריס וצג מוכן 3D להצגה דיצ'ופטית של גירויים חזותיים כדי לשלוט על eyetracker.</li>
	<li>כדי לייצב את תנועות הראש, יש להשתמש בסנטר גבוה ורחב ובמנוחה במצח(שולחן החומרים)ולהצמיד אותו לשולחן מתכוונן. הממד הרחב של מנוחת הסנטר והמצח מאפשר מיקום נוח של המשתתפים עם משקפי התריס. הערה: איור 1 מציג את ההגדרה למעקב אחר העיניים באמצעות מצגת גירוי דיכופטי באמצעות משקפי תריס תלת-ממדיים וצג תלת-ממדי. תיקון רפלקטיבי אינפרא אדום הוצב אסטרטגית מתחת לחיישן האינפרא אדום על גשר האף של משקפי תריס תלת מימדי(איור 1,ימין).</li>
	<li>צמצם את הדליפה של מידע זוהר על-ידי השבתת אפשרות הגברת האור בצג המוכן לתלת-ממד. הדליפה של מידע זוהר מעין אחת לעין השנייה ידועה בשם דליפת זוהר או crosstalk13. זה נוטה להתרחש עם צגים סטריאוסקופיים בתנאי זוהר גבוה.</li>
	<li>בגלל התריסים, ניתן להפחית באופן משמעותי את כמות תאורת האינפרא-אדום (ממערכת המעקב אחר העיניים) המגיעה לתלמיד13 – בממוצע הופחתה כ-65% מהאור(טבלה משלימה 1). כדי להתגבר על זה, להגדיל את העוצמה של נוריות אינפרא אדום של eyetracker ל 100% או (ההגדרה המרבית) מהגדרת צריכת החשמל המוגדרת כברירת מחדל. בעת שימוש במעקב עיניים מבוסס וידאו אינפרא-אדום (טבלת חומרים) שנה הגדרה זו בהגדרות "עוצמת תאורה" במסך הימני התחתון, כפי שמוצג באיור 2.</li>
</ol>3. הפעלת הניסוי
הערה: הניסוי העיקרי של מחקר זה היה מעקב עיניים משקפת והקרנה של שדה הראייה המרכזי באמצעות גירוי דיכופטי. ההקרנה המרכזית של שדה הראייה הייתה דומה לבדיקת שדה הראייה של מכשירים מסחריים זמינים (טבלה של חומרים). התכונות הפיזיקליות של הגירוי החזותי כגון זוהר המטרה (~ 22 cd/m2), זוהר הרקע (~ 10 cd/m2),גודל היעד (גולדמן III – 4 מ"מ2), רשת השדה החזותי (רשת Polar 3 עם 28 נקודות, איור 3),ומשך הגירוי (200 ms) היו זהים לבדיקת השדה החזותי של מכשירים זמינים מסחרית. שים לב שערכי זוהר אלה נמדדו באמצעות משקפי תריס כאשר התריס היה מופעל(טבלה משלימה 1). לצורך הבדיקות שנדונו כאן, הזוהר של הגירוי היה קבוע שלא כמו בדיקות שדה ראייה שבו הזוהר של הגירוי משתנה כדי להשיג סף זיהוי. במילים אחרות, הניסוי השתמש בסינון על-סף ולא בסף. לכן, תוצאות ההקרנה היו תגובות בינאריות (גירויים שנראו או לא נראו) ולא ערכים מספריים.
<ol><li>בדיקות טרום ניסוי<ol>
<li>כמה דקות לפני שהמשתתף מגיע לבדיקה, ודא שגם עוקב העיניים וגם המחשב המארח (שמפעיל את הניסוי) מופעלים ומאשרים שהמחשב המארח מחובר למעקב העיניים.</li>
		<li>ככלל, אשר את דיוק הסינכרון (באמצעות פקודות ספציפיות לפלטפורמה) של התצוגה לפני תחילת הניסוי.</li>
	</ol></li>
	<li>ייזום הניסוי העיקרי הערה: השלבים שלהלן הם מאוד ספציפיים לפלטפורמה ומותנים בתסריט שמפעיל את הניסוי הראשי. ראה חומר משלים המכיל את הדגימות של הקודים המשמשים לתכנון ולהפעלה של הניסוי.<ol>
<li>ליזום את התוכנית (ראה חומר משלים - 'ELScreeningBLR.m') המפעילה את הניסוי העיקרי מהממשק המתאים. כאשר התוכנית מציגה בקשה לכך, הזן את פרטי המשתתף (כגון מזהה משתתף, מרחק בדיקה) הדרוש לשמירת קובץ נתוני הפלט בתיקיית הנתונים עם שם קובץ ייחודי.</li>
		<li>מסך אפור עם הוראות כגון "הקש Enter כדי לעבור בין מצלמה; הקש C כדי לכייל, הקש V כדי לאמת" יופיע על המסך. בשלב זה, כוונן את המצלמה של עוקב העיניים כך שתתיישר עם אישון המשתתף כפי שמוצג באיור 2.</li>
	</ol></li>
	<li>כיול ואימות מעקב אחר העיניים<ol>
<li>ליזום את הכיול של מעקב אחר העיניים. הורה למשתתפים לעקוב אחר המטרה על ידי הזזת העיניים (ולא הראש) ולהסתכל על מרכז המטרה.</li>
		<li>לאחר הכיול המוצלח, הפעל את האימות. ספק הוראות זהות לזו של הכיול.</li>
		<li>קרא את התוצאות של שלב האימות (מוצג בדרך כלל על המסך). חזור על הכיול והאימות עד לקבלת תוצאה "טובה/הוגנת" (כפי שהומלץ על ידי מדריך eyetracker).</li>
	</ol></li>
	<li>תיקון דריפט<ol>
<li>לאחר הכיול והאימות של עוקב העיניים נעשה, ליזום את תיקון להיסחף.</li>
		<li>הורה למשתתפים "להסתכל על יעד הקיבעון המרכזי ולהחזיק את עיניהם יציבות ככל האפשר". הערה: לאחר תיקון הכיול, האימות והסחף, מעקב העיניים יתבצע בו-זמנית עם הניסוי הראשי.</li>
	</ol></li>
	<li>הקרנת שדה ראייה<ol>
<li>הנחה מחדש/הזכר למשתתף את המשימה שעליו לבצע במהלך הניסוי. בקשו מהנבדקים להשאיר את שתי העיניים פקוחות במהלך כל הבדיקות.</li>
		<li>לניסוי שדה ראייה זה, הנחה אותם להחזיק את הקיבעון ביעד הקיבעון המרכזי תוך כדי תגובה ל"כל אור לבן שנראה" על-ידי לחיצה על לחצן "Enter" בלחצן התגובה (איור 1, טבלת החומרים). הורה להם לא להזיז את העיניים ולחפש את האורות הלבנים החדשים. כמו כן, הזכר להם שהאורות הלבנים הקצרים יכולים להופיע בכל מיקום על המסך. הערה: במהלך הקרנת שדה ראייה, ניתן לבדוק את תפקוד משקפי התריס באמצעות מטרות מונוקולריות שניתן למזג כדי ליצור תפיסה מלאה (ראה איור משלים 2 – ניסויי תפיסה).</li>
		<li>איטרציה מחדש של ההוראה "להחזיק קיבעון" מספר פעמים במהלך הניסוי כדי להבטיח את הקיבעון נופל בתוך האזור הרצוי. הערה: ניתן להשתמש במשוב שמע (כגון צליל שגיאה) כדי להתריע על אובדן קיבעון (כגון עיניים שהועברו מחוץ לחלון סובלנות). כאשר הקיבעון פג, הנחה מחדש את המשתתף להתקבע רק על היעד הנגדי. ניתן לעצור זמנית את הצגת הגירויים החזותיים עד שהמשתתף יחזיר את הקיבעון לחלון הסובלנות (כמו 2 מעלות מרכזיות).</li>
		<li>בסוף הניסוי בשדה הראייה, המסך יציג את תוצאת הבדיקה המדגישה את המיקומים הנראים והלא נראים באופן שונה (למשל איור 6).</li>
	</ol></li>
	<li>שמירת קובץ הנתונים<ol>
<li>כל נתוני השדה החזותי (נניח נשמרו כ". קובץ mat) ונתוני תנועת עיניים (נניח נשמרו כקובץ ".edf") יישמרו באופן אוטומטי לצורך ניתוח שלאחר הוק. עם זאת, ודא שהקבצים נשמרו לפני יציאה מהתוכנית/הפלטפורמה שבהם פועל הניסוי.</li>
	</ol></li>
</ol>4. ניתוח
הערה: ניתוח של תנועת עיניים ונתוני שדה ראייה יכול להתבצע במספר דרכים והוא מותנה בתוכנה המשמשת להפעלת הניסוי ותבנית הנתונים של הפלט של עוקב העיניים. השלבים הבאים הם ספציפיים ההתקנה ואת התוכנית (ראה חומרים משלימים).
<ol><li>ניתוח תנועת עיניים (פוסט הוק) הערה: קובץ הנתונים של תנועות העיניים שנשמר (EDF) הוא תבנית בינארית דחוסה מאוד, והוא מכיל סוגים רבים של נתונים, כולל אירועי תנועת עיניים, הודעות, לחיצות כפתורים ודגימות מיקום מבט.<ol>
<li>המר EDF לקבצי ASC-II באמצעות תוכנית מתרגמים (EDF2ASC).</li>
		<li>הפעל את 'PipelineEyeMovementAnalysisERI.m' כדי לאתחל את ניתוח תנועת העיניים ולפעול בהתאם להוראות כאמור בקוד (ראה חומרים משלימים עבור סקריפט הקוד).</li>
		<li>הפעל את 'EM_plots.m', כדי לחלץ מיקומי עיניים אופקיים ואנכיים ולהתוות כפי שמוצג באיור 4 ובאיור 5. הערה: ניתן לנתח עוד יותר את נתוני תנועת העיניים כדי לחשב יציבות קיבוע, לזהות microsaccades, וכו '. עם זאת, זה מעבר להיקף הנייר הנוכחי.</li>
	</ol>
</li>
	<li>שדות חזותיים<ol>
<li>כדי לקבל את הדוחות של בדיקת שדה ראייה, הפעל את 'VF_plot.m'. הערה: כל ערכות הנתונים הנוגעות לניסוי שדה הראייה, כגון נקודות שנראו/לא נראו, יתו כמפת שדה ראייה כפי שמוצג באיור 6. אם נקודה נראתה, אז זה יהיה התוויה כמו "ירוק" ריבוע מלא, אחרת ריבוע אדום מלא יהיה התוויה. לא יידרש ניתוח שלאחר הוק עבור נתוני שדה ראייה.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Fletcher, D. C., Schuchard, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preferred+retinal+loci+relationship+to+macular+scotomas+in+a+low-vision+population%5BTitle%5D)+AND+%22Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Preferred retinal loci relationship to macular scotomas in a low-vision population.</a> Ophthalmology. 104 (4), 632-638 (1997).</li>
<li>Raveendran, R. N., Babu, R. J., Hess, R. F., Bobier, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transient+improvements+in+fixational+stability+in+strabismic+amblyopes+following+bifoveal+fixation+and+reduced+interocular+suppression%5BTitle%5D)+AND+%22Ophthalmic+%26+Physiological+Optics%22%5BJournal%5D)">Transient improvements in fixational stability in strabismic amblyopes following bifoveal fixation and reduced interocular suppression.</a> Ophthalmic & Physiological Optics. 34, 214-225 (2014).</li>
<li>Nyström, M., Hansen, D. W., Andersson, R., Hooge, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Why+have+microsaccades+become+larger%3F+Investigating+eye+deformations+and+detection+algorithms%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Research%22%5BJournal%5D)">Why have microsaccades become larger? Investigating eye deformations and detection algorithms.</a> Vision Research. , (2014).</li>
<li>Raveendran, R. N., Babu, R. J., Hess, R. F., Bobier, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transient+improvements+in+fixational+stability+in+strabismic+amblyopes+following+bifoveal+fixation+and+reduced+interocular+suppression%5BTitle%5D)+AND+%22Ophthalmic+and+Physiological+Optics%22%5BJournal%5D)">Transient improvements in fixational stability in strabismic amblyopes following bifoveal fixation and reduced interocular suppression.</a> Ophthalmic and Physiological Optics. 34 (2), (2014).</li>
<li>Brascamp, J. W., Naber, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eye+tracking+under+dichoptic+viewing+conditions%3A+a+practical+solution%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Research+Methods%22%5BJournal%5D)">Eye tracking under dichoptic viewing conditions: a practical solution.</a> Behavior Research Methods. 49 (4), 1303-1309 (2017).</li>
<li>Qian, C. S., Brascamp, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+to+build+a+dichoptic+presentation+system+that+includes+an+eye+tracker%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">How to build a dichoptic presentation system that includes an eye tracker.</a> Journal of Visualized Experiments. (127), (2017).</li>
<li>Raveendran, R. N., Bobier, W. R., Thompson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Binocular+vision+and+fixational+eye+movements%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vision%22%5BJournal%5D)">Binocular vision and fixational eye movements.</a> Journal of Vision. 19 (4), 1-15 (2019).</li>
<li>Nallour Raveendran, R. Binocular vision and fixational eye movements. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://uwspace.uwaterloo.ca/handle/10112/12076">https://uwspace.uwaterloo.ca/handle/10112/12076</a> (2017).</li>
<li>Nallour Raveendran, R. Fixational eye movements in strabismic amblyopia. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://uwspace.uwaterloo.ca/handle/10012/7478">https://uwspace.uwaterloo.ca/handle/10012/7478</a> (2013).</li>
<li>Maiello, G., Chessa, M., Solari, F., Bex, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simulated+disparity+and+peripheral+blur+interact+during+binocular+fusion%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vision%22%5BJournal%5D)">Simulated disparity and peripheral blur interact during binocular fusion.</a> Journal of Vision. 14 (8), (2014).</li>
<li>Maiello, G., Harrison, W. J., Bex, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monocular+and+binocular+contributions+to+oculomotor+plasticity%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Monocular and binocular contributions to oculomotor plasticity.</a> Scientific Reports. 6, (2016).</li>
<li>Maiello, G., Kwon, M. Y., Bex, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+binocular+eye-hand+coordination+in+normal+vision+and+with+simulated+visual+impairment%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional binocular eye-hand coordination in normal vision and with simulated visual impairment.</a> Experimental Brain Research. 236 (3), 691-709 (2018).</li>
<li>Agaoglu, S., Agaoglu, M. N., Das, V. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motion+Information+via+the+Nonfixating+Eye+Can+Drive+Optokinetic+Nystagmus+in+Strabismus%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Opthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">Motion Information via the Nonfixating Eye Can Drive Optokinetic Nystagmus in Strabismus.</a> Investigative Opthalmology & Visual Science. 56 (11), 6423(2015).</li>
<li>Erkelens, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fusional+limits+for+a+large+random-dot+stereogram%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Research%22%5BJournal%5D)">Fusional limits for a large random-dot stereogram.</a> Vision Research. 28 (2), 345-353 (1988).</li>
<li>Seiple, W., Szlyk, J. P., McMahon, T., Pulido, J., Fishman, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eye-movement+training+for+reading+in+patients+with+age-related+macular+degeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Ophthalmology+and+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">Eye-movement training for reading in patients with age-related macular degeneration.</a> Investigative Ophthalmology and Visual Science. 46 (8), 2886-2896 (2005).</li>
<li>Aguilar, C., Castet, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gaze-contingent+simulation+of+retinopathy%3A+Some+potential+pitfalls+and+remedies%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Research%22%5BJournal%5D)">Gaze-contingent simulation of retinopathy: Some potential pitfalls and remedies.</a> Vision Research. 51 (9), 997-1012 (2011).</li>
<li>Pratt, J. D., Stevenson, S. B., Bedell, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scotoma+Visibility+and+Reading+Rate+with+Bilateral+Central+Scotomas%5BTitle%5D)+AND+%22Optom+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Scotoma Visibility and Reading Rate with Bilateral Central Scotomas.</a> Optom Vis Sci. 94 (31), 279-289 (2017).</li>
<li>Babu, R. J., Clavagnier, S., Bobier, W. R., Thompson, B., Hess, R. F., PGH, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regional+Extent+of+Peripheral+Suppression+in+Amblyopia%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Opthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">Regional Extent of Peripheral Suppression in Amblyopia.</a> Investigative Opthalmology & Visual Science. 58 (4), 2329(2017).</li>
<li>Ebenholtz, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motion+Sickness+and+Oculomotor+Systems+in+Virtual+Environments%5BTitle%5D)+AND+%22Presence%3A+Teleoperators+and+Virtual+Environments%22%5BJournal%5D)">Motion Sickness and Oculomotor Systems in Virtual Environments.</a> Presence: Teleoperators and Virtual Environments. 1 (3), 302-305 (1992).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף. חלקים מהמחקר שהוצגו כאן הוצגו כמופשט שכותרתו "פונקציה חזותית מרכזית משקפת בניוון מקולרי" במפגש השנתי של האקדמיה האמריקאית לאופטומטריה 2019.

השיטה המוצעת למדידת תנועות עיניים במצב צפייה דיצ'ופטי יש יישומים פוטנציאליים רבים. הערכת שדות ראייה משקפת אצל משתתפים עם אובדן ראייה מרכזי המודגם כאן הוא יישום אחד כזה. השתמשנו בשיטה זו כדי להעריך את שדה הראייה המשקפת אצל חמישה עשר משתתפים עם אובדן ראייה מרכזי כדי לחקור כיצד צפייה במשקפת משפיעה על אובדן שדה הראייה המרכזי ההטרוגני.
השלב החשוב ביותר בפרוטוקול הוא מיקום (מרחק מהעין והזווית) מקור האינפרא אדום של עוקב העיניים לתאורה אופטימלית. זה קריטי עבור עוקב העיניים כדי ללכוד הן רפלקס הקרנית ומ...

ניוון מקולרי הוא בדרך כלל מצב דו-צדדי המשפיע על הראייה המרכזית והתבנית של אובדן ראייה יכולה להיות הטרוגנית. ההפסד החזותי המרכזי יכול להיות סימטרי או א-סימטרי בין שתי עיניים1. נכון לעכשיו, ישנן מספר טכניקות זמינות כדי להעריך את שדה הראייה המרכזי ניוון מקולרי. תרשים הרשת של Amsler מכיל תבנית רשת שניתן להשתמש בה כדי לסנן באופן ידני שדה חזותי מרכזי. היקפים אוטומטיים (למשל, מנתח שדה ראייה האמפרי) מציגים הבזקי אור בבהירות ובגדלים משתנים בקערת ganzfeld סטנדרטית כדי לחקור את שדה הראייה. מיקרופרימטריה מותנית מבט מציגה גירוי חזותי על צג LCD. מיקרו-היקפים יכולים לפצות על תנועות מיקרו-עיניים על-ידי מעקב אחר אזור מעניין ברשתית. מיקרו-היקפים יכולים לחקור אזורים מקומיים ברשתית המרכזית לשינויים בתפקוד, אך יכולים לבדוק רק עין אחת בכל פעם. כתוצאה מכך, בדיקות מיקרו-פרימטריות אינן יכולות להסביר כיצד הפגמים ההטרוגניים בכל עין משפיעים על האינטראקציה המשקפת ועל תפקוד העולם האמיתי. יש צורך בלתי פוסק בשיטה להערכת שדות חזותיים אמינים במצב צפייה המקרב מקרוב את הצפייה בעולם האמיתי. הערכה כזו נחוצה כדי להבין כיצד פגם בשדה הראייה של עין אחת משפיע/תורם לפגם בשדה הראייה המשקפת. אנו מציעים שיטה חדשנית להערכת שדה ראייה מרכזי אצל אנשים עם אובדן ראייה מרכזי בתנאי צפייה דיכופטיים (כלומר, כאשר גירויים חזותיים מוצגים באופן עצמאי לכל אחת משתי העיניים).
כדי למדוד שדות חזותיים באופן אמין, יש לשמור על קיבעון במקום נתון. לכן, חשוב לשלב את המעקב אחר העיניים ואת המצגת dichoptic להערכת משקפת. עם זאת, שילוב שתי טכניקות אלה יכול להיות מאתגר בשל הפרעה בין מערכות ההארה של מעקב העיניים (למשל, נוריות אינפרא אדום) לבין האלמנטים האופטיים של מערכות הצגת דיצ'ופטיקה (למשל, מראות של הפלוסקופ או מנסרות של סטריאוסקופים). אפשרויות חלופיות הן להשתמש בטכניקת מעקב אחר העיניים שאינה מפריעה לקו הראייה (למשל, טכניקת סליל סקלרלי) או למעקב אחר העיניים המשולב עם משקפי מגן2. למרות שלכל שיטה יש יתרונות משלה, יש חסרונות. השיטה לשעבר נחשבת פולשנית ויכולה לגרום אי נוחות ניכרת3 ואת השיטות האחרונות יש רזולוציות זמן נמוכות (60 הרץ)4. כדי להתגבר על בעיות אלה, Brascamp & Naber (2017)5 ו Qian & Brascamp (2017)6 השתמשו בזוג מראות קרות (אשר העבירו אור אינפרא אדום אבל שיקפו 95% מהאור הנראה) וזוג צגים משני צדי המראות הקרות כדי ליצור מצגת דיכופטית. אינפרא אדום מבוסס וידאו מעקב אחר העיניים שימש כדי לעקוב אחר תנועות עיניים במערך הפלוסקופ7,8.
עם זאת, לשימוש במצגת דיצ'ופטית מסוג הפלוסקופ יש חיסרון. מרכז הסיבוב של המכשיר (הפלוסקופ) שונה ממרכז הסיבוב של העין. לכן, נדרשים חישובים נוספים (כמתואר בנספח א' של רבנדרן (2013)9)למדידות נאותות ומדויקות של תנועות עיניים. בנוסף, יש ליישר את מישורי הלינה וה-vergence (כלומר, הביקוש ללינה ול-vergence חייב להיות זהה). לדוגמה, אם מרחק העבודה (מרחק אופטי כולל) הוא 40 ס"מ, אז הביקוש ללינה ו vergence הוא 2.5 diopters ו 2.5 מטר זוויות, בהתאמה. אם אנחנו מיישרים את המראות בצורה מושלמת אורתוגונלית, אז ההפלוסקופ מיושר לצפייה רחוקה (כלומר, הנדרש vergence הוא אפס), אבל לינה הנדרשת היא עדיין 2.5D. לכן, זוג עדשות קמור (+2.50 diopters) חייב להיות ממוקם בין העין ואת סידור המראה של haploscope כדי לדחוף את מישור הלינה לאינסוף (כלומר, לינה נדרשת היא אפס). הסדר זה מחייב יותר מקום בין סידור העין למראה של הפלוסקופ, מה שמחזיר אותנו להבדל במרכזי הסיבוב. ניתן למזער את סוגיית יישור מישורי הלינה וה-vergence על ידי יישור ההפלוסקופ לצפייה הקרובה כך ששני המטוסים מיושרים. עם זאת, זה דורש מדידה של מרחק בין אישונים עבור כל משתתף ואת היישור המתאים של מראות הפלוסקופ / גירוי מציג צגים.
במאמר זה, אנו מציגים שיטה לשילוב מעקב עיניים מבוסס וידאו אינפרא אדום ומצגת גירוי דיצ'ופטי באמצעות משקפי תריס תלת-ממדי אלחוטיים וצגים מוכנים ל-3D. שיטה זו אינה דורשת חישובים ו/או הנחות נוספות כמו אלה המשמשים בשיטה הפלוסקופית. משקפי תריס שימשו בשילוב עם עוקבי עיניים להבנת היתוךמשקפת 10, הסתגלות סקאדית11, וקואורדינציה עין-יד12. עם זאת, יש לציין כי משקפי סטריאו-תריס בשימוש על ידי Maiello ועמיתיו10,11,12 היו משקפי תריס הדור הראשון, אשר חוברו באמצעות חוט כדי לסנכרן עם קצב רענון הצג. יתר על כן, משקפי התריס מהדור הראשון אינם זמינים מסחרית כעת. כאן, אנו מדגימים את השימוש במשקפי תריס אלחוטיים מהדור השני הזמינים מסחרית (שולחן החומרים) כדי להציג גירוי דיכופטי ולמדוד באופן אמין תנועות עיניים מונוקולריות ומשקפת. בנוסף, אנו מדגימים שיטה להערכת שדות ראייה מונוקולריים/משקפת בנושאים עם אובדן שדה ראייה מרכזי. בעוד מצגת דיכופטית של גירוי חזותי מאפשרת הערכה מונוקולרית ומשקפת של שדות ראייה, מעקב עיניים משקפת בתנאי צפייה דיכופטית מאפשר בדיקות שדות ראייה בפרדיגמה מבוקרת מבט.

<table><tbody><tr><td>צג תלת מימד</td><td>Benq</td><td>NA</td><td>עלות משוערת (בדולרים): 500 https://zowie.benq.com/en/product/monitor/xl/xl2720.html</td></tr><tr><td>זכוכית תריס תלת מימד</td><td>NVIDIA</td><td>NA</td><td>עלות משוערת (בדולרים): 300 https://www.nvidia.com/object/product-geforce-3d-vision2-wireless-glasses-kit-us.html</td></tr><tr><td>סנטר/משענת מצח</td><td>UHCO</td><td>NA</td><td>עלות משוערת (בדולר ארה"ב): 750 https://www.opt.uh.edu/research-at-uhco/uhcotech/headspot/</td></tr> <tr><td>Eyetracker</td><td>SR Research</td><td>NA</td><td>עלות משוערת (בדולר ארה"ב): 27,000 https://www.sr-research.com/eyelink-1000-plus/</td></tr> <tr><td>IR תיקון רפלקטיבי</td><td>טקטי</td><td>NA</td><td>עלות משוערת (בדולר ארה"ב): 10 https://www.empiretactical.org/infrared-reflective-patches/tactical-infrared-ir-square-patch-with-velcro-hook-fastener-1-inch-x-1-inch</td></tr><tr><td>MATLAB Software</td><td>Mathworks</td><td>NA</td><td>עלות משוערת (בדולרים): 2150 https://www.mathworks.com/pricing-licensing.html</td></tr><tr><td>לוח מקשים נומרי</td><td>Amazon</td><td>CP001878 (דגם), B01E8TTWZ2 (ASIN)</td><td>עלות משוערת (בדולר ארה"ב): 15 https://www.amazon.com/Numeric-Jelly-Comb-Portable-Computer/dp/B01E8TTWZ2</td></tr><tr><td>Psychtoolbox - הוסף על</td><td>תוכנה חופשית</td><td>NA</td><td>עלות משוערת (בדולרים): חינם http://psychtoolbox.org/download.html</td></tr><tr><td>חצובה (Dekstop)</td><td>Manfrotto</td><td>MTPIXI-B (דגם), B00D76RNLS (ASIN)</td><td>עלות משוערת (בדולר ארה"ב): 30 https://www.amazon.com/dp/B00D76RNLS</td></tr></tbody></table>

הערכת שדה ראייה מרכזי משקפת ותנועות עיניים דו-עיניות במצב צפייה דיכופטי

Assessing Binocular Central Visual Field and Binocular Eye Movements in a Dichoptic Viewing Condition

ניוון מקולרי בדרך כלל גורם פגמים חזותיים משקפת הטרוגנית מרכזית. גישות זמינות כעת להערכת שדה הראייה המרכזי, כמו המיקרו-פרימטריה, יכולות לבדוק רק עין אחת בכל פעם. לכן, הם לא יכולים להסביר כיצד הפגמים בכל עין משפיעים על האינטראקציה המשקפת ועל תפקוד העולם האמיתי. מצגת גירוי דיכופטי עם מערכת מבוקרת מבט יכול לספק מידה אמינה של שדות ראייה מונוקולריים / משקפים. עם זאת, מצגת גירוי דיכופטי ומעקב עיניים בו זמנית מאתגרים מכיוון שמכשירים אופטיים של מכשירים המציגים גירוי דיכופטי (למשל, הפלוסקופ) תמיד מפריעים למעקבי עיניים (למשל, עוקבי עיניים מבוססי אינפרא אדום). לכן, המטרות היו 1) לפתח שיטה להצגת גירוי דיכופטי עם מעקב עיניים בו זמנית, באמצעות משקפי תריס תלת מימד וצגים מוכנים לתהליכים תלת-ממדיים, שאינם מושפעים מהפרעות ו -2) להשתמש בשיטה זו כדי לפתח פרוטוקול להערכת שדה ראייה מרכזי בנושאים עם אובדן ראייה מרכזי. התוצאות הראו כי התקנה זו מספקת פתרון מעשי למדידת תנועות עיניים אמינות במצב צפייה דיצ'ופטי. בנוסף, הוכח גם כי שיטה זו יכולה להעריך שדה ראייה מרכזי משקפת מבוקרת מבט בנושאים עם אובדן ראייה מרכזי.

מוצגות עקבות תנועת העין המשקפת הייצוגית של צופה אחד בעל ראייה משקפת תקינה בשני תנאי צפייה שונים (איור 4). מעקב מתמשך אחר תנועות עיניים התאפשר כאשר שתי העיניים צפו בגירוי (איור 4A), וכאשר העין השמאלית צפתה בגירוי בעין ימין תחת תריס פעיל(איור 4B). כפי שניתן לראות מעקבות אלה, השיטה המוצעת אינה משפיעה על איכות מדידת תנועת העין ויכולה למדוד את תנועות העיניים אפילו לניסויים ארוכי טווח. לאחר מכן הוכחנו שניתן להשתמש בשיטה כדי למדוד תנועות ע...

מוצג כאן פרוטוקול להערכת תנועות עיניים משקפת והקרנת שדה ראייה מרכזי מבוקר מבט אצל משתתפים עם אובדן ראייה מרכזי.

Macular degeneration typically results in heterogeneous binocular central visual defects. Currently available approaches to assess central visual field, ...

השיטות הקיימות כיום להערכת שדה הראייה המרכזי הן חד-עיניות. אנו משתמשים בהצגת גירויים דיכופטיים עם מערכת בקרת המבט להערכת שדה ראייה חד-עינית ודו-עינית אמינה. שיטה זו משתמשת בצג מוכן לתלת מימד ומשקפי תריס תלת מימד להצגת גירויים דיכופטיים המספקים גישות פשוטות ופשוטות יותר משיטות אחרות, למשל באמצעות הפלסקופ.מי שידגים את הליך הבדיקה יהיה ד"ר גולר ערסל, עמית מחקר פוסט-דוקטורט במכון המחקר Envision. לפני שתתחיל בניסוי, בחר זוג משקפי תריס אקטיביים תלת-ממדיים אלחוטיים שניתן לסנכרן עם כל צג מוכן לתלת-ממד. כדי שמשקפי התריס יהיו פעילים, לא אמורה להיות הפרעה בין משדר האינפרא אדום למקלט האינפרא אדום על גשר האף של משקפי התריס.הצג את כל הגירויים החזותיים על צג תלת מימד ברזולוציה של 1920 על 1080 פיקסלים, 144 הרץ. כדי שהצג ומשקפי התלת מימד יעבדו בצורה חלקה, ודא שמנהלי ההתקנים המתאימים מותקנים. הנח גשש עיניים אינפרא אדום מבוסס וידאו המותקן על השולחן המסוגל למדוד תנועות עיניים בקצב דגימה של 1,000 הרץ על השולחן ליד הצג והנח מושב למשתתף במרחק של 100 סנטימטרים מהצג.השתמש בחצובה כדי להגדיר את מצלמת מעקב העיניים במרחק של 20 עד 30 סנטימטרים מהמקום שבו ישב המשתתף והשתמש במדבקה רפלקטיבית אינפרא אדום כדי למנוע הפרעה בין תאורת האינפרא אדום של עוקב העיניים למערכת האינפרא אדום של משקפי התריס. השתמש בתוכנה זמינה מסחרית כדי לשלב את משקפי התריס עם הצג המוכן לתלת-ממד להצגה דיכופטית של גירויים חזותיים כדי לשלוט במעקב העיניים. הצמידו סנטר רחב גבוה ומשענת מצח לשולחן מתכוונן כדי לאפשר מיקום נוח של המשתתף לאחר הפעלת משקפי התריס.הנח את המדבקה הרפלקטיבית האינפרא-אדום מתחת לחיישן והשבת את אפשרות הגברת האור בצג המוכן לתלת-ממד כדי למזער כל דליפה של מידע ההארה, ולאחר מכן הגדל את עוצמת נוריות האינפרא-אדום של עוקב העיניים ל-100% מברירת המחדל של 50% בתוכנה. כמה דקות לפני שהמשתתף מגיע, בדוק שעוקב העיניים והמחשב המארח פועלים וודא שהמחשב מחובר למעקב העיניים. לאחר מכן בדוק את דיוק הסנכרון של התצוגה.כאשר המשתתף מגיע, בקש ממנו לשבת עם הראש והסנטר במנוחה ובקש ממנו להרכיב את משקפי התריס האקטיביים התלת מימדיים. כאשר המשתתף מרגיש בנוח, התחל את התוכנית שמפעילה את הניסוי הראשי מהממשק המתאים. כאשר תתבקש על ידי התוכנית, הזן את פרטי המשתתף ושמור את קובץ נתוני הפלט בתיקיית נתונים עם שם קובץ ייחודי.כאשר מסך אפור עם הוראות כגון הקש Enter כדי להחליף את המצלמה, לחץ על C כדי לכייל, לחץ על V כדי לאמת את הופעתו על המסך, כוונן את המצלמה של עוקב העיניים כך שתתיישר עם האישון של המשתתף. עבור כיול מעקב עיניים, התחל את הכיול בתוכנה והורה למשתתף לעקוב אחר המטרה על ידי הזזת העיניים, אך לא הראש, ולהסתכל על מרכז המטרה. אם הכיול הצליח, התחל את האימות והורה למשתתף לעקוב שוב אחר המטרה בעיניו רק תוך כדי התבוננות במרכז המטרה.לאחר מכן קרא את תוצאות שלב האימות על המסך. לאחר שהושג כיול ותיקוף הוגן של עוקב העין, התחל את תיקון הסחיפה והורה למשתתף להסתכל על יעד הקיבוע המרכזי תוך החזקת עיניו יציבות ככל האפשר. עם השלמת תיקון הסחיפה, הודע למשתתף שהוא צריך לשמור על שתי העיניים פקוחות במהלך כל הבדיקה, להחזיק את הקיבוע ביעד הקיבוע המרכזי וללחוץ על Enter בתגובה לכל אור לבן שנצפה.הנחו את המשתתף לא לחפש אורות לבנים חדשים ולא להזיז את עיניו ושהאורות יכולים להופיע בכל מקום על המסך. בסיום ניסוי שדה הראייה, המסך יציג את תוצאת הבדיקה, וידגיש באופן דיפרנציאלי את המיקומים הנראים והלא נראים. למרות שכל נתוני שדה הראייה ותנועת העיניים יישמרו אוטומטית לניתוח פוסט-הוק, הקפד לאשר שהקבצים נשמרו לפני שתצא מהפלטפורמה המפעילה את הניסוי.כאן מוצגים עקבות תנועת העיניים הדו-עינית המייצגות של צופה אחד עם ראייה דו-עינית תקינה במהלך שני תנאי צפייה שונים. מעקב רציף אחר תנועות העיניים אפשרי כאשר שתי העיניים רואות את הגירוי וכאשר עין שמאל רואה את הגירוי עם עין ימין מתחת לתריס פעיל. כפי שניתן לראות, שיטה זו אינה משפיעה על איכות מדידת תנועות העיניים ויכולה למדוד תנועות עיניים אפילו לניסויים ארוכי טווח.כפי שנצפה, ניתן להשתמש בשיטה כדי למדוד באופן אמין תנועות עיניים גם אצל משתתפים מאתגרים עם אובדן ראייה מרכזי. ואכן, יישום חשוב של שיטה זו הוא סינון שדה הראייה המרכזי בנבדקים עם ובלי אובדן ראייה מרכזי. השיטה מספקת דרך לתעד את ההשפעה של אובדן ראייה מרכזי בצפייה בעולם האמיתי עם שתי עיניים פקוחות כמו עבור צופה מייצג זה בו נצפה יתרון דו-עיני.ניתן להשיג סנכרון מוצלח של צג מוכן לתלת-ממד ומשקפי התריס התלת-ממדיים עם עוקב העיניים על ידי מיקום אסטרטגי של המדבקה הרפלקטיבית האינפרא-אדומה. למרות שהדגמנו כשדה ראייה יחיד בלבד, ניתן להרחיב שיטה זו כדי למדוד את הסף בכל מיקום רשתית כדי לחקור את הליקויים בשדה הראייה החד-עיני והדו-עיני.

assessing-binocular-central-visual-field-binocular-eye-movements

Research

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

אובייקט מMotion (הפרנציסקאני) ופרוטוקולי סטריאו מוגבל בזמן הם כלים רגישים לזהות המשקפת וגירעונות משקפת דינמיים תפקוד ראייה, שמושפעים באופן ייחודי בחולי דלקת בעצב הראיה. יתר על כן, בדיקות אלו עשויות לשמש ככלים פולשנית כמוני להערכה לאורך מסלולים חזותיים היקף myelination.

בדיקות חזותיים דינמיים לזהות ולכמת נזק ותיקון חזותיים בעקבות הפגיעה במיאלין בחולי דלקת בעצב ראיה

אנחנו לאחרונה הציע שיטה המאפשרת מצגת גירויים חזותיים dichoptic העין המשקפת מעקב בו זמנית1. המפתח הוא השילוב של גשש אינפרא-אדום העין המראות אינפרא אדום-שקוף המתאים. כתב יד זה מספק עומק פרוטוקול ההתקנה הראשונית, יומיומית.

כיצד לבנות מערכת מצגת Dichoptic הכוללת גשש העין

כאן, אנו מציגים פרוטוקולים מפורטים עבור מניעת ויזואלי מונוטוני וניתוח השליטה בעין הפלסטיות, שהם שיטות חשובות לחקר המנגנונים העצביים של הפלסטיות החזותית במהלך התקופה הקריטית ואת ההשפעות של גנים ספציפיים על פיתוח ויזואלי.

מניעת ויזואלי מונוטוני ושליטה העין הפלסטיות מדידה העכבר קליפת הראיה העיקרית

המחקר הנוכחי מדגים שיטה לבחינה מדויקת של חדות ראייה דינמית (DVA) בנבדקים מיופייפים עם תיקון משקפיים. ניתוח נוסף הצביע על כך שככל שמצב השבירה קרוב יותר לאמטרופיה, כך ה- DVA הדו-עיני המתוקן טוב יותר הן ב -40 והן ב -80 מעלות לשנייה.

חדות ראייה דינמית דו-עינית בחולי ראייה מתוקנים באמצעות משקפיים

VisualEyes2020 (VE2020) היא שפת סקריפטים מותאמת אישית המציגה, מתעדת ומסנכרנת גירויים חזותיים של תנועות עיניים. VE2020 מספק גירויים לתנועות עיניים מצומדות (סקאדות ומרדף חלק), תנועות עיניים לא מצומדות (vergence), התאמה ושילובים של כל אחת מהן. שתי תוכנות ניתוח מאחדות את עיבוד הנתונים ממערכות מעקב העיניים ורישום הלינה.

כימות תגובות אוקולומוטוריות והתאמות באמצעות מכשור וארגז כלים לניתוח

כאן מתוארת בדיקת חדות חדשנית מבוססת תנועה המאפשרת הערכה של עיבוד ראייה מרכזי והיקפי אצל אנשים לקויי ראייה ובריאים, יחד עם משקפי מגן המגבילים את הראייה ההיקפית התואמים לפרוטוקולי MRI. שיטה זו מציעה הערכת ראייה מקיפה לליקויים תפקודיים ותפקוד לקוי של מערכת הראייה.

בדיקת חדות תנועה למדידת חדות שדה ראייה עם צורות מוגדרות תנועה

אנו מציגים פיתוח של מסגרת תצוגה מותנית מבט המיועדת למחקר תפיסתי ואוקולומוטורי המדמה אובדן ראייה מרכזי. מסגרת זו ניתנת להתאמה במיוחד לחקר אסטרטגיות התנהגותיות ואוקולומוטוריות מפצות אצל אנשים החווים אובדן ראייה מרכזי מדומה ופתולוגי כאחד.

מסגרת תצוגה מותנית מבט למחקר למידה תפיסתית עם אובדן ראייה מרכזי מדומה

המתודולוגיה חקרה תרומות חזותיות ושיווי משקל לייצוב המבט במהלך סיבובים אופטוקינטיים וכל הגוף. הגירויים בוצעו באמצעות ניסויים חזותיים, וסטיבולריים וויזו-ויזאווסטיבולריים. רווח תנועת עיניים פיתול ותדרי ניסטגמוס שימשו כאינדיקטורים לממסר תת-קורטיקלי של מידע תנועה ספציפי חושי לעבר תגובת גזע המוח הרפלקסיבית עבור כל ניסוי.

שימוש במעקב עיניים כדי להעריך את החשיבות היחסית של קלט חזותי ושיווי משקל לעיבוד תנועה תת-קורטיקלית במישור הגלגול

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.

סדרת בדיקות ראייה בינוקולרית כמותיות למבוגרים: פרוטוקולי בדיקה

המאמר הנוכחי מתאר כיצד להשתמש במתודולוגיות למעקב אחר העיניים כדי לחקור את התהליכים הקוגניטיביים המעורבים בהבנת טקסט. תיאורים של ציוד מעקב אחר העיניים, כיצד לפתח גירויים ניסיוניים, והמלצות פרוצדורליות כלולים. המידע המוצג יכול להיות מיושם על רוב המחקר באמצעות גירויים מילוליים.

שימוש בתנועות עיניים להערכת התהליכים הקוגניטיביים המעורבים בהבנת טקסט

חקור הערכת שדה ראייה מרכזי ותנועות עיניים דו-עיניות באמצעות מערכת בקרת מבט ומצג דיכופטי. השיטה משתמשת במסך תלת-ממדי ומשקפי תריס לבדיקה אמינה של אובדן ראייה מרכזי.

הערכת שדה ראייה מרכזי משקפת ותנועות עיניים דו-עיניות במצב צפייה דיכופטי

גלה סרטונים נוספים