L'ambliopia è un disturbo dello sviluppo della corteccia visiva che è spesso accompagnata da forte soppressione di un occhio. Vi presentiamo una nuova tecnica per la misurazione e il trattamento di soppressione endoculare in pazienti affetti da ambliopia che possono essere distribuiti utilizzando occhiali per la realtà virtuale o di un dispositivo portatile iPod Touch.
Ambliopia, un disturbo dello sviluppo della corteccia visiva, è una delle principali cause di disfunzione visiva nella popolazione in età lavorativa. Stime attuali la prevalenza di ambliopia a circa 1-3 1-3%, la maggioranza dei casi essendo monoculare 2. Ambliopia è più frequentemente causato dal disallineamento oculare (strabismo), sfocatura indotto da un errore di rifrazione disuguale (anisometropia), e in alcuni casi di privazione forma.
Sebbene ambliopia è inizialmente causata da abnorme input visivo durante l'infanzia, una volta stabilito, il deficit visivo spesso rimane quando la normale input visivo è stato restaurato con un intervento chirurgico e / o correzione di rifrazione. Questo perché ambliopia è il risultato di sviluppo anormale corteccia visiva piuttosto che un problema con l'occhio ambliope stesso 4,5. Ambliopia è caratterizzata da entrambi i deficit monoculari e binoculari 6,7 che includono compromessa acuità visiva e s scarsa o assentetereopsis rispettivamente. La disfunzione visiva in ambliopia è spesso associata ad una forte soppressione degli ingressi dall'occhio ambliope in condizioni di visione binoculare 8. Studi recenti hanno indicato che la soppressione può giocare un ruolo centrale sia nella monoculare e binoculare deficit associati con ambliopia 9,10.
Attuali test clinici per la soppressione tendono a verificare la presenza o assenza di soppressione anziché fornire una misura quantitativa del grado di soppressione. Qui si descrive una tecnica per misurare la soppressione ambliopico con un dispositivo compatto e portatile 11,12. Il dispositivo è costituito da un computer portatile collegato ad un paio di occhiali di realtà virtuale. La novità della tecnica sta nel modo di presentare gli stimoli visivi per misurare la soppressione. Gli stimoli sono mostrati all'occhio ambliope ad alto contrasto, mentre il contrasto degli stimoli mostrati alla non ambliopico occhio sono molteplici. I pazienti eseguire un Simple segnale / rumore compito che consente una misurazione precisa della forza di eccitatori interazioni binoculari. Il contrasto offset che né occhio ha un vantaggio prestazionale è una misura del "punto di equilibrio" ed è una misura diretta di soppressione. Questa tecnica è stata validata psicofisica, sia nel controllo dei pazienti 6,9,11 13,14 e le popolazioni.
Oltre a misurare soppressione questa tecnica costituisce anche la base di una nuova forma di trattamento per diminuire soppressione nel tempo e migliorare la funzione binoculare e monoculare spesso in pazienti adulti con ambliopia 12,15,16. Questo approccio nuovo trattamento può essere implementato sia sul sistema di maschera di cui sopra o su un dispositivo iPod Touch appositamente modificato 15.
Le tecniche di eliminazione di misurazione e trattamento descritto in questo documento criticamente dipendono manipolazione del contrasto delle immagini viste da ciascun occhio. In particolare, lo squilibrio relativo contrasto interoculare in quale combinazione binoculare si verifica, cioè il "contrasto punto di equilibrio", fornisce una misura di soppressione 6,11,17. Inoltre, più volte esponendo i pazienti con ambliopia e la soppressione di "bilanciati" stimoli visivi, è possibile ridurre la soppressione e, potenzialmente, migliorare sia monoculare e binoculare funzione visiva 12,15,16. Queste tecniche rappresentano un progresso nella misurazione soppressione e un nuovo approccio al trattamento ambliopia, rispettivamente. Test clinici attualmente disponibili per valutare come la soppressione Worth 4 test luci e le lenti Bagolini striati valutare se la soppressione è presente o assente, e altri test come la barra Sbisa quantificare il livello di soppressione mediante l'uso di neutrodensità filtri. La nostra tecnica fornisce ulteriori informazioni cliniche, consentendo per la forza di soppressione da quantificare con precisione. Ambliopia, che è spesso associato alla soppressione, è generalmente trattato occludendo l'occhio non ambliopico o degradare l'immagine nel non-ambliopico occhio per incoraggiare l'uso dell'occhio ambliopico 18. Mentre questa tecnica è efficace nel migliorare la funzione amblyopic occhio 18, esso non affronta direttamente i deficit binoculari associati ambliopia. La nostra tecnica si rivolge direttamente binoculare funzione visiva e abbiamo scoperto che questo approccio può migliorare sia monoculare e la funzione binoculare in pazienti adulti affetti da ambliopia 12,15,16. Gli approcci di misurazione e il trattamento descritti sono adatti per l'utilizzo in adulti e bambini, anche se i giochi potrebbero dover essere adattati per essere utilizzati nelle giovani popolazioni pediatriche. Attualmente stiamo sviluppando giochi aggiuntivi per questo scopo.
Il nostrotecniche non hanno limitazioni. Alcuni pazienti con soppressione strabismo e forte troveranno difficoltoso allineare le immagini mostrate a ciascun occhio all'inizio del protocollo di misura soppressione. Mentre è possibile per tali pazienti per allineare le immagini 17, questo può richiedere molto tempo. Per quanto riguarda il trattamento, è importante lavorare a fianco di un medico debitamente qualificato per tutto il regime di allenamento, e di prendere in considerazione il rischio di diplopia (visione doppia) se la soppressione è ridotto. Il nostro lavoro prima di questo approccio terapeutico si è concentrata su pazienti con anisometropia o piccolo angolo di strabismo e nessun paziente ha sviluppato diplopia, ma il rischio di diplopia deve essere attentamente valutata da un medico debitamente qualificato su un paziente di base dei pazienti prima del trattamento viene somministrato .
Quando si impostano le tecniche per la prima volta, è importante garantire che tutte le connessioni hardware siano sicuri e che tutti i driver sono rilevanti inin fase di stallo e aggiornato sul computer host. E 'anche importante usare un computer dotato di una scheda grafica compatibile con la scheda grafica Matrox descritte nel protocollo e che supporta una risoluzione dello schermo di 1600×600 (una volta i driver Matrox sono installati), per garantire che ogni schermo occhiali ha un distinto immagine. Abbiamo scoperto che la maggior parte dei problemi incontrati durante l'installazione del sistema si verificano a causa di errate impostazioni di risoluzione dello schermo e la mancanza di aggiornate i driver per l'hardware necessario. È altresì importante garantire che entrambi gli schermi occhiali hanno una luminanza pari prima di misurare la soppressione di garantire misure accurate e stabili.
Le tecniche descritte costituiscono la base per un ulteriore sviluppo di misura di soppressione e trattamento approcci. In particolare, lo sviluppo di videogiochi più coinvolgenti basati sul principio di base di contrasto variabili tra gli occhi potrebbe rendere questo approccio più efficiente e più appealing ai pazienti più giovani. Oltre al loro uso clinico, queste tecniche possono essere utilizzate anche in un ambiente di ricerca per esplorare i meccanismi neurali sottostanti soppressione e il ruolo che le interazioni tra gli inibitori occhi svolgere nel sistema visivo normale 13.
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 |