利用眼动追踪技术表征非痴呆帕金森病患者眼动参数与认知功能之间的关系

本方案旨在研究一组非痴呆型帕金森病患者中眼动指标与认知功能之间的关系，这些患者均存在眼球运动功能障碍和认知功能障碍。为视觉搜索任务设计试验图像时，仅使用数字四、六、七和九。确保目标数字在每次试验中的位置随机化，且遵循以下规则：同一数字连续出现在同一视觉象限的次数不得超过三次。

避免使用容易混淆的字母，例如 I 和 O，并将注视十字、字母和数字的大小设置为 0.85 度的视觉角度。设置程序，使得按下 Enter 键后延迟 1.5 秒，再将中央注视十字的显示切换为试次图像，以开始一次试次。确保在鼠标点击时或自试次开始后 10 秒内（以先发生者为准），屏幕变为空白，同时注视十字重新出现。

然后设置程序生成一个 csv 文件，其中包含每次试验开始和结束的时间戳。在对受试者进行临床诊断访谈时，如有可能，同时访谈其亲属，以排除痴呆，并使用简易精神状态检查量表（Mini-Mental State Examination）和蒙特利尔认知评估量表（Montreal Cognitive Assessment）筛查认知功能障碍，随后使用斯内伦视力表（Snellen chart）评估受试者的视力。接着，在一个安静且光源充足的房间内，设置一台基于屏幕的眼动仪，采样率至少为 300 赫兹（Hertz），并配备一台计算机、鼠标和标准键盘。

在视力检测屏幕前方60厘米处放置一个颏托，并准备好相应的认知评估工具。进行视觉搜索任务时，让受试者坐在椅子上，下巴置于颏托上，前额抵住固定杆，以尽量减少头部移动。调整受试者的眼睛位置，使其大致与计算机屏幕中心对齐，然后点击眼动追踪程序中的开始按钮。

单击“开始”以使用内置校准程序对眼动仪进行校准。要求受试者在保持头部静止的同时，注视屏幕上移动的红点，该红点会在九个固定点之间依次移动。查看校准图以检查校准质量，确保代表误差向量的绿色线段长度位于灰色圆圈范围内。

然后单击“接受”以进入视觉搜索任务。开始练习试验时，指导受试者将视线固定在中央注视十字上，并按键盘上的 Enter 键以启动试验。计算机屏幕将显示一个数字和 79 个随机分布的干扰字母。

指导受试者在看到数字后尽快寻找该数字，并在找到数字的同时立即用鼠标点击并大声说出该数字。随后核对受试者说出的数字是否正确，并重复此练习试验共五次。对于计算机程序回放部分的眼动数据处理与分析，需检查视觉搜索任务过程中眼睛采样数据的百分比。

单击播放以查看录制内容，通过目视检查生成的可视化扫描路径视频来评估数据质量。如果数据存在明显错误，则舍弃该受试者的全部数据；若受试者在试验过程中意外或过早点击鼠标，则舍弃该次试验的数据。

在程序的数据导出部分，选择 GazePointX 和 GazePointY，点击导出数据以导出受试者的数据，并将数据保存为 csv 文件。在视觉搜索分析器的界面中，选择导出的数据作为眼动数据的输入，选择生成的 csv 文件作为动作数据的输入。选择 ST DB Scan 作为分类算法，然后点击运行。

然后单击摘要以生成一个电子表格文件，其中包含受试者的主要扫视幅度和平均注视持续时间。为了设计视觉搜索分析器，需对分析器进行编程，使其利用生成的 csv 文件，仅提取并分析试验开始至结束期间的数据。为了对分析器进行编程以填补因眨眼而丢失的数据，需取眨眼前后即刻的视线点 x 和 y 坐标的平均值。

然后使用基于ST DB扫描的算法对分析仪进行编程，使其将原始数据分类为眼跳或注视。与以往研究一致，在本项分析中，帕金森病组在多项认知任务中的表现较对照组更差。通过使用实验室内部开发的算法对视觉搜索任务数据进行分类，可识别并提取注视和眼跳，用于后续计算与分析。

事实上，与对照组相比，疾病组的平均扫视幅度较小，而两组之间的平均注视持续时间差异无统计学意义。在本项评估中，校正协变量后发现，平均注视持续时间与言语再认记忆及辨别评分、图形再认记忆以及水果和蔬菜类别的分类言语流畅性测试的表现之间存在负相关关系。然而，这些相关性在疾病组与对照组之间未发现显著的交互作用，提示这些相关性并非疾病组所特有。

视觉搜索任务的设计非常重要，因为其目标是尽量减少干扰因素对认知能力以及分心眼动参数的影响。如果该研究任务具有较高的耐受性，则可跨诊断地应用于其他新的退行性疾病，以回答类似的研究问题。