Amblyopie ist eine Entwicklungsstörung des visuellen Kortex, die oft durch starke Unterdrückung des einen Auges begleitet wird. Wir präsentieren eine neue Technik zur Messung und Behandlung interocular Unterdrückung bei Patienten mit Amblyopie, die mithilfe virtueller Realität Schutzbrille oder einen tragbaren iPod Touch-Gerät werden können.
Amblyopie, eine Entwicklungsstörung des visuellen Kortex, ist eine der führenden Ursachen für Sehstörungen im erwerbsfähigen Alter. Aktuelle Schätzungen beziffern die Amblyopieprävalenz bei ca. 1-3% 1-3, die Mehrheit der Fälle ist Monokular 2. Amblyopie am häufigsten durch okulare Versatz (Schielen) verursacht, Unschärfe, die durch ungleiche Fehlsichtigkeit (Anisometropie) induziert, und in einigen Fällen durch die Form Entbehrung.
Obwohl Amblyopie wird anfänglich durch abnorme visuelle Eingabe in der Kindheit, einmal etabliert verursacht, die visuelle Defizit bleibt oft wenn normale visuelle Eingabe wiederhergestellt wurde unter Verwendung einer Operation und / oder refraktiven Korrektur. Dies liegt daran, Amblyopie ist das Ergebnis der anormalen Sehrinde Entwicklung statt eines Problems mit dem Auge selbst amblyopen 4,5. Amblyopie wird von beiden monokularen und binokularen Defizite 6,7, die beeinträchtigt die Sehschärfe und schlechte oder fehlende s sind gekennzeichnettereopsis sind. Die visuellen Dysfunktion bei Amblyopie wird oft mit einer starken Unterdrückung der Eingänge aus dem amblyopic Auge unter binokularen Bedingungen 8 verbunden. Neuere Arbeiten haben gezeigt, dass die Unterdrückung kann eine zentrale Rolle sowohl in der monokularen und binokularen Defizite mit Amblyopie 9,10 assoziiert spielen.
Aktuelle klinische Tests zur Unterdrückung neigen dazu, die Anwesenheit oder Abwesenheit von Unterdrückung anstatt einen quantitativen Messung der Grad der Unterdrückung verifizieren. Hier beschreiben wir eine Methode zur Messung amblyopic Suppression mit einem kompakten, tragbaren Gerät 11,12. Die Vorrichtung besteht aus einem Laptop-Computer mit einem Paar von Virtual Reality Brillen. Die Neuheit der Technik liegt in der Art, wie wir visuelle Reize, um die Unterdrückung zu messen. Stimuli auf die amblyopen Auges bei hohem Kontrast gezeigt, während der Kontrast der dargestellte Stimuli zu dem nicht amblyopen Auge variiert werden. Patienten durchführen simple Signal / Rausch-Aufgabe, die für eine präzise Messung der Stärke von exzitatorischen binokularen Wechselwirkungen ermöglicht. Der Kontrast Offset bei der weder Auge hat einen Leistungsvorteil ist ein Maß für die "balance Punkt" und ist ein direktes Maß der Unterdrückung. Diese Technik wurde sowohl in psychophysisch Steuerung 13,14 und Patient 6,9,11 Populationen validiert.
Zusätzlich zur Messung Suppression diese Technik auch die Grundlage einer neuen Form der Behandlung zur Unterdrückung mit der Zeit ab und verbessern binokularen und oft monokulare Funktion bei Erwachsenen mit Amblyopie 12,15,16. Dieser neue Behandlungsansatz kann entweder auf dem Goggle-System über oder auf einem speziell modifizierten iPod touch-Gerät 15 beschrieben eingesetzt werden.
Die Unterdrückung Mess-und Behandlungstechniken in diesem Papier beschrieben kritisch Manipulation der Kontrast der Bilder von jedem Auge gesehen abhängen. Insbesondere die relative interocular Gegensatz Ungleichgewicht bei dem Fernglas Kombination auftritt, dh die "Balance Punkt kontrast", stellt ein Maß der Unterdrückung 6,11,17. Darüber hinaus kann durch wiederholtes Aussetzen Patienten mit Amblyopie und Unterdrückung zu "balanced" visuelle Reize, ist es möglich, die Unterdrückung zu reduzieren und möglicherweise zu verbessern sowohl monokularen und binokularen Sehfunktion 12,15,16. Diese Verfahren stellen einen Fortschritt in der Unterdrückung Messung und einen neuen Ansatz zur Amblyopiebehandlung sind. Derzeit verfügbare klinische Tests zur Beurteilung Unterdrückung wie Worth 4 Scheinwerfer-Test und den quergestreiften Bagolini Linsen beurteilen, ob Unterdrückung vorhanden oder nicht vorhanden ist, und anderen Tests, wie den Sbisa bar auch den Grad der Unterdrückung der Verwendung von neutralenDichtefilter. Unsere Technik bietet zusätzliche klinische Informationen, indem es für die Festigkeit der Unterdrückung genau quantifiziert werden. Amblyopie, die oft mit Unterdrückung zugeordnet ist, wird im Allgemeinen durch Okkludieren des nicht amblyopen Auge oder erniedrigende das Bild in dem Nicht-amblyopen Auges, um die Verwendung des Auges 18 amblyopen fördern behandelt. Während diese Technik verbessert wirksam amblyopen Augenfunktion 18, ist es nicht unmittelbar auf die binokulare Defizite Amblyopie verbunden. Unsere Technik zielt direkt auf binokularen Funktion und wir haben festgestellt, dass dieser Ansatz sowohl monokularen und binokularen Funktion bei erwachsenen Patienten mit Amblyopie 12,15,16 verbessern. Die Mess-und Behandlungsansätze beschrieben sind geeignet für den Einsatz bei Erwachsenen und Kindern, obwohl die Spiele müssen für den Einsatz bei jüngeren pädiatrischen Populationen angepasst werden. Wir entwickeln derzeit weitere Spiele für diesen Zweck.
UnsereTechniken haben ihre Grenzen. Einige Patienten mit Strabismus und starke Unterdrückung finden es schwierig, die gezeigten Bilder für jedes Auge zu Beginn der Unterdrückung hatte Messprotokoll auszurichten. Während es möglich ist für solche Patienten die Bilder 17 auszurichten, kann dies sehr zeitaufwendig sein. Im Hinblick auf die Behandlung ist es wichtig, neben einer entsprechend qualifizierten Arzt in der Ausbildung Regime zu arbeiten und das Risiko von Diplopie (Doppeltsehen) prüfen, ob die Unterdrückung reduziert. Unsere früheren Arbeiten auf diesem Behandlungsansatz hat bei Patienten mit Anisometropie oder kleine Winkel Strabismus konzentriert und keine Patienten haben Diplopie entwickelt, aber die Gefahr von Diplopie sorgfältig von einem entsprechend qualifizierten Arzt bei einem Patienten durch den Patienten erwogen werden, bevor die Behandlung verabreicht wird .
Beim Einrichten der Techniken zum ersten Mal ist es wichtig, sicherzustellen, dass alle Hardware-Verbindungen sicher sind und dass alle relevanten Treiber sind ininstalliert und aktualisiert auf dem Host-Computer. Es ist auch wichtig, um einen Computer mit einer Grafikkarte, die mit dem Matrox-Grafikkarte beschrieben in dem Protokoll ist und dass unterstützt eine Bildschirmauflösung von 1600×600 (sobald die Matrox-Treiber installiert sind), um sicherzustellen, dass jeder goggle Bildschirm eine deutliche hat ausgestattet verwenden Bild. Wir haben festgestellt, dass die meisten Probleme beim Einrichten des Systems entstehen durch falsche Einstellungen der Bildschirmauflösung und der Abwesenheit von bis zu Treiber für die notwendige Hardware heute begegnet. Es ist auch wichtig, um sicherzustellen, dass beide goggle Bildschirmen gleicher Luminanz haben vor der Messung Unterdrückung auf präzise und stabile Messungen zu gewährleisten.
Die beschriebenen Techniken bilden eine Grundlage für die weitere Entwicklung der Unterdrückung Mess-und Behandlungsansätze. Insbesondere könnte die Entwicklung ansprechender Videospiele auf dem Grundprinzip der unterschiedlichen Kontrast zwischen den Augen basiert dieser Ansatz effizienter und appealing zu jüngeren Patienten. Abgesehen von ihrem klinischen Einsatz, können diese Techniken auch in einer Forschungseinrichtung, die neuronalen Mechanismen, die Unterdrückung und die Rolle, die hemmenden Wechselwirkungen zwischen den Augen in der normalen visuellen System 13 spielen zu erforschen.
The authors have nothing to disclose.
Name of the equipment | Company | ||
Equipment for the measurement of suppression | |||
Computer equipped with a graphics card compatible with a Matrox Duel Head to Go device (see below) and Psychtoolbox19,20 | Any Suitable Manufacturer | ||
Matlab software of a version compatible with Psychtoolbox | Mathworks | ||
Psychtoolbox and custom software for stimulus generation | Psychtoolbox | Psychtoolbox is available for download from psychtoolbox.org and the additional custom software is available from the corresponding author upon request. | |
Matrox Duel Head to Go | Matrox | ||
Z800 3D dual pro-HMD video goggles | eMagin Corporation | ||
Equipment for the treatment of suppression | |||
iPod Touch | Apple | ||
Screen overlay to allow for dichopic viewing of the iPod | Spatial View | ||
Custom software for the tetris treatment game | The software was built using Spatial View’s proprietary SDK, full details have been published previously15 |