Автоматизированный метод оценки остроты зрения у младенцев и детей ясельного возраста с использованием системы слежения за движением глаз
17 марта 2023 г.
В этой статье мы представляем новый автоматизированный метод оценки остроты зрения у младенцев и детей ясельного возраста с использованием системы слежения за глазами.
Этот новый автоматизированный метод, называемый процедурой автоматической карты остроты, или AACP, может оценить остроту зрения у маленьких детей. Процедура полезна для детей младшего и младшего возраста, которые еще не приобрели достаточных коммуникативных навыков. Процедура AACP использует веб-камеру вместо удаленного айтрекера.
Тест с двумя вариантами ответов автоматически распознает поведение ребенка при наблюдении. Когда ребенок смотрит визуальные стимулы на экране цифрового дисплея, мультяшные изображения представляются в центре экрана в качестве визуальных наград во время процедуры тестирования. Это уменьшает искажение процедуры, вызванное смещением глаза младенца в сторону. В будущем, изменяя типы зрительной стимуляции, AACP может быть использован для оценки других функций обработки визуальной информации на ранних этапах развития детей.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данной работе представлен новый автоматизированный метод оценки остроты зрения у младенцев и детей раннего возраста с использованием системы айтрекинга (отслеживания движения глаз). Этот метод особенно полезен для маленьких детей, которые еще не развили достаточных коммуникативных навыков.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Оценка остроты зрения
- Развитие ребенка
- Технология айтрекинга
Теоретические сведения
- Острота зрения имеет решающее значение для развития ребенка в раннем возрасте.
- Традиционные методы могут не подходить для детей очень раннего возраста.
- Автоматизированные процедуры позволяют повысить точность оценки.
- Технология айтрекинга (отслеживания взгляда) представляет собой неинвазивное решение.
Цель исследования
- Оценить остроту зрения у младенцев и детей раннего возраста.
- Разработать метод, подходящий для невербальных детей.
- Повысить достоверность визуальных обследований.
Используемые методы
- Использовалась процедура автоматизированного определения остроты зрения с помощью карточек (AACP).
- Вместо дистанционного айтрекера использовалась веб-камера.
- Был применен тест с выбором из двух вариантов фиксации взгляда.
- В качестве визуального подкрепления во время тестирования использовались изображения-мультфильмы.
Основные результаты
- AACP эффективно распознавал поведение детей при просмотре.
- Данный метод сократил количество ошибочных утверждений, вызванных движениями глаз.
- Визуальные стимулы были привлекательными для детей.
- Процедура продемонстрировала надежность при оценке остроты зрения.
Выводы
- AACP является перспективным инструментом для оценки остроты зрения у детей младшего возраста.
- Он позволяет преодолеть сложности, характерные для традиционных методов оценки.
- Будущие исследования могут расширить область его применения в клинических условиях.
Часто задаваемые вопросы
Значимость для промышленности
Автоматизированное объективное измерение остроты зрения у младенцев и детей раннего возраста восполняет критический пробел в трансляционных исследованиях на ранних стадиях и в разработке педиатрических биомаркеров. Система AACP позволяет проводить количественную, воспроизводимую оценку зрительной функции у невербальных групп пациентов, что способствует раннему выявлению и валидации показателей нейропсихического развития. Эта возможность повышает прогностическую достоверность портфелей педиатрических препаратов и медицинских устройств, направленных на развитие зрительного аппарата и нервной системы.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранний поиск и валидация мишени
- Позволяет проводить объективную количественную оценку зрительных функций у детей доречевого возраста.
- Обеспечивает валидацию функциональных конечных точек для нейроонтогенетических и офтальмологических мишеней.
- Способствует снижению механистических рисков путем изоляции переменных сенсорного восприятия.
- Предоставляет воспроизводимые данные для сортировки портфеля проектов на ранних стадиях.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает стандартизированное автоматизированное тестирование остроты зрения, подходящее для высокопроизводительного скрининга у детей.
- Гарантирует воспроизводимость и количественные результаты благодаря автоматизированному отслеживанию движений глаз и поведенческому анализу.
- Позволяет подготовить валидированные системы для последующей оценки соединений или устройств на педиатрических моделях.
- Обеспечивает надежное сравнение эффектов воздействия на показатели зрения.
Трансляционные и доклинические исследования
- Соответствует стратегиям трансляционных биомаркеров для изучения зрительного и неврологического развития у детей.
- Обеспечивает преемственность этапов от раннего поиска до доклинической валидации в системах, релевантных для данного заболевания.
- Снижает риски при продвижении кандидатов, нацеленных на восстановление зрительных функций в раннем детском возрасте.
- Дает понимание механизмов траекторий развития, значимых для терапевтического вмешательства.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Метод AACP интегрируется в континуум от этапа открытия до доклинических исследований в области детского зрения и нейроразвития, обеспечивая раннее объективное измерение конечных точек, а также поддерживая идентификацию и валидацию перспективных соединений.
- Фундаментальная биология: Объективная проверка гипотез о зрительной функции на невербальных педиатрических моделях.
- Скрининг: Обеспечение воспроизводимых количественных данных об остроте зрения для стандартизации анализа.
- Аналитика: Формирование измеряемых конечных точек для статистического сравнения различных возрастных групп и вариантов вмешательства.
- Трансляционные исследования: Связь этапа первичных открытий с доклинической валидацией зрительных биомаркеров.
- Корпоративное использование: Создание масштабируемой автоматизированной платформы для многократного применения в педиатрических исследованиях.
Операционное и корпоративное влияние
- Научная ценность: повышает точность прогнозов и снижает неопределенность при валидации мишеней в педиатрии.
- Операционная ценность: автоматизирует и стандартизирует оценку остроты зрения для обеспечения масштабируемости и воспроизводимости.
- Стратегическая ценность: позволяет принимать более ранние, основанные на данных решения о продолжении или прекращении (go/no-go) педиатрических программ.
- Влияние на портфель: поддерживает приоритезацию кандидатов с учетом рисков, нацеленных на зрительные и неврологические конечные точки в раннем детском возрасте.
Особенности реализации
- Требуется опыт проведения поведенческого тестирования у детей и анализа данных айтрекинга.
- Необходим цифровой дисплей с высоким разрешением, откалиброванная веб-камера и совместимое программное обеспечение для анализа.
- Требуется стандартизация между исследовательскими группами для обеспечения согласованности сбора и интерпретации данных.
- Метод может быть адаптирован для различных возрастных групп и этапов развития детей путем корректировки протокола.
- Результаты зависят от кооперации испытуемого и продолжительности его концентрации внимания, что накладывает определенные практические ограничения для некоторых групп населения.
