Summary
这里介绍了一个协议,用于评估双目眼运动和凝视控制的中央视场筛查参与者与中央视力丧失。
Abstract
黄斑变性通常会导致异构双目中央视觉缺陷。目前可用于评估中央视场的方法,如微周线,一次只能测试一只眼睛。因此,他们无法解释每只眼睛的缺陷如何影响双目交互和真实世界功能。带凝视控制系统的分形刺激演示可以提供单体/双目视觉场的可靠测量。然而,二分法刺激演示和同时进行眼动追踪是具有挑战性的,因为以两种方式呈现刺激的仪器的光学设备(例如,单镜)总是干扰眼动器(例如红外视频眼动器)。因此,目标是 1) 开发一种同时进行眼动的二分制刺激演示方法,使用不受干扰的 3D 快门眼镜和 3D 就绪监视器,2) 使用此方法制定评估中央视力丧失受试者的中央视场的协议。结果表明,此设置为可靠测量二分法观察条件下的眼动提供了实用的解决方案。此外,还证明,这种方法可以评估中央视力丧失受试者的目光控制双目中央视场。
Introduction
黄斑变性通常是影响中央视力的双边条件,视觉丧失的模式可能是异质的。中央视觉损失可能是对称或不对称的两只眼睛之间1。目前,有几种技术可用于评估黄斑变性的中央视觉场。Amsler 网格图包含一个网格模式,可用于手动筛选中央视场。自动外围(例如汉弗莱视觉场分析仪)在标准化的甘兹费尔德碗中呈现不同亮度和大小的闪光,以探测视觉场。凝视视线微周线在 LCD 显示屏上呈现视觉刺激。微周长可以通过跟踪视网膜上感兴趣的区域来补偿微眼运动。微周长可以探测中央视网膜的局部区域,以观察功能的变化,但一次只能测试一只眼睛。因此,微围测试无法解释每只眼睛的异质缺陷如何影响双目交互和真实世界功能。对于一种在接近真实世界观看的观看条件下可靠评估视场的方法,需要得到满足。这种评估对于了解一只眼睛的视觉场缺陷如何影响/促造成双目视场缺陷是必要的。我们提出了一种在二分法观察条件下评估中央视觉损失的人的中央视觉场的新方法(即当视觉刺激独立呈现给两只眼睛时)。
要可靠地测量视觉字段,必须将固定维护在给定位点。因此,将目光跟踪和二分法演示相结合进行双目评估非常重要。然而,由于眼动追踪器的照明系统(例如红外 LED)和二分法呈现系统的光学元件(例如,单镜的镜面或立体镜棱镜)之间的干扰,这两种技术的结合可能具有挑战性。另一种选择是使用眼睛跟踪技术,不干扰视线(如硬线圈技术)或眼睛跟踪器,与护目镜2集成。虽然每种方法都有其自身的好处,但也有缺点。前一种方法被认为是侵入性的,可引起相当大的不适3,后者的方法具有低时间分辨率(60 Hz)4。为了克服这些问题,布拉尚和纳伯(2017)5和钱和布拉斯坎普(2017)6使用一对冷镜(传输红外光,但反射95%的可见光)和一对显示器在冷镜的两侧,以创建一个二分法演示。红外视频跟踪器用于跟踪眼部运动在单镜设置7,8。
但是,使用单镜型二分法演示有一个缺点。仪器的旋转中心(单镜)与眼睛旋转的中心不同。因此,需要额外的计算(如附录中所述 - Raveendran A (2013)9) 需要进行适当和准确的眼动测量。此外,住宿和边缘的平面必须对齐(即对住宿和边缘的需求必须相同)。例如,如果工作距离(总光学距离)为 40 厘米,则住宿和边缘需求分别为 2.5 分头和 2.5 米角。如果我们将镜面完全对齐正交,则单镜对齐以进行远距离查看(即所需边缘为零),但所需的适应条件仍然是 2.5D。因此,必须将一对凸透镜(+2.50 分轴)放置在单镜的眼睛和镜面排列之间,以将住宿平面推向无穷大(即所需住宿为零)。这种安排需要更多的空间,眼睛和镜子排列的单镜是必需的,这带我们回到旋转中心的差异。通过将单倍镜对齐到近视,使两架飞机都对齐,可以最大限度地减少对齐住宿和边缘平面的问题。但是,这需要测量每个参与者的校际距离,以及单镜镜/刺激显示器的相应对齐。
本文采用无线3D快门眼镜和3D就绪显示器,将红外视频眼动和二分法刺激演示相结合的方法。此方法不需要任何额外的计算和/或假设,如与单体镜方法一样。快门眼镜已与眼睛跟踪器一起用于理解双目融合10,圣人适应11,和眼手协调12。然而,应该指出的是,Maiello 及其同事10、11、12使用的立体快门眼镜是第一代快门眼镜,它通过电线连接,与显示器刷新速度同步。此外,第一代快门眼镜现在在商业上不可用。在这里,我们演示了使用市售的第二代无线快门眼镜(材料表),以呈现二分法刺激和可靠测量单体和双目眼运动。此外,我们还演示了一种评估中央视场损失受试者的单体/双目视觉场的方法。虽然视觉刺激的二分法呈现能够对视觉场进行单体和双目评估,但在二分法观察条件下,双目眼跟踪有助于以凝视控制的范式进行视觉场测试。
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Protocol
下文所述的所有程序和规程均由堪萨斯州威奇托州立大学机构审查委员会审查和批准。所有与会者都同意知情同意。
1. 参与者选择
- 招募的正常视力参与者(n=5,4女性,平均±SE:39.8±2.6岁),中央视力丧失(n=15,11女性,78.3±2.3岁),由于黄斑变性(与年龄相关/青少年)。请注意,这两组人的严重年龄与中央视力丧失受试者的人口统计学相次要(与年龄相关的黄斑变性影响老年受试者,在女性中更为普遍)。此外,这项研究的目的不是比较这两个群体。
2. 实验准备
- 使用无线 3D 主动快门眼镜(材料表),可与任何 3D 就绪显示器同步。要使快门眼镜处于活动状态,红外发射器(一个小金字塔形黑匣子)和快门眼镜鼻桥上的红外接收器(传感器)之间不应有干扰。
- 在 3D 显示器上显示所有视觉刺激(1920 x 1080 像素,144 Hz)。要使显示器和 3D 眼镜无缝工作,请确保安装适当的驱动程序。
- 使用台式红外视频跟踪器(材料表),该跟踪器能够测量此协议的 1000 Hz 采样时的眼睛运动。将红外照明和眼睛跟踪器的摄像头分开,使用任何具有可调节高度和角度的三脚架(材料表)将其牢牢地保持到位。将相机放置在距离参与者 20-30 厘米的距离,并将屏幕放置在距离参与者 100 厘米处。
- 使用红外反射贴片(材料表),以避免眼动器的红外照明与快门眼镜的红外系统之间的干扰(图1,右)。
- 使用市售软件(材料表)集成快门眼镜和3D现成显示器,以分目呈现视觉刺激,控制眼动器。
- 为了稳定头部运动,使用高大宽的下巴和额头休息(材料表),并夹在可调节的桌子上。下巴和额头休息的宽维度允许戴着快门眼镜的参与者舒适地定位。
注: 图1 显示使用3D快门眼镜和3D就绪显示器进行眼动的设置。红外反射贴片战略性地放置在3D快门眼镜鼻桥上的红外传感器下方(图1,右)。 - 通过停用 3D 就绪监视器中的光增强选项,最大限度地减少发光信息的泄漏。发光信息从一只眼睛泄漏到另一只眼睛被称为发光泄漏或相声13。这在高亮度条件下的立体显示器中容易发生。
- 由于百叶窗,红外照明(从眼动追踪系统)到达瞳孔的数量可以显著减少13 - 平均而言,约65%的亮度减少(补充表1)。要克服此问题,将眼动器的红外 LED 强度从默认电源设置增加到 100%或(最大设置)。使用红外视频眼动追踪器(材料表)时,如 图 2所示,在左下屏幕的"照明电源"设置中更改此设置。
3. 运行实验
注:本研究的主要实验是使用二分法刺激对中央视场进行双目眼跟踪和筛查。中央视场放映可与商用仪器的视觉现场测试(材料表)相媲美。视觉刺激的物理特性,如目标的亮度(+22 cd/m2)、背景的亮度(约10 cd/m2)、目标的大小(Goldmann III = 4 mm2)、视觉场网格(极地 3 网格 28 分、 图 3)和刺激持续时间(200 毫秒)与商用仪器的视觉场测试相同。请注意,这些亮度值是在快门打开时通过快门眼镜测量的(补充表 1)。对于此处讨论的测试目的,刺激的亮度是恒定的,不像视觉现场测试,其中刺激的亮度被更改以获得检测阈值。换句话说,该实验采用超阈值筛选,而不是阈值。因此,筛选的结果是二元响应(看到或没有看到刺激),而不是数值。
- 实验前检查
- 在参与者到达进行测试前几分钟,确保眼睛跟踪器和主机计算机(运行实验)都打开并确认主机计算机已连接到眼动器。
- 通常,在开始实验之前确认显示器的同步精度(使用平台特定命令)。
- 启动主要实验
注:下面的步骤非常具体,取决于运行主实验的脚本。请参阅包含用于设计和运行实验的代码样本的 辅助材料。- 启动程序(见 辅助材料 - "ELScreenblr.m"),从适当的界面运行主实验。如果由程序提示,请输入使用唯一文件名保存数据文件夹中的输出数据文件所需的参与者信息(如参与者 ID、测试距离)。
- 灰色屏幕,带有"按下输入切换相机:按下输入切换相机:按 C 校准,按 V 校准"将显示在屏幕上。在此阶段,调整眼睛跟踪器的摄像头,以与参与者的学生对齐,如 图 2所示。
- 眼动追踪校准和验证
- 启动眼动追踪器的校准。指示参与者通过移动眼睛(而不是头部)来跟踪目标,并查看目标的中心。
- 校准成功后,启动验证。提供与校准相同的说明。
- 阅读验证步骤的结果(通常显示在屏幕上)。重复校准和验证,直到获得"良好/公平"(如眼动手动手册建议)结果。
- 漂移校正
- 完成眼动追踪器的校准和验证后,启动漂移校正。
- 指示参与者"查看中央固定目标,并尽可能稳定地保持眼睛"。
注:经过校准、验证和漂移校正后,眼动跟踪将与主要实验同时启动。
- 视觉现场筛选
- 重新指导/提醒参与者在实验期间必须完成的任务。要求受试者在整个测试过程中保持双眼张开。
- 对于此视觉场实验,指示他们按下响应按钮中的"输入"按钮(图 1,材料表)来响应"看到的任何白光",从而将固定在中央固定目标上。指示他们不要移动眼睛和寻找新的白灯。此外,提醒他们,简短的白灯可以出现在屏幕上的任何位置。
注:在视觉现场筛查期间,使用可以融合成完整感知的单体目标来探测快门眼镜的功能(见 补充图 2 - 捕捉试验)。 - 在整个实验中多次重新迭代指令以"保持固定",以确保固定在所需的区域内。
注意:音频反馈(如错误音)可用于提醒固定丢失(如眼睛移出容差窗口)。当固定失效时,重新指示参与者只固定在交叉目标上。视觉刺激演示可以暂时停止,直到参与者将固定回到容差窗口内(如中央 2°)。 - 在视觉场实验结束时,屏幕将以不同的方式显示测试结果,突出显示已看到的位置和未看到的位置(例如图 6)。
- 保存数据文件
- 所有可视字段数据(例如保存为"。垫"文件)和眼睛运动数据(如保存为".edf"文件)将自动保存,用于事后分析。但是,请确保在退出运行实验的程序/平台之前保存文件。
4. 分析
注:眼睛运动和视觉场数据的分析可以通过多种方式进行,并取决于用于运行眼动跟踪器输出的实验和数据格式的软件。下面的步骤是特定于设置和程序(见 补充材料)。
- 眼动分析(事后)
注:保存的眼睛运动数据文件 (EDF) 是一种高度压缩的二元格式,它包含多种类型的数据,包括眼动事件、消息、按钮按压和凝视位置示例。- 使用翻译程序 (EDF2ASC) 将 EDF 转换为 ASC-II 文件。
- 运行"管道眼动分析.m",以初始化眼动分析,并按照代码中注明的说明操作(请参阅代码脚本的 辅助材料 )。
- 运行"EM_plots.m",提取水平和垂直的眼睛位置,并绘制 如图4 和 图5所示。
注:可以进一步分析眼睛运动数据,以计算固定稳定性,检测微科学院等。然而,这超出了本文件的范围。
- 视觉字段
- 要获得视场测试报告,可运行"VF_plot.m"。
注:所有与视觉场实验相关的数据集,如看到/未看到的点,都将绘制为 图 6中显示的可视场图。如果看到某个点,则将其绘制为"绿色"填充方块,否则将绘制红色填充方块。无需对可视场数据进行事后分析。
- 要获得视场测试报告,可运行"VF_plot.m"。
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Representative Results
在两种不同的观察条件下,显示一个具有正常双目视力的观察者具有代表性的双目眼运动痕迹(图4)。当两只眼睛都看到刺激(图4A)时,以及当左眼在活动快门(图4B)下用右眼观察刺激时,可以持续跟踪眼睛运动。从这些痕迹中可以明显看出,建议的方法不会影响眼动测量的质量,甚至可以测量眼睛运动的长期实验。然后,我们证明,这种方法可用于可靠地测量眼睛运动,即使在具有挑战性的参与者与中央视力丧失(图5)。该方法的一个重要应用是筛选中心视场的主题与(图6)和没有(补充图1)中央视力丧失。该方法提供了一种方法来记录中央视力丧失的影响,在现实世界中观看睁开双眼。在这个有代表性的观察者( 补充表2中的S7)中,观察到双目优势(即,与右/左眼睛相比,用两只眼睛看到更多的点)。初步分析(补充表2)对所有视力丧失参与者的视觉场测试结果,可以证明双目观看(与非显性眼科观察条件相比)的好处。单向 ANOVA 显示观看条件有显著的主要影响 [F (2,28) =6.51,p=0.004]。专案后(Tukey HSD)显示,与非显性观察条件(p<0.01)相比,中央视力丧失的参与者在双目观察状态中看到更多的点数(p=0.43)。
图1:眼动追踪和二分法演示设置。
左侧 - 设备设置显示 (a) 3D 就绪显示器,(b) 下巴/前额休息,(c & d)眼链眼动摄像头和红外照明源 (表安装),(e & f)3D 快门眼镜及其红外发射器和(g) 响应按钮。右-3D快门眼镜与(h)红外传感器在鼻桥和(i)红外反射贴片战略性地放置在传感器下面,并按住一根细线到位。 请点击这里查看此数字的较大版本。
图2:屏幕抓取的目光跟踪器设置。
图为红外照明电源设置(左下角)可切换 50%、75% 和 100%。这个数字还显示了学生的正确对齐。 请点击这里查看此数字的较大版本。
图3:视觉场测试网格的插图。
显示极地 3 网格(N = 28,在直径分别为 2.3°、6.6° 和 11°的 3 个同心环)视觉场测试设计。测试参数类似于市售仪器。 请点击这里查看此数字的较大版本。
图4:视力正常的受试者的双目眼动追踪。
对照参与者的代表性双目眼运动痕迹:(A)左眼(上)和右眼(下)的水平和垂直眼位置,当视觉刺激分二分法地呈现给两只眼睛时:(和(B) 左眼和右眼的水平和垂直眼睛位置时,视觉刺激只呈现到左眼二分法。X 轴和 y 轴上的每个单元分别表示一秒和一度。 请点击这里查看此数字的较大版本。
图5:中央视力丧失的受试者的双目眼动追踪。
具有黄斑变性的参与者的代表性双目眼运动痕迹:(A)左眼(上)和右眼(下)的水平和垂直眼位置,当视觉刺激被分二分法地呈现给两只眼睛时:(B)左眼和右眼的水平和垂直眼位置,当视觉刺激只呈现到左眼时。X 轴和 y 轴上的每个单元分别表示一秒和一度。应当指出,尽管中央视力丧失患者的固定眼部运动较大(与 图4比较),但可靠的眼动追踪是可行的。 请点击这里查看此数字的较大版本。
图6:中央视力丧失主体的视觉现场筛查测试结果。
具有中央视力丧失的代表性参与者的视场筛查结果 (N=28) ( 补充表 2中的 S7)。视觉刺激呈现给双眼(左),左眼(中),右眼(右)。固定十字显示在中心和视觉场位置,其中短暂的白色刺激被显示为绿色填充方块。未看到刺激的地点显示为红色填充方块。在三个观看条件下看到的比例为0.50(14/28,双眼观看,左):0.29 (8/28, LE 查看, 中间):和0.14(4/28,重新查看,右)。 请点击这里查看此数字的较大版本。
补充图1:对照对象的视觉现场筛选测试结果。 有代表性的对照参与者的视觉现场筛选结果 (N+28)。视觉刺激呈现给双眼(上),左眼只(中),右眼只(下)。固定十字显示在中心和视觉场位置,其中短暂的白色刺激被显示为绿色填充方块。未看到刺激的地点显示为红色填充方块。在三个观看条件下看到的比例为 1.00 (28/28, 双眼观看, 顶部):1.00 (28/28, LE 查看, 中间):和0.93(26/28,重新查看,底部)。 请点击这里下载此数字。
补充图2:捕捉试验 - 探索快门眼镜的功能。 捕获试验确定立体眼镜与红器不间断通信,并与立体显示同步。中央图像说明了如果同步工作,则应按主题(红十字和红/绿/黄方)报告的感知。交叉目标(和单个条)的尺寸与用于视觉场筛选的固定交叉相同,外部方形边框对应于 4° 容差窗口。请注意,抑制更差的视力,这是更有可能在具有完全不同的视觉敏锐性的对象,可以混淆主观感性报告。对于捕获试验(每 10 次试验),使用红色水平条封闭在红色正方形中,仅由左眼看到,红色垂直栏封闭在仅由右眼看到的绿色正方形中(2° x 0.4°)。如果立体模式始终处于开状态,并且快门眼镜功能正常,则单体目标可以融合在一起,以感知红色中央十字。这一步骤确定两个红外光源没有干扰,快门眼镜与3D就绪显示器同步。 请点击这里下载此数字。
补充表1:背景的亮度和刺激。 灰色背景的亮度和白色刺激测量与和没有快门眼镜在假定的主题的眼睛水平。快门眼镜可将亮度降低约 65%。在呈现设置亮度和对比的视觉刺激时,必须考虑传输损失。请注意,眼睛跟踪器的红外照明功率(在我们的测试中始终设置为 100%)在这些测量中没有作用。 请点击这里下载此表。
补充表2:中央场损失参与者视觉场测试摘要。 在显性眼睛、非显性眼睛和双目观察条件下中心视力丧失的参与者的视觉现场表现。缩写:DE-占主导地位的眼睛:NDE-非主导性眼睛:是-两只眼睛。DE 的双目比率是通过查找 BE 期间看到的点与 DE 查看条件中看到点的比例来计算的。同样,还计算了NDE的双筒望远镜比率。+gt;1 的比率表示双目优势(即在双筒望远镜查看条件下性能更好)。总体而言,与 NDE 查看状态相比,BE 查看状态中的点数更多。 请点击这里下载此表。
补充材料。请点击这里下载这些材料。
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Discussion
在二分法观察条件下测量眼动的拟议方法有许多潜在的应用。评估中心视力丧失参与者的双目视觉场(此处显示)就是其中之一。我们使用这种方法评估了15名中央视力丧失参与者的双目视觉场,以研究双筒望远镜观看如何影响异构中央视场损失。
协议中最重要的步骤是定位(从眼睛和角度的距离)眼睛跟踪器的红外源,以获得最佳照明。这对眼动追踪器始终如一地捕捉角膜反射和瞳孔中心至关重要。一旦实现这一点,即使在使用处方眼镜的受试者和中央视力丧失的受试者中,跟踪也应该是连续的。重要的是要注意受试者的姿势变化,特别是头部倾斜(头部和下巴休息)在长时间的测试,因为它可以干扰眼动。通过缩短整个测试时间,可以最大限度地减少姿势变化和疲劳。在具有挑战性的科目中,测试持续时间主要是由成功校准/验证所占用的时间所驱动的。在黄斑变性的受试者中,该过程的总测试时间约为45分钟。红外反射贴片、发射器和眼动器红外源的定位对于快门眼镜的不间断功能至关重要。默认校准(如 9 点或 HV 9)可用于视力正常的参与者。但是,为了评估中央视力丧失的受试者,可能需要使用替代方法(如 5 点校准或 HV 5)和/或大型定制校准目标(如黑色方形≈2° 尺寸)。校准目标的这些更改可以在用于运行实验的脚本中处理(请参阅 辅助材料 - "ELScreeningBLR.m")。对于非常具有挑战性的参与者,可以用手指指向校准目标,以帮助他们找到目标并指向目标。与校准过程一样,漂移检查/校正可以使用内置目标为具有正常视力的参与者执行,并为中央视力丧失的参与者定制更大的目标。我们遵循制造商的建议,在每个会话开始时执行漂移检查。可从最终输出文件访问视觉角度(或像素)程度的凝视偏移。但是,我们没有将这些数据应用于我们的分析。作为内置的质量衡量标准,EyeLink 眼动跟踪器在漂移检查失败时重复校准。
设置中的刺激设计、演示和控制是通过基于 MATLAB 的计划完成的。Python 或类似的计划可用于实现我们的研究目标。运行时间敏感视觉科学实验的一个重要先决条件是显示器的垂直回溯和刺激启动之间的良好同步性。在每个会话之前,我们使用平台特定命令运行同步的实验前检查。均匀的闪烁屏幕表示良好的同步性,而不均匀的闪烁表示同步性差,可能是由于图形硬件或其驱动程序的某些错误或限制。除了闪烁,大多数计算机中也会看到黄色水平线的新兴模式。这些线条应紧密集中/聚类在屏幕的最顶端区域。分布式黄线信号定时问题可能是由于背景程序(如防病毒程序或主机计算机中的其他程序)造成的。我们建议退出所有不必要的应用程序,打开飞行模式(或关闭 Wi-Fi),以最大限度地减少与时间相关的人工制品。
与之前的研究10类似,12 我们使用了基于视频的高分辨率台式眼动追踪器。但是,我们认为此处描述的方法应与其他市售眼动器同样有效。本研究所证明的方法所示的眼动数据的质量不应受到眼动追踪器时间分辨率的影响。甚至低分辨率的眼动追踪器(低至60 Hz15)也被用来评估和训练黄斑变性的受试者。观看距离由几个因素决定,包括显示分辨率和刺激参数。可以在无线发射机(+lt;15英尺)范围内使用任何可行的工作距离。可评估的可评估视场的大小取决于测试距离和显示大小。在此处的设置中,最大可能为 +30°x17° (W x H)。本研究中使用的标准视场网格 (Polar 3) 测试了视觉场的中央 11° (直径)。立体快门眼镜可以换成偏振眼镜。需要对设置进行适当的修改(如更高的分辨率显示或更长的工作距离),以最大限度地减少使用偏振眼镜的次要分辨率的影响。此外,如果研究人员已经拥有了基于视频的眼动追踪器,那么目前的方法比为二分法演示构建一个haploscope要便宜得多。
我们在这项研究中采用了"凝视控制"模式。凝视控制系统收集有关凝视位置的瞬时信息(因此,在凝视不在所需容差窗口内的试验中丢弃试验),但不进行补偿。但是,此处的设置可用于目视特遣队测试,其中即时视线位置不仅受到监控,而且还通过适当修改刺激演示进行补偿。例如,如果目光以"x"度从预期位置向右移动,则刺激可以通过向右的"x"度来抵消。模拟视力丧失和斯科托马的研究使用凝视队范式16,17。这种范式可能非常具有时间敏感性,其有效性取决于几个因素,包括眼睛跟踪器18的时间分辨率。例如,时间分辨率为 500 Hz(或每 2 毫秒一个样本)的目光跟踪器将引入至少 2 毫秒的时间延迟。虽然这是微不足道的,但通常有额外的延迟,由于刺激显示的刷新率,编程语言的计算延迟等。此外,由于 3D 监视器和 3D 快门眼镜之间的时间同步,建议的方法可能会导致额外的延迟。
视力严重不对称的受试者(例如视觉敏锐度与眼间差异较大,或者一只眼睛的骨质瘤相对较大)在双目观察时可以有效地单体。视力丧失严重不同的受试者、尼斯塔格穆斯、高折射误差和斯特拉比斯穆斯无法使用此设置进行评估。患有系统性疾病(如头部震颤和帕金森病)的受试者不会是眼科追踪的好人选。有颈部或背部问题的科目将需要频繁的休息和更简短的测试协议。通过主动百叶窗减少亮度,需要使用具有更宽广亮度范围的显示器。在有处方眼镜的受试者中,实现最佳红外照明和角膜反射和瞳孔中心的连续跟踪可能具有挑战性。
一些研究已经使用二分法刺激演示,呈现两个单独的图像给参与者的两只眼睛,以研究双目功能,如立体声14,抑制18。然而,这些研究缺乏眼动信息,因为将二分视觉刺激演示和眼动相结合的技术困难。眼睛运动提供了关于认知功能的关键见解,如隐蔽/空间注意力。在二分法观察条件下测量眼睛运动的拟议方法将更好地理解正常视力受试者和中央视力丧失受试者的双目功能。Amsler 网格图仅提供有关视场的定性信息,视网膜跟踪周长无法评估双筒望远镜字段。此处的设置结合了眼动追踪和二分法测试,为在黄斑变性中可靠地筛选中央视场提供了一种方法。拟议方法的潜在应用是在虚拟现实领域。所有市售的虚拟现实耳机都使用视觉刺激的二分法呈现概念。许多异种症状与功能失调的眼睛运动(如边缘眼动)有关,而使用虚拟现实环境10,15。建议的方法将帮助我们研究在二分法演示过程中的眼动和视觉功能,这可能与虚拟现实环境有关。
总之,我们详细介绍了一种评估 1) 双目眼运动和 2) 单体/双筒形视觉场的方法,同时使用无线 3D 快门眼镜和 3D 就绪显示器分二入地呈现视觉刺激。我们证明,我们的方法是可行的,即使在具有挑战性的参与者,如那些与中央视力丧失。
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Disclosures
作者没有什么可透露的。在2019年美国光学学会年会上,本研究的部分内容以"Macular退化中的双目中央视觉功能"为摘要。
Acknowledgments
这项研究由LC工业博士后研究金资助,RR和博斯马企业博士后研究金资助AK。作者要感谢劳拉·沃克博士和唐纳德·弗莱彻博士在学科招聘方面的宝贵建议和帮助。
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
3D monitor | Benq | NA | Approximate Cost (in USD): 500 https://zowie.benq.com/en/product/monitor/xl/xl2720.html |
3D shutter glass | NVIDIA | NA | Approximate Cost (in USD): 300 https://www.nvidia.com/object/product-geforce-3d-vision2-wireless-glasses-kit-us.html |
Chin/forehead rest | UHCO | NA | Approximate Cost (in USD): 750 https://www.opt.uh.edu/research-at-uhco/uhcotech/headspot/ |
Eyetracker | SR Research | NA | Approximate Cost (in USD): 27,000 https://www.sr-research.com/eyelink-1000-plus/ |
IR reflective patch | Tactical | NA | Approximate Cost (in USD): 10 https://www.empiretactical.org/infrared-reflective-patches/tactical-infrared-ir-square-patch-with-velcro-hook-fastener-1-inch-x-1-inch |
MATLAB Software | Mathworks | NA | Approximate Cost (in USD): 2150 https://www.mathworks.com/pricing-licensing.html |
Numerical Keypad | Amazon | CP001878 (model), B01E8TTWZ2 (ASIN) | Approximate Cost (in USD): 15 https://www.amazon.com/Numeric-Jelly-Comb-Portable-Computer/dp/B01E8TTWZ2 |
Psychtoolbox - Add on | Freeware | NA | Approximate Cost (in USD): FREE http://psychtoolbox.org/download.html |
Tripod (Dekstop) | Manfrotto | MTPIXI-B (model), B00D76RNLS (ASIN) | Approximate Cost (in USD): 30 https://www.amazon.com/dp/B00D76RNLS |
References
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