Summary

नेत्र-ट्रैकिंग प्रणाली का उपयोग करके शिशुओं और बच्चों में दृश्य तीक्ष्णता का आकलन करने के लिए एक स्वचालित विधि

Published: March 17, 2023
doi:

Summary

इस पेपर में, हम एक आंख-ट्रैकिंग सिस्टम का उपयोग करके शिशुओं और बच्चों में दृश्य तीक्ष्णता का आकलन करने के लिए एक नई स्वचालित विधि प्रस्तुत करते हैं।

Abstract

दृश्य तीक्ष्णता माप शैशवावस्था और बचपन में प्रदर्शन करने के लिए एक महत्वपूर्ण दृश्य कार्य परीक्षण है। हालांकि, शिशुओं में सटीक दृश्य तीक्ष्णता माप उनकी संचार क्षमता में कमियों के कारण मुश्किल है। यह पेपर बच्चों (5-36 महीने) में दृश्य तीक्ष्णता का आकलन करने के लिए एक नई स्वचालित विधि प्रस्तुत करता है। यह विधि, स्वचालित तीक्ष्णता कार्ड प्रक्रिया (एएसीपी), आंखों की ट्रैकिंग के लिए एक वेबकैम का उपयोग करती है और बच्चों के देखने के व्यवहार को स्वचालित रूप से पहचानती है। एक दो-विकल्प अधिमान्य दिखने वाला परीक्षण तब किया जाता है जब परीक्षण किया गया बच्चा उच्च-रिज़ॉल्यूशन डिजिटल डिस्प्ले स्क्रीन पर दिखाए गए दृश्य उत्तेजनाओं को देखता है। जब परीक्षण किया गया बच्चा उत्तेजनाओं को देखता है, तो उनके चेहरे की तस्वीरें वेबकैम द्वारा रिकॉर्ड की जाती हैं। इन चित्रों का उपयोग सेट कंप्यूटर प्रोग्राम द्वारा उनके देखने के व्यवहार का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है। इस प्रक्रिया के साथ, विभिन्न उत्तेजनाओं के लिए बच्चे की आंखों की गति प्रतिक्रियाओं को मापा जाता है, और संचार के बिना उनकी दृश्य तीक्ष्णता का आकलन किया जाता है। टेलर एक्यूटी कार्ड्स (टीएसी) द्वारा प्राप्त झंझरी तीक्ष्णता के साथ परिणामों की तुलना करके, एएसीपी प्रदर्शन को टीएसी के बराबर माना जाता है।

Introduction

शिशु अवधि दृश्य विकास के लिए एक महत्वपूर्ण अवधि है। जीवन में जल्दी उत्पन्न होने वाली दृश्य समस्याएं बच्चे के विकास पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकती हैं। शिशुओं में मात्रात्मक दृश्य मूल्यांकन करने में सक्षम होना महत्वपूर्ण है, जो प्रारंभिक दृष्टि समस्याओं का पता लगाने में मदद कर सकता है। हालांकि, क्योंकि शिशुओं को संज्ञानात्मक रूप से विकसित या अभिव्यंजक नहीं किया जाता है ताकि वे दृश्य तीक्ष्णता चार्ट प्रतीकों, जैसे अक्षरों या ग्राफ़ को पहचान सकें, उनकी दृश्य तीक्ष्णता को मापना मुश्किल है। शिशु दृष्टि मूल्यांकन के लिए वर्तमान स्वर्ण मानक अधिमान्य दिखने वाले परीक्षण2 के आधार पर तीक्ष्णता कार्ड प्रक्रिया1 है। हालांकि, क्योंकि इस विधि के लिए अनुभवी परीक्षकों को बच्चे की आंखों की गतिविधियोंको 3,4,5,6 देखकर दृश्य तीक्ष्णता का न्याय करने की आवश्यकता होती है, यह परीक्षकोंके अनुभव 4,5 द्वारा सीमित है। इसलिए, तीक्ष्णता कार्ड प्रक्रियाएं, जैसे टेलर तीक्ष्णता कार्ड (टीएसी) 5,6, एक व्यक्तिपरक विधि बनी हुई है। इस प्रकार, एक ऐसी विधि की आवश्यकता है जो शिशुओं और छोटे बच्चों में दृश्य तीक्ष्णता को मात्रात्मक रूप से माप सकती है, जिसका उपयोग मौखिक संचार की आवश्यकता के बिना किया जा सकता है और यह अनुभवी परीक्षकों की आवश्यकता तक सीमित नहीं है।

रिमोट आई ट्रैकर के आविष्कार और उपयोग ने एक स्वचालित तीक्ष्णता मापने वाली प्रणाली को विकसित करने में सक्षम बनाया। पिछले अध्ययनों में, 7,8,9,10बच्चों में दृश्य समारोह मूल्यांकन के लिए एक उपकरण के रूप में आंख-ट्रैकिंग विधियों का उपयोग किया गया है। एक रिमोट आई ट्रैकर का उपयोग गेज ट्रैकिंग के लिए किया जा सकता है और यह एक बच्चे की आंखों के आंदोलनों के परीक्षक के अवलोकन के लिए एक विकल्प है। सक्रिय प्रक्रिया7 और एवीएटी प्रक्रिया10 रिमोट आई ट्रैकर के साथ पूरी तरह से स्वचालित दृश्य तीक्ष्णता परीक्षण हैं; उन्होंने स्वस्थ शिशुओं और छोटे बच्चों में कीलर तीक्ष्णता कार्ड परीक्षण के लिए तुलनीय दृश्य तीक्ष्णता परिणाम प्राप्त किए हैं। अन्य हालिया अध्ययनों के विपरीत, हमने बच्चे की नज़र को पकड़ने के लिए रिमोट आई ट्रैकर के बजाय एक वेबकैम का उपयोग किया। हमने कंप्यूटर दृष्टि के आधार पर एक आंख आंदोलन डेटा स्वचालित अधिग्रहण विधि का आविष्कार किया। प्रक्रिया ने बच्चों में दृश्य समारोह का आकलन करने में अधिमान्य दिखने वाली तकनीक के साथ आंख आंदोलन अधिग्रहण विधि को जोड़ा।

इस पेपर का उद्देश्य एक नई स्वचालित विधि प्रस्तुत करना है, जो छोटे बच्चों में दृश्य तीक्ष्णता का मूल्यांकन कर सकता है, जिसे स्वचालित तीक्ष्णता कार्ड प्रक्रिया (एएसीपी) कहा जाता है। यह प्रक्रिया शिशुओं और छोटे बच्चों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जिन्होंने अभी तक पर्याप्त संचार कौशल हासिल नहीं किया है। मुख्य पहलू यह है कि शिशुओं और छोटे बच्चों में झंझरी तीक्ष्णता उत्पन्न करने के लिए दृश्य प्रतिक्रियाओं की मात्रा निर्धारित की जा सकती है। झंझरी तीक्ष्णता माप दृश्य विकृति का पता लगाने में सक्षम बनाता है और बाद के चिकित्सा प्रबंधन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

Protocol

यहां वर्णित प्रोटोकॉल को पेकिंग यूनिवर्सिटी फर्स्ट हॉस्पिटल (पीकेयूएफएच 2018-223) की नैतिक समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था। प्रक्रियाओं ने मानव विषयों से जुड़े अनुसंधान के लिए हेलसिंकी की घोषणा के सिद?…

Representative Results

एएसीपी को11: 155 सामान्य रूप से विकसित शिशुओं और बच्चों (5 से 36 महीने, गर्भकालीन आयु के आधार पर) के एक समूह पर लागू किया गया था। पहले प्रकाशित एक अध्ययन में, एएसीपी द्वारा प्राप्त झंझरी तीक्ष्णता परि?…

Discussion

आंख-ट्रैकिंग विधि पर आधारित कई अध्ययनों 7,8,9,10 ने शिशुओं और छोटे बच्चों के मूल्यांकन में इस पद्धति के मूल्य को दिखाया है जिन्हें मौखिक संचार में कठिनाई होती है।<sup clas…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस अध्ययन को कैपिटल फंड फॉर हेल्थ इम्प्रूवमेंट एंड रिसर्च (नंबर 2018-2जेड-4076) और पेकिंग यूनिवर्सिटी फर्स्ट हॉस्पिटल सीड रिसर्च फंड्स (2019एसएफ 31) द्वारा समर्थित किया गया था।

Materials

AACP procedure software In-house In-house The AACP procedure software (China National Invention Patents, No. 201910865074.4 and No. 201510919621.4) comprises a stimulus displaying module, a vision testing module, and a testing result processing module.
Computer processor Intel Corporation, Santa Clara, CA, USA  Intel CORE i7-6500U processor Analysis system
Display monitor InnoLux Co., Ltd., China InnoLux M280DGJ-L30  Display system
Webcam Logitech International S.A., Lausanne, Switzerland  Logitech C920 high-definition pro webcam Recording system

References

  1. Teller, D. Y., McDonald, M. A., Preston, K., Sebris, S. L., Dobson, V. Assessment of visual acuity in infants and children: the acuity card procedure. Developmental Medicine and Child Neurology. 28 (6), 779-789 (1986).
  2. Teller, D. Y. The forced-choice preferential looking procedure: a psychophysical technique for use with human infants. Infant Behavior and Development. 2, 135-153 (1979).
  3. Preston, K. L., McDonald, M., Sebris, S. L., Dobson, V., Teller, D. Y. Validation of the acuity card procedure for assessment of infants with ocular disorders. Ophthalmology. 94 (6), 644-653 (1987).
  4. Mohn, G., vanHof-van Duin, J., Fetter, W. P., de Groot, L., Hage, M. Acuity assessment of non-verbal infants and children: clinical experience with the acuity card procedure. Developmental Medicine and Child Neurology. 30 (2), 232-244 (1988).
  5. Cavallini, A., et al. Visual acuity in the first two years of life in healthy term newborns: an experience with the teller acuity cards. Functional Neurology. 17 (2), 87-92 (2002).
  6. Clifford, C. E., Haynes, B. M., Dobson, V. Are norms based on the original teller acuity cards appropriate for use with the new teller acuity cards II. Journal of American Association for Pediatric Ophthalmology and Strabismus. 9 (5), 475-479 (2005).
  7. Jones, P. R., Kalwarowsky, S., Atkinson, J., Braddick, O. J., Nardini, M. Automated measurement of resolution acuity in infants using remote eye-tracking. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 55 (12), 8102-8110 (2014).
  8. Hathibelagal, A. R., Leat, S. J., Irving, E. L., Nandakumar, K., Eizenman, M. Measuring infant visual acuity with gaze tracker monitored visual fixation. Optometry and Vision Science. 92 (7), 823-833 (2015).
  9. Barsingerhorn, A. D., Boonstra, F. N., Goossens, J. Saccade latencies during a preferential looking task and objective scoring of grating acuity in children with and without visual impairments. Acta Ophthalmologica. 97 (6), 616-625 (2019).
  10. Vrabič, N., Juroš, B., Tekavčič Pompe, M. Automated visual acuity evaluation based on preferential looking technique and controlled with remote eye tracking. Ophthalmic Research. 64 (3), 389-397 (2021).
  11. Wen, J., Yang, B., Li, X., Cui, J., Wang, L. Automated assessment of grating acuity in infants and toddlers using an eye-tracking system. Journal of Vision. 22 (12), 8 (2022).
  12. Leone, J. F., Mitchell, P., Kifley, A., Rose, K. A. Normative visual acuity in infants and preschool-aged children in Sydney. Acta Ophthalmologica. 92 (7), e521-e529 (2014).
  13. Clifford-Donaldson, C. E., Haynes, B. M., Dobson, V. Teller Acuity Card norms with and without use of a testing stage. Journal of AAPOS. 10 (6), 547-551 (2006).
  14. Robinson, J., Moseley, M., Fielder, A. Grating acuity cards-spurious resolution and the edge artifact. Clinical Vision Sciences. 3 (4), 285-288 (1988).
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Cite This Article
Wen, J., Yang, B., Cui, J., Wang, L., Li, X. An Automated Method for Assessing Visual Acuity in Infants and Toddlers Using an Eye-Tracking System. J. Vis. Exp. (193), e65274, doi:10.3791/65274 (2023).

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