מחקר זה נתמך על ידי הקרן לשיפור הבריאות והמחקר של קפיטל (מס '2018-2Z-4076) וקרנות המחקר SEED של בית החולים הראשון של אוניברסיטת פקין (2019SF31).

הפרוטוקול המתואר כאן אושר על ידי הוועדה האתית של בית החולים הראשון של אוניברסיטת פקין (PKUFH 2018-223). הנהלים דבקו בעקרונות הצהרת הלסינקי למחקר בבני אדם. מתכונת המחקר תוארה, והתקבלה הסכמה מדעת של הורי המשתתפים.
1. הכנת המנגנון
הערה: רכיבי AACP הוצבו בחדר בדיקה מואר מעט. וילונות נמשכו בחדר כדי למנוע הפרעה מאור השמש. מערכת תצוגה, מערכת הקלטה ומערכת ניתוח היו שלושת המרכיבים של AACP (איור 1).
<ol><li>הגדר מערכת תצוגה, צג תצוגה גביש נוזלי בגודל 28 אינץ '(מסך 62.208 ס"מ x 34.992 ס"מ, 3840 פיקסלים x 2160 פיקסלים, 0.162 מ"מ / פיקסל, קצב פריימים של 30 הרץ). הנח את צג התצוגה על שולחן שניתן להגביה. הפוך את זוהר המסך לליניארי על-ידי טבלת חיפוש של 8 סיביות. הגדר את הזוהר ל- 1 cd/m 2, 200 cd/m 2 ו- 400 cd/m2 עבור שחור, אפור בינוני ולבן, בהתאמה.</li>
	<li>מקמו שני לוחות צדדיים משני צדי המסך כדי להפחית את הסחות הדעת של הילדים הנבדקים.</li>
	<li>הגדר מערכת הקלטה, מצלמת אינטרנט מקצועית בחדות גבוהה עם רזולוציה של 1080 פיקסלים / 30 fps. הערה: מצלמת האינטרנט מתעדת רצפי תמונות של התנהגויות הבודקים, שכל אחד מהם נחתך בגודל 1280 פיקסלים x 720 פיקסלים. במהלך בדיקת חדות אוטומטית, מתקבלת תמונת מצלמת אינטרנט אחת עם חותמת זמן אחת כל 200 אלפיות השנייה לצורך סנכרון.</li>
	<li>חבר את צג התצוגה ואת מצלמת האינטרנט למחשב, מערכת הניתוח. ודא שמצלמת האינטרנט ממוקמת במרכז, ישירות מתחת למסך, וניתן לכוונן אותה לפי הצורך. הערה: הצג ומצלמת האינטרנט משולבים במחשב (מחשב נישא או מחשב שולחני) או שהם התקנים נפרדים המחוברים לאחר מכן למחשב.</li>
	<li>התקן את תוכנת הליך AACP במחשב להצגת גירויים וניתוח תנועות עיניים. תוכנת הליך AACP (פטנטים לאומיים להמצאה בסין, מס '201910865074.4 ומס '201510919621.4) כוללת מודול מציג גירוי, מודול בדיקת ראייה ומודול עיבוד תוצאות בדיקה.</li>
	<li>הגדר את הגירויים החזותיים כסורג גל מרובע בגודל 12 ס"מ x 12 ס"מ עם תדרי מחזור/מעלה מרחביים שונים ויחס ניגודיות של 1.00. ודא שהגירוי מוצג באופן אקראי במרכז החלק השמאלי או הימני של המסך, וששאר המסך מציג אזור אפור תואם זוהר בדומה ל- TACII. הערה: במרחק זיהוי של 55 ס"מ (התואם את זה של TACII), הגירויים היו זהים בקירוב (בשל מגבלות גודל פיקסלים) לאלה שבכרטיסי TACII מודפסים (16 כרטיסים, 1/2 אוקטבה).</li>
</ol>2. כיול מעקב אחר העיניים
<ol><li>לקבל הסכמה מדעת מההורים, ולתאר להם את מתכונת הלימוד.</li>
	<li>מקם את הילד במרחק של 55 ס"מ מצג התצוגה. תנו לילד לשבת לבד על כיסא או, רצוי, על ברכי ההורה. אם הילד יושב לבד, תנו להורה לשבת לצדו.</li>
	<li>התאם את מיקום שולחן ההרמה ומקם אותו עם הצג. סדרו את המסך בניצב לעיני הילד.</li>
	<li>התאם את מיקום מצלמת האינטרנט כדי להבטיח שפני הילד גלויים במערכת ההקלטה ולהימנע מלכידת פרצופים שאינם של הילד.</li>
	<li>לפני תחילת ההליך, ליידע את הילד כי הם צופים במסך. הנחו את ההורה להנחות את הילד להביט במסך כאשר הילד אינו שם לב. אין צורך בהוראות ספציפיות במהלך הבחינה.</li>
	<li>פתח את תוכנת הפרוצדורה AACP. הקלד את פרטי הילד בתוכנה (שם, מין, גיל).</li>
	<li>לחץ על לחצן התחל . התוכנה מתחילה את הליך הכיול. תמונה בתבנית החלפת גרפיקה (GIF) (2.0736 ס"מ x 2.0736 ס"מ, 128 x 128 פיקסלים) מופיעה על רקע לבן במרכז המסך (איור 2). התמונה ומוזיקת הרקע מופיעות בו-זמנית. גירוי זה מוצג לפחות 3 שניות. מערכת הניתוח קובעת בו זמנית אם קו הראייה של הילד מקובע על התמונה. אם אין נתוני מבט זמינים תוך דקה אחת במהלך מצגת זו, המסך מציג תמונת GIF מצוירת נוספת. כאשר קואורדינטות מבט מזוהות באזור זה, הליך הבדיקה מתחיל ללא פעולות הבודק ופועל באופן אוטומטי.</li>
</ol>3. הליך הבדיקה
<ol><li>הציגו את הסורג הראשוני. התדרים המרחביים של הגרטינגים נעים בין 0.33-30.0 cpd ב-1/2 צעדים באוקטבה. לקבוע את הסורג הראשוני לפי גיל הילד, כמו במבחן TACII.</li>
	<li>הצג את הסורג הראשוני עבור 1,000 מילישניות, שהוא אורך הניסיון. לאחר מכן, הצג מסך ריק עבור 200 אלפיות השנייה. הצג שוב את אותו גירוי, ואחריו שוב מסך ריק. הציגו את הסורג של אותה קבוצת תדרים מרחבית שלוש פעמים.</li>
	<li>במהלך ביצוע ההליך, תן למצלמת האינטרנט להקליט את תמונות הפנים של הילד. התוכנה משתמשת בתמונות אלה כדי לנתח את התנהגות הצפייה שלהם. תוכנית בדיקות הראייה בודקת את תגובות תנועות העיניים עם הקריטריונים המצוינים בטבלה 1 כדי לקבוע אם הגירוי נצפה (איור 3).</li>
	<li>תנו לתוכנית עיבוד תוצאות הבדיקה להציג את הגירוי הבא, בהתאם לפרוטוקול המוצג באיור 411.</li>
	<li>לאחר כל שלושה ניסויים, הציגו תמונת GIF (עם מוזיקת רקע) כפרס חזותי כדי לשמור על העניין של הילד. אם לא ניתן להשתמש בנתוני מבט (למשל, אם הילד הסתובב או עצם את עיניו) תוך דקה אחת ממצגת תמונת ה- GIF, הפסק את הבדיקה. בדיקה זו אינה מניבה תוצאה.</li>
	<li>לאחר ביצוע שלבים 3.4 ו-3.5, נתחו את תוצאות חדות הסורגים עבור הילד שהופק על ידי התוכנות.</li>
</ol>

הערכה אוטומטית של חדות הראייה אצל תינוקות ופעוטות

<ol>
	<li>Teller, D. Y., McDonald, M. A., Preston, K., Sebris, S. L., Dobson, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+visual+acuity+in+infants+and+children:+the+acuity+card+procedure.">Assessment of visual acuity in infants and children: the acuity card procedure.</a> Developmental Medicine and Child Neurology. 28 (6), 779-789 (1986).</li><li>Teller, D. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+forced-choice+preferential+looking+procedure:+a+psychophysical+technique+for+use+with+human+infants.">The forced-choice preferential looking procedure: a psychophysical technique for use with human infants.</a> Infant Behavior and Development. 2, 135-153 (1979).</li><li>Preston, K. L., McDonald, M., Sebris, S. L., Dobson, V., Teller, D. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validation+of+the+acuity+card+procedure+for+assessment+of+infants+with+ocular+disorders.">Validation of the acuity card procedure for assessment of infants with ocular disorders.</a> Ophthalmology. 94 (6), 644-653 (1987).</li><li>Mohn, G., vanHof-van Duin, J., Fetter, W. P., de Groot, L., Hage, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acuity+assessment+of+non-verbal+infants+and+children:+clinical+experience+with+the+acuity+card+procedure.">Acuity assessment of non-verbal infants and children: clinical experience with the acuity card procedure.</a> Developmental Medicine and Child Neurology. 30 (2), 232-244 (1988).</li><li>Cavallini, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+acuity+in+the+first+two+years+of+life+in+healthy+term+newborns:+an+experience+with+the+teller+acuity+cards.">Visual acuity in the first two years of life in healthy term newborns: an experience with the teller acuity cards.</a> Functional Neurology. 17 (2), 87-92 (2002).</li><li>Clifford, C. E., Haynes, B. M., Dobson, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+norms+based+on+the+original+teller+acuity+cards+appropriate+for+use+with+the+new+teller+acuity+cards+II.">Are norms based on the original teller acuity cards appropriate for use with the new teller acuity cards II.</a> Journal of American Association for Pediatric Ophthalmology and Strabismus. 9 (5), 475-479 (2005).</li><li>Jones, P. R., Kalwarowsky, S., Atkinson, J., Braddick, O. J., Nardini, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+measurement+of+resolution+acuity+in+infants+using+remote+eye-tracking.">Automated measurement of resolution acuity in infants using remote eye-tracking.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 55 (12), 8102-8110 (2014).</li><li>Hathibelagal, A. R., Leat, S. J., Irving, E. L., Nandakumar, K., Eizenman, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+infant+visual+acuity+with+gaze+tracker+monitored+visual+fixation.">Measuring infant visual acuity with gaze tracker monitored visual fixation.</a> Optometry and Vision Science. 92 (7), 823-833 (2015).</li><li>Barsingerhorn, A. D., Boonstra, F. N., Goossens, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Saccade+latencies+during+a+preferential+looking+task+and+objective+scoring+of+grating+acuity+in+children+with+and+without+visual+impairments.">Saccade latencies during a preferential looking task and objective scoring of grating acuity in children with and without visual impairments.</a> Acta Ophthalmologica. 97 (6), 616-625 (2019).</li><li>Vrabi&#269;, N., Juro&#353;, B., Tekav&#269;i&#269; Pompe, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+visual+acuity+evaluation+based+on+preferential+looking+technique+and+controlled+with+remote+eye+tracking.">Automated visual acuity evaluation based on preferential looking technique and controlled with remote eye tracking.</a> Ophthalmic Research. 64 (3), 389-397 (2021).</li><li>Wen, J., Yang, B., Li, X., Cui, J., Wang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+assessment+of+grating+acuity+in+infants+and+toddlers+using+an+eye-tracking+system.">Automated assessment of grating acuity in infants and toddlers using an eye-tracking system.</a> Journal of Vision. 22 (12), 8 (2022).</li><li>Leone, J. F., Mitchell, P., Kifley, A., Rose, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normative+visual+acuity+in+infants+and+preschool-aged+children+in+Sydney.">Normative visual acuity in infants and preschool-aged children in Sydney.</a> Acta Ophthalmologica. 92 (7), e521-e529 (2014).</li><li>Clifford-Donaldson, C. E., Haynes, B. M., Dobson, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Teller+Acuity+Card+norms+with+and+without+use+of+a+testing+stage.">Teller Acuity Card norms with and without use of a testing stage.</a> Journal of AAPOS. 10 (6), 547-551 (2006).</li><li>Robinson, J., Moseley, M., Fielder, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grating+acuity+cards-spurious+resolution+and+the+edge+artifact.">Grating acuity cards-spurious resolution and the edge artifact.</a> Clinical Vision Sciences. 3 (4), 285-288 (1988).</li></ol>

המחברים פרסמו את הגילויים הבאים: BK.Y., XQ.L., JS.C. ו-L.W.: China National Invention Patent "שיטה ומערכת לזיהוי פנים ולוקליזציה של אישונים במסגרות וידאו רציפות" (CN201910865074.4); XQ.L., BK.Y., JS.C. ו- L.W.: פטנט ההמצאה הלאומי של סין "מערכת בדיקה אוטומטית לחזון" (מס '201510919621.4).

מספר מחקרים 7,8,9,10 המבוססים על שיטת מעקב העיניים הראו את ערכה של שיטה זו בהערכת תינוקות וילדים צעירים המתקשים בתקשורת מילולית. עם זאת, מספר המשתתפים במחקרים קודמים קטן יחסית. רק 30 תינוקות מתחת לגיל 12 חודשים נבדקו על ידי ה?...

התקופה האינפנטילית היא תקופה קריטית להתפתחות הראייה. לבעיות ראייה המתעוררות בשלב מוקדם בחיים יכולה להיות השפעה משמעותית על התפתחות הילד. חשוב להיות מסוגל לבצע הערכה חזותית כמותית אצל תינוקות, אשר יכול לעזור לזהות בעיות ראייה מוקדמת. עם זאת, מכיוון שתינוקות אינם מפותחים קוגניטיבית או אקספרסיביים מספיק כדי לזהות סמלים של תרשים חדות הראייה, כגון אותיות או גרפים, מדידת חדות הראייה שלהם קשה. תקן הזהב הנוכחי להערכת ראיית תינוקות הוא הליך כרטיס חדות1 המבוסס על מבחן המראה המועדף2. עם זאת, מכיוון ששיטה זו דורשת מהבודקים המנוסים לשפוט את חדות הראייה על ידי התבוננות בתנועות העיניים של הילד 3,4,5,6, היא מוגבלת על ידי הניסיון של הבודקים 4,5. לכן, הליכי כרטיס חדות, כגון כרטיסי חדות טלר (TACs)5,6, נשארים שיטה סובייקטיבית. לפיכך, יש צורך בשיטה שתוכל למדוד כמותית את חדות הראייה אצל תינוקות וילדים צעירים, שניתן להשתמש בה ללא צורך בתקשורת מילולית ושאינה מוגבלת על ידי דרישת בודקים מנוסים.
המצאת עוקב העיניים מרחוק והשימוש בו אפשרו פיתוח של מערכת אוטומטית למדידת חדות. במחקרים קודמים, שיטות מעקב עיניים שימשו ככלי להערכת תפקוד חזותי בקרב ילדיםבני 7,8,9,10. מעקב עיניים מרחוק יכול לשמש למעקב אחר מבטים והוא מהווה תחליף לתצפית של בודק על תנועות העיניים של הילד. ACTIVE procedure7 ו-AVAT procedure10 הן בדיקות חדות ראייה אוטומטיות לחלוטין עם מעקב עיניים מרחוק; הם הניבו תוצאות חדות ראייה דומות למבחן Keeler Acuity Cards בתינוקות בריאים וילדים צעירים. בניגוד למחקרים אחרים שנעשו לאחרונה, השתמשנו במצלמת אינטרנט במקום במעקב עיניים מרחוק כדי ללכוד את מבטו של הילד. המצאנו שיטת רכישה אוטומטית של נתוני תנועות עיניים המבוססת על ראייה ממוחשבת. ההליך שילב את שיטת רכישת תנועות העיניים עם טכניקת המראה המועדף בהערכת תפקוד הראייה אצל ילדים.
מאמר זה נועד להציג שיטה אוטומטית חדשנית, אשר יכולה להעריך חדות ראייה אצל ילדים צעירים, הנקראת הליך כרטיס חדות אוטומטי (AACP). הליך זה שימושי במיוחד עבור תינוקות וילדים צעירים יותר שעדיין לא רכשו מיומנויות תקשורת מספיקות. ההיבט העיקרי הוא שניתן לכמת תגובות חזותיות כדי להניב חדות גרידה אצל תינוקות וילדים צעירים. מדידת חדות הגרירה מאפשרת זיהוי פתולוגיות חזותיות וממלאת תפקיד חשוב בניהול הרפואי לאחר מכן.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>AACP procedure software</td>
			<td>In-house</td>
			<td>In-house</td>
			<td>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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Computer processor</td>
			<td>Intel Corporation, Santa Clara, CA, USA&#160;</td>
			<td>Intel CORE i7-6500U processor</td>
			<td>Analysis system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Display monitor</td>
			<td>InnoLux Co., Ltd., China</td>
			<td>InnoLux M280DGJ-L30&#160;</td>
			<td>Display system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Webcam</td>
			<td>Logitech International S.A., Lausanne, Switzerland&#160;</td>
			<td>Logitech C920 high-definition pro webcam</td>
			<td>Recording system</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an automated method for assessing visual acuity in infants and toddlers using an eye-tracking system

מדידת חדות ראייה היא בדיקת תפקוד ראייה חשובה לביצוע בינקות ובילדות. עם זאת, מדידת חדות ראייה מדויקת אצל תינוקות קשה בגלל ליקויים ביכולת התקשורת שלהם. מאמר זה מציג שיטה אוטומטית חדשנית להערכת חדות הראייה אצל ילדים (בני 5-36 חודשים). שיטה זו, הליך כרטיס החדות האוטומטי (AACP), משתמשת במצלמת אינטרנט למעקב אחר העיניים ומזהה התנהגויות צפייה של ילדים באופן אוטומטי. מבחן דו-ברירה מועדף למראה מתבצע כאשר הילד הנבדק צופה בגירויים החזותיים המוצגים על מסך תצוגה דיגיטלי ברזולוציה גבוהה. כאשר הילד הנבדק צופה בגירויים, תמונות הפנים שלו נרשמות על ידי מצלמת האינטרנט. תמונות אלה משמשות את תוכנית המחשב כדי לנתח את התנהגות הצפייה שלהם. בהליך זה נמדדות תגובות תנועת העיניים של הילד לגירויים שונים, וחדות הראייה שלהם מוערכת ללא תקשורת. על ידי השוואת התוצאות עם חדות סורג המתקבלת על ידי כרטיסי חדות טלר (TACs), ביצועי AACP נחשבים דומים לאלה של TACs.

The infantile period is a critical period for visual development. Visual problems that arise early in life can have a significant impact on a child&#39;s development. It is important to be able to perform a quantitative visual assessment in infants, which can help detect early vision problems. However, because infants are not cognitively developed or expressive enough to recognize visual acuity chart symbols, such as letters or graphs, measuring their visual acuity is difficult. The current gold standard for infant vision assessment is the acuity card procedure1 based on the preferential looking test2. However, because this method requires experienced testers to judge visual acuity by observing the child&#39;s eye movements3,4,5,6, it is limited by the experience of the testers4,5. Therefore, acuity card procedures, such as Teller Acuity Cards (TACs)5,6, remain a subjective method. Thus, there is a need for a method that can quantitatively measure visual acuity in infants and young children, that can be used without the need for verbal communication and that is not limited by requiring experienced testers.
The invention and use of the remote eye tracker enabled an automated acuity measuring system to be developed. In previous studies, eye-tracking methods have been used as a tool for visual function evaluation in children7,8,9,10. A remote eye tracker can be used for gaze tracking and is a substitute for a tester&#39;s observation of a child&#39;s eye movements. The ACTIVE procedure7 and AVAT procedure10 are fully automated visual acuity tests with a remote eye tracker; they have yielded comparable visual acuity results to the Keeler Acuity Cards test in healthy infants and young children. As opposed to other recent studies, we used a webcam instead of a remote eye tracker to capture the child&#39;s gaze. We invented an eye movement data automatic acquisition method based on computer vision. The procedure combined the eye movement acquisition method with the preferential looking technique in assessing visual function in children.
This paper aims to present a novel automated method, which can evaluate visual acuity in young children, called the automated acuity card procedure (AACP). This procedure is particularly useful for infants and younger children who have not yet acquired sufficient communication skills. The key aspect is that visual responses can be quantitated to yield grating acuity in infants and young children. Grating acuity measurement enables the detection of visual pathologies and plays an important role in subsequent medical management.

Author Spotlight: שיטה אוטומטית להערכת חדות הראייה אצל תינוקות ופעוטות באמצעות מערכת מעקב עיניים  

שיטה אוטומטית להערכת חדות ראייה אצל תינוקות ופעוטות באמצעות מערכת מעקב עיניים

This novel automated method called the Automated Acuity Card Procedure, or AACP, can evaluate visual acuity in young children. The procedure is useful for infancy and the younger children who have not yet acquired sufficient communication skills. The AACP procedure uses a webcam instead of a remote eye-tracker.A two-choice preferential-looking test automatically recognizes the child's watching behaviors. When the child watch the visual stimuli on a digital display screen, cartoon images are presented in the center of the screen as visual rewards during the testing procedure. It reduces the misstatement of the procedure caused by the infant's eye gets shifting to the side In the future, by changing the types of visual stimulation, the AACP may be used to evaluate other visual information processing functions early in children's development.

AACP יושם על קבוצה אחת של ילדים11: 155 תינוקות ופעוטות המתפתחים בדרך כלל (5 עד 36 חודשים, בהתבסס על גיל ההריון). במחקר שפורסם בעבר, תוצאות חדות הסורגים שהתקבלו על ידי AACP הושוו לאלה שהתקבלו על ידי TACII. התוצאות המתקבלות על ידי שני הליכים אלה מתואמות באופן משמעותי (r153 = 0.83, p < 0.001)....

Watch this Scientific Journal Video about An Automated Method for Assessing Visual Acuity in Infants and Toddlers Using an Eye-Tracking System at JoVE.com

במאמר זה אנו מציגים שיטה אוטומטית חדשנית להערכת חדות הראייה אצל תינוקות ופעוטות באמצעות מערכת מעקב עיניים.

Visual acuity measurement is an important visual function test to perform in infancy and childhood. However, accurate visual acuity measurement in infants ...

שיטה אוטומטית חדשנית זו הנקראת Automated Acuity Card Procedure, או AACP, יכולה להעריך חדות ראייה אצל ילדים צעירים. ההליך שימושי עבור הינקות והילדים הצעירים יותר שעדיין לא רכשו מיומנויות תקשורת מספיקות. הליך AACP משתמש במצלמת אינטרנט במקום במעקב עיניים מרוחק.מבחן דו-ברירה בעל מראה מועדף מזהה אוטומטית את התנהגויות הצפייה של הילד. כאשר הילד צופה בגירויים החזותיים על מסך תצוגה דיגיטלי, תמונות מצוירות מוצגות במרכז המסך כתגמולים חזותיים במהלך הליך הבדיקה. זה מפחית את misstatement של ההליך שנגרם על ידי העין של התינוק מקבל זז לצד בעתיד, על ידי שינוי סוגי גירוי חזותי, AACP עשוי לשמש כדי להעריך פונקציות אחרות עיבוד מידע חזותי מוקדם בהתפתחות של ילדים.

an-automated-method-for-assessing-visual-acuity-infants-toddlers

Research

JoVE Journal

Behavior

An Automated Method for Assessing Visual Acuity in Infants and Toddlers Using an Eye-Tracking System

1.7K Views.  Peking University. שיטה אוטומטית חדשנית זו הנקראת Automated Acuity Card Procedure, או AACP, יכולה להעריך חדות ראייה אצל ילדים צעירים. ההליך שימושי עבור הינקות והילדים הצעירים יותר שעדיין לא רכשו מיומנויות תקשורת מספיקות. הליך AACP משתמש במצלמת אינטרנט במקום במעקב עיניים מרוחק.מבחן דו-ברירה בעל מראה מועדף מ...

Video: Author Spotlight: שיטה אוטומטית להערכת חדות הראייה אצל תינוקות ופעוטות באמצעות מערכת מעקב עיניים  

Visual acuity measurement is an important visual function test to perform in infancy and childhood. However, accurate visual acuity measurement in infants is difficult because of deficiencies in their communication ability. This paper presents a novel automated method to assess visual acuity in children (5-36 months old). This method, the automated acuity card procedure (AACP), uses a webcam for eye tracking and recognizes children's watching behaviors automatically. A two-choice preferential-looking test is performed when the tested child watches the visual stimuli shown on a high-resolution digital display screen. When the tested child watches the stimuli, their facial pictures are recorded by the webcam. These pictures are used by the set computer program to analyze their watching behavior. With this procedure, the child's eye movement responses to different stimuli are measured, and their visual acuity is assessed without communication. By comparing the results with grating acuity obtained by Teller Acuity Cards (TACs), AACP performance is deemed comparable to that of TACs.

In this paper, we present a novel automated method for assessing visual acuity in infants and toddlers by using an eye-tracking system.

Eye-Tracking Calibration for Automated Visual Acuity Assessment

Begin by obtaining informed consent from the parents of the child to be tested with an eye tracking calibration system and describe the study format to them. Position the child to be tested at 55 centimeters from the display monitor in the parent's lap. Adjust the position of the lifting table to place it with the monitor so that the screen is perpendicular to the child's eyes.Adjust the webcam's position to ensure that the child's face is visible in the recording system and to avoid capturing faces other than the child's. Before starting the procedure inform the child that they will watch the screen. Instruct the parent to prompt the child to look at the screen when the child is not paying attention.Then open the automated acuity card procedure or AACP software and type the child's information including name, sex, and age into the software. Click on the start button to calibrate the procedure. A graphics interchange format, or GIF image appears against a white background in the center of the screen for at least three seconds.The analysis system simultaneously determines whether the child's line of sight is fixated on the image by showing green dot on the screen. If the gaze data is not available within a minute, the screen presents another cartoon GIF image. When gaze coordinates are detected within this region, the test procedure starts without the tester's action and runs automatically.

כיול מעקב עיניים להערכה אוטומטית של חדות הראייה

The Automated Testing Procedure for Visual Acuity Assessment

To begin the visual acuity assessment, present the initial grading on the computer depending on the child's age and as per the Teller Acuity Cards Two or TAC Two Test present the initial grading ranging from 0.33 to 30.0 cycles per degree in one by two octave steps for 1000 milliseconds, which is the length of a trial before presenting a blank screen for 200 milliseconds. Present the same stimulus again, followed by a blank screen. Present the grading of the same spatial frequency set three times.During the execution of the procedure, let the webcam record the facial pictures for analyzing the child's watching behavior. The vision testing program checks the eye movement responses with the criteria to determine whether the stimulus has been seen. Let the testing result processing program present the subsequent stimulus according to the protocol.After every three trials, present a GIF image with background music as a visual reward to maintain the child's interest. Stop the test if no gaze data are usable due to the child turning around or closing their eyes within one minute of the GIF image presentation. Once the test is complete, analyze the grading acuity results for the child outputted by the software programs.The AACP was applied to a group of 155 normally developing infants and toddlers from five to 36 months old. The grading acuity measured by the AACP gradually increased with the infant's age. In infants of six to 12 months, the grading acuity increased by 0.5 octaves.The grading acuity was increased by one octave in the age group, 12 to 24 months. An increase of 1.5 octaves was observed in toddlers of 24 to 36 months. The trend of acuity development in this study was consistent with the acuity development measured by TAC Two in the same group of infants.