自動ヒルシュベルクテストアプリを使用した眼のアライメントの評価
2020年3月24日
スマートフォンアプリを使用して、近くおよび遠い固定条件下でマニフェストと断続的な眼のずれ(斜視)を測定するためのHirschbergテストを実行するプロトコルを提示します。
私たちが開発したモバイルアプリは、研究や臨床使用のための斜視を測定するために使用することができます。この方法は、標準的な携帯電話のカメラとアプリソフトウェアのみを使用して実行される広範な訓練と経験を現在必要とする容易な斜体測定を容易にする。アプリインターフェイスでは、カバーテストを実行するか、近くまたは遠くまで固定距離で、両方の目をターゲットに同時に固定した患者を測定することができます。
近い固定で単一のスナップショットを使用してトロピアを測定するには、アプリを起動し、モードを[カバーなし]に設定します。[近く]を選択し、患者の目の高さで患者から約40センチメートルの横方向に携帯電話を配置し、後部カメラを患者に向けます。この時点でオフにする必要があり、懐中電灯に固定するように患者に指示します。
正確な調節を必要とするテストのために、懐中電灯の真下または上の電話の背面に固定ターゲットを貼り付ける。患者が固定していることを確認したら、丸いボタンを押してアプリで分析するスナップショットを撮ります。分析が完了すると、検出された四肢境界、目の中心、角膜反射の位置がアプリに表示されます。
これらの特徴が明らかな誤りなしに検出されたことを確認した後、目の位置合わせに関連する測定値を観察します。次に、[保存] ボタンを押して現在のテストを電話機に保存するか、戻る矢印ボタンを押して再テストを行います。アプリ内の遠方固定のための断続的な眼のずれを測定するには、モードをカバーテストに設定し、[Far]を選択します。
患者の目の間に置かれるフラッシュカメラと目の高さで患者から約40センチメートル、横向きの方向に電話を保持します。患者に電話のすぐ上を見るように指示し、約6メートル離れたターゲットに。患者が片目をカバーし、丸いボタンを押して、アプリが検出を開始します。
患者が適切に固定されていることを確認しながら、すぐに閉塞を取り除いさせる。アプリは、オクルージョンが削除されるとすぐに自動的に写真を撮ります。分析が完了すると、検出された四肢境界、目の中心、角膜反射の位置がアプリに表示されます。
これらの特徴が明らかなエラーなしで検出されたことを確認した後、データを保存するか、テストを繰り返す前に、プリズム・ディオプターでアイアライメントの測定結果を確認します。アプリでの角度カッパ測定では、測定カッパ角度を選択します。患者から約40センチメートルの横方向に電話機を配置し、他の目を覆いながら懐中電灯に固定するために検査される眼を使用するように患者に指示する。
患者が適切に固定されていることを確認しながら、アプリによって分析されるスナップショットを取るために丸いボタンをタップします。分析が完了すると、検出された四肢境界、目の中心、角膜反射の位置がアプリに表示されます。これらの特徴が明らかなエラーなしで検出されたことを確認した後、Kappaの角度の測定結果を度単位で確認します。
この代表的な解析では、2つの眼の四肢境界と懐中電灯の角膜反射を正しく検出し、眼のアライメント測定が画像解析エラーの対象ではないことを示唆した。この特定の場合、患者は左目の大きな角膜反射オフセットから明らかなように外視を残していた。アプリは、小さな斜視角度と未知のカッパ角度の場合、それはアプリが逸脱した目を決定するために信頼性が低いので、しかし、どの目が逸脱したかを報告しませんでした。
比較のために、ここでは斜視のない例を示す。この分析では、誤ったリンブ検出が観察される。角膜反射の検出は正しいが、緑色の円は明らかに四肢の境界と一致せず、テストを繰り返す必要があることを示している。
14人の被験者の本分析では、10人の被験者が外眼症を呈し、4人の被験者が外眼症を呈した。線形回帰分析は、斜視角の目の測定が臨床カバー試験測定と一致していることを明らかにした。アプリを使用する場合、留意する必要がある 2 つの重要なことがあります。
1 つは、特定のテストごとにカバー テストと固定モードを正しく設定します。2つは、目の特徴検出が正しいかどうかを確認します。アプリはストラビスマス測定のみを可能にし、診断を与えません。
臨床医は、診断を行うために、眼の測定と他の視力測定を組み合わせる必要があります。
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概要
この記事では、スマートフォンアプリを使用してヒルシュベルク検査を行うためのプロトコルを紹介します。この検査は、異なる固定条件下で眼の不整列（斜視）を測定します。このアプリは測定プロセスを簡素化し、研究および臨床での使用に適しています。
主要な研究要素
科学の分野
- 眼科学
- 臨床測定
- モバイルヘルステクノロジー
背景
- 斜視の測定には通常、広範な訓練が必要です。
- 従来の方法には複雑な手順と機器が必要です。
- モバイルアプリケーションは、アクセシビリティと使いやすさを向上させることができます。
- ヒルシュベルク検査は眼の位置を評価する一般的な方法です。
研究目的
- 斜視を測定するためのユーザーフレンドリーなアプリを開発すること。
- 臨床および研究の両方の設定で正確な測定を容易にすること。
- ヒルシュベルク検査を行うための専門的な訓練の必要性を減少させること。
使用方法
- 斜視測定のためのスマートフォンアプリケーションの開発。
- カバーテストまたは同時固定測定のオプション。
- 測定中のスマートフォンと患者の位置決めの指示。
- 画像の撮影に標準的なスマートフォンカメラの使用。
主な結果
- このアプリは、斜視の簡単で正確な測定を可能にします。
- 近距離および遠距離の固定距離での測定が可能です。
- 最小限の訓練でユーザーはテストを行うことができます。
- アプリインターフェースはユーザーフレンドリーさと効率性のために設計されています。
結論
- スマートフォンアプリは斜視測定のための実用的なソリューションを提供します。
- この方法は臨床医と研究者のアクセシビリティを向上させることができます。
- 将来の研究では、アプリのさらなる改良と検証が探求される可能性があります。
よくある質問
Executive Industry Relevance
Objective quantification of ocular alignment supports early-stage target validation in ophthalmic drug development by providing reproducible phenotypic endpoints. The automated Hirschberg test app enables scalable, high-throughput assessment of strabismus in preclinical models, reducing variability in functional readouts. This approach enhances predictive confidence in mechanistic de-risking of therapies targeting neuromuscular or sensory pathways involved in eye movement control.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to ocular motor control and alignment pathways.
- Operational Value: Supports biological de-risking through functional target validation in disease-relevant systems.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated biological systems for downstream workflows with quantitative, reproducible measurements.
- Operational Value: Addresses assay standardization and reproducibility for reliable compound evaluation.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Discusses disease relevance and translational biomarker alignment in ocular motility disorders.
- Operational Value: Describes continuity from discovery through preclinical validation with risk-adjusted advancement decisions.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery continuum from Early Discovery to Lead Identification, supporting hypothesis testing and pathway clarification in ocular alignment research.
- Discovery Biology: Explains how the method supports hypothesis testing, pathway clarification, or biological de-risking.
- Screening: Describes assay readiness, reproducibility, or quantitative outputs when supported by the article.
- Analytics: Highlights measurements, readouts, or statistical outputs that help teams compare conditions.
- Translational Research: Connects the method to preclinical continuity or biomarker alignment only when the source supports it.
- Enterprise Reuse: Frames the method as a reusable capability rather than a single-use technique.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence, target validation, reduction of mechanistic ambiguity.
- Operational Value: Standardization, reproducibility, and scalability.
- Strategic Value: Better go/no-go decisions, capital efficiency, and reduced late-stage biological risk.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization and advancement decisions.
Implementation Considerations
- Required scientific expertise in ophthalmology or vision science.
- Instrumentation and analytical infrastructure needs include smartphones with compatible cameras.
- Cross-team standardization requirements for consistent image capture and analysis.
- Adaptation considerations across model systems with varying ocular anatomy.
- Practical limitations include dependency on proper fixation and feature detection accuracy.
