Un metodo automatizzato per valutare l'acuità visiva nei neonati e nei bambini piccoli utilizzando un sistema di tracciamento oculare
Summary
In questo articolo, presentiamo un nuovo metodo automatizzato per valutare l’acuità visiva nei neonati e nei bambini utilizzando un sistema di tracciamento oculare.
Abstract
La misurazione dell’acuità visiva è un importante test di funzionalità visiva da eseguire nell’infanzia e nell’infanzia. Tuttavia, una misurazione accurata dell’acuità visiva nei neonati è difficile a causa delle carenze nella loro capacità di comunicazione. Questo documento presenta un nuovo metodo automatizzato per valutare l’acuità visiva nei bambini (5-36 mesi). Questo metodo, la procedura automatica della scheda di acuità (AACP), utilizza una webcam per il tracciamento oculare e riconosce automaticamente i comportamenti di osservazione dei bambini. Un test preferenziale a due scelte viene eseguito quando il bambino testato guarda gli stimoli visivi visualizzati su uno schermo digitale ad alta risoluzione. Quando il bambino testato guarda gli stimoli, le sue immagini facciali vengono registrate dalla webcam. Queste immagini vengono utilizzate dal programma per computer impostato per analizzare il loro comportamento di osservazione. Con questa procedura, vengono misurate le risposte del movimento oculare del bambino a stimoli diversi e la loro acuità visiva viene valutata senza comunicazione. Confrontando i risultati con l’acuità della griglia ottenuta dalle Teller Acuity Card (TAC), le prestazioni AACP sono considerate paragonabili a quelle dei TAC.
Introduction
Il periodo infantile è un periodo critico per lo sviluppo visivo. I problemi visivi che sorgono presto nella vita possono avere un impatto significativo sullo sviluppo di un bambino. È importante essere in grado di eseguire una valutazione visiva quantitativa nei neonati, che può aiutare a rilevare problemi di visione precoce. Tuttavia, poiché i bambini non sono cognitivamente sviluppati o abbastanza espressivi da riconoscere i simboli del grafico dell’acuità visiva, come lettere o grafici, misurare la loro acuità visiva è difficile. L’attuale gold standard per la valutazione della vista infantile è la procedura della scheda di acuità1 basatasul test preferenziale 2. Tuttavia, poiché questo metodo richiede tester esperti per giudicare l’acuità visiva osservando i movimenti oculari del bambino 3,4,5,6, è limitato dall’esperienza dei tester 4,5. Pertanto, le procedure delle carte di acuità, come le carte di acuità dello sportello (TAC)5,6, rimangono un metodo soggettivo. Pertanto, vi è la necessità di un metodo in grado di misurare quantitativamente l’acuità visiva nei neonati e nei bambini piccoli, che possa essere utilizzato senza la necessità di comunicazione verbale e che non sia limitato dalla richiesta di tester esperti.
L’invenzione e l’uso del tracker oculare remoto hanno permesso di sviluppare un sistema automatizzato di misurazione dell’acuità. In studi precedenti, i metodi di tracciamento oculare sono stati utilizzati come strumento per la valutazione della funzione visiva nei bambini 7,8,9,10. Un eye tracker remoto può essere utilizzato per il tracciamento dello sguardo ed è un sostituto per l’osservazione di un tester dei movimenti oculari di un bambino. La procedura ACTIVE7 e la procedura AVAT10 sono test di acuità visiva completamente automatizzati con un eye tracker remoto; hanno prodotto risultati di acuità visiva comparabili al test Keeler Acuity Cards in neonati sani e bambini piccoli. A differenza di altri studi recenti, abbiamo usato una webcam invece di un localizzatore oculare remoto per catturare lo sguardo del bambino. Abbiamo inventato un metodo di acquisizione automatica dei dati sul movimento oculare basato sulla visione artificiale. La procedura ha combinato il metodo di acquisizione del movimento oculare con la tecnica di aspetto preferenziale nella valutazione della funzione visiva nei bambini.
Questo documento si propone di presentare un nuovo metodo automatizzato, in grado di valutare l’acuità visiva nei bambini piccoli, chiamato procedura automatizzata della scheda di acuità (AACP). Questa procedura è particolarmente utile per neonati e bambini più piccoli che non hanno ancora acquisito sufficienti capacità comunicative. L’aspetto chiave è che le risposte visive possono essere quantificate per produrre acuità della griglia nei neonati e nei bambini piccoli. La misurazione dell’acuità del reticolo consente di rilevare patologie visive e svolge un ruolo importante nella successiva gestione medica.
Protocol
Representative Results
Discussion
Diversi studi 7,8,9,10 basati sul metodo eye-tracking hanno dimostrato il valore di questo metodo nella valutazione di neonati e bambini piccoli che hanno difficoltà nella comunicazione verbale. Tuttavia, il numero di partecipanti agli studi precedenti è relativamente piccolo. Solo 30 bambini sotto i 12 mesi di età sono stati testati dalla procedura ACTIVE, sviluppata da Jones et <sup class=…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo studio è stato supportato dal Fondo di capitale per il miglioramento della salute e la ricerca (n. 2018-2Z-4076) e dai fondi di ricerca SEED del primo ospedale dell’Università di Pechino (2019SF31).
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 |
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