Bir göz izleme sistemi kullanarak bebeklerde ve küçük çocuklarda görme keskinliğini değerlendirmek için otomatik bir yöntem
Summary
Bu yazıda, bebeklerde ve küçük çocuklarda görme keskinliğini bir göz izleme sistemi kullanarak değerlendirmek için yeni bir otomatik yöntem sunuyoruz.
Abstract
Görme keskinliği ölçümü bebeklik ve çocukluk döneminde yapılması gereken önemli bir görme fonksiyon testidir. Ancak bebeklerde doğru görme keskinliği ölçümü, iletişim yeteneklerindeki eksiklikler nedeniyle zordur. Bu yazıda çocuklarda (5-36 aylık) görme keskinliğini değerlendirmek için yeni bir otomatik yöntem sunulmaktadır. Otomatik keskinlik kartı prosedürü (AACP) olan bu yöntem, göz izleme için bir web kamerası kullanır ve çocukların izleme davranışlarını otomatik olarak tanır. Test edilen çocuk yüksek çözünürlüklü bir dijital ekranda gösterilen görsel uyaranları izlediğinde iki seçenekli tercihli görünümlü bir test gerçekleştirilir. Test edilen çocuk uyaranları izlediğinde, yüz resimleri web kamerası tarafından kaydedilir. Bu resimler, ayarlanan bilgisayar programı tarafından izleme davranışlarını analiz etmek için kullanılır. Bu prosedür ile çocuğun farklı uyaranlara karşı göz hareketi tepkileri ölçülür ve iletişim olmadan görme keskinliği değerlendirilir. Sonuçlar, Vezne Keskinliği Kartları (TAC’ler) tarafından elde edilen ızgara keskinliği ile karşılaştırıldığında, AACP performansının TAC’lerinkiyle karşılaştırılabilir olduğu kabul edilir.
Introduction
Infantil dönem görsel gelişim için kritik bir dönemdir. Yaşamın erken dönemlerinde ortaya çıkan görsel problemler, çocuğun gelişimi üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Bebeklerde erken görme problemlerini tespit etmeye yardımcı olabilecek nicel bir görsel değerlendirme yapabilmek önemlidir. Bununla birlikte, bebekler harfler veya grafikler gibi görme keskinliği çizelgesi sembollerini tanıyacak kadar bilişsel olarak gelişmemiş veya ifade edici olmadığından, görme keskinliklerini ölçmek zordur. Bebek görme değerlendirmesi için mevcut altın standart, tercihli görünüm testi2’ye dayanan keskinlik kartı prosedürü1’dir. Bununla birlikte, bu yöntem, çocuğun göz hareketlerini gözlemleyerek görme keskinliğini değerlendirmek için deneyimli test uzmanları gerektirdiğinden 3,4,5,6, test cihazlarının deneyimleriyle sınırlıdır 4,5. Bu nedenle, Vezne Keskinlik Kartları (TAC’ler)5,6 gibi keskinlik kartı prosedürleri öznel bir yöntem olmaya devam etmektedir. Bu nedenle bebeklerde ve küçük çocuklarda görme keskinliğini nicel olarak ölçebilen, sözlü iletişime gerek kalmadan kullanılabilen ve deneyimli test uzmanlarına ihtiyaç duyulmasıyla sınırlı kalmayan bir yönteme ihtiyaç duyulmaktadır.
Uzaktan göz izleyicinin icadı ve kullanımı, otomatik bir keskinlik ölçüm sisteminin geliştirilmesini sağladı. Önceki çalışmalarda göz izleme yöntemleri çocuklarda görme fonksiyonlarının değerlendirilmesinde bir araç olarak kullanılmıştır7,8,9,10. Uzaktan göz izleyici, bakış takibi için kullanılabilir ve bir test cihazının çocuğun göz hareketlerini gözlemlemesinin yerine geçer. ACTIVE prosedür7 ve AVAT prosedür10, uzaktan göz izleyici ile tam otomatik görme keskinliği testleridir; sağlıklı bebeklerde ve küçük çocuklarda Keeler Acuity Cards testi ile karşılaştırılabilir görme keskinliği sonuçları vermişlerdir. Son zamanlarda yapılan diğer çalışmaların aksine, çocuğun bakışlarını yakalamak için uzaktan göz izleyici yerine bir web kamerası kullandık. Bilgisayar görüşüne dayalı bir göz hareketi veri otomatik toplama yöntemi icat ettik. Prosedür, çocuklarda görme fonksiyonunun değerlendirilmesinde göz hareketi edinme yöntemini tercihli görünüm tekniği ile birleştirdi.
Bu yazıda, küçük çocuklarda görme keskinliğini değerlendirebilen, otomatik keskinlik kartı prosedürü (AACP) adı verilen yeni bir otomatik yöntem sunulması amaçlanmıştır. Bu prosedür, henüz yeterli iletişim becerisi kazanmamış bebekler ve küçük çocuklar için özellikle yararlıdır. Kilit husus, bebeklerde ve küçük çocuklarda ızgara keskinliği sağlamak için görsel tepkilerin nicelleştirilebilmesidir. Izgara keskinliği ölçümü görsel patolojilerin saptanmasını sağlar ve sonraki tıbbi tedavide önemli bir rol oynar.
Protocol
Representative Results
Discussion
Göz izleme yöntemine dayanan 7,8,9,10 sayılı birçok çalışma, sözlü iletişimde zorluk çeken bebek ve küçük çocukların değerlendirilmesinde bu yöntemin değerini göstermiştir. Bununla birlikte, önceki çalışmalardaki katılımcı sayısı nispeten azdır. Jones ve ark.7 tarafından geliştirilen ACTIVE prosedürü ile 12 aylıktan küçük sadece 3…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma, Capital’in Sağlık İyileştirme ve Araştırma Fonu (No. 2018-2Z-4076) ve Pekin Üniversitesi Birinci Hastanesi SEED Araştırma Fonları (2019SF31) tarafından desteklenmiştir.
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
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Robinson, J., Moseley, M., Fielder, A. Grating acuity cards-spurious resolution and the edge artifact. Clinical Vision Sciences. 3 (4), 285-288 (1988).
