Ein automatisiertes Verfahren zur Beurteilung der Sehschärfe bei Säuglingen und Kleinkindern mit Hilfe eines Eye-Tracking-Systems
17. März 2023
In diesem Artikel stellen wir eine neuartige automatisierte Methode zur Beurteilung der Sehschärfe bei Säuglingen und Kleinkindern mit Hilfe eines Eye-Tracking-Systems vor.
Diese neuartige automatisierte Methode, die als Automated Acuity Card Procedure (AACP) bezeichnet wird, kann die Sehschärfe bei Kleinkindern bewerten. Das Verfahren ist nützlich für Kinder im Säuglingsalter und jüngere Kinder, die noch keine ausreichenden Kommunikationsfähigkeiten erworben haben. Das AACP-Verfahren verwendet eine Webcam anstelle eines Remote-Eye-Trackers.
Ein Two-Choice-Test erkennt automatisch das Sehverhalten des Kindes. Wenn das Kind die visuellen Reize auf einem digitalen Bildschirm beobachtet, werden während des Testverfahrens Cartoon-Bilder in der Mitte des Bildschirms als visuelle Belohnung präsentiert. Es reduziert die Fehldarstellung des Verfahrens, die dadurch verursacht wird, dass das Auge des Säuglings zur Seite verschoben wird. In Zukunft kann der AACP durch die Änderung der Arten der visuellen Stimulation verwendet werden, um andere visuelle Informationsverarbeitungsfunktionen früh in der Entwicklung von Kindern zu bewerten.
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Übersicht
Dieser Artikel stellt eine neuartige automatisierte Methode zur Beurteilung der Sehschärfe bei Säuglingen und Kleinkindern mithilfe eines Eye-Tracking-Systems vor. Die Methode ist besonders nützlich für kleine Kinder, die noch nicht über ausreichende Kommunikationsfähigkeiten verfügen.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Sehschärfebeurteilung
- Kinderentwicklung
- Blickverfolgungstechnologie
Hintergrund
- Die Sehschärfe ist entscheidend für die Entwicklung im frühen Kindesalter.
- Herkömmliche Methoden sind möglicherweise für sehr kleine Kinder nicht geeignet.
- Automatisierte Verfahren können die Genauigkeit der Beurteilung verbessern.
- Die Eye-Tracking-Technologie bietet eine nicht-invasive Lösung.
Zweck der Studie
- Die visuelle Schärfe bei Säuglingen und Kleinkindern beurteilen.
- Eine Methode entwickeln, die auf nichtsprachliche Kinder abgestimmt ist.
- Die Zuverlässigkeit visueller Untersuchungen verbessern.
Verwendete Methoden
- Das automatisierte Sehschärfe-Karten-Verfahren (AACP) wurde angewendet.
- Statt eines ferngesteuerten Eye Trackers kam eine Webcam zum Einsatz.
- Ein Zwei-Choice-Looking-Test wurde durchgeführt.
- Karikaturbilder dienten während der Untersuchung als visuelle Belohnung.
Hauptergebnisse
- Die AACP erkannte effektiv das Betrachtungsverhalten von Kindern.
- Die Methode verringerte Fehlausagen, die durch Augenbewegungen verursacht wurden.
- Visuelle Reize waren für die Kinder ansprechend.
- Das Verfahren zeigte sich als zuverlässig bei der Beurteilung der Sehschärfe.
Schlussfolgerungen
- Die AACP ist ein vielversprechendes Instrument zur Beurteilung der Sehschärfe bei kleinen Kindern.
- Sie behebt die Schwierigkeiten herkömmlicher Bewertungsmethoden.
- Zukünftige Forschungsarbeiten könnten ihre Anwendung in klinischen Umgebungen erweitern.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Die automatisierte, objektive Messung der Sehschärfe bei Säuglingen und Kleinkindern schließt eine entscheidende Lücke in der translationalen Forschung in frühen Entwicklungsstadien sowie bei der Entwicklung pädiatrischer Biomarker. Das AACP-System ermöglicht eine quantitative und reproduzierbare Beurteilung der Sehfunktion bei nichtsprachlichen Populationen und unterstützt so die frühe Entdeckung und Validierung neurodevelopmentaler Endpunkte. Diese Fähigkeit erhöht die Vorhersagesicherheit für pädiatrische Arzneimittel- und Geräteportfolios, die auf die visuelle und neurologische Entwicklung abzielen.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Ermöglicht die objektive Quantifizierung der Sehfunktion bei vorsprachlichen pädiatrischen Populationen.
- Unterstützt die Validierung funktioneller Endpunkte für neurodevelopmentelle und ophthalmologische Zielstrukturen.
- Erleichtert die mechanistische Risikominimierung durch die Isolierung sensorischer Verarbeitungsvariablen.
- Liefert reproduzierbare Daten für die Frühphasentriage von Portfoliovorhaben.
Screening und Assay-Entwicklung
- Liefert standardisierte, automatisierte Sehschärfe-Tests, die für Screenings mit hohem Durchsatz bei Kindern geeignet sind.
- Stellt durch automatisierte Augenverfolgung und Verhaltensanalyse Reproduzierbarkeit und quantitative Ergebnisse sicher.
- Ermöglicht die Vorbereitung validierter Systeme zur weiteren Evaluierung von Wirkstoffen oder Geräten in pädiatrischen Modellen.
- Ermöglicht zuverlässige Vergleiche der Wirkung von Interventionen auf visuelle Endpunkte.
Translationale und präklinische Forschung
- Ergänzt translationsmedizinische Biomarker-Strategien zur pädiatrischen visuellen und neurologischen Entwicklung.
- Unterstützt die Kontinuität von der frühen Entdeckung bis zur präklinischen Validierung in krankheitsrelevanten Systemen.
- Verringert das Risiko beim Voranbringen von Kandidaten, die auf die visuelle Funktion im frühen Kindesalter abzielen.
- Bietet Einblicke in die zugrundeliegenden Mechanismen entwicklungsbedingter Verläufe, die für therapeutische Interventionen relevant sind.
Pipeline- und Workflow-Integration
Die AACP-Methode ist in die Entdeckungs- bis Präklinische-Kontinuum für pädiatrische visuelle und neuroentwicklungsbezogene Forschung integriert und ermöglicht die frühzeitige, objektive Messung von Endpunkten sowie die Identifizierung und Validierung von Wirkstoffen.
- Entdeckungsbasierte Biologie: Überprüft objektiv Hypothesen zur Sehfunktion in nichtsprachlichen pädiatrischen Modellen.
- Screening: Liefert reproduzierbare, quantitative Messwerte der Sehschärfe zur Standardisierung von Assays.
- Analytik: Erzeugt messbare Endpunkte für statistische Vergleiche zwischen Altersgruppen und Interventionen.
- Translationale Forschung: Verbindet frühe Entdeckungen mit der präklinischen Validierung visueller Biomarker.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Schafft eine skalierbare, automatisierte Plattform für die mehrfache Nutzung in verschiedenen pädiatrischen Studien.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit und verringert die Mehrdeutigkeit bei der Zielvalidierung in der Pädiatrie.
- Operationaler Wert: Automatisiert und standardisiert die Bestimmung der Sehschärfe, um Skalierbarkeit und Reproduzierbarkeit zu gewährleisten.
- Strategischer Wert: Ermöglicht frühere, datenbasierte Go/No-Go-Entscheidungen für pädiatrische Programme.
- Portfolio-Wirkung: Unterstützt die risikoadjustierte Priorisierung von Kandidaten, die auf visuelle und neurologische Endpunkte im frühen Kindesalter abzielen.
Durchführungsaspekte
- Erfordert Fachkenntnisse in der pädiatrischen Verhaltensdiagnostik und der Analyse von Blickverfolgungsdaten.
- Benötigt ein hochauflösendes digitales Display, eine kalibrierte Webcam und kompatible Analyse-Software.
- Setzt eine standardisierte Vorgehensweise über mehrere Teams hinweg voraus, um eine konsistente Datenerfassung und -interpretation zu gewährleisten.
- Kann durch Anpassungen des Protokolls für verschiedene Altersgruppen und Entwicklungsstadien im Kindesalter genutzt werden.
- Hängt von der Kooperationsbereitschaft und der Aufmerksamkeitsspanne der Probanden ab und hat praktische Grenzen in bestimmten Populationen.
