Name: 眼内散乱の行動効果の測定 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-02-18T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 10 s
Description: 学ぶ眼内散乱の行動効果測定法。キセノンアークランプと光学系を用いて、まぶしさ下での視覚認識と散乱幾何学を定量化する生態学的妥当性の高い手法を解説する。

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著者らは、ハロメーターデータの収集に関する彼女の支援を担当するサラ・セイント博士を認めたいと考えています。

注: 以下の議定書に記載されている手順は、ヒトの研究に関するすべての制度ガイドラインに準拠しています。この研究は、ジョージア大学の機関審査委員会によって承認され、実験手順は、良い臨床実践ガイドラインとヘルシンキ宣言の倫理原則に従って行われました。
1. グレア視力装置の構築
注: 図 5に、システムの概念図を示します。
<ol><li>オプティカル テーブルから始め、ベンチの後端に関連する電源を備えた 1000 W キセノン アーク ランプを取り付けます(図 5を参照)。 注:光学表の最良の選択肢は、一般的に、25 mmグリッド上のM6ねじねじ、取り付け穴のグリッドを持つブレッドボードです。必要な最小サイズは~91cm×122cmです。これらのシステムの 1 つの制限は、光出力が (セッション内およびセッション間で) 一定でない場合、小さな変化が行動しきい値の変動として解釈されることです。したがって、光フィードバックセンサーで電源が高度に調整され、実験セッション全体および時間の経過とともに一定の光出力が保証されるようにしてください。</li>
	<li>最初のレンズを光源からの光をコリメートする位置に取り付け(図5のb参照)、強い光源によって発生する光学系の中で熱を除去する光学素子を導入する(図5C)。 注:システム内のすべてのレンズは、反射防止コーティングを施したプラノ凸アクロマトです。有効焦点距離は~100mm、直径は~5cm(光源の出口開口よりわずかに大きい)です。赤外線フィルターは熱を取り除くために使用できますが、しばしば目に見えるに侵入します。水風呂は素敵な代替手段です。現在のシステムでは、2つの光学フラットが水で満たされたチューブを囲んだ。</li>
	<li>光系内の次のレンズ(図5のd参照)を導入し、光密度の2ログ単位程度の直線範囲で光を減衰させる100mm円形中立密度フィルタ(図5参照)の小さな点に光を焦点を合わせます。デジタル読み出しをポテンショメータに結合してフィルタの公称位置を決定します(図5のjを参照)。校正された放射計を使用して、円形フィルタの位置に対応する実際の光量を決定し、実験の過程でシステム内の全体的なエネルギーが一定であることを定期的に確認します。 注:フィルタリングはグラデーション上で行われるため、円形フィルタを通過する場合、光はかなり小さな領域(4~9 mm2)に焦点を合わせる必要があります(この位置は、焦点を合わせるだけの小さな開口部を使用してバッフルするのに適しています)。<ol>
<li>メカニカルシャッターまたは単にブロッキングフィルタとホルダーを使用して、試験間の刺激を遮断します(図5のfを参照)。</li>
	</ol></li>
	<li>次のレンズをシステムに加え、コリメーティングレンズ(図5のgを参照)を、各文字絞り(10.16cm)の直径に合わせて光が膨張するように配置し、光型(7.62cm)を完全に照らします。</li>
	<li>文字の絞りを作成するか、金属ステンシルとして購入します: P,L,D,U,Z,E,T,およびF (図5のhを参照)。スプリングロードされたタブとディボットを使用して、文字の開口部を円形のローテーターに配置し、実験中に車輪の動きがないように各文字を所定の位置にロックします。 注:文字の開口部は約15ミリメートルx 6ミリメートルx 25ミリメートル(〜0.17°)であり、彼らは古典的なスローンのオプトタイプとほぼ同じサイズであるために選択されました。このシステムでは、文字の開口部で測定された輝度は4000ルクスでした。目の平面で測定した場合、40ルクス。</li>
	<li>次に、被験者が後ろに照らされた文字の開口部(例えば、「E」から出てくる強烈な光)しか見ることができないようなシステムをバッフルする。たとえば、システムの光学系を、隣接する部屋に被写体を持つ1つの部屋に置きます。部屋に隣接する出入り口の内側に穴を配置し、被験者が実験者や迷子の光を見ることができないように位置合わせします。参加者が実験者の指示を聞くことができない場合は、インターホンシステムを追加します。</li>
	<li>視覚システムに対する目の位置がかなり正確であることを確認するために、黒いチューブに取り付けられたゴム製のアイカップ(両方とも可動カートに取り付けられている)を使用して、頭と顎の休息アセンブリのいくつかのフォームを作成します。このプロトコルで行われているように、試験レンズを使用して、標準化されたレンズを使用して屈折誤差を修正するためにチューブの後ろにマウントを追加します(すなわち、ティンティングなし)。 注意:試験レンズを使用すると、ガラスの「空白」を使用して、屈折矯正を必要としない人の光学効果が屈折矯正光学を必要とする人と一致することを保証することができます(図5のi参照)。<ol>
<li>さらに、被写体間で移動しないように、表示ステーションが固定されていることを確認します。レーザーレベルを使用して、アイピースと光学系(目の平面から7 m)の位置合わせを確認します。</li>
	</ol></li>
</ol>2. グレア認識の視力測定
メモ:実験セッションの開始時に、システム内のすべての光学要素が整列し、光強度(減衰なし)が正しく、被写体の目が適切な位置にあることが確認されます。その後、タスクは被験者(文字識別)に説明され、刺激は異なるレベルの強度でランダムな順序で提示されます。目標は、被験者が個々の文字を正しく識別できる最高強度を見つけることです(実際のしきい値は75%の正しい検出で原用的に定義され、6は8から正しい)。
<ol><li>制限の方法(閾値に近づく)と一定の刺激を使用して、被験者のグレア認識視力閾値の正確な値を得る。 注:より正確な心理物理学的方法(信号検出、強制選択)がありますが、この方法は、測定数と時間制約に基づいて使用されました。</li>
	<li>ランダム文字ジェネレータを使用して、ホイールの文字を一意のランダムな順序に整理します。他の認識タスク(スネレン図、スローン文字など)で一般的に見られる絞りには文字を使用します。 注: この方法で使用される文字は、P、L、D、U、Z、E、T、およびFでした。</li>
	<li>プロトコルを開始する前に、被験者の超閾値刺激を示すことによって実験タスクの性質を説明する。件名がタスクがかなり単純であることを認識していることを確認します: 文字を見ることができるかどうか?正確な確率的しきい値の導出を可能にする心理関数を生成するのに十分な試験を実行します。</li>
</ol>3. ハロメーター装置の構築
<ol><li>これらのメジャーのオプティカル テーブルの設定で同じ手順 1.1~ 1.2 を使用します。光源からの光が、2つの点の分離を可能にする十分なスペース(13-14 cm)にわたってライトシールドの背面を照らしていることを確認してください。</li>
	<li>ライトシールドを取り付け、光源から来る光のほとんどをブロックしてバッフルとして機能し、被写体が開口部から来る光を見て、ハロー/スポーク対策のための小さな(〜4mm)の開口部を含まないようにします。デジタルマイクロメータをライトシールドの背面に貼り付け、2つのライトポイントの物理的な分離を測定します。 注:開口部は2つのアバットと可動開口部(それぞれ2mm)によって生成されなければならず、シールドは、開口部が離れて移動すると、バッフルがそれらの間を通過する光を妨げるような折りたたみ可能なバッフルを含んでいる必要があります。</li>
	<li>このプロトコルとの一貫性を保つため、ライトシールドで測定される光出力が10 cd/m2であることを確認します。</li>
	<li>回路図(図2)13に従って、ライトシールドと被験者の間の空間にセンタリングキャリパーを配置し、頭部位置を安定化させる(単純な顎と額の休息)。キャリパーの顎が4mm開口と高さ〜13〜14cmに揃っていることを確認してください。 注:反射性のある素材を被写体側に置いて、はっきりと見えるようにすると便利です。顎は中心から等しく動き、その位置はバーニエスケールによって示される。</li>
	<li>このプロトコルで使用されるセットアップとの一貫性を維持するために、光シールドが〜100cmであり、キャリパーが被写体の目の平面から〜60cmであることを確認してください。</li>
	<li>2点測定を行う場合は、長焦点レンズを使用してください。焦点距離と、被写体の目の光シールドと平面からの距離に基づいて、この最終レンズの正確な配置を決定します。ハロー/スポーク対策を行う場合は、このレンズを取り外します。 注:このセットアップでは、眼の平面から18cmの200mmの伴眼性プラノ凸レンズが使用されました(これは、焦点を合わせるビームに目を置きますが、焦点を合わせる面ではなく、眼が最終的な焦点の前部です)。これは、非常に良い視力と低散乱を持つ個人は、多くの場合、非常に近い場合でも、光の小さなポイントに隣接する2つのアバットを見ることができるので使用されます。焦点を合わせるレンズは、点が重なり合い、2つの点を区別するために必要な距離を拡大します。</li>
	<li>目に置かれた白色反射率基準と、反射光放射計を使用して、放射と光の両方でスペクトル光出力を測定し、可視スペクトルが所望の特性を持っていることを確認します(この場合は、シミュレートされた太陽光、 図2)。エネルギー出力をより頻繁に、高感度検出器で監視するには、シリコンベースの光ヘッドを備えた通常の無線計を使用します。 注:このような光出力測定装置は、曲線のスペクトル形状とフォトメトリック値(目自体で同じ位置で測定)の両方を生成します。</li>
</ol>4. グレアジオメトリ
注: テストの前に、被験者は自然なシーンでハローとスターバーストの出現の例を提供しました( 図3を参照)。
<ol><li>被写体が整列したら、キャリパーの顎をハローを囲むまで動かし、スターバーストまたはスポークの外周にちょうど入るまで動かします。両方向 (インからアウト、およびアウトからイン) のスプレッドを平均化して、しきい値を取得します。</li>
	<li>2点メジャーを開始する場合は、2つの2mm開口の最大近接性を確保します。刺激は単一の明るい光の点として表示されることに注意してください。2つの開口部をゆっくりと離して、開口部を中心とした背面デジタルマイクロメーターで距離を定量化します。「ゼロ点」(アパーチャーに隣接する)から、各ライトポイントからの広がりが重複しない場合を示すように被験者に求めます(通常、ここでは1方向がうまく機能します)。</li>
	<li>被写体がシステムとずれた場合にエラーが発生する可能性がありますので、目が常に正しい位置にとどまるように小さなボアカメラ(赤外線)を使用します。</li>
</ol>

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</ol>

著者らは開示するものは何もない。

眼内散乱の視覚効果は、しばしば、グレア障害と不快感17,18と評価される。これらの方法は、強烈な光に伴う機能不全とわずかな痛みに直接焦点を当てますが、視力を無効にする方法に直接焦点を当てるのではなく、直接焦点を当てます。しかし、眼内散乱は強烈なときに視力に影響を与えるだけではないので、どのように重要です。低強度の視覚画像(例えば、低輝度、低コントラストターゲット)であっても、光散乱によって劣化し得る。基礎となる光学系15は、ストロール比、点広がり関数、または拡散指数(大きく輝度とは無関係)によって記述することができる。もう一つの方法は、低輝度(この設定では10 cd/m2)でも有効であり、2点光源の分離の測定を伴う。より広いポイントスプレッド機能を持つ個人は、2つの小さな光の点が異なって見える前に、より多くの分離を必要とします。2つの小さな点光源の広がりを定量化するレイリー基準法は、長い歴史を持つ19.本例では、この方法は、その生態学的妥当性を高めるために適合した(例えば、昼日光をシミュレートする白いキセノンを用いて)。
図5 は、グレア視力システムの概念図を示す。本質的には、それは太陽光をシミュレートする明るい白色の光源から始まります(キセノン電球は通常、良い選択であり、1000ワットは十分な強度を提供します)。光源からの光は水浴(可視光に透明)で冷却され、その後、焦点を合わせたビームで光を運ぶ一連のレンズによって操作されます。円形の中性密度フィルターは、文字状の開口部を通過する光を減衰します。被験者は、単離された刺激から一定の距離(〜7m)に座り、一度に片目(アイカップで固定された眼球位置)で刺激を見ます。被験者が見ているのは、それ自体がまぶしさの源である一連の文字です。特定の被験者に対して光が強すぎると、一貫した正しい識別は不可能です。グレア視力の閾値は、任意の数の古典的な心理物理学的手法を使用して定義することができる。
ハロメータの基本設計は、上述のグレア視力装置に類似しており、同じ光源(強烈なキセノン)と光学表13を使用することができる。2つの要素は、小さな可動開口部とセンタリング精密キャリパーを含むライトシールドの導入です。ライトシールドの開口部は直径4mmで、光源によってバックライトが付いています。この小さな穴を通過する広帯域光は、広がる明るい点源(観察者の光学特性によって決定されるパターンを作成するので、スポークの方が多く、他の人はより拡散性のハローイングを持っている)、キャリパーはこの幾何学的形状を測定するために使用されます。ライトシールドの4mm開口は、2つの小さな開口部(それぞれ2mm)に分けることができ、それぞれの広がりが重ならないまでゆっくりと離れて移動することができます。その距離(ライトシールド上のマイクロメートルで追跡)は、行動に由来する点広がり関数(2点閾値)として使用されます。
ハロー(ポイントソースの周りの拡散光)とスターバースト(ポイントソースから外側に放射する同心円光線)の直径は、限界の方法(上昇モードと降順モード)を使用して決定した。研究者は、被験者がガイドがちょうどハローまたはスターバーストを囲むことを示すまで、キャリパーの顎(中央から外側)を動かした。2点メジャーを行う場合、2つの小さなアバット開口はゆっくりと(水平に)離れて移動し、被験者は各ライトポイントからの広がりが重複しない場合(例えば、2つの点の間に小さな黒い空間を知覚したとき)を示します。システムの技術的な概略は、ハモンドら13によって記述されています。
光の散乱方法を測定すると、問題の性質(および修正)が指示されます。スターバースト(周辺スポーク)、ハロー、グレア障害、不快感はすべて個々の特徴を持っています。老化、疾患9、または手術8によって眼が損なわれると、これらの光学現象も異なる方法で変化する。例えば、ハローは比較的均質なベールと見なされることが多いのに対し、スターバーストは均質ではなく、周辺に広がる傾向がある。このパターンは、ハモンドら13によって明確に示されています。
これらの異なるパターンは、異なるタイプの補正7の必要性を示唆している。例えば、黄斑色素(黄斑に濃縮された黄色色素)は、中央グレア(視線における光のベール)20を補正するのに有用であることが示されている。しかしながら、これらの顔料は網膜窩の中および周囲にしかないため、その領域21の外側の光散乱には影響を与えない。この目的のために、眼のより前部の濾過は、着色眼鏡22、コンタクトレンズ13、または眼内インプラント23の使用などで望ましい。すべてのものが等しく、最適なまぶしさの視力を持つ個人は、貧しいまぶしさの視力を持つ人よりもはるかに高い強度で文字を識別することができます。
過去の研究では、光散乱の尺度は視力4などのより一般的に測定された指標とうまく相関しないことも示されている。これは、視力判定(スネレンチャートに似た)で直接畳まれた光散乱法の開発を動機づけた。以前の方法は、認識とは対照的に検出または解像度(例えば、様々な周波数の格子内の個々のバーを見る)に基づいていました。しかし、認識の視力は、他の形態と同様に、画像内の2つの要素間のコントラストに依存する。光散乱はその差を劣化させることができ、現在のグレア視力評価における依存的尺度であった。この若い、主に均質なサンプルの経験的な結果によって示されるように、すべてのものが等しく、光散乱効果が現実世界の条件下でどのように視覚機能に大きな個人差がある。

グレアは、眼内散乱から生じる光学的明瞭性の劣化として一般に定義される。この散乱は、画像の表現をレティナに歪め、視覚シーンの混乱した描写を生成します。眩に関連する大事故のほとんどは、太陽1によって引き起こされる昼間の眼内散乱のために起こる。この原点は、時刻と季節(太陽の位置)がドライバー2、3の年齢と同様に重要な変数であることを意味します。安全性の問題としてまぶしさの重要性を考えると、個人とグループの違いをテストするための(主に商業的な)デバイスに焦点を当てたいくつかの方法論学的研究が行われています 4 .多くの場合、これは視力チャートまたはグレーティングを囲む明るい光(通常はハロゲンまたは蛍光)として現れます。個体の特性(例えば、眼の色素沈着、レンズ密度)5に応じて、突き当たる光は、性能を低下させるベール輝度を引き起こす。最初は赤面し、これらのタスクは顔の妥当性が高いようです。図1A,Bに示すように、散乱を増やすことは直接ベールオブジェクトを行い、利用可能なテストはグレア源の強度と個人的特性に起因する分散をキャプチャします。しかし、テストにはいくつかの欠点6があり、散乱の多くの重要な側面は評価されないままにしておきます。最初の、そして最も明白なのは、単に日常生活の中で最も一般的なまぶしさの源が太陽であるということです。
眼内散乱は、年齢と眼色素沈着7によって複合化される波長に複雑な依存性を有する。この自然源から逸脱した程度に、そのような状況での視覚機能を予測する能力は制限される可能性がある。一般的なテストでは、白色発光ダイオード(LED)またはサイドマウントハロゲンを使用します。2,422人のヨーロッパ人ドライバーの初期の研究では、ファン・デン・ベルクらは、眼の中に散乱し、視力が、被験者の視力の質の比較的独立した予測変数であった(散乱と視力は相関しなかった)4を指摘した。しかし、現実の世界では、多くの場合、グレアは表示されているオブジェクトから直接来ます。グレア源は、上(例えば、太陽)または側面(例えば、車のヘッドライト)から来るかもしれないが、ベールの輝度は、視線に直接である。本研究では、昼日の太陽光に近い光源を選択し(図2)、認識(単に検出しない)、タスクと光のストレスが視聴者の直接の視線のどこにあるかに基づいてタスクを設計することで、これらの問題の両方に対処しようとしました。
輝度を覆って視力を低下させる(視線に沿って散乱する)に加えて、多くの条件が目の中の散乱の実際の幾何学的形状に影響を与える(すなわち、黄斑内の前方光散乱だけではない)、視力を低下させる。これは、ハローとスポークの一般的な外観(または十分に衰弱する場合、陽性ジフォトプシア(PDP)によって記述される(例えば、 図3参照)。PDPは、白内障を有する人に加えてレーシック矯正手術8 を受けた個人に共通の副作用である(しばしば臨床的に「耐え難い」PDP9と呼ばれる -この人口統計は、70歳以上の人口のおよそ半分を含む)。PDPは、手術自体が角膜に不均一性を作り出し、レンズカプセル内のインプラントの座席が不完全であり、多くのレンズ設計がプレスビオペーアなどのいくつかの問題に対処しながら、スポッキングやハローなどの他の問題を作成するので、白内障手術によって修正されないことがよくあります。例えば、Buckhurstらは、眼内散乱が異なる透明眼レンズ(IOL)設計間で同じであったが、多焦点レンズが有意なPDP10を生み出したことを示した。
視覚的なハロー/スポークを正確に測定するように設計された最初のハロメーターは、ロバート・エリオットによって1924年に記述されました。デバイスは本質的に小さな開口部とスライドルールを備えたボックス内のランプでした(以前のバージョンでもろうそくからの視覚効果の図面を使用していました)。そのテーマのいくつかのバリエーションは、アストンハロメーターと呼ばれるデバイスが最終的に市場に到達するまで9に続きました。この装置10,11は、タブレットコンピュータの中央にある明るい白色LEDに基づいている(被験者は、0.5°ステップで遠心移動するタブレットを取り囲む文字を識別する)。前述のとおり、この設計の課題の 1 つは、白色の LED は太陽に適さないということです。もう一つは、単にソース(単一のLED)が重要なハローとグレアスポークを誘発するのに十分明るくなっていないということです。研究者たちは、光散乱を増加させる(およびタブレットの表面からの鏡反射を減少させる)するためにバンゲッター閉塞箔(本質的にディフューザー)を課した。しかし、これはソースを混乱させるリスクがあります(すなわち、散乱の多くは、目の中の不均一性ではなく、定量化する必要がある変数ではなく、拡散器から来ています)。ハロメーターの再設計には、これらの問題に対処するためのいくつかの機能があります。まず、広帯域キセノンを太陽シミュレータ12として使用し、エリオットが導入した元の開口法を精密中心キャリパーで使用する。
中央開口を形成する光シールドは、光の広がりを測定するためにゆっくりと離れて移動することができる2つの小さな開口部に分離することができるという付加的な利点を有する(本質的には、行動に由来する点広がり関数;図4を参照)。この設計は、フォトクロミックコンタクトレンズ13の光学特性を評価するために、最近のいくつかの研究で使用されています。一緒に、ハローとスポークの直径を測定し、2点光源(光広がり)とグレア視力の間の最小距離を測定し、患者が現実世界の条件を使用してまぶしさに苦しむことだけでなく、どのように対処する。眼内の光散乱の行動効果は、単一現象4、14、15ではない。これらの変数はそれぞれ、視覚機能における分散の比較的ユニークな側面を説明します。ハローは、例えば、結晶レンズから主に生じる前方光散乱から生じる。スポーク(本質的には毛様性冠動脈)は、光路14、16に沿って小粒子散乱から生じる回折および収差に由来する。

<table><tbody><tr><td><強>グレア認識鋭敏度:</強> *手作りの機器</td><td></td><td></td><td></td>を示します</tr><tr><td>100 mm 円形減光フィルター</td><td>エドマンドの光学</td><td>ストック&nbsp;#54-082</td><td></td></tr><tr><td>1000W キセノンアークランプ 電球)</td><td>ニューポート</td><td>モデル6271</td><td></td></tr><tr><td>ブレッドボード光学テーブル</td><td>ニューポート</td><td>モデルIG-36-2</td><td></td></tr> <tr><td>*チンレストアセンブリ</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>*円形の回転子および手紙の</td><td></td><td></td>開き <td>手紙の開きは金属のstencils</td></tr><tr><td>*デジタル ポテンショメーターおよびreadout</td><td></td><td></td>として組み立てられるか、または購入することができます <td>これは単に円のくさびの位置のためのわずかな読み出しを供給します（本質的にポテンショメータに接続された電圧計)</td></tr><tr><td>平凸アクロマティックレンズ</td><td>エドマンドの光学</td><td>モデルKPX187-C</td><td>100 mm EFL、可視の反射防止コーティング、直径50.8 mm(取り付けはこのサプライヤーからも入手可能です)</td></tr><tr><td>ラジオ</td><td>メーターGraseby Optronics United Detection Technology(UDT)</td><td>モデルS370</td><td></td></tr><tr><td>リサーチアークランプハウジングと電源</td><td>ニューポート</td><td>モデル66926</td><td></td></tr><tr><td>スペクトル放射計</td><td>PhotoResearch Inc</td><td>PR650</td><td></td></tr><tr><td>トライアルレンズ</td><td>プレミア眼科サービス</td><td>SKU:RE-15015</td><td></td></tr> <tr><td>*ウォーターバス</td><td></td><td></td><td>少量のホルマリンを含む水で満たされた円筒形のチューブを囲む2つの光学フラット</td></tr><tr><td><>ハロメーター:</強力> *手作りの機器</td><td></td><td></td><td></td>を示します</tr><tr><td>1000 W キセノンアークランプ</td><td>上記</td><td></td><td></td>と同じ</tr><tr><td>アークランプ電源</td><td>上記</td><td>と同じ 上記と同じ</td><td></td></tr><tr><td>ブレッドボード光学テーブル</td><td>上記</td><td></td><td></td>と同じ</tr><tr><td>*キャリパー</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>*あごと額のレスト</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>デジタルマイクロメーター</td><td>広く利用可能</td><td></td><td></td></tr><tr><td>*ライトシールド</td><td></td><td></td><td>バッフルとして機能することができなければならず、折りたたみ式バッフルを装備し、2つの可動開口部(各2mm)を装備</td></tr>しています<tr><td>平凸型アクロマティックレンズ</td><td>エドマンドの光学</td><td></td><td>200mm有効焦点距離</td></tr></tbody></table>

眼内散乱の行動効果の測定

Measuring the Behavioral Effects of Intraocular Scatter

眼内散乱は、その関連する機能的症状を伴い、自動車事故の主な原因であり、隠れ眼疾患および眼外疾患(例えば、角膜およびレンズの疾患)の重要なバイオマーカーである。しかし、光散乱の行動結果を測定するほぼすべての現在の方法は、主に構築物と内容の妥当性の欠如を反映した様々な制限に苦しんでいます:ウィットに、対策は現実世界の状況(例えば、人工光対太陽光)または日常的なタスク(例えば、視覚的に厳しい条件下での認識)を十分に反映していません。
このプロトコルは、散乱形状とグレア条件下での視覚認識を定量化することによって眼内散乱の行動効果を測定する2つの新しい生態学的に有効な方法を記述する。前者は、明るい点源に起因するハローとスポークの直径を評価することによって測定された。光の広がり(基本的には、レイリー基準を用いて決定された点広がり関数)は、広帯域光の2つの小さな点間の最小知覚距離を決定することによって定量化した。後者は、明るい光が輝く開口部を使用して形成された文字の識別に基づいて行われました。

グレア視力測定では、20人の若い被験者(平均年齢=19歳、標準偏差(SD)=1年)を良好な視力で試験した。 図6 に示す結果は、1つの比較的明るい強度レベルで見られる文字数の変動を示しています。データを分析する別のアプローチは、正しい識別を使用して、8個中6個の識別(75%の正しい識別でエネルギー)として定義された閾値を持つ心理関数を生成することです。 図6に示すように、健康な若い被験者をテストする場合でも、広いバリエーションが存在します。
ハローおよびスポークメジャーからのデータは図7A,Bに示されており、23人の若い被験者(平均年齢=20歳、SD=4年)の異なるサンプルから得られたものである。両方のサンプルは、ジョージア大学の学生集団から募集されました.これらの被験者はいずれも視力が良く(20/20)、クリアコンタクトレンズで矯正された。2つの光点を別個として解決するために必要な最小距離(mm)(ここでは2点の閾値)も測定した。これらのデータは、図 8に示します。
図6、図7、および図8に示すように、サンプルが非常に均質であるにもかかわらず(視力の良い比較的若い健康な観察者で構成される)、散乱の行動尺度には大きなばらつきがあった。これは、視覚機能の標準的な臨床尺度(例えば、視力)が、現実世界の状況下での視覚性能に影響を与える可能性が高い多くの視覚属性を定量化できないことを示唆している。
<img alt="夜間のストリートビジョン、異なる距離の車のライト、視認性の低下、2つのシーンの比較。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62290/62290fig01.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 1"> 図1:夜間運転のシナリオを2つ挙げる。(A)道路の歩行者がはっきりと見える車のヘッドライトからの最小眼内散乱。(B)車のヘッドライトから高眼内散乱し、道路の歩行者を隠す。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62290/62290fig01large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="スペクトルエネルギー分布グラフ。正午の太陽光、キセノン光源、白色LED。波長解析。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62290/62290fig02.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 2"> 図2:真昼の太陽光(赤)、キセノンアーク灯光源(黒)、高輝度の白色LED光源(青)のスペクトル分布を表すグラフ。 略語: LED = 発光ダイオード <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62290/62290fig02large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="光の散乱の例:スポーク、ハロー、スターバースト、夜間および道路シーンでの2点散乱。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62290/62290fig03.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 3"> 図3:PDP現象の例:スポーク(左端)、ハロー(左)、スターバースト(右)、2点光散乱(右端)の例 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62290/62290fig03large.jpg" target="_blank">をクリックして、この図の大きなバージョンを表示します。</a>
<img alt="ヘッドライト散乱図;車のグレアレベルと視角エネルギーグラフの無、軽度、高散乱。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62290/62290fig04.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 4"> 図4:ポイントスプレッド機能の意味表現と車のヘッドライトの視覚的なイラスト Y 軸の相対エネルギーと x 軸上の視覚的な角度。2 つの明るい光の点(ヘッドライト)の間の分離が、その幅の動作尺度である方法を視覚的に示します。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62290/62290fig04large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="レンズを通る光路、回転ホイール、スネレンチャートを含む光学ビジョンテストセットアップ図。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62290/62290fig05.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 5"> 図5: グレア視力システムの概念図。 成分としては、(a)キセノン光源、(b)コリメーティングレンズ、(c)水浴、(d)焦点レンズ、(e)円形フィルタ(100mm中性密度フィルタ)、(f)フィルターホルダー、(g)レンズ、(h)円形回転ホイールの文字絞り、(i)回折補正(レンズ)、(j)円形強力なフィルターのデジタル読み出しが含まれる。略語: CL = コリメーティングレンズ;FL = 焦点レンズ;L = レンズ;TL = 試用レンズ。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62290/62290fig05large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="文字認識バリエーションチャート。番号と正しく識別されたもの。視覚研究の結果。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62290/62290fig06.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 6"> 図6: 各被験者が明るい定数(絶対エネルギー、16,392 cd/m2)でいつ明るさで保持されたかを識別できた文字の数を示す縦棒グラフを<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62290/62290fig06large.jpg" target="_blank">クリックして、この図の大きなバージョンを表示してください。</a>
<img alt="眼科研究結果におけるハローとスターバーストの直径の個人差を示す棒グラフ。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62290/62290fig07.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 7"> 図7: 23人の若くて健康な観察者のサンプルの個体差を示す縦棒グラフ。 (B)スターバーストジアマーグラフの個人差<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62290/62290fig07large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="感覚知覚を測定する被験者間の 2 点閾値の個人差の棒グラフ。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62290/62290fig08.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 8"> 図8: 2つの小さな光の点が重ならない最小距離を示す縦棒グラフ(2点閾値)。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62290/62290fig08large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>

本プロトコルでは、概念設計要素とグレア視力装置の構造開発の概要を説明する。さらに、正のジフォトプシア(ハロー、スポーク)および2点光閾値を測定するための装置の設計について説明する。

Intraocular scatter, with its associated functional manifestations, is a leading cause of automotive accidents and a significant biomarker of covert and ...

眼内散乱の行動の結果は、多くの場合、運転事故などの多くの一般的な問題の中心に深刻です。本研究は、散乱が視覚認識に及ぼす影響を測定する新しい方法を表している。この方法論の主な利点は、比較的単純な光学を使用しながら、生態学的妥当性の高度です。白内障は世界の失明の主な原因です。明るい病気の前に、レンズは光を散乱させ、何十年もの間視力を低下させる。適切な測定は、よりタイムリーな治療を動機づけることができる。光学表で作業し、ベンチの後端に関連する電源を備えた1000ワットのキセノンアークランプを取り付けます。光源からの光をコリメートする位置に最初のレンズを取り付け、強い光源によって生成される光学の中の熱を取り除く光学要素を導入する。光学系内の次のレンズを導入して、光密度の約2つのログ単位の線形範囲にわたって光を減衰させる100ミリメートル円形中立密度フィルタ上の小さなポイントに光を焦点を合わせます。デジタル読み出しをポテンショメータに結合して、フィルタの公称位置を決定します。中立密度フィルターの背後にディフューザーをインストールします。校正された放射計を使用して、円形フィルタの位置に対応する実際の光量を決定し、実験の過程でシステム内の全体的なエネルギーが一定であることを定期的に確認します。メカニカルシャッターまたはブロッキングフィルターとホルダーを使用して、試験間の刺激を遮蔽します。次のレンズをシステムに加え、コリメーティングレンズを、各文字絞りの直径に合わせて光が膨張するように配置し、光型を完全に照らします。文字の絞りを構築するか、金属ステンシルとして購入します。スプリング付きのタブとディボットを持つ円形のローテーターに文字の絞りを置き、実験中に車輪の動きがないように各文字を所定の位置にロックします。次に、被験者が後ろに照らされた文字の開口部しか見ることができないようなシステムをバッフルします。たとえば、システムの光学系を、隣接する部屋に被写体を持つ1つの部屋に置きます。部屋に隣接する出入り口の内側に穴を配置し、被験者が実験者や迷子の光を見ることができないように位置合わせします。視覚システムに対する目の位置がかなり正確であることを確認するために、移動可能なカートに取り付けられたヘッドとあごの残りのアセンブリのいくつかのフォームを作成します。チューブの後ろにマウントを追加して、試験レンズを使用して、標準化されたレンズを使用して、ティントなしで屈折誤差を修正できるようにします。レーザーレベルを使用して、接眼レンズと光学系の位置合わせを確認します。プロトコルを開始する前に、被験者のスーパー閾値刺激を示すことによって実験タスクの性質を説明する。あなたが見ることができる手紙と手紙を見ることができるときに私に知らせてください。ランダム文字ジェネレータを使用して、ホイールの文字を一意のランダムな順序に整理します。限界の方法を使用してしきい値に近づき、一定の刺激を行い、被験者のグレア認識視力しきい値の正確な値を取得します。件名が、タスクが非常に単純であることを認識していることを確認します。正確な確率的しきい値の導出を可能にする心理関数を生成するのに十分な試験を実行します。結果は、1つの比較的明るい強度レベルで見られる文字の数の変動を示した。健康な若い被験者をテストする場合でも、幅広いバリエーションが存在していました。ハローとスポークからのデータは、23人の若い被験者の異なるサンプルから得られた。両方のサンプルは、ジョージア大学の学生集団から募集され、すべての科目は良い視力を持っていました.2つの光点を明確に解決するために必要な最小距離も測定した。サンプルが非常に均質であるにもかかわらず、散乱の行動対策には大きなばらつきがあり、視覚機能の標準的な臨床尺度は定量化できなかった。白色光を効果的にシミュレートする光源を使用することを忘れないでください。取り付けられたレーザーレベルは、全体的な位置合わせを保証するのに役立ちます。年齢、秘密の前眼疾患など、まぶしさ障害と共に変化する既知の変数が数多くあります。このような変数がグレア条件下での認識に及ぼす影響はまだ評価されていません。この方法は、このような研究を可能にします.

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Research

JoVE Journal

Behavior

行動

弱視は、しばしば片目の強い抑制を伴って視覚野の発達障害です。我々は、仮想現実ゴーグルやポータブルiPod...

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このプロトコルは、ゴニオフォトメーター原理を用いて眼内レンズ（IOL）からの光の前方散乱および後方散乱の全角度定量評価を可能にする走査光散乱プロファイラー（SLSP）について記載している。...

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ジコプティック視視条件における双眼中央視野と双眼運動の評価

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学ぶ眼内散乱の行動効果測定法。キセノンアークランプと光学系を用いて、まぶしさ下での視覚認識と散乱幾何学を定量化する生態学的妥当性の高い手法を解説する。

眼内散乱の行動効果の測定

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