21 luglio 2020
Qui è presentato un protocollo per valutare i movimenti degli occhi binoculari e lo screening del campo visivo centrale controllato dallo sguardo nei partecipanti con perdita della vista centrale.
I metodi attualmente disponibili per valutare il campo visivo centrale sono monoculare. Utilizziamo la presentazione degli stimoli dicoptici con il sistema di controllo dello sguardo per una valutazione affidabile del campo visivo monoculare e binoculare. Questo metodo utilizza monitor 3D-ready e occhiali con otturatore 3D per la presentazione di stimoli dicoptici che forniscono approcci più semplici e diretti rispetto ad altri metodi, ad esempio utilizzando un aploscopio.
A dimostrare la procedura di test sarà il Dr.Guler Arsal, un ricercatore post-dottorato associato presso l'Envision Research Institute. Prima di iniziare un esperimento, seleziona un paio di occhiali con otturatore attivo 3D wireless che possono essere sincronizzati con qualsiasi monitor pronto per il 3D. Affinché gli occhiali dell'otturatore siano attivi, non devono esserci interferenze tra il trasmettitore a infrarossi e il ricevitore a infrarossi sul ponte nasale degli occhiali dell'otturatore.
Visualizza tutti gli stimoli visivi su un monitor 3D con una risoluzione di 1920 x 1080 pixel, 144 Hertz. Affinché il monitor e gli occhiali 3D funzionino senza problemi, assicurarsi che siano installati i driver appropriati. Posiziona un eye tracker a infrarossi basato su video montato su tavolo in grado di misurare i movimenti oculari a una frequenza di campionamento di 1.000 Hertz sul tavolo accanto al monitor e posiziona un sedile per il partecipante a 100 centimetri dal monitor.
Utilizzare un treppiede per posizionare la telecamera dell'eye tracker a 20-30 centimetri da dove sarà seduto il partecipante e utilizzare un cerotto riflettente a infrarossi per evitare interferenze tra l'illuminazione a infrarossi dell'eye tracker e il sistema a infrarossi degli occhiali dell'otturatore. Utilizza il software disponibile in commercio per integrare gli occhiali con l'otturatore con il monitor pronto per il 3D per la presentazione dicottetica degli stimoli visivi per controllare l'eye tracker. Fissare un mento alto e largo e un poggiafronte a un tavolo regolabile per consentire un comodo posizionamento del partecipante una volta indossati gli occhiali dell'otturatore.
Posizionare il cerotto riflettente a infrarossi sotto il sensore e disattivare l'opzione di aumento della luce nel monitor pronto per il 3D per ridurre al minimo qualsiasi perdita delle informazioni sulla luminanza, quindi aumentare la potenza dei LED a infrarossi dell'eye tracker al 100% dal 50% predefinito nel software. Qualche minuto prima dell'arrivo del partecipante, verificare che l'eye tracker e il computer host siano accesi e confermare che il computer sia collegato all'eye tracker. Quindi verificare la precisione della sincronizzazione del display.
Quando il partecipante arriva, fallo sedere con la testa e il mento nel resto e chiedigli di indossare gli occhiali con otturatore attivo 3D. Quando il partecipante si sente a proprio agio, avvia il programma che esegue l'esperimento principale dall'interfaccia appropriata. Quando richiesto dal programma, inserire le informazioni sul partecipante e salvare il file di dati di output in una cartella di dati con un nome file univoco.
Quando sullo schermo appare una schermata grigia con istruzioni come premere Invio per attivare o disattivare la fotocamera, premere C per calibrare, premere V per convalidare, regolare la fotocamera dell'eye tracker in modo che si allinei con la pupilla del partecipante. Per la calibrazione dell'eye tracker, avviare la calibrazione nel software e istruire il partecipante a seguire il bersaglio muovendo gli occhi, ma non la testa, e a guardare al centro del bersaglio. Se la calibrazione ha esito positivo, avviare la convalida e istruire il partecipante a seguire nuovamente il bersaglio con gli occhi solo guardando al centro del bersaglio.
Quindi leggere i risultati della fase di convalida sullo schermo. Una volta ottenuta una buona calibrazione e convalida dell'eye tracker, avviare la correzione della deriva e istruire il partecipante a guardare il bersaglio di fissazione centrale mantenendo gli occhi il più fermi possibile. Al termine della correzione della deriva, informare il partecipante che è necessario tenere entrambi gli occhi aperti durante l'intero test, mantenere la fissazione sul bersaglio di fissazione centrale e premere Invio in risposta a qualsiasi luce bianca osservata.
Istruire il partecipante a non cercare nuove luci bianche e a non muovere gli occhi e che le luci possano apparire in qualsiasi punto dello schermo. Al termine dell'esperimento sul campo visivo, lo schermo visualizzerà il risultato del test, evidenziando in modo differenziale le posizioni visibili e non viste. Sebbene tutti i dati sul campo visivo e sul movimento degli occhi vengano salvati automaticamente per l'analisi post-hoc, assicurarsi di confermare che i file siano stati salvati prima di uscire dalla piattaforma che esegue l'esperimento.
Qui vengono mostrate le tracce rappresentative del movimento oculare binoculare di un osservatore con visione binoculare normale durante due diverse condizioni di osservazione. Il tracciamento continuo dei movimenti oculari è possibile quando entrambi gli occhi visualizzano lo stimolo e quando l'occhio sinistro visualizza lo stimolo con l'occhio destro sotto un otturatore attivo. Come evidente, questo metodo non influisce sulla qualità della misurazione dei movimenti oculari e può misurare i movimenti oculari anche per esperimenti di lunga durata.
Come osservato, il metodo può essere utilizzato per misurare in modo affidabile i movimenti oculari anche in partecipanti difficili con perdita della vista centrale. Infatti, un'importante applicazione di questo metodo è lo screening del campo visivo centrale in soggetti con e senza perdita della visione centrale. Il metodo fornisce un modo per documentare l'impatto della perdita della visione centrale in una visione del mondo reale con entrambi gli occhi aperti come per questo osservatore rappresentativo in cui è stato osservato il vantaggio binoculare.
Una sincronizzazione riuscita del monitor pronto per il 3D e degli occhiali con otturatore 3D con l'eye tracker può essere ottenuta posizionando strategicamente il cerotto riflettente a infrarossi. Sebbene sia stato dimostrato come un solo campo visivo, questo metodo può essere ampliato per misurare la soglia in ciascuna posizione retinica per studiare i deficit del campo visivo monoculare e binoculare.
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Questo articolo presenta un protocollo per la valutazione dei movimenti oculari binoculari e dello screening del campo visivo centrale controllato dallo sguardo in partecipanti con perdita della visione centrale. Il metodo utilizza la presentazione di stimoli dicotici per una valutazione affidabile del campo visivo.
La valutazione affidabile del campo visivo centrale binoculare e dei movimenti oculari è fondamentale per la ricerca traslazionale in oftalmologia e scienze della visione, in particolare per condizioni come la degenerazione maculare. Questo protocollo consente la presentazione simultanea di stimoli dicoptici e il tracciamento oculare, superando precedenti limitazioni tecniche e supportando una valutazione predittiva del funzionamento visivo. L'approccio migliora la scoperta precoce e la validazione di bersagli terapeutici per trattamenti rivolti alla perdita della visione centrale e alla funzione binoculare.
Questo metodo si integra nel percorso dalla scoperta alla fase preclinica per i trattamenti della vista, collegando la verifica iniziale delle ipotesi e la validazione traslazionale.