여기서는 양안 시력을 평가하기 위한 포괄적인 과제 목록을 제시합니다. 과제에는 말초 입체시력과 심층 운동이 포함되며, 이는 현재 임상 검사에서 평가되지 않습니다. 이러한 과제를 통합하면 개인의 쌍안경 능력을 심층적으로 평가할 수 있습니다.
방법 논문
여기서는 양안 시력을 평가하기 위한 포괄적인 과제 목록을 제시합니다. 과제에는 말초 입체시력과 심층 운동이 포함되며, 이는 현재 임상 검사에서 평가되지 않습니다. 이러한 과제를 통합하면 개인의 쌍안경 능력을 심층적으로 평가할 수 있습니다.
감각 융합과 입체시는 양안 깊이 지각의 두 가지 중요한 구성 요소입니다. 현재 임상 검사는 감각 융합의 정량적 측정을 제공하지 않으며, 입체시의 제한된 측면만 평가합니다. 더 중요한 것은, 표준 임상 검사에서 양안 융합이 보이지 않는 환자들이 양안 통합 능력을 입증하고 양안 차이와 움직임 단서로부터 깊이를 인지할 수 있다는 점으로, 이는 현재 검사만으로는 양안의 모든 측면을 검사하기에 충분하지 않다는 점을 시사합니다. 여기에는 양안 시력에 대한 포괄적인 평가를 제공하기 위해 8가지 검사 체계가 제시되어 있습니다. 이 테스트들은 양안 처리의 다양한 구성 요소를 대상으로 기존 평가를 정제하고 확장하도록 설계되었습니다. 구체적으로, 글자 안구 우세와 플래드 모션 통합은 감각 융합의 정량적 측정을 제공합니다. 주변 시야에서의 양안 통합은 미세 및 거친 주변 입체 시각 검사, 동적 국소 입체 시, 운동 시차 검사를 통해 평가됩니다. 심층 운동은 동적 국소 입체시, 풀프리치 과제, 운동 시차로 평가됩니다. 추가적인 다빈치 입체시술은 양눈 간 폐쇄 차이를 측정하여 양안 통합에 대한 질적 통찰을 제공합니다. 정상 시력을 가진 참가자에게서 모범적인 결과가 나타난다. 특정 요구를 수용하고 더 넓은 집단에 적용할 수 있도록 현재 프로토콜을 수정할 수 있습니다.
양안시는 세 가지 계층적 과정을 통해 정확한 깊이 인식을 가능하게 합니다. 첫 번째 단계는 동시 지각으로, 관찰자가 양쪽 눈에서 정보를 인지합니다. 이후 두 눈이 정렬되어 공간적으로 상관된 영상을 받을 때 운동 및 감각 융합이 일어납니다. 입체시는 감각 융합의 최고 수준으로, 양안 차이 처리에 의존합니다 1,2. 동시 지각과 운동 융합을 평가하기 위한 다양한 임상 검사가 제공되며, 예를 들어 시놉토포어, 프리즘을 이용한 융합 융합, 그리고 Worth 4-Dot(W4D) 테스트 3,4,5가 있습니다. 그러나 중심 시야 외의 감각 융합과 입체시에 대한 정량적 평가는 여전히 제한적입니다. 이 테스트 배터리의 목적은 현재 평가되지 않은 양안 처리 측면을 평가하는 것입니다.
감각 융합은 W4D 검사와 바고리니 줄무늬 렌즈 3,4,5와 같은 도구를 사용하여 임상적으로 평가됩니다. 이 방법들은 환자가 양안 융합을 달성하는지 아니면 한쪽 눈의 입력을 억제하는지 효과적으로 판단합니다. 하지만 이들은 정성적이며, 감각 융합 능력이 다양한 환자들을 구분하지 못합니다. 여기서 제안된 일련의 검사들은 문자 안구 우세 검사와 plaid 모션 통합 7,8,9를 기반으로 감각 융합 및 안구 간 억제 6의 정량적 측정값을 제공합니다.
입체시는 TNO, Randot, Frisby 스테레오 테스트등 다양한 임상 검사로 평가할 수 있습니다. 3,4,5. 이 기기들은 입체심의 정량적 측정을 제공하지만, 여러 측면에서 한계를 지니고 있습니다10,11. 첫째, 이 인쇄된 시험들은 이산 단계로 구분된 고정된 격차 수준만을 제공합니다. 둘째, 입체시는 중심 시각 내에서만 평가되며, 시각 해상도가 가장 높은 12,13,14입니다. 셋째, 인쇄된 포맷은 정적인 입체시만을 측정합니다. 양안 불균형과 운동 정보 처리가 신경 수준15에서 연관되어 있다는 것은 잘 알려져 있습니다; 따라서 움직임 단서를 포함하는 테스트를 개발하는 것이 중요합니다.
제안된 배터리의 모든 과제는 적응적 절차와 지속적인 자극 방법 등 엄격한 심리물리학적 방법을 적용하여 이러한 한계를 해결하는 것을 목표로 합니다. 배터리는 깊이 인식의 다양한 구성 요소를 대상으로 한 8개의 테스트(표 1)로 구성되어 있습니다. 이 과제들은 감각 융합, 주변 시야 입체16, 17, 18, 심층 운동 지각19, 20, 21, 22의 개별 임계값을 정확히 추정하도록 설계되었습니다.
이 프로토콜은 최소한의 장비가 필요하며, 대부분의 부품은 표준 상업용 재료로 쉽게 교체하거나 미러 입체경용 전문 업체에서 구매할 수 있습니다. 응답 상자는 선택 사항이며 3D 프린팅이 가능합니다. 전체 시험 배터리는 약 85분 이상의 시험 시간이 가능한 연구 환경에 가장 적합합니다(지침, 연습 시험, 휴식 포함). 그럼에도 불구하고, 이 검사들의 하위 집합은 연구자와 임상의에게 특히 임상 환경에서 현재 검사되지 않은 말초 입체시와 심층 운동 영역에 대해 양안 시각의 특정 측면에 대해 빠르고 유용한 통찰을 제공할 수 있습니다(표 1). 정신물리학 원리에 대한 기본적인 이해와 최소한의 파이썬 프로그래밍을 통해 이러한 작업들은 다양한 연구 또는 임상 필요에 맞게 조정할 수 있습니다.
| 임무 | 특징 | 자극 이심률 | 방법론 | 공식 시험 시간 (분) |
| 글자 안구 우세 | 감각 융합 | 3.75° | 두 개의 1-위-1-아래 계단과 지속적인 자극 방법 | 7 |
| 플래드 모션 통합 | 감각 융합 | 0° | 3개의 1분 트라이얼 | 3 |
| 미세한 말초 입체 시각 | 중추 및 말초 입체 시각 | 0° 및 10° | 2-간격 강제 선택; 1-위-2-아래계단 | 20분 (장소당 4분) |
| 거친 말초 입체 시각 | 말초 입체 시각 | 5° | 각 조건당 15건의 시험 | 5 |
| 동적 국부 입체 | 심층 모션 촬영; 중심 및 말초 입체 시각 | 6° | 2-간격 강제 선택; 1-위-2-아래계단 | 25분 (장소당 5분) |
| 풀프리치 과제 | 시간적 불균형에 의한 입체 시각 | 전체 화면 | 지속적인 자극의 방법 | 12 |
| 운동 시차 | 오클루전; 모션 인 뎁스 | 4° | 1-위-2-아래계단 | 10 |
| 다빈치 스테레오스프시스 | 오클루전; 양안 적분 | 1.5° | 조건당 10건의 시험 | 3 |
| 총 시험 시간 | 85 |
표 1: 배터리 내 작업 개요. 포대에 포함된 8가지 임무에 대한 설명. 시험 기간에는 연습과 휴식 시간이 포함되지 않는다는 점을 참고하세요.
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이 연구 프로토콜은 워털루 대학교 연구 윤리 사무국(44843)과 맥마스터 연구 윤리 위원회(1733)의 승인을 받았습니다. 모든 절차는 헬싱키 선언에 명시된 원칙에 따라 진행되었습니다. 참여 전에 서면 동의가 이루어졌습니다. 시험 자극에 관한 사양은 보충 파일 1을 참조하십시오.
1. 장비 설치 준비


그림 1: 실험 환경. 모니터, 거울 입체경, 턱받침, 응답 박스, 키보드, 마우스, 그리고 참가자용 숫자 패드를 보여주는 실험 구성. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
2. 실험 시작
참고: 이 단계는 연습 시험과 공식 시험을 수행하는 일반적인 지침을 제공합니다. 각 작업에 대한 구체적인 지침은 3단계부터 10단계까지 제공된다.
3. 런 글자 안구 우세
참고: 한 가지 공식 시험은 두 개의 1-위-1-아래 계단과 지속적인 자극 방법으로 구성됩니다.

그림 2: 글자 안구 우세 과제 및 결과. (A) 시험 자극. (B) 지속적인 자극 방법을 사용한 모의고사 결과. (C) 두 개의 계단 결과. 검은색과 파란색 선은 두 계단 각 계단의 대비를 나타냅니다. 색깔 막대는 각 계단에서 얻은 임계값을 나타냅니다. (D) 상수 자극 방법에서의 심리측정 기능. 점들은 참가자가 왼쪽 눈에 제시된 글자가 각 조영제에서 더 밝게 느껴진 시험의 비율을 나타냅니다. 빨간 곡선은 적합 심리측정 곡선을 나타냅니다. 점선들의 교차점은 추정된 주관적 평등점(PSE)을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
4. 플래이드 모션 통합 실행
참고: 초기 시연을 통해 참가자가 친숙해지도록 하고, Enter 키를 누르면 연습 시험을 시작하세요.

그림 3: Plaid 모션 통합 과제와 결과. (A) 시험 자극. (B) 대표성 결과. 색깔 막대는 참가자가 인지된 각 움직임 방향을 라벨링된 것으로 보고한 비율을 나타내며, 좌우 방향이 동시에 보 일 때도 분할된 경우도 포함됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
5. 미세한 주변 입체 시각 검사

그림 4: 미세한 말초 입체시술 작업과 결과. (A) 주변 과제를 위한 자극 테스트 (B) 중심 과제를 위한 자극 검사. (C) 대표성 결과. 빨간색과 파란색 곡선은 각각 각 위치(0° 및 10° 이심률)에서 교차 및 교차하지 않은 차이에 대한 계단 데이터를 나타냅니다. 각 그래프 오른쪽의 색깔 막대는 각 계단에서 얻은 임계값을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
6. 거친 말초 입체시술 수행
참고: 스페이스바를 눌러 시험을 시작하세요.

그림 5: 거친 말초 입체시술 과제와 결과. (A) 시험 자극. (B) 대표성 결과. 빨강, 파랑, 초록색은 각각 교배, 교배되지 않은 시험, 잡지 시험의 데이터를 나타냅니다. 왼쪽 막대는 깊이가 보고된 시험 비율을 나타냅니다. 중간 막대는 깊이가 보고된 시험에서 올바른 깊이 방향 응답의 비율을 나타냅니다. 오른쪽 막대는 두 개의 별이 보고된 시험 비율을 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
7. 동적 국소 입체 시각 실행
참고: 이 시험에는 독자들이 과제에 익숙해지도록 단계별 지침을 제공하기 위해 설계된 네 가지 연습 시험이 포함되어 있습니다.

그림 6: 동적 국소 입체 시각 과제와 결과. (A) 단계별 연습용 메뉴. (B) 시험 자극. (C) 대표성 결과. 빨간색과 파란색 곡선은 각각 망막 위치(0°와 5° 편심도)에서 교차 및 교차하지 않은 차이에 대한 계단 데이터를 나타냅니다. 각 그래프 오른쪽의 색깔 막대는 각 계단에서 얻은 임계값을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
8. 풀프리치 과제 수행
참고: 화면 절반의 휘도는 중성 밀도(ND) 필터를 모방하기 위해 줄여졌습니다(그림 7A).
참고: 물리적 응답 상자는 보충 파일 2에 설명되어 있습니다.

그림 7: 풀프리치 과제와 결과. (A) 시험 자극. 모든 달은 움직이고 있는데, 맨 아래에 있는 달만 빼고요. (B) 응답 박스 내부, 천장에 부착된 별과 레일 위의 달이 보입니다. (C) 불균형 매칭 과제의 결과. 중앙값은 검은 점과 주황색 선으로 표시됩니다. 박스플롯은 범위(최소와 최대)와 4분위 범위를 나타냅니다. 필터 세기별로 단 세 번의 시험만 테스트되었기 때문에, 중앙값과 극값은 각 조건의 모든 데이터를 반영합니다. 파란색 선은 모든 필터 강도에서 중앙값 데이터를 사용한 선형 회귀를 나타냅니다. (D) 물리적 깊이 매칭 과제의 결과. 중앙값은 검은 점과 주황색 선으로 표시됩니다. 박스플롯은 범위(최소와 최대)와 4분위 범위를 나타냅니다. 필터 세기별로 단 세 번의 시험만 테스트되었기 때문에, 중앙값과 극값은 각 조건의 모든 데이터를 반영합니다. 파란색 선은 모든 필터 강도에서 중앙값 데이터를 사용한 선형 회귀를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
9. 동작 시차 실행

그림 8: 모션 시차 과제와 결과. (A) "시차" 과제를 위한 자극 테스트 (B) "시차 + 불균형" 과제를 위한 자극 검사. 이 예시의 왼쪽 아래 칸(숫자 "4")에는 양안 차이 단서가 포함되어 있다는 점에 유의하세요. (C) "시차" 과제의 대표 결과. 빨간색과 파란색 선은 두 계단의 원시 데이터를 나타냅니다. 색깔 막대는 각 계단에서 얻은 임계값을 나타냅니다. (D) "시차 + 불균형" 과제에서 나온 대표 결과. 빨간색과 파란색 선은 두 계단의 원시 데이터를 나타냅니다. 색깔 막대는 각 계단에서 얻은 임계값을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
10. 룬 다 빈치 입체 시각

그림 9: 다빈치 입체 시각 과제 및 결과 (A) 두 쌍의 이방 자극을 보여주는 테스트 자극의 일러스트. (B) 융합 후 지각 결과. 눈을 교차시켜 왼쪽과 중간 자극을 융합하면 (a)에 보이는 착시가 나타나고, 가운데와 오른쪽 자극을 융합하면 (b)에 보이는 착시가 나타납니다. 각 시도마다 한 쌍의 자극만 보여진다는 점에 유의하세요. (C) 대표성 결과. 파란색, 빨간색, 회색 막대는 참가자들이 올바른 깊이, 잘못된 깊이, 또는 무깊이를 보고한 시험 비율을 나타냅니다. 이 예시에서 모든 응답이 정확했다는 점에 주목하세요; 따라서 빨간 바는 표시되지 않습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
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대표 데이터는 정상 시력(시력 0.0 logMAR, 입체시각 40 arcsec)을 가진 20세 참가자로부터 수집되었습니다.
글자 안구 우세
두 개의 계단과 지속적인 자극 방법(그림 2C,D)의 결과는 이 참가자가 약간 더 강한 오른쪽 눈 우세함을 나타냅니다.
예상 결과: 각 계단은 점차 임계점에 가까워지며, 마지막 몇 개의 반전은 그 지점 근처에 모여 있어야 합니다. 이상적으로는 두 계단이 비슷한 임계점까지 수렴해야 합니다. 심리측정 곡선은 S자 모양이어야 하며, 이상적으로는 곡선 위나 그 주변에 데이터 포인트가 배치되어야 합니다. 역 S 모양은 아마도 잘못된 응답을 나타내며, 밝은 글자가 아...
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이 새로운 검사 체계는 동시 지각과 융합부터 입체시의 기저에 있는 뚜렷한 메커니즘에 이르기까지 양안 시각의 여러 측면을 평가하기 위해 개발되었습니다. 전체 프로토콜은 최소 85분이 소요되며, 깊이 지각에 대한 포괄적인 평가를 제공합니다. 검사는 연구나 임상적 필요에 따라 개별적으로 또는 병행할 수 있습니다. 전체 시험 배터리는 더 긴 시험 기간이 가능한 연구 환경에 가장 적합합니다. 그럼에도 불구하고, 이러한 검사의 하위 집합은 양안 시력의 특정 측면에 대해 빠르고 유용한 통찰을 제공할 수 있습니다(표 1).
여기에 설명된 프로토콜은 현재 임상 및 연구 환경에서 평가되지 않는 입체 시각 측면을 평가할 수 있는 잠재적 틀을 제공합니다. 예를 들어, 단안약시('게으른 눈') 환자는 억제38을 경험하며 임상적으로 측정 가능한 입체시의 부재를 보입니다. ...
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모든 저자는 이해 상충이 없음을 선언합니다.
이 연구는 EN, XG, DM, DIS, BT에 대한 캐나다 보건연구소(CIHR) 보조금(PJT 183761)의 지원을 받았습니다. 이 연구 개발에 기여해 준 REWIRE-D 연구 그룹(rewire-d.ca)에 감사드립니다.
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```html
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 코드 | N/A | https://git.uwaterloo.ca/hvnl/binocularbatterycodes_manuscript/-/tree/9f7ff9eb1705d50060ca46a8ac2d2d1848349368/ | 자극을 생성하고 프로토콜을 실행하는 데 사용된 코드는 "카탈로그 번호" 열에 제공된 저장소에서 사용할 수 있습니다. |
| 컴퓨터 | Alienware, Dell Inc., 텍사스, 미국 | XPS 8930 | Intel Core i7-9700 CPU, 64 GB RAM |
| 이마 및 턱 받침대 | N/A | N/A | 사용자 정의 제작, 머리 위치 및 시야 거리 유지에 사용 |
| 거울 입체경 | N/A | N/A | 사용자 정의 제작 |
| 모니터 | LG 전자, 서울, 한국 | LG 27UP600-W | 해상도: 3840 × 2160 픽셀, 화면 너비: 59.5 cm, 새로 고침 속도: 60 Hz, 응답 시간: 5 ms; 회색 배경 광도는 340 cd/m2로 설정 |
| 마우스 및 키보드 | N/A | N/A | 실험자 사용 |
| 숫자 패드 | N/A | N/A | 참가자 사용 |
| 프로그래밍 환경 | N/A | https://www.psychopy.org/ | PsychoPy 2022.2.4 (Python 3.6.6에서 실행), Windows 10 (Microsoft Corporation, 레드몬드, WA, 미국)에서 실행 |
| 응답 상자 | N/A | N/A | 사용자 정의 제작, 필요한 부품에 대한 설명서는 보조 문서를 참조하십시오 |
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