一种利用眼动追踪量化儿童视觉信息处理的方法

本基于眼动追踪的偏好注视方法的总体目标是，通过反射性的视觉引导定向反应，量化儿童视觉信息处理的质量。该方法在临床视觉评估和康复领域具有重要意义，适用于六个月及以上年龄的儿童。此外，该方法基于对眼动反应的客观测量与分析。

这些反应能够提供有关视觉功能的定量信息，且无需依赖语言交流即可获取。反应时间、注视质量等定量视觉处理参数在表征视觉功能方面具有额外价值，尤其适用于年幼儿童及智力障碍儿童。这一问题的意义广泛，不仅涉及对健康儿童视觉处理能力和眼动功能的表征，还包括对视觉障碍儿童异常视觉功能的识别。

首先选择一组视觉刺激材料，例如图像或视频，以针对基本的眼动功能和视觉处理功能进行研究。利用这些视觉刺激来评估基本的眼动功能，如注视和扫视、平滑追踪以及视动性眼震。接下来，使用基于四选一强制选择偏好注视范式的视觉刺激材料，使得四个不同的刺激区域分别代表四个可选位置或目标区域。

使用这些视觉刺激来评估视觉处理功能，例如同时处理、形状、对比度、颜色或运动。接下来，在眼动仪软件中设计测试序列，选择要添加的刺激类型，可以是图像或视频。具体操作为：从其所在文件夹中选择所需的刺激，然后点击“添加”。

重复这些步骤，直到所有刺激均已添加到时间轴中。最后，将不同类型的视觉刺激以随机顺序放入测试序列中。为促使参与者产生朝向目标区域的反射性眼动，需确保目标区域的位置在每次试验中交替变化。

首先选择一种适用于儿童群体的眼动追踪系统，例如采用远程红外光源的系统，并使用可灵活调节的液晶显示器支架将眼动追踪显示器固定在稳固的桌面上。选择可沿三个维度移动的支架。引导儿童进入测试房间，将其安置在距离显示器约60厘米的位置，以确保双眼瞳孔追踪的有效性。

然后，调整显示器位置，使其与儿童的眼睛垂直。接着，通过屏幕上显示的两个清晰可见的白点（代表儿童的眼睛）来确认瞳孔接收质量。启动眼动仪软件校准程序，该程序会在显示器的预设区域呈现移动的光点，以校准视线位置。

检查此预设校准的质量，以确保能够进行记录。接下来，激活一个名为查看器的独立窗口，该窗口通过将注视信号叠加在视频记录上来选择儿童对测试刺激的眼动反应。启动一个对准儿童的网络摄像头，以观察并记录儿童在测试期间的一般行为。

告诉孩子他们将观看电视。然后，执行测试，观察孩子的身体行为和眼球运动反应。测试完成后，离线回放眼动记录，观察孩子对所呈现刺激的眼动反应，以获得其视觉定向行为的定性表征。

最后，导出并存储每位受试者记录的基于时间的眼动特征数据，例如观看距离和注视位置，同时单独存储呈现的视觉刺激的基于时间的列表，例如刺激位置。在记录完成后，应用一种后校准程序，以避免因头部过度移动、缺乏适当的注视或异常的注视或头部位置导致的测试前校准不佳。为此，打开分析软件，通过在所选刺激旁输入数字“1”，选择要分析注视数据的刺激。

点击运行。在弹出菜单中，选择“数据后校准”选项。然后，从文件列表中选择一名受试者的注视数据，点击打开。

在接下来的弹出菜单中，选择要分析的眼部数据：左眼、右眼或双眼，以生成散点图，显示在整个刺激呈现时间内记录的所有注视点与目标位置。然后，根据注视点是否正确地与相应的目标位置重合，选择“是”或“否”。

如果校准不正确，请选择“否”以执行后续校准。通过单击“注视点中心”，或将位于垂直和水平轴正中央的中心点单击一次，将注视点中心移至显示器中心。通过在四个目标象限中的每一个象限内单击一次注视点中心，将注视位置缩放至对应的目标位置。

再次检查注视位置是否与相应的目标位置正确重合。如果校准正确，请选择“是”以保存校准后的注视数据；否则选择“否”，并重复校准后程序。

此外，通过检查注视数据是否符合以下标准以及可视化图表，确认受试者已看到刺激呈现。如果可将刺激归类为已被看到，则在弹出菜单中点击“是”；否则，点击“否”。同时，将属于所呈现刺激的所有注视点绘制在相应的目标象限中。

目视检查注视点是否位于正确的象限。最后，在手动核对眼动反应后，使用软件计算三个参数：注视反应时间（RTF）、注视持续时间（FD）和注视区域（GFA）。

反应时间（RTF）是衡量处理视觉信息并执行眼动所需时间的指标。在此，儿童在动态卡通刺激期间的平均RTF值，视觉障碍儿童显著高于无视觉障碍儿童。此外，脑性视觉障碍儿童的RTF值也显著高于眼源性视觉障碍儿童。

注视持续时间是指注视点位于目标区域内的总时长。与无视觉障碍的儿童相比，有视觉障碍的儿童其注视持续时间显著更短。此外，与患有眼源性视觉障碍的儿童相比，患有脑源性视觉障碍的儿童其注视持续时间也显著更短。

此外，注视区域（Gaze Fixation Area, GFA）是衡量注视准确性的指标，较小的注视区域表明较高的注视准确性。在此，视觉障碍儿童的GFA值显著大于无视觉障碍儿童。另外，伴有眼球震颤的视觉障碍儿童的GFA值显著大于无眼球震颤的视觉障碍儿童。

观看本视频后，您应能充分了解如何在临床和实践中使用基于眼动追踪的方法。这些方法可用于量化六个月大及以上儿童的视觉信息加工质量。该实验方案中的关键步骤包括采用偏好注视范式的刺激材料、眼动追踪数据的后期校准能力，以及可获得的定量结果指标。

通过这些方法获得的官方处理参数，有助于长期跟踪视觉发育情况，并监测视觉干预项目的效果。这些方法可提供个体化的视觉功能表现特征。此类特征可用于日常生活中的功能性支持，并根据儿童的具体需求进行个性化定制。