Mejora de la estereoacuidad con videojuegos de puntos aleatorios

Behavior
 

Summary

Se presenta aquí un protocolo para mejorar la estereoacuidad utilizando un software de aprendizaje perceptivo gamificado basado en estímulos de puntos aleatorios. Los pacientes son sujetos con deficiencia de estereo sin estrabismo. El protocolo combina las visitas al centro de optometría con ejercicios domésticos utilizando software. El cumplimiento y la evolución de la estereoacuidad se almacenan en la nube.

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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 terapia de ambliopía convencional implica oclusión o penalización del ojo dominante, aunque estos métodos mejoran la agudeza visual estereoscópica en menos del 30% de los casos. Para mejorar estos resultados, proponemos un tratamiento en forma de videojuego, utilizando estímulos de puntos aleatorios y técnicas de aprendizaje perceptivo para estimular la estereoacuidad. El protocolo se define para pacientes con deficiencia de estéreo entre 7-14 años de edad que ya han recibido tratamiento para ambliopía y tienen una agudeza visual de distancia mejor corregida monocular de al menos 0,1 logMAR. Los pacientes deben completar un programa de aprendizaje perceptivo en casa usando el videojuego. Si bien el cumplimiento se almacena automáticamente en la nube, las visitas periódicas al centro de optometría se utilizan para realizar un seguimiento de la evolución del paciente y ajustar la demanda estereoscópica del juego hasta que se logra la menor disparidad detectable. El protocolo ha demostrado ser exitoso, y la eficacia se mide en términos de una ganancia de dos niveles en una prueba de estereoacuidad aleatoria (estereoacuidad global o prueba de referencia de estereoacuidad ciclópea). Además, los estímulos aleatorios de aprendizaje se transfiere a la agudeza estereoscópica lateral medial según una prueba de Wirt Circles, en la que los criterios de éxito son una estereoacuidad final de más de 140", y la mejora alcanzada corresponde a no menos de dos niveles de agudeza estereoscópica. Seis meses más tarde, una prueba de estereoacuidad de punto aleatorio no registró ninguna reducción en la estereoacuidad que se logró.

Introduction

La ambliopía es un trastorno del desarrollo de la visión espacial frecuentemente asociado con la existencia de estrabismo, anisometropia o privación de forma a una edad temprana de1. La incidencia de ambliopía entre la población general oscila entre 1,3%-3,6%2. La terapia de ambliopía convencional comienza con la corrección de cualquier error de refracción, seguido de la oclusión del buen ojo con un parche o penalización de atropina3. Aunque los resultados del tratamiento convencional son inicialmente buenos, con 73%-90% de los pacientes experimentando una mejor agudeza visual, esta mejora no equivale a la agudeza visual normal en aproximadamente el 50% de los pacientes. Además, los niños con frecuencia experimentan deterioro incluso después de un tratamiento exitoso2. Un estudio anterior mostró que, con respecto a la visión binocular, tan sólo 28% de los pacientes anisotrópicos con ambliopía registraron dos o más niveles de mejoría como resultado del tratamiento4. Ha habido poca investigación encaminada a evaluar estrategias para la mejora de la estereopsis en casos de ambliopía, a pesar de que la estereopsis es esencial para la percepción visual en humanos5. La terapia de ambliopía convencional, que produce buenos resultados para la agudeza visual pero los malos resultados en términos de visión binocular, puede beneficiarse del desarrollo de un modelo intervencionista destinado a mejorar la estereoacuidad en pacientes con antecedentes de ambliopía2.

En los últimos 10 años, algunos investigadores han propuesto un enfoque alternativo para entender el curso de la ambliopía6,7. Este entendimiento ha motivado la propuesta de un modelo intervencionista centrado en la formación dicopética antisupresión para la recuperación de la visión binocular8,9. La terapia con ambliopía que implica actividades dirigidas a la contenciedad dirigidas para el uso del paciente en el hogar se ha notificado con éxito en una serie de casos10,11.

No obstante, este entrenamiento dicoptico es ineficaz para mejorar la agudeza estereoscópica12. Dos ensayos clínicos contemporáneos utilizando el modelo de entrenamiento dicoptico antisupresión no reportaron mejoría de estereoacuidad11,13. Las investigaciones más recientes indican, sin embargo, que la estimulación dicopética es capaz de reducir la profundidad y extensión de supresión y mejorar la visión binocular (restaurar la percepción binocular simultánea). En algunos casos, esto coincide con la estereoacuidad mejorada14,15.

Algunos estudios han propuesto un enfoque de intervención diferente que se centra en la estimulación directa de la estereopsis a través de las actividades de aprendizaje perceptivo16,17. Estos estudios se limitan a una sucesión de casos tratados en condiciones de laboratorio. En el estudio de Astle et al., la estereopsia fue estimulada en dos ambliopes anisotrópicos adultos16 en el transcurso de nueve sesiones de laboratorio. El tratamiento incluyó estimulación binocular utilizando un esterescopio espejo con pares de estereogramas basados en imágenes de puntos aleatorios. Ding y Levi estimularon la estereopsis en un curso de tratamiento realizado enteramente en condiciones de laboratorio, utilizando un esterescopio espejo y estereogramas basados en parches Gabor18. Sus sujetos eran cinco adultos, cuatro de los cuales no tenían estereopsia y uno era deficiente en estéreo. Se requería que las asignaturas realizaran entre 3.000 y 20.000 ensayos de formación en aprendizaje perceptivo.

Además, Xi y otros estudiaron ambliopes anisotrópicos en el transcurso de 10 -13 sesiones de entrenamiento de aprendizaje perceptivo, durante las cuales se utilizaron texturas de anaglifo 3D para estimular la estereopsia19. Finalmente, en el estudio de Vedamurthy et al., 11 adultos con deficiencia de estéreo se dedicaban al entrenamiento de tareas visuomotor (un juego de "squash-the-bug") en un entorno de realidad virtual17. Estos sujetos realizaron 12.600 ensayos en 35 sesiones en el transcurso de 8-11 semanas.

La estimulación directa de la estereopsis se ha realizado en estudios de laboratorio, pero este modelo de terapia es lento y difícil de aplicar en una práctica clínica diaria, especialmente con los niños. Así, se ha ideado un modelo de terapia factible para el que se ha presentado previamente una prueba de concepto exitosa20. Este protocolo incorpora los resultados de un estudio prospectivo, aleatorizado, doble ciego, de grupo paralelo basado en el tratamiento de aprendizaje perceptivo utilizando estímulos de puntos aleatorios en un formato de videojuego para mejorar la estereoacuidad. Se presenta una explicación en profundidad del protocolo seguido en este estudio.

Protocol

El diseño del estudio fue aprobado por el Comité de ética del País Vasco y siguió los principios de la Declaración de Helsinki. Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de los participantes inscritos en el estudio o de sus tutores legales. La figura 1 representa los pasos del protocolo.

1. Reclutamiento de participantes

  1. Reclutar pacientes con las siguientes características: entre 7-14 años de edad con ambliopía refractiva y/o ambliopía estrabismo tratada con éxito (los niños con estrabismo sólo son elegibles para participar si la desalineación de los ejes visuales se ha corregido con éxito con anteojos, terapia visual y/o cirugía de estrabismo); con agudeza visual de distancia mejor corregida monocular de 0,1 logMAR21; y estereoacuidad medida en el rango de 800"-200" (deficiencia estéreo gruesa-moderada)22 según una prueba de estereograma de puntos aleatorios23.
    1. Para determinar la "ambliopía refractiva", considere el error de diferencia de refracción interocular por medio de la autorefracción bajo cicloplegia.
      NOTA: La ambliopía anisometrópica se define cuando un paciente presenta un error de diferencia de refracción interocular de dioptría esférica (D) n.o 1( (equivalente esférico). La ambliopía isotrópica se define cuando el error de refracción ciclopléjica en cada ojo de hipermetropía o miopía de 4,00 D y/o astigmatismo de 2,00 D y el error de diferencia de refracción interocular es <1 D.
    2. Para determinar la ambliopía estrrabiológica tratada con éxito, compruebe la ausencia de estrabismo utilizando una prueba monocular de cobertura-descubierta y estimulante el alojamiento con una puntuación de agudeza de carta de 20/30 para asegurarse de que el sujeto mira la letra con la fóvea al realizar el movimiento de fijación24.
  2. Excluir a los pacientes con las siguientes características: estrabismo; hiperforia (desviación ascendente) de 2 dioptrías de prisma o más; nistagmo; anisometropia hipermetrópica, en la que el paciente presenta una diferencia equivalente esférica entre los ojos de 3 dioptrías (o más) si se corrige con gafas (para prevenir la aniseikonia); cualquier patología ocular; trastorno por déficit de atención e hiperactividad; y cualquier trastorno cognitivo. Excluir a los pacientes sin acceso a un ordenador o sin conexión a Internet en casa.

2. Evaluaciones visuales

  1. Realice la evaluación optométrica de línea base antes de comenzar esta sección para la recopilación de datos de línea base y asegúrese de que todos los criterios de inclusión/exclusión adecuados.
    1. Mida la mejor agudeza visual de distancia corregida (BCVA) con el Estudio de Retinopatía Diabética de Tratamiento Temprano (gráfico de agudeza visual ETDRS).
    2. Compruebe la ausencia de estrabismo como se explica en el paso 1.1.2.
    3. Mida la estereoacuidad a una distancia constante de 40 cm, bajo iluminación ligera de 120 cd/m2.
      NOTA: El control de iluminación garantiza la consistencia de contraste entre los puntos y el fondo en el patrón de prueba. La distancia de cabeza a prueba del paciente es una variable crítica porque se incluye en la ecuación que establece el resultado de la estereoacuidad.
      1. Mida la estereoacuidad global con un estereograma de puntos aleatorios (para evitar señales monoculares) realizado de acuerdo con las instrucciones del fabricante de la prueba.
      2. Mida la estereoacuidad local utilizando una prueba de contorno a pesar de la presencia de señales monoculares con una prueba de Wirt Circles realizada de acuerdo con las instrucciones del fabricante de la prueba.
    4. Mida el error de refracción por refracción ciclopléjica (1% ciclopentolato) siguiendo las directrices25,26del Grupo investigador de enfermedades oculares pediátricas (PEDIG).
    5. Descartar cualquier patología ocular con un estudio en profundidad de los polos anterior (lámpara de hendidura) y posterior (oftalmoscopio indirecto).
  2. Realización de la primera visita del centro optométrico con los pacientes.
    1. Cree un perfil de paciente en la aplicación de servicio de juegos.
      1. Establezca el identificador de usuario y la contraseña del paciente.
      2. Establezca la distancia interpupilar del paciente.
    2. Instale el juego estereoscópico computarizado en el ordenador del paciente.
    3. Configura el juego haciendo clic en el panel de configuración.
      1. Establezca las dimensiones físicas de la pantalla del ordenador del paciente.
      2. Asegúrese de que el usuario lleva correctamente las gafas de anaglifo (con el filtro rojo sobre el ojo izquierdo).
    4. Mida la agudeza basal de estereopsis del paciente usando el juego estereoscópico computarizado.
      1. Pida al paciente que juegue el juego bajo supervisión, como se explica en la sección 3.4.
      2. Consulte el resultado almacenado en la nube mediante la aplicación de servicio de juegos.
    5. Usando la agudeza basal de la estereopsia del paciente, establezca el nivel basal del paciente en la aplicación de servicio de juego.
      1. El juego estereoscópico computarizado define tres categorías de estimulación, cada una asociada con un valor de intervalo de agudeza estereoscópico: pobre (840"-300"), gruesa (480" -210") y estereopsia moderada-fina (300" -30"). Los pacientes comienzan con el mejor nivel en el que pueden identificar el estímulo estereopsia. Por ejemplo, en un paciente con un umbral estéreo de 720", asigne el nivel de estereopsis deficiente en el perfil del paciente.
    6. Explique a los participantes cómo realizar los ejercicios en casa, como se explica en la sección 3.
  3. Realizar visitas de chequeo al finalizar cada 15 sesiones de terapia con el juego estereoscópico computarizado durante el período de entrenamiento.
    1. Abra la aplicación de servicio de juegos, abra el perfil del paciente y compruebe los datos de resultados de cumplimiento y estereopsia.
      1. Recuerde a los padres y participantes la importancia de respetar la distancia de trabajo de la pantalla.
      2. Recuerde a los padres y participantes acerca de la importancia del cumplimiento.
    2. Evalúe el LOGMAR BCVA a distancia con una prueba ETRDS para comprobar cualquier deterioro a partir de los valores iniciales.
    3. Medir la agudeza estereosóspica del paciente utilizando el juego estereoscópico computarizado (paso 2.2.4)
    4. Establezca el nivel basal del paciente en la aplicación de servicio de juego (paso 2.2.5).
  4. Realizar la evaluación optométrica final al completar 60 sesiones de terapia con el juego estereoscópico computarizado (fin del tratamiento) para recopilar datos de resultados.
    NOTA: Esta evaluación reproduce la evaluación optométrica de línea base, haciendo hincapié en la medición de la estereopsis global y local.
  5. Realice la evaluación optométrica de seguimiento 6 meses después de la finalización para garantizar la estabilidad de los resultados.
    NOTA: Esta evaluación reproduce la evaluación optométrica de línea base, haciendo hincapié en la medición de la estereopsis global y local.

3. Ejercicios de tratamiento realizados en el hogar

  1. Explique a los participantes que deben seguir un curso de entrenamiento utilizando el juego estereoscópico computarizado en casa durante sesenta sesiones de 8 minutos.
  2. Explique que cada sesión debe realizarse en un día diferente y que se deben completar cinco sesiones por semana. Explique a los pacientes que el equipo de investigación tendrá acceso a sus datos de cumplimiento y resultados en la nube.
  3. Indique a los pacientes que visiten el centro de optometría para una visita de chequeo después de cada 15 sesiones, que debe completarse en un plazo de 3 semanas para considerar el cumplimiento como 100%, y en todos los casos, dentro de un máximo de 6 semanas.
  4. Explicar cómo utilizar el juego estereoscópico computarizado
    1. Pida al participante que se sente a una distancia de 80 cm de la pantalla del ordenador. Dejar claro que los pacientes no deben tratar de engañar al programa acercándose a la pantalla.
    2. Asegúrese de que la habitación esté tenuemente iluminada, evitando cualquier reflejo en la pantalla del ordenador.
    3. Explique que el programa toma la forma de un videojuego, en el que una imagen de punto aleatorio oculta una silueta oculta. La silueta sólo se puede ver en tres dimensiones mientras se usan gafas de anaglifo.
    4. Dé al paciente un par de gafas de anaglifo y explique cómo usarlas, centrándose en qué filtro va a qué ojo (con el filtro rojo sobre el ojo izquierdo).
    5. Proporcione al paciente un identificador y una contraseña para iniciar sesión en el juego (paso 2.2.1).
    6. Indique al paciente que utilice el ratón para seleccionar qué silueta aparece, seleccionando una figura de las cuatro opciones que se muestran en la parte inferior de la pantalla(Figura 2).
    7. Explique lo que sucede después de la selección de una silueta.
      1. Si la respuesta es correcta, el software emite un sonido agudo, y la imagen correcta aparece en forma de una imagen a todo color como una recompensa.
      2. Si la respuesta es incorrecta, el software emite un sonido profundo. El jugador todavía tiene dos intentos más para encontrar la respuesta correcta.
      3. Si hay tres respuestas incorrectas consecutivas, el software mostrará la respuesta correcta.
    8. Explique al paciente que después de cada ensayo, el software genera una nueva pantalla con una imagen de punto aleatorio que oculta una nueva silueta oculta.
    9. Explique al paciente que la silueta oculta se vuelve más difícil de encontrar a medida que avanza la sesión y que esto es normal.
    10. Explique al paciente que, una vez completada la sesión, el software almacena los resultados en un servidor en la nube, lo que permite al optometrista realizar un seguimiento remoto de la evolución del cumplimiento y la estereoacuidad.
      NOTA: Haga hincapié en la importancia de una conexión Wi-Fi estable y de cerrar correctamente el juego estereoscópico computarizado.

Representative Results

Como ejemplo representativo de los resultados que se pueden lograr siguiendo este protocolo, resumimos los resultados de un estudio reciente realizado por Portela et al.20. La Figura 3 y la Figura 4 muestran los resultados que se obtuvieron.

Dieciséis sujetos con deficiencia de estetipo de entre 7 y 14 años de edad fueron incluidos en este estudio, cuatro de los cuales tenían antecedentes de ambliopía refractiva (2 anisotrópicos y 2 isotrópicos). Doce de los sujetos tenían antecedentes de ambliopía estrrabiológica tratada con éxito, y cuatro de ellos tenían antecedentes de ambliopía estrabismo y anisostrópica. Once de los 12 sujetos con antecedentes de ambliopía estrofa presentamos esotropía, y uno presentó exotropía. Todos los participantes habían recibido previamente terapia de ambliopía y alcanzaron buenos niveles de agudeza visual, pero no alcanzaron un nivel fino de estereoacuidad (menor o igual a 200"). Todos menos uno de los sujetos fueron capaces de completar las 60 sesiones de entrenamiento asignadas que fueron de 8 min cada una (8 h en total). El cumplimiento se consideró 100% cuando los pacientes completaron el entrenamiento en menos de 12 semanas y 0% cuando el entrenamiento tomó más de 24 semanas. En promedio, los sujetos tardaron 79 días en completar las 60 sesiones (IQR 66-102 días); por lo tanto, superaron el cumplimiento mínimo recomendado de cinco sesiones por semana. Los resultados de cumplimiento fueron excelentes (88,36%).

La agudeza visual entre los sujetos se mantuvo estable durante y después de la terapia. La estereoacuidad, sin embargo, mejoró en un número significativo de sujetos (ver Figura 3). Los medios, medianas y valores mínimos y máximos se presentan en el Cuadro 1. Cuando estos fueron analizados usando la prueba Mann-Whitney U, la estereoacuidad mejoró significativamente después del tratamiento (prueba de estereoacuidad aleatoria-punto, p - 0.019; Prueba de los círculos de Wirt, p a 0,014). Para una mejor comprensión, la Figura 4 muestra una presentación gráfica de la mejora en la estereoacuidad entre el inicio y el final de la terapia.

La estereoacuidad mejoró en al menos un nivel en 11 sujetos cuando la estereoacuidad se midió con la prueba de estereoacuidad aleatoria. Cuando se evaluó la estereoacuidad con la prueba Wirt Circles, también se observó una mejora de al menos un nivel en 11 sujetos. Clínicamente hablando, una mejora en la estereoacuidad medida con una prueba de estereoacuidad aleatoria es significativa cuando la mejora alcanza al menos dos niveles (criterios de Adán)27,y esto se logró en siete sujetos. Cuando se utilizó la prueba Wirt Circles, una mejora de al menos dos niveles y una estereoacuidad igual o superior a 140" se considera significativa (criterios de Levi's)12,y esto se logró en 10 asignaturas. Después de 6 meses, los resultados fueron estables de acuerdo con la prueba de estereoacuidad de punto aleatorio. Esta es la prueba de referencia para medir la estereoacuidad, siendo su característica principal su excelente fiabilidad de prueba-retest23.

Figure 1

Figura 1: Pasos del protocolo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2

Figura 2: Proceso lógico del juego. El sujeto debe indicar qué figura aparece, seleccionando una de las que se muestran en la parte inferior de la pantalla (imagen izquierda). Si la respuesta es correcta, el software emite un sonido agudo y la misma imagen aparece en forma de imagen (imagen derecha). Si el sujeto proporciona tres respuestas correctas consecutivas, el software genera una nueva pantalla con una imagen de punto aleatorio que representa una estereopsia más fina. Si el sujeto proporciona una respuesta incorrecta, el software emite un sonido profundo y la imagen de punto aleatorio sigue siendo la misma (imagen izquierda). Finalmente, si el sujeto proporciona tres respuestas incorrectas consecutivas, el software mostrará la respuesta correcta (imagen correcta). Esta figura está adaptada de Portela et al.20 con permiso de Optometry y Vision Science. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3

Figura 3: Mediciones de los niveles basales y post-tratamiento de la estereoacuidad. Se utilizaron pruebas de estereoacuidad de puntoaleatorio (RDS) y Wirt Circles para medir la estereoacuidad. Las mediciones están en segundos de registro de arco. Esta figura está adaptada de Portela et al.20 con permiso de Optometry y Vision Science. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4

Figura 4: Medianas de datos de estereoacuidad antes e inmediatamente después del tratamiento para cada prueba de estereoacuidad. (A) Prueba de estereoacuidad de punto aleatorio (RDS) y prueba (B) círculos Wirt. Las cajas indican cuartiles del 25% y del 75%. Las mediciones están en segundos de registro de arco. Esta figura está adaptada de Portela et al.20 con permiso de Optometry y Vision Science. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Línea de base estéreo Estéreo post-tratamiento
Wirt Rst Wirt Rst
Decir 293,13 a 271,17 475,00 a 240,84 107,50 x 51,60 305,63 a 306,50
Mediana 200 [95 a 400] 95% 400 [250 a 800] 95% 100 [60 a 140] 95% 150 [100 a 700] 95%
Min 50 200 40 40
máximo 800 800 200 800

Tabla 1: Medias, desviación estándar, medianas, rangos intercuartiles y valores de estereoacuidad máximos y mínimos. Las columnas izquierdas muestran datos de estereoacuidad de línea base y las columnas derechas muestran los resultados de la estereoacuidad post-tratamiento. La estereoacuidad se midió utilizando pruebas de estereoacuidad de puntos aleatorios (RDS) y Wirt Circles. Las mediciones son en segundos de arco. Esta figura está adaptada de Portela et al.20 con permiso de Optometry y Vision Science.

Discussion

Aquí se presenta un protocolo para la estimulación directa de la estereoacuidad, en el que las imágenes estéreo de puntos aleatorios se utilizan para mejorar la agudeza estereoscópica en sujetos con deficiencia de estéreo. Cuatro estudios anteriores han evaluado los resultados de la estimulación directa16,17,18,19. Este último protocolo aporta características adicionales a los modelos de intervención antes mencionados.

El modelo de intervención propuesto está dirigido a pacientes con antecedentes de ambliopía estrofa o anisometrópica, que ya han recibido tratamiento (es decir, corrección óptica, oclusión, cirugía de estrabismo, terapia visual) y han logrado una mejor corrección agudeza visual de al menos 0,1 logMAR, pero cuya estereoacuidad sigue siendo baja (entre 200"-800"). El objetivo del protocolo es mejorar la estereoacuidad en casos como estos.

La estimulación directa de la estereopsis ya ha demostrado ser eficaz en la mejora de la estereoacuidad en sujetos con deficiencia de estéreo16,17,18,19. Sin embargo, para que un sistema de estimulación sea factible, la terapia debe realizarse en el hogar del paciente para alcanzar los 3.000-20.000 ensayos necesarios para que se produzca el aprendizaje.

En el estudio publicado anteriormente que validó este procedimiento y se resume anteriormente, 11 sujetos mejoraron su estereoacuidad20. Sin embargo, cinco de los sujetos no experimentaron ningún aumento en la estereoacuidad(Figura 3). Esto puede ser atribuible a la presencia de estrabismo de ángulo pequeño indetectable en una prueba de cobertura. Lea deducido que, dado que las imágenes de los ojos izquierdo y derecho deben ubicarse dentro del área de fusión de Panum, la estereoacuidad normal debe requerir alineación dentro de 0,6 dioptrías de prisma28. El área de fusión de Panum es de 5-20 min de arco (0,1-0,6 diputador de prisma en la fóvea), y puede ser que la alineación dentro de esta ventana sea necesaria para soportar la agudeza estereoscópica de alto grado29. Un estudio realizado por Holmes et al. mostró que una prueba de cobertura no detectó desviaciones por debajo de los dioptrías de prisma n.o 3; por lo tanto, la presencia de estrabismo indetectable podría comprometer la capacidad de un paciente para adquirir estereoacuidad fina24.

La gamificación se ha utilizado para mejorar la motivación y el cumplimiento del paciente. Además, el programa almacena datos en la nube después de cada sesión, lo que permite al practicante realizar un seguimiento diario de la actividad de un paciente. Gracias a esta característica, los resultados de cumplimiento son excelentes (88,36%) y comparables a los registrados en dos estudios anteriores, en los que sujetos ambliópicos recibieron tratamiento de estimulación dicopética utilizando un iPad en casa10,11. También son mucho mejores que los resultados reportados de un estudio de PEDIG en condiciones similares, en el que sólo el 22,5% de la muestra logró completar más del 75% del tratamiento prescrito13. El cumplimiento demostrado aquí también supera el reportado por estudios que evaluaron la eficacia del tratamiento de oclusión en ambliopía (70% de cumplimiento cuando se prescriben 6 h de oclusión, y 50% cuando se prescriben 12 h)30. Una aplicación web tiene la ventaja añadida de que los padres no están obligados a mantener un registro del cumplimiento de su hijo13. El único deber del optometrista es acceder al servidor y comprobar los datos recopilados para cada paciente al final de cada sesión utilizando el programa de juego estereoscópico computarizado.

Durante el período de entrenamiento, los pacientes visitan el centro de optometría (visitas de chequeo), lo que permite al optometrista subrayar la importancia de la distancia de usuario a pantalla. Los optometristas también establecen la categoría de estimulación (pobre, gruesa, moderada-fina) durante estas visitas de chequeo. Las teorías de aprendizaje perceptivo predicen que las mejoras son menos probables si el paciente no trabaja en su umbral (por ejemplo, si el paciente se acerca a la pantalla o trabaja en una categoría de estimulación más fácil). Estos hallazgos fueron corroborados en el estudio realizado para validar este protocolo20. La distancia de usuario a pantalla está fuera del control del software y, por lo tanto, es responsabilidad de los padres del paciente o del paciente.

La decisión de usar un enfoque de punto aleatorio para el diseño del juego estereoscópico computarizado puede ser crítica. La estimulación a través de imágenes estereoscópicas de puntos aleatorios nunca es intrascendente: incluso los pacientes que trabajan por debajo de sus mejoras de experiencia de umbral. En un proceso de aprendizaje perceptivo, la exposición repetida a un estímulo de puntos aleatorios por sí sola mejorará la visión binocular. La tarea del paciente, y una que es particularmente difícil para los pacientes con antecedentes de estrabismo31,es fusionar los puntos aleatorios correlacionados percibidos por cada ojo12 sin supresión. Esto mejora su capacidad para distinguir los puntos correlacionados (señal) de aquellos incapaces de ser fusionados (ruido). El entrenamiento de este tipo puede haber mejorado la respuesta del detector de disparidad, dado que el aprendizaje perceptivo habría mejorado la respuesta de fusión y mejorado la capacidad del paciente para separar la señal del ruido32.

Uno de los riesgos del enfoque de aprendizaje perceptivo es la selectividad. Este método ha demostrado que el entrenamiento de estereogramas de puntos aleatorios no es selectivo, porque el aprendizaje se transfiere a la estereoacuidad lateral medial medida con una prueba de Wirt Circles. Otro hallazgo que demuestra la eficacia de este método de tratamiento es la estabilidad de los resultados obtenidos. Diferentes estudios han examinado si las mejoras logradas en sujetos con ambliopía como resultado de la formación perceptiva en el aprendizaje son estables16,17,19,33. Este modelo ha demostrado la estabilidad de las mejoras medidas con una prueba de estereoacuidad de punto aleatorio en una visita de seguimiento de 6 meses.

Se han detectado varias limitaciones. El diseño del software requiere que la categoría de estimulación se ajuste manualmente, cuando este proceso debe ser idealmente automático de acuerdo con la evolución del paciente. La condición de nivel de apaso implementada podría mejorarse considerando la posibilidad de mover al paciente de vuelta a un ajuste de estereoacuidad gruesa si el paciente no pasa un nivel en varias ocasiones consecutivas. En cualquier caso, se descarta un procedimiento de escalera, ya que uno de los objetivos de la gamificación es mejorar la motivación del paciente a través de la mecánica del juego. El paciente debe experimentar la sensación de progreso y éxito, independientemente de si su condición clínica está mejorando o deteriorándose. Esto se logra ocultando ensayos más fáciles dentro del flujo de juego (aunque no con un procedimiento de escalera estándar, cuyo objetivo es determinar rápida y exactamente el límite de umbral, en el que el rendimiento es del 50%). Otra mejora es monitorear la distancia del paciente desde la pantalla automáticamente. Sin embargo, no somos conscientes de una solución que no implica el uso de hardware especial, aunque puede valer la pena probar el software de seguimiento de cabeza de cámara web personalizado.

Otras limitaciones se deben al diseño del estudio e incluyen lo siguiente: (1) la mayoría de los sujetos tenían antecedentes de estrabismo (la muestra de sujetos con antecedentes de ambliopía anisostrópica era demasiado pequeña); 2) el rango de edad se limitó a 7-14 años; y (3) el rango de estereoacuidad estaba entre 800"-200". En estudios futuros, sería interesante verificar el efecto terapéutico sobre la ambliopía anisometrópica y la estereoacuidad más gruesa y en sujetos mayores.

Disclosures

La prueba por ordenador fue desarrollada en la Universidad de Oviedo por S.M.-G., que es coautora de este manuscrito. Tras la finalización de este estudio, VISIONARY TOOL, S.L. (que se encuentra en ), una entidad privada, se acercó a S.M.-G. y J.A.P.-C. con la oportunidad de participar en el desarrollo de una herramienta de entrenamiento visual computarizada, que incluye varios juegos y pruebas, uno de los cuales es el juego de silueta oculta de punto aleatorio utilizado en este artículo.

Acknowledgments

Los autores desean reconocer la clínica de terapia visual VISUALIA, que apoyó parcialmente el desarrollo de la prueba informática, bajo acuerdo con la Universidad de 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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