21 июля 2020 г.
Здесь представлен протокол для оценки бинокулярных движений глаз и контролируемого взглядом центрального скрининга поля зрения у участников с потерей центрального зрения.
В настоящее время доступными методами оценки центрального поля зрения являются монокулярные. Мы используем предъявление дихоптических стимулов с системой контроля взгляда для надежной монокулярной и бинокулярной оценки поля зрения. Этот метод использует 3D-готовый монитор и очки с 3D-затвором для представления дихотических стимулов, что обеспечивает более простые и понятные подходы, чем другие методы, например, с использованием гаплоскопа.
Процедуру тестирования будет демонстрировать доктор Гулер Арсал, научный сотрудник Исследовательского института Envision. Прежде чем начать эксперимент, выберите пару беспроводных 3D-очков с активным затвором, которые можно синхронизировать с любым монитором с поддержкой 3D. Чтобы очки затвора были активными, не должно быть помех между инфракрасным передатчиком и инфракрасным приемником на переносице стекол затвора.
Отображайте все визуальные стимулы на 3D-мониторе с разрешением 1920 x 1080 пикселей и частотой 144 Гц. Чтобы монитор и 3D-очки работали без проблем, убедитесь, что установлены соответствующие драйверы. Поместите настольный инфракрасный видеотрекер на основе айтрекера, способный измерять движения глаз с частотой дискретизации 1000 Гц, на стол рядом с монитором и поставьте место для участника в 100 сантиметрах от монитора.
Используйте штатив, чтобы установить камеру слежения за движением глаз на расстоянии от 20 до 30 сантиметров от того места, где будет сидеть участник, и используйте инфракрасное отражающее пятно, чтобы избежать помех между инфракрасным освещением трекера глаз и инфракрасной системой очков затвора. Используйте коммерчески доступное программное обеспечение для интеграции очков с затвором с 3D-монитором для дихетического представления визуальных стимулов для управления трекером взгляда. Прикрепите высокий широкий подбородок и упор для лба к регулируемому столу, чтобы обеспечить удобное положение участника после надевания очков с затвором.
Поместите инфракрасный отражающий пластырь под датчиком и отключите опцию усиления света на 3D-мониторе, чтобы свести к минимуму любую утечку информации о яркости, затем увеличьте мощность инфракрасных светодиодов айтрекера до 100% по сравнению со стандартными 50% в программном обеспечении. За несколько минут до прихода участника убедитесь, что айтрекер и главный компьютер включены, и убедитесь, что компьютер подключен к айтрекеру. Затем проверьте точность синхронизации дисплея.
Когда участник придет, пусть он сядет, положив голову и подбородок, в остальную часть и попросите его надеть 3D-очки с активным затвором. Когда участник освоится, запустите программу, которая запускает основной эксперимент, из соответствующего интерфейса. По запросу программы введите информацию об участнике и сохраните файл выходных данных в папке с уникальным именем файла.
Когда на экране появляется серый экран с инструкциями, такими как нажатие клавиши Enter для переключения камеры, нажатие клавиши C для калибровки, нажатие V для проверки, настройка камеры трекера движения глаз в соответствии со зрачком участника. Для калибровки айтрекера инициируйте калибровку в программном обеспечении и проинструктируйте участника следовать за целью, двигая глазами, но не головой, и смотреть в центр мишени. Если калибровка прошла успешно, инициируйте валидацию и проинструктируйте участника еще раз следить за целью глазами, только глядя в центр мишени.
Затем прочитайте результаты этапа валидации на экране. После того, как будет достигнута хорошая справедливая калибровка и валидация айтрекера, начните коррекцию дрейфа и проинструктируйте участника смотреть на центральную цель фиксации, удерживая глаза как можно более устойчивыми. По завершении коррекции дрейфа сообщите участнику, что ему необходимо держать оба глаза открытыми в течение всего теста, удерживать фиксацию в центральной мишени фиксации и нажимать клавишу Enter в ответ на любой наблюдаемый белый свет.
Проинструктируйте участника не искать новые белые огни и не двигать глазами, а также следить за тем, чтобы огни могли появиться в любом месте экрана. В конце эксперимента с полем зрения на экране будет отображаться результат тестирования, дифференциально выделяя видимые и невидимые места. Несмотря на то, что все данные о поле зрения и движении глаз будут автоматически сохранены для последующего анализа, обязательно убедитесь, что файлы были сохранены, прежде чем выходить из платформы, на которой проводится эксперимент.
Здесь показаны репрезентативные бинокулярные следы движения глаз одного наблюдателя с нормальным бинокулярным зрением в двух различных условиях наблюдения. Непрерывное отслеживание движений глаз возможно, когда оба глаза смотрят на раздражитель и когда левый глаз смотрит на стимул правым глазом под активным затвором. Как видно, этот метод не влияет на качество измерения движений глаз и может измерять движения глаз даже в длительных экспериментах.
Как было замечено, метод может быть использован для надежного измерения движений глаз даже у участников с потерей центрального зрения. Действительно, важным применением этого метода является скрининг центрального поля зрения у пациентов с потерей центрального зрения и без нее. Этот метод позволяет задокументировать влияние потери центрального зрения при наблюдении за реальным миром с открытыми обоими глазами, как у этого репрезентативного наблюдателя, у которого наблюдалось преимущество в биноклях.
Успешная синхронизация 3D-монитора и очков с 3D-затвором с трекером движения глаз может быть достигнута путем стратегического размещения инфракрасного отражающего пятна. Несмотря на то, что мы продемонстрировали это только как единое поле зрения, этот метод может быть расширен для измерения порога в каждой области сетчатки для изучения дефицита монокулярного и бинокулярного поля зрения.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данной статье представлен протокол оценки бинокулярных движений глаз и скрининга центрального поля зрения с управлением взглядом у участников с потерей центрального зрения. Метод использует диоптрический способ предъявления стимулов для надежной оценки поля зрения.
Надежная оценка бинокулярного центрального поля зрения и движений глаз имеет решающее значение для трансляционных исследований в офтальмологии и науке о зрении, особенно при таких состояниях, как макулярная дегенерация. Данный протокол обеспечивает одновременное дихоптическое предъявление стимулов и айтрекинг, преодолевая прежние технические барьеры и повышая прогностическую достоверность оценки функционального зрения. Этот подход способствует более раннему обнаружению и валидации мишеней для терапии, направленной на коррекцию потери центрального зрения и нарушение бинокулярных функций.
Данный метод интегрируется в континуум от открытия до доклинических исследований средств терапии нарушений зрения, связывая раннюю проверку гипотез с трансляционной валидацией.