Amélioration de la stéréoacuitie à l'aide de random-Dot Video Games

Behavior
 

Summary

Présenté ici est un protocole pour améliorer la stéréoacuity en utilisant un logiciel d'apprentissage perceptuel gamifié basé sur des stimuli à points aléatoires. Les patients sont des sujets stéréo-déficients sans strabisme. Le protocole combine des visites de centre d'optométrie avec des exercices à domicile à l'aide d'un logiciel. La conformité et l'évolution de la stéréoacuitie sont stockées dans le cloud.

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Martín-González, S., Portela-Camino, J., Ruiz-Alcocer, J., Illarramendi-Mendicute, I., Garrido-Mercado, R. Stereoacuity Improvement using Random-Dot Video Games. J. Vis. Exp. (155), e60236, doi:10.3791/60236 (2020).

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Abstract

La thérapie conventionnelle d'amblyopie implique l'occlusion ou la pénalisation de l'oeil dominant, bien que ces méthodes augmentent l'acuité visuelle stéréoscopique dans moins de 30% de cas. Pour améliorer ces résultats, nous proposons un traitement sous la forme d'un jeu vidéo, en utilisant des stimuli aléatoires et des techniques d'apprentissage perceptuelpour stimuler la stéréoacuity. Le protocole est défini pour les patients stéréo-déficients entre 7-14 ans qui ont déjà reçu un traitement pour l'amblyopie et ont une acuité visuelle à distance corrigée la meilleure monoculaire d'au moins 0.1 logMAR. Les patients sont tenus de compléter un programme d'apprentissage perceptuel à la maison à l'aide du jeu vidéo. Alors que la conformité est stockée automatiquement dans le nuage, des visites périodiques au centre d'optométrie sont utilisées pour suivre l'évolution des patients et ajuster la demande stéréoscopique du jeu jusqu'à ce que la plus petite disparité détectable soit atteinte. Le protocole s'est avéré efficace, et l'efficacité est mesurée en termes de gain à deux niveaux sur un test de stéréoacuity aléatoire (test de référence de stéréoacuity global ou de stéréoacuity cyclopéen). En outre, les stimuli aléatoires d'apprentissage des transferts à l'acuité stéréoscopique latérale médiale selon un test Wirt Circles, dans lequel les critères de réussite est une stéréoacuité finale de plus de 140 », et l'amélioration atteinte correspond à pas moins de deux niveaux de l'acuité stéréoscopique. Six mois plus tard, un essai aléatoire-point de stéréoacuity n'a enregistré aucune réduction de la stéréoacuity qui a été réalisée.

Introduction

L'amblyopie est un trouble du développement de la vision spatiale fréquemment associé à l'existence du strabisme, de l'anisometropie, ou de la privation de forme à un jeune âge1. L'incidence de l'amblyopie dans la population générale varie de 1,3% à 3,6%2. La thérapie conventionnelle d'amblyopie commence par la correction de n'importe quelle erreur réfractive, suivie de l'occlusion du bon oeil avec une pénalisation de correction ou d'atropine3. Bien que les résultats de traitement du traitement conventionnel soient au commencement bons, avec 73%-90% de patients subissant l'acuité visuelle améliorée, cette amélioration n'équivaut pas à l'acuité visuelle normale dans environ 50% de patients. En outre, les enfants éprouvent fréquemment la détérioration même après traitement réussi2. Une étude précédente a montré que, en ce qui concerne la vision binoculaire, aussi peu que 28% des patients anisometropic atteints d'amblyopie enregistré deux niveaux ou plus d'amélioration à la suite du traitement4. Il y a eu peu de recherche visant à évaluer des stratégies pour l'amélioration de la stéréopse dans les cas d'amblyopie, en dépit du fait que la stéréopse est essentielle à la perception visuelle chez l'homme5. La thérapie conventionnelle d'amblyopie, qui produit de bons résultats pour l'acuité visuelle mais les résultats pauvres en termes de vision binoculaire, peut bénéficier du développement d'un modèle interventionnel visant à améliorer la stéréoacuity dans les patients présentant une histoire de l'amblyopia2.

Au cours des 10 dernières années, certains chercheurs ont proposé une approche alternative pour comprendre le cours de l'amblyopie6,7. Cette compréhension a motivé la proposition d'un modèle interventionnel axé sur la formation dichoptique anti-suppression pour la récupération de la vision binoculaire8,9. La thérapie d'amblyopie impliquant des activités gamifiées ciblées pour l'usage patient à la maison a été rapportée réussie dans un certain nombre de cas10,11.

Malgré cela, cette formation dichoptique est inefficace pour améliorer l'acuité stéréoscopique12. Deux essais cliniques contemporains utilisant le modèle de formation dichoptic anti-suppression n'ont rapporté aucune amélioration de stéréoacuity11,13. Les recherches les plus récentes indiquent, cependant, que la stimulation dichoptic est capable de réduire la profondeur et l'étendue de suppression et d'améliorer la vision binoculaire (restauration de la perception binoculaire simultanée). Dans certains cas, cela coïncide avec l'amélioration de la stéréoacuity14,15.

Certaines études ont proposé une approche d'intervention différente qui est axée sur la stimulation directe de la stéréopsie par le biais d'activités d'apprentissage perceptuel16,17. Ces études se limitent à une succession de cas traités en laboratoire. Dans l'étude d'Astle et coll., la stéréopsie a été stimulée dans deux amblyopes anisometropic adultes16 au cours de neuf sessions de laboratoire. Le traitement comprenait la stimulation binoculaire à l'aide d'un stéréoscope miroir avec des paires stéréogrammes basées sur des images à points aléatoires. Ding et Levi ont stimulé la stéréopsie dans un traitement entièrement effectué dans des conditions de laboratoire, en utilisant un stéréoscope miroir et des stéréogrammes basés sur les patchs Gabor18. Leurs sujets étaient cinq adultes, dont quatre n'ayant aucune stéréopse et un étant stéréo-déficient. Les sujets devaient effectuer entre 3 000 et 20 000 essais de formation perceptuelle.

En outre, Xi et coll. ont étudié les amblyopes anisometropic au cours de 10 -13 séances de formation perceptuelle d'apprentissage, au cours de laquelle les textures d'anaglyphe sinisoïde 3-D ont été employées pour stimuler la stéréopsie19. Enfin, dans l'étude de Vedamurthy et coll., 11 adultes déficients stéréo étaient engagés dans une formation à la tâche visuo-motrice (un jeu de squash-the-bug) dans un environnement de réalité virtuelle17. Ces sujets ont effectué 12 600 essais en 35 séances au cours de 8 à 11 semaines.

La stimulation directe de la stéréopsie a été effectuée dans des études de laboratoire, mais ce modèle de thérapie est long et difficile à appliquer dans une pratique clinique quotidienne, en particulier avec les enfants. Ainsi, un modèle thérapeutique faisable a été conçu pour lequel une preuve de concept réussie a été précédemment présentée20. Ce protocole intègre les résultats d'une étude prospective, randomisée, en double aveugle, en groupe parallèle basée sur le traitement perceptuel de l'apprentissage à l'aide de stimuli aléatoires dans un format de jeu vidéo pour améliorer la stéréoacuity. Une explication approfondie du protocole suivi dans cette étude est présentée.

Protocol

La conception de l'étude a été approuvée par le Comité d'éthique du Pays Basque et a suivi les principes de la Déclaration d'Helsinki. Le consentement éclairé écrit a été obtenu soit des participants inscrits à l'étude, soit de leurs tuteurs légaux. La figure 1 représente les étapes du protocole.

1. Recrutement des participants

  1. Recruter des patients présentant les caractéristiques suivantes : entre 7 et 14 ans atteints d'amblyopie réfractive et/ou d'amblyopie strabismique traitée avec succès (les enfants de strabismus ne sont éligibles à participer que si le désalignement des axes visuels a été corrigé avec succès avec des lunettes, une thérapie visuelle et/ou une chirurgie strabismus); avec une acuité visuelle à distance corrigée de 0,1 logMAR21; et la stéréoacuité mesurée dans la gamme 800"-200" (stéréo-déficience stéréo grossière-modérée)22 selon un essai aléatoire-point stéréogramme23.
    1. Pour déterminer « l'amblyopie réfractive », considérez l'erreur de différence réfractive interoculaire au moyen de l'autoréfraction sous cycloplégie.
      REMARQUE : L'amblyopie anisometropic est définie quand un patient présente une erreur réfractive interoculaire de différence de dioptre sphérique de '1 (D), (équivalent sphérique). L'amblyopie isometropic est définie lorsque l'erreur réfractive cycloplégique dans chaque œil de 4,00 D hypermétropie ou myopie et/ou 2,00 D astigmatisme et l'erreur de différence réfractive interoculaire est 'lt;1 D.
    2. Pour déterminer l'amblyopie strabismique avec succès traitée, vérifiez l'absence de strabisme utilisant un essai de couverture-découvert monoculaire et stimulant l'accommodement avec un score d'acuité de lettre de 20/30 pour s'assurer que le sujet regarde la lettre avec le fovea en exécutant le mouvement de fixation24.
  2. Exclure les patients présentant les caractéristiques suivantes : strabismus; hyperphorie (déviation vers le haut) de 2 diopters prismes ou plus; nystagmus; anisometropia hypermétropic, dans lequel le patient présente une différence équivalente sphérique entre les yeux de 3 diopters (ou plus) si corrigé avec des verres (pour empêcher l'aniseikonia); toute pathologie oculaire; trouble déficitaire de l'attention/hyperactivité; et tout trouble cognitif. Exclure les patients qui n'ont pas accès à un ordinateur ou qui n'ont pas de connexion Internet à la maison.

2. Évaluations visuelles

  1. Effectuer l'évaluation optométrique de base avant de commencer cette section pour la collecte de données de base et assurer tous les critères d'inclusion et d'exclusion appropriés.
    1. Mesurer la meilleure acuité visuelle à distance corrigée (BCVA) avec l'étude de rétinopathie diabétique de traitement précoce (diagramme visuel d'acuité d'ETDRS).
    2. Vérifiez l'absence de strabisme comme expliqué à l'étape 1.1.2.
    3. Mesurer la stéréoacuité à une distance constante de 40 cm, sous un éclairage lumineux de 120 cd/m2.
      REMARQUE : Le contrôle d'éclairage garantit la cohérence de contraste entre les points et l'arrière-plan dans le modèle de test. La distance de la tête à l'essai du patient est une variable critique parce qu'elle est incluse dans l'équation qui définit le résultat de la stéréoacuity.
      1. Mesurer la stéréoacuité globale à l'égard d'un stéréogramme à points aléatoires (pour éviter les signaux monoculaires) effectué selon les instructions du fabricant d'essai.
      2. Mesurer la stéréoacuité locale à l'aide d'un test de contour malgré la présence de repères monoculaires avec un test Wirt Circles effectué selon les instructions du fabricant d'essai.
    4. Mesurer l'erreur réfractive par réfraction cycloplégique (1% de cyclopentolate) suivant les directives du Pediatric Eye Disease Investigator Group (PEDIG)25,26.
    5. Exclure toute pathologie oculaire avec une étude approfondie des pôles antérieurs (lampe à fente) et postérieurs (ophtalmoscope indirect).
  2. Mener le centre optométrique première visite avec les patients.
    1. Créez un profil patient dans l'application de service de jeu.
      1. Définir l'identifiant utilisateur et le mot de passe du patient.
      2. Définir la distance interpupillaire du patient.
    2. Installez le jeu stéréoscopique informatisé sur l'ordinateur du patient.
    3. Configurer le jeu en cliquant sur le panneau de configuration.
      1. Définir les dimensions physiques de l'écran d'ordinateur du patient.
      2. Assurez-vous que l'utilisateur porte correctement les lunettes d'anaglyphe (avec le filtre rouge sur l'œil gauche).
    4. Mesurer l'acuité basale stéréopsis du patient à l'aide du jeu stéréoscopique informatisé.
      1. Demandez au patient de jouer le jeu sous surveillance, comme expliqué à la section 3.4.
      2. Consultez le résultat stocké dans le cloud à l'aide de l'application de service de jeu.
    5. En utilisant l'acuité basale de stéréopsis patient, a définir le niveau basal du patient dans l'application de service de jeu.
      1. Le jeu stéréoscopique informatisé définit trois catégories de stimulation, chacune associée à une valeur d'intervalle d'acuité stéréoscopique : pauvre (840"-300), grossière (480" -210") et stéréopsie à amende modérée (300" -30"). Les patients commencent avec le meilleur niveau auquel ils peuvent identifier le stimulus de stéréopsis. Par exemple, chez un patient ayant un seuil stéréo de 720 », attribuez le faible niveau de stéréopsis sur le profil du patient.
    6. Expliquer aux participants comment effectuer les exercices à la maison, comme expliqué à la section 3.
  3. Effectuez des visites de contrôle à la fin de toutes les 15 séances de thérapie avec le jeu stéréoscopique informatisé pendant la période d'entraînement.
    1. Ouvrez l'application de service de jeu, ouvrez le profil du patient et vérifiez à la fois les données de conformité et les résultats des stéréopsis.
      1. Rappelez aux parents et aux participants l'importance de respecter la distance de travail par rapport à l'écran.
      2. Rappelez aux parents et aux participants l'importance de la conformité.
    2. Évaluer le logMAR BCVA à distance avec un test ETRDS pour vérifier toute détérioration des valeurs de départ.
    3. Mesurer l'acuité stéréopsique du patient à l'aide du jeu stéréoscopique informatisé (étape 2.2.4)
    4. Définir le niveau basal du patient dans l'application de service de jeu (étape 2.2.5).
  4. Effectuer l'évaluation optométrique finale à l'achèvement de 60 séances de thérapie avec le jeu stéréoscopique informatisé (fin du traitement) pour recueillir des données sur les résultats.
    REMARQUE : Cette évaluation reproduit l'évaluation optométrique de base, en insistant sur la mesure de la stéréopsie globale et locale.
  5. Effectuer l'évaluation optométrique de suivi 6 mois après l'achèvement afin d'assurer la stabilité des résultats.
    REMARQUE : Cette évaluation reproduit l'évaluation optométrique de base, en insistant sur la mesure de la stéréopsie globale et locale.

3. Exercices de traitement effectués à la maison

  1. Expliquez aux participants qu'ils doivent suivre un cours de formation en utilisant le jeu stéréoscopique informatisé à la maison pendant soixante-huit séances.
  2. Expliquez que chaque séance doit être effectuée un jour différent et que cinq séances par semaine doivent être terminées. Expliquez aux patients que l'équipe de recherche aura accès à leurs données de conformité et de résultats dans le cloud.
  3. Demandez aux patients de se rendre au centre d'optométrie pour une visite de contrôle après toutes les 15 séances, qui devrait être complétée dans les 3 semaines pour considérer la conformité comme 100%, et dans tous les cas, dans un maximum de 6 semaines.
  4. Expliquer comment utiliser le jeu stéréoscopique informatisé
    1. Demandez au participant de s'asseoir à une distance de 80 cm de l'écran de l'ordinateur. Il est clair que les patients ne devraient pas essayer de tricher le programme en se rapprochant de l'écran.
    2. Assurez-vous que la pièce est faiblement éclairée, en évitant toute réflexion sur l'écran de l'ordinateur.
    3. Expliquez que le programme prend la forme d'un jeu vidéo, dans lequel une image à points aléatoires cache une silhouette cachée. La silhouette ne peut être vu en trois dimensions tout en portant des lunettes d'anaglyphe.
    4. Donnez au patient une paire de lunettes d'anaglyphe et expliquez comment les porter, en se concentrant sur quel filtre va à quel œil (avec le filtre rouge sur l'œil gauche).
    5. Fournir au patient un identifiant et un mot de passe pour vous connecter au jeu (étape 2.2.1).
    6. Instruire le patient à utiliser la souris pour sélectionner quelle silhouette apparaît, en sélectionnant une figure parmi les quatre options affichées au bas de l'écran (Figure 2).
    7. Expliquez ce qui se passe après la sélection d'une silhouette.
      1. Si la réponse est correcte, le logiciel émet un son aigu, et l'image correcte apparaît sous la forme d'une image en couleur comme une récompense.
      2. Si la réponse est incorrecte, le logiciel émet un son profond. Le joueur a encore deux autres tentatives pour trouver la bonne réponse.
      3. S'il y a trois mauvaises réponses consécutives, le logiciel affichera la bonne réponse.
    8. Expliquez au patient qu'après chaque essai, le logiciel génère un nouvel écran avec une image à point aléatoire dissimulant une nouvelle silhouette cachée.
    9. Expliquez au patient que la silhouette cachée devient plus difficile à trouver au fur et à mesure que la séance progresse et que c'est normal.
    10. Expliquez au patient qu'une fois la session terminée, le logiciel stocke les résultats dans un serveur cloud, permettant à l'optométriste de suivre la conformité et l'évolution stéréoacuity à distance.
      REMARQUE : Soulignez l'importance d'une connexion Wi-Fi stable et de la fermeture correcte du jeu stéréoscopique informatisé.

Representative Results

Comme exemple représentatif des résultats qui peuvent être obtenus à la suite de ce protocole, nous résumons les résultats d'une étude récente réalisée par Portela et al.,20. La figure 3 et la figure 4 montrent les résultats obtenus.

Seize sujets stéréo-déficients âgés entre 7-14 ans ont été inclus dans cette étude, quatre dont a eu une histoire d'amblyopia réfractive (2 anisometropic et 2 isometropic). Douze des sujets ont eu une histoire de l'amblyopia strabismique avec succès traité, et quatre de ces derniers ont eu une histoire de l'amblyopie strabismic et anisometropic. Onze des 12 sujets avec une histoire de l'amblyopie strabismique ont présenté l'ésotropie, et un exotropia présenté. Tous les participants avaient déjà reçu un traitement amblyopie et atteint de bons niveaux d'acuité visuelle, mais n'ont pas atteint un niveau fin de stéréoacuité (moins ou égale à 200"). Tous les sujets, sauf un, ont pu compléter les 60 séances de formation assignées à 8 min chacune (8 h au total). La conformité a été considérée comme étant de 100 % lorsque les patients ont terminé la formation en moins de 12 semaines et de 0 % lorsque la formation a duré plus de 24 semaines. En moyenne, les sujets ont pris 79 jours pour compléter les 60 séances (IQR - 66-102 jours); par conséquent, ils ont dépassé le minimum recommandé de conformité de cinq séances par semaine. Les résultats en matière de conformité étaient excellents (88,36 %).

L'acuité visuelle parmi les sujets est restée stable pendant et post-thérapie. La stéréoacuité, cependant, s'est améliorée dans un nombre significatif de sujets (voir figure 3). Les moyens, les médianes et les valeurs minimales et maximales sont présentés au tableau 1. Quand ceux-ci ont été analysés utilisant le essai de Mann-Whitney U, la stéréoacuity s'est améliorée de manière significative après traitement (test de stéréoacuity de Random-Dot, p - 0,019 ; Test de cercles de Wirt, p 0,014). Pour une meilleure compréhension, la figure 4 montre une présentation graphique de l'amélioration de la stéréoacuité entre le début et la fin de la thérapie.

La stéréoacuity s'est améliorée par au moins un niveau dans 11 sujets quand la stéréoacuity a été mesurée avec l'essai aléatoire de stéréoacuity. Là où la stéréoacuity a été évaluée avec l'essai de cercles de Wirt, l'amélioration d'au moins un niveau a été également observée dans 11 sujets. Cliniquement parlant, une amélioration de la stéréoacuity mesurée avec un essai aléatoire de stéréoacuity est significative quand l'amélioration atteint au moins deux niveaux (critères d'Adam)27,et ceci a été réalisé dans sept sujets. Lorsque le test Wirt Circles a été utilisé, une amélioration d'au moins deux niveaux et une stéréoacuity égale ou supérieure à 140" est considérée comme significative (critères de Levi)12, et cela a été réalisé dans 10 sujets. Après 6 mois, les résultats étaient stables selon le test de stéréoacuity aléatoire-point. Il s'agit du test de référence pour mesurer la stéréoacuité, dont la principale caractéristique est son excellente fiabilité de test-retest23.

Figure 1

Figure 1 : Étapes du protocole. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 2

Figure 2 : Processus logique du jeu. Le sujet doit indiquer quelle figure apparaît, en sélectionnant une figure parmi celles affichées en bas de l'écran (image de gauche). Si la réponse est correcte, le logiciel émet un son aigu, et la même image apparaît sous forme d'image (image de droite). Si le sujet fournit trois réponses correctes consécutives, le logiciel génère un nouvel écran avec une image à point aléatoire représentant une stéréopsis plus fine. Si le sujet fournit une mauvaise réponse, le logiciel émet un son profond et l'image à point aléatoire reste la même (image de gauche). Enfin, si le sujet fournit trois réponses erronées consécutives, le logiciel affichera la bonne réponse (image de droite). Ce chiffre est adapté de Portela et coll.20 avec la permission d'Optometry et de Vision Science. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 3

Figure 3 : Mesures des niveaux de stéréostéréotypes basiques et post-traitement. Des tests de stéréoacuité à points aléatoires (RDS) et wirt Circles ont été utilisés pour mesurer la stéréoacuité. Les mesures sont en ronds secondes d'arc. Ce chiffre est adapté de Portela et coll.20 avec la permission d'Optometry et de Vision Science. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 4

Figure 4 : Médianes des données sur la stéréoacuity avant et immédiatement après le traitement pour chaque test de stéréoacuity. (A) Test de stéréoacuity à points aléatoires (RDS) et (B) Test wirt Circles. Les boîtes indiquent 25% et 75% de quartiles. Les mesures sont en ronds secondes d'arc. Ce chiffre est adapté de Portela et coll.20 avec la permission d'Optometry et de Vision Science. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Stéréo de base Stéréo post-traitement
Wirt Tvd Wirt Tvd
Veux dire 293,13 à 271,17 475,00 à 240,84 107,50 à 51,60 305,63 à 306,50
Médiane 200 [95 à 400] 95% 400 [250 à 800] 95% 100 [60 à 140] 95% 150 [100 à 700] 95%
Min 50 200 40 40
Max 800 800 200 800

Tableau 1 : Moyens, écart type, médianes, plages interquartiles et valeurs de stéréoacuity maximales et minimales. Les colonnes de gauche montrent des données de stéréoacuity de base, et les colonnes droites montrent des résultats de stéréoacuity de poteau-traitement. La stéréoacuité a été mesurée à l'aide de tests de stéréoacuity à points aléatoires (RDS) et wirt Circles. Les mesures sont en secondes d'arc. Ce chiffre est adapté de Portela et coll.20 avec la permission d'Optometry et de Vision Science.

Discussion

Présenté ici est un protocole pour la stimulation directe de la stéréoacuity, dans lequel les images stéréo aléatoires-point sont utilisés pour améliorer l'acuité stéréoscopique dans les sujets stéréo-déficients. Quatre études précédentes ont évalué les résultats de la stimulation directe16,17,18,19. Ce dernier protocole apporte des fonctionnalités supplémentaires aux modèles d'intervention susmentionnés.

Le modèle d'intervention proposé est destiné aux patients ayant des antécédents d'amblyopie strabismique ou anisometropique, qui ont déjà reçu un traitement (c.-à-d. correction optique, occlusion, chirurgie du strabisme, thérapie visuelle) et ont obtenu un meilleur traitement corrigé acuité visuelle d'au moins 0,1 logMAR, mais dont la stéréoacuité reste faible (entre 200"-800"). Le but du protocole est d'améliorer la stéréoacuity dans des cas comme ceux-ci.

La stimulation directe de la stéréopsie s'est déjà avérée efficace pour améliorer la stéréoacuity chez les sujets stéréodéficients16,17,18,19. Cependant, pour qu'un système de stimulation soit faisable, la thérapie doit être exécutée dans la maison du patient pour atteindre les 3.000-20.000 essais nécessaires pour que l'apprentissage se produise.

Dans l'étude précédemment éditée qui a validé cette procédure et est résumée ci-dessus, 11 sujets ont amélioré leur stéréoacuity20. Cependant, cinq des sujets n'ont connu aucune augmentation de la stéréoacuité (figure 3). Ceci peut être attribuable à la présence de strabismus à petit angle indétectable dans un essai de couverture. Lire inféré que, puisque les images des yeux gauche et droit doivent être situés dans la zone de panum de la fusion, la stéréoacuité normale devrait nécessiter un alignement dans 0.6 diopters prisme28. La zone fusionnelle de Panum est de 5 à 20 min d'arc (0,1-0,6 diopter prisme dans la fovea), et il se peut que l'alignement dans cette fenêtre soit nécessaire pour soutenir l'acuité stéréoscopique de haute qualité29. Une étude menée par Holmes et coll. a montré qu'un test de couverture n'a pas permis de détecter les écarts inférieurs à 3 diopters prismes; par conséquent, la présence du strabismus indétectable pourrait compromettre la capacité d'un patient d'acquérir la stéréoacuité fine24.

La gamification a été utilisée pour améliorer la motivation et la conformité des patients. En outre, le programme stocke les données dans le nuage après chaque session, ce qui permet au praticien de suivre l'activité d'un patient à distance sur une base quotidienne. Grâce à cette fonctionnalité, les résultats de conformité sont excellents (88,36 %) et comparables à ceux enregistrés dans deux études antérieures, dans lesquelles les sujets amblyopic ont reçu le traitement de stimulation dichoptic utilisant un iPad à la maison10,11. Ils sont également beaucoup mieux que les résultats rapportés d'une étude PEDIG dans des conditions similaires, dans lequel seulement 22,5% de l'échantillon a réussi à compléter plus de 75% du traitement prescrit13. La conformité démontrée ici dépasse également celle rapportée par les études qui ont évalué l'efficacité du traitement d'occlusion dans l'amblyopie (conformité de 70% quand 6 h d'occlusion sont prescrits, et 50% quand 12 h sont prescrits)30. Une application Web présente l'avantage supplémentaire que les parents ne sont pas tenus de tenir un registre de la conformité de leur enfant13. Le seul devoir de l'optométriste est d'accéder au serveur et de vérifier les données recueillies pour chaque patient à la fin de chaque session à l'aide du programme de jeu stéréoscopique informatisé.

Pendant la période de formation, les patients visitent le centre d'optométrie (visites de contrôle), ce qui permet à l'optométriste de souligner l'importance de la distance utilisateur-à-écran. Les optométristes ont également établi la catégorie de stimulation (pauvre, grossière, modérée-fine) au cours de ces visites de check-up. Les théories de l'apprentissage perceptuel prédisent que les améliorations sont moins probables si le patient ne travaille pas à son seuil (p. ex., si le patient se rapproche de l'écran ou travaille dans une catégorie de stimulation plus facile). Ces résultats ont été corroborés dans l'étude réalisée pour valider ce protocole20. La distance utilisateur-à-écran est hors du contrôle du logiciel et est donc la responsabilité du patient ou des parents du patient.

La décision d'utiliser une approche à points aléatoires pour la conception du jeu stéréoscopique informatisé peut être critique. La stimulation par des images stéréoscopiques à points aléatoires n'est jamais sans conséquence : même les patients travaillant en dessous de leur seuil s'améliore. Dans un processus d'apprentissage perceptuel, l'exposition répétée à un stimulus aléatoire-point seul améliorera la vision binoculaire. La tâche du patient, et qui est particulièrement difficile pour des patients avec une histoire de strabisme31,est de fusionner les points aléatoires corrélés perçus par chaque oeil12 sans suppression. Cela améliore leur capacité à distinguer les points corrélés (signal) de ceux qui ne peuvent pas être fusionnés (bruit). La formation de ce type peut avoir amélioré la réponse de détecteur de disparité, étant donné que l'apprentissage perceptuel aurait amélioré la réponse fusionnelle et amélioré la capacité du patient de détacher le signal du bruit32.

L'un des risques de l'approche d'apprentissage perceptuel est la sélectivité. Cette méthode a démontré que la formation au stéréogramme à points aléatoires n'est pas sélective, parce que l'apprentissage est transféré à la stéréoacuité latérale médiale mesurée à l'aide d'un test Wirt Circles. Une autre conclusion qui démontre l'efficacité de cette méthode de traitement est la stabilité des résultats obtenus. Différentes études ont examiné si les améliorations réalisées chez les sujets atteints d'amblyopie à la suite de la formation d'apprentissage perceptuel sont stables16,17,19,33. Ce modèle a démontré la stabilité des améliorations mesurées avec un test de stéréoacuity aléatoire lors d'une visite de suivi de 6 mois.

Plusieurs limitations ont été détectées. La conception du logiciel nécessite que la catégorie de stimulation soit réglée manuellement, alors que ce processus devrait idéalement être automatique en fonction de l'évolution du patient. L'état de niveau de passage mis en œuvre pourrait être amélioré en considérant la possibilité de déplacer le patient de nouveau à un arrangement grossier de stéréoacuity si le patient ne passe pas un niveau à plusieurs occasions consécutives. Dans tous les cas, une procédure d'escalier est écartée, parce que l'un des objectifs de la gamification est d'améliorer la motivation du patient grâce à la mécanique du jeu. Le patient devrait éprouver la sensation de progrès et de succès, indépendamment du fait que leur état clinique s'améliore ou se détériore. Ceci est réalisé en dissimulant des essais plus faciles dans le flux de jeu (mais pas avec une procédure d'escalier standard, dont le but est de déterminer rapidement et avec précision la limite de seuil, à laquelle la performance est de 50%). Une autre amélioration consiste à surveiller automatiquement la distance du patient par rapport à l'écran. Cependant, nous ne sommes pas au courant d'une solution qui n'implique pas l'utilisation de matériel spécial, mais il peut être utile de tester personnalisé webcam frontale logiciel.

D'autres limitations sont dues à la conception de l'étude et comprennent ce qui suit: (1) la majorité des sujets avaient des antécédents de strabisme (l'échantillon de sujets ayant une histoire d'amblyopie anisometropique était trop petit); (2) la tranche d'âge était limitée à 7-14 ans; et (3) la plage de stéréoacuity se situe entre 800"-200". Dans de futures études, il serait intéressant de vérifier l'effet thérapeutique sur l'amblyopie anisometropique et la stéréoacuity plus grossière et chez les sujets plus âgés.

Disclosures

Le test informatisé a été développé à l'Université d'Oviedo par S.M.-G., co-auteur de ce manuscrit. Après la fin de cette étude, VISIONARY TOOL, S.L. (trouvé à l'adresse suivante : www.visionarytool.com-gt;), une entité privée, s'est adressé à S.M.-G. et J.A.P.-C. avec l'occasion de participer au développement d'un outil d'entraînement visuel informatisé, qui comprend plusieurs jeux et tests, dont l'un est le jeu de silhouette cachée à point aléatoire utilisé dans cet article.

Acknowledgments

Les auteurs tiennent à reconnaître la clinique de thérapie visuelle VISUALIA, qui a partiellement soutenu le développement du test informatisé, en accord avec l'Université d'Oviedo (FUO-EM-104-12).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Autorrefractometer, model TRK 1P Topcon, Japan Refractive error measurements by autorrefraction
Computerized Stereoscopic Game University of Oviedo, Spain The computer-based test itself was developed at the University of Oviedo by SM-G, coauthor of this manuscript. After finishing this study, a private company named VISIONARY TOOL (www.visionarytool.com) has contacted both SM-G and JAP-C to participate in the development of a computerized visual training tool. This tool includes several games and tests. The one used in this article, based on random dot hidden silhouettes, is one of them.
Randot Preschool Stereoacuity Test Stereo Optical Company Inc, USA Global stereoacuity test
Screen model SIFIMAV, Italy Logarithmic visual acuity chart ETDRS format
Wirt Circles Test Stereo Optical Company Inc, USA Local stereoacuity test

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