21 juli 2020
Hier wordt een protocol gepresenteerd voor het beoordelen van verrekijker oogbewegingen en blikgestuurde centrale gezichtsveldscreening bij deelnemers met centraal gezichtsverlies.
Momenteel beschikbare methoden voor het beoordelen van het centrale gezichtsveld zijn monoculair. We gebruiken dichoptische stimuli-presentatie met het blikcontrolesysteem voor een betrouwbare monoculaire en binoculaire beoordeling van het gezichtsveld. Deze methode maakt gebruik van een 3D-ready monitor en 3D-shutterbrilletjes voor dichoptische stimuli-presentatie, wat eenvoudiger en directer is dan andere methoden, bijvoorbeeld het gebruik van een haploscoop.
Het demonstreren van de testprocedure zal door Dr. Guler Arsal worden gedaan, een postdoctoraal onderzoeksmedewerker bij het Envision Research Institute. Voordat u met een experiment begint, selecteert u een set draadloze 3D-active shutterbrilletjes die kunnen worden gesynchroniseerd met elke 3D-ready monitor. Om de shutterbrilletjes actief te laten zijn, mag er geen interferentie zijn tussen de infraroodzender en de infraroodontvanger op de neusbrug van de shutterbrilletjes.
Toon alle visuele stimuli op een 3D-monitor met een resolutie van 1920 bij 1080 pixels, 144 Hertz. Om de monitor en de 3D-brilletjes naadloos te laten werken, moet u ervoor zorgen dat de juiste drivers zijn geïnstalleerd. Plaats een tafelgemonteerde infrarood video-based oogtracker die in staat is om oogbewegingen te meten met een samplefrequentie van 1.000 Hertz naast de monitor en plaats een stoel voor de deelnemer op 100 centimeter afstand van de monitor.
Gebruik een statief om de camera van de oogtracker op 20 tot 30 centimeter afstand te plaatsen van waar de deelnemer zal zitten en gebruik een infrarood reflecterend plekje om interferentie te voorkomen tussen de infraroodverlichting van de oogtracker en het infraroodsysteem van de shutterbrilletjes. Gebruik commercieel verkrijgbare software om de shutterbrilletjes te integreren met de 3D-ready monitor voor de dichoptische presentatie van visuele stimuli om de oogtracker te besturen. Klem een hoge, brede kin- en voorhoofdsteun aan een verstelbare tafel om comfortabele positionering van de deelnemer mogelijk te maken zodra de shutterbrilletjes zijn opgezet.
Plaats het infrarood reflecterende plekje onder de sensor en deactiveer de lichtboostoptie in de 3D-ready monitor om eventuele lekkage van de luminantie-informatie te minimaliseren, vervolgens verhoogt u de sterkte van de infrarood-LED's van de oogtracker tot 100% van de standaard 50% in de software. Enkele minuten voordat de deelnemer arriveert, controleert u of de oogtracker en de hostcomputer zijn ingeschakeld en bevestigt u dat de computer is verbonden met de oogtracker. Controleer vervolgens de synchronisatie-nauwkeurigheid van het display.
Wanneer de deelnemer arriveert, laat hem met zijn hoofd en kin in de steun zitten en vraag hem om de 3D-active shutterbrilletjes op te zetten. Wanneer de deelnemer comfortabel zit, start u het programma dat het hoofdexperiment uitvoert vanaf de juiste interface. Wanneer het programma daarom vraagt, voert u de deelnemersinformatie in en slaat u het uitvoergegevensbestand op in een datamap met een unieke bestandsnaam.
Wanneer een grijze scherm met instructies zoals Enter indrukken om camera te schakelen, C indrukken om te kalibreren, V indrukken om te valideren verschijnt op het scherm, past u de camera van de oogtracker aan om te lijnen met de pupil van de deelnemer. Voor de oogtracker calibratie, start u de calibratie in de software en instrueert u de deelnemer om het doelwit te volgen door hun ogen te bewegen, maar niet hun hoofd, en om naar het midden van het doelwit te kijken. Als de calibratie succesvol is, start u de validatie en instrueert u de deelnemer om nogmaals het doelwit te volgen met alleen hun ogen terwijl ze naar het midden van het doelwit kijken.
Lees vervolgens de resultaten van de validatiestap op het scherm. Zodra een goede en eerlijke calibratie en validatie van de oogtracker is bereikt, start u de driftcorrectie en instrueert u de deelnemer om naar het centrale fixatiedoelwit te kijken terwijl ze hun ogen zo stil mogelijk houden. Na voltooiing van de driftcorrectie, informeert u de deelnemer dat ze beide ogen open moeten houden tijdens het hele testen, om de fixatie op het centrale fixatiedoelwit te houden, en om Enter in te drukken als reactie op elke witte licht waargenomen.
Instrueer de deelnemer om niet naar nieuwe witte lichten te zoeken en om hun ogen niet te bewegen en dat de lichten op elke locatie op het scherm kunnen verschijnen. Aan het einde van het gezichtsveldexperiment zal het scherm het resultaat van de test weergeven, waarbij de waargenomen en niet waargenomen locaties differentieel worden gemarkeerd. Hoewel alle gegevens over het gezichtsveld en de oogbewegingen automatisch worden opgeslagen voor post-hoc analyse, zorg ervoor dat u bevestigt dat de bestanden zijn opgeslagen voordat u het platform dat het experiment uitvoert, verlaat.
Hier worden de representatieve binoculaire oogbewegingssporen van één waarnemer met normaal binoculaire zicht tijdens twee verschillende bekijkingscondities getoond. Continu volgen van oogbewegingen is mogelijk wanneer beide ogen het stimulus bekijken en wanneer het linkeroog het stimulus bekijkt met het rechteroog onder een actieve sluiter. Zoals duidelijk is, heeft deze methode geen invloed op de kwaliteit van de oogbewegingsmeting en kan oogbewegingen meten voor zelfs lange duur experimenten.
Zoals waargenomen, kan de methode worden gebruikt om oogbewegingen betrouwbaar te meten, zelfs bij uitdagende deelnemers met centraal gezichtsverlies. Inderdaad is een belangrijke toepassing van deze methode het screenen van het centrale gezichtsveld bij proefpersonen met en zonder centraal gezichtsverlies. De methode biedt een manier om de impact van centraal gezichtsverlies te documenteren bij realistische bekijkingen met beide ogen open zoals voor deze representatieve waarnemer waarbij een binoculaire voordeel werd waargenomen.
Een succesvolle synchronisatie van de 3D-ready monitor en de 3D-shutterbrilletjes met de oogtracker kan worden bereikt door middel van strategisch plaatsen van het infrarood reflecterende plekje. Hoewel we dit als een enkele visual field demonstreerden, kan deze methode worden uitgebreid om de drempel op elke retinale locatie te meten om de monoculaire en binoculaire visuele velddeficieten te bestuderen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel presenteert een protocol voor het beoordelen van binoculaire oogbewegingen en gaze-gestuurde screening van het centrale gezichtsveld bij deelnemers met centraal visusverlies. De methode maakt gebruik van dichoptische stimuluspresentatie voor een betrouwbare beoordeling van het gezichtsveld.
Een betrouwbare beoordeling van het binoculaire centrale gezichtsveld en de oogbewegingen is cruciaal voor translationeel onderzoek in de oogheelkunde en visiewetenschap, met name voor aandoeningen zoals maculadegeneratie. Dit protocol maakt gelijktijdige dichoptische stimuluspresentatie en eye-tracking mogelijk, waardoor eerdere technische barrières worden overwonnen en het voorspellende vertrouwen in de functionele visusbeoordeling wordt ondersteund. De aanpak bevordert de vroege ontdekking en doelwitvalidatie voor therapieën die gericht zijn op centraal visusverlies en binoculaire functie.
Deze methode is geïntegreerd in het continuüm van ontdekking tot preklinisch onderzoek voor visuele therapieën, waardoor een brug wordt geslagen tussen vroege hypothesetoetsing en translationele validatie.