Usando um aplicativo de teste hirschberg automatizado para avaliar o alinhamento ocular

Resumo

Apresentamos um protocolo de uso de um aplicativo de smartphone para realizar o teste de Hirschberg para medir o desalinhamento ocular manifesto e intermitente (estrabismo) em condições próximas e distantes de fixação.

Resumo

Um aplicativo para smartphone foi desenvolvido para realizar o teste automatizado de Hirschberg fotográfico para medição objetiva do desalinhamento ocular. Ao calcular a diferença na reflexão córnea gerada pelo flash da câmera do telefone em relação ao centro de íris com base em imagens de alta resolução, o aplicativo pode medir o desalinhamento com uma precisão muito maior do que o olho nu realizando o teste de Hirschberg. Foi validado em estudo de avaliação clínica prévia, comparando-se com o padrão-prisma padrão-ouro clínico e o teste de cobertura alternativo. O objetivo deste artigo é descrever as técnicas de teste sobre como usar o aplicativo para medir o alinhamento ocular para diferentes distâncias de fixação, sem ou com cobertura para quebrar fusão, bem como o ângulo kappa, para que os usuários possam usar o aplicativo para realizar o equivalente testes tipicamente feitos em clínica usando prismas.

Introdução

A medição do alinhamento ocular é realizada frequentemente em clínicas de cuidados com a visão. O teste de cobertura com neutralização de prisma é o método clínico comumente utilizado para quantificar o grau de desalinhamento dos olhos (estrabismo). Este método requer um alto grau de treinamento e experiência. A medição precisa torna-se mais desafiadora quando os pacientes não podem participar totalmente do exame, como crianças pequenas¹, indivíduos com lesões cerebrais ou acidente vascular cerebral², ou deficiências de desenvolvimento³. Além disso, há necessidade de testes de alinhamento ocular na triagem escolar, pois o estrabismo se desenvolve durante a infância em uma população estimada de 5 a 8% da população dos EUA⁴, e é um fator de risco substancial para ambliopia com cerca de 30-40% dos casos de ambliopia atribuídos ao estrabismo^5,6,7. No entanto, os enfermeiros escolares normalmente não são treinados para realizar o teste de cobertura padrão com neutralização de prisma para tal triagem. Para os profissionais não-oculares, um desafio adicional na triagem do estrabismo é que o estrabismo intermitente (o desalinhamento nem sempre se manifesta) e magnitudes menores de desalinhamento não são visualmente óbvios (<15 dioptrios prisma [Δ])⁸.

Na tentativa de enfrentar os desafios na detecção e medição do estrabismo, desenvolvemos um aplicativo para smartphone (EyeTurn) que implementa e automatiza o método fotográfico Hirschberg^9, comparando o deslocamento das reflexões córneas entre os olhos. Embora o método convencional fotográfico Hirschberg tenha se mostrado ter boa reprodutibilidade nas clínicas^10,11, o custo para dispositivos dedicados e autônomos é uma barreira para a ampla adoção. Ao fornecer uma ferramenta fácil de usar para medir o alinhamento dos olhos com smartphones padrão, temos a hipótese de que ela será amplamente adotada na triagem de visão escolar e usada por profissionais não-oculares. Nossos estudos de avaliação anteriores mostraram que a medição do aplicativo é consistente com o padrão clínico atual de prisma e teste de cobertura alternativo¹², para magnitudes estrabismo de esotropia e exotropia até 60Δ. Em um estudo de triagem escolar piloto, também mostramos que o aplicativo pode ajudar a enfermeira da escola a detectar crianças com exotropia intermitente que foram perdidas pelos protocolos padrão de triagem da visão escolar¹³.

A versão iOS do aplicativo está atualmente disponível para pesquisadores e médicos mediante solicitação para fins de pesquisa. Os solicitantes incluíram até agora enfermeiros escolares, oftalmologistas pediátricos, optometristas, neurooftalmologistas e especialistas em estrabismo. O objetivo deste artigo é compartilhar os protocolos detalhados do aplicativo para usar o aplicativo para avaliar o alinhamento ocular em diferentes condições de visualização, ou seja, distância de fixação próxima e distante; com e sem cobertura ocular para quebrar a fusão binocular.

Protocolo

Este estudo foi conduzido de acordo com os princípios da Declaração de Helsinque, no Schepens Eye Research Institute (Boston, MA) e no Spaulding Reabilitation Hospital (Boston, MA). O consentimento informado foi obtido de todos os participantes. O estudo foi aprovado pelos conselhos locais de revisão institucional de Mass Eye and Ear (Boston, MA).

NOTA: Os critérios de inclusão do paciente foram o diagnóstico prévio do estrabismo horizontal (exotropia ou esotropia constante ou intermitente) e nenhuma outra deficiência visual. Este estudo fez parte de um maior relatado anteriormente¹². Dados de 14 pacientes recrutados nos EUA no estudo maior¹² são relatados aqui com permissão. Um optometrista especializado em reabilitação de visão que avalia rotineiramente o estrabismo na clínica realizou teste de prisma e cobertura alternativa, seguindo por medição com o aplicativo para evitar viés dos resultados do teste de cobertura pela medição objetiva do aplicativo.

1. Prepare o teste

NOTA: Os testes podem ser realizados em qualquer ambiente; no entanto, os seguintes controles provavelmente ajudarão em testes bem-sucedidos.

1. Faça o teste em um ambiente bem iluminado. Deixe os pacientes enfrentarem em uma direção tal que os reflexos córneas das janelas e luzes do teto não estão localizados no centro dos olhos. Tente evitar uma luz de fundo forte, como janelas.
   NOTA: Geralmente ajuda ter uma luz de teto bem acima da cabeça, ou uma janela de um lado do paciente. Às vezes, pedir ao paciente para segurar a mão acima da testa ou usar uma viseira pode ajudar a proteger os olhos de fontes de luz fortes que criam reflexos adicionais sobre a córnea, conforme necessário. Desligar fontes de luz de ponto, como luzes de botim ou lâmpadas de pescoço de ganso, diminuirá a intensidade de reflexos extracóvirais, tornando mais fácil para o software detectar o reflexo a partir do flash da câmera como pretendido. Se for necessário a fonte de luz ponto, pode ser difundida apontando-a para a parede ou usando um difusor (ou seja, sombra da lâmpada).

2. Medir tropia (estrabismo manifesto) com um único instantâneo-perto de fixação

1. Inicie o aplicativo e defina o modo como Sem Tampa (botão no canto superior direito).
2. Selecione a fixação próxima (botão no canto inferior direito).
3. Segure o telefone na orientação da paisagem a cerca de 40 cm do paciente ao nível dos olhos com a câmera traseira voltada para o paciente a ser medido.
   NOTA: A distância não precisa ser controlada com precisão. O aplicativo pode compensar automaticamente diferentes distâncias.
4. Instrua o paciente a fixar-se na luz flash, que está desligada neste momento. Para testes que exijam acomodação precisa, como na triagem para esotropia acomodativa, cole um alvo de fixação (como uma letra) na parte de trás do telefone, diretamente abaixo ou acima da lanterna.
5. Enquanto o paciente confirma que está fixando, pressione o botão redondo para tirar uma foto, que será analisada pelo aplicativo.
6. Quando a análise for concluída, o aplicativo mostrará características oculares detectadas: limite limbus (íris exterior) indicado por um grande círculo (verde), o centro do olho indicado por uma cruz (verde) e a localização do reflexo da córnea indicado por um pequeno círculo (vermelho). Verifique se essas características são detectadas sem erros óbvios (como encaixe incorreto do membro, localização incorreta ou reflexo córnea ausente).
7. Na mesma tela, a imagem capturada, o aplicativo mostrará as medidas relacionadas ao alinhamento dos olhos. Se satisfeito com os resultados, pressione o botão salvar para salvar o teste atual no telefone. Caso contrário, pressione o botão de seta traseira para testar novamente.

3. Medir tropia (estrabismo manifesto) com fixação instantânea-far

NOTA: Para medir a tropia para uma fixação distante, o kappa angular para cada olho precisa ser medido pelo menos uma vez. O aplicativo escolherá automaticamente a última medição do kappa angular na história. Se ele não estiver disponível para nenhum dos olhos, o aplicativo dará um lembrete para obter primeiro esta medição (consulte a seção 6 para obter detalhes da medição de kappa angular).

1. Inicie o aplicativo e defina o modo como Sem Tampa (botão no canto superior direito).
2. Selecione o modo de fixação de far (botão no canto inferior direito).
3. Segure o telefone na orientação da paisagem a cerca de 40 cm do paciente ao nível dos olhos com a face traseira do telefone voltada para o paciente.
   NOTA: A distância não precisa ser controlada com precisão. O aplicativo pode compensar automaticamente diferentes distâncias.
4. Coloque o telefone ligeiramente abaixo de dois olhos para que o paciente possa olhar acima do telefone e fixar um alvo à distância (normalmente a 5 metros de distância). Certifique-se de que a câmera está aproximadamente entre os dois olhos, não muito longe para o lado de qualquer olho.
5. Ao certificar-se de que o paciente está se fixando corretamente, pressione o botão redondo para tirar uma foto.
6. Quando a análise for concluída, o aplicativo mostrará características oculares detectadas: limite do limbus indicado por um grande círculo (verde), o centro do olho indicado por uma cruz (verde) e a localização do reflexo córnea indicado por um pequeno círculo (vermelho). Verifique se essas características são detectadas sem erros óbvios (como encaixe incorreto do membro, localização incorreta ou reflexo córnea ausente).
7. a imagem há resultados de medição para alinhamento dos olhos, incluindo dioptrios prisma. Se satisfeito com os resultados, pressione o botão salvar para salvar o teste no telefone. Caso contrário, pressione o botão de seta traseira para testar novamente.

4. Medir o estrabismo ou fória intermitente com teste de cobertura-perto da fixação

1. Inicie o aplicativo e alterne no modo de teste de capa (botão no canto superior direito) e selecione a fixação próxima (botão no canto inferior direito).
2. Segure o telefone na orientação paisagística a cerca de 40 cm do paciente.
   NOTA: A distância não precisa ser controlada com precisão. O aplicativo pode compensar automaticamente diferentes distâncias.
3. Instrua o paciente a fixar a luz flash, que está desligada neste momento. Para testes que exijam acomodação precisa, cole um alvo de fixação na parte de trás do telefone, diretamente abaixo ou acima da lanterna.
4. Use um oclusor para cobrir um dos olhos.
5. Pressione o botão redondo. O aplicativo começará a monitorar o status dos dois olhos (se um olho está coberto).
6. Ao certificar-se de que o paciente está se fixando corretamente, remova o oclusor rapidamente (ou seja, teste de cobertura), ou primeiro mova o oclusor entre os dois olhos para realizar a cobertura alternativa algumas vezes e, em seguida, tirar o oclusor rapidamente. O aplicativo tirará automaticamente uma foto assim que o ocluladoforé é tirado dos olhos.
7. Quando a análise for concluída, o aplicativo mostrará características oculares detectadas: íris indicada por um grande círculo verde, o centro do olho indicado por uma cruz verde e o reflexo da córnea a partir de flash indicado por um pequeno círculo vermelho. Verifique se esses recursos são detectados sem erros óbvios.
8. a imagem há resultados de medição para alinhamento dos olhos em dioptrios prisma. Se satisfeito com os resultados, pressione o botão salvar para salvar o teste no telefone. Caso contrário, pressione o botão de seta traseira para testar novamente.

5. Medir o estrabismo ou fória intermitente com fixação de teste de cobertura

NOTA: Para medir o desalinhamento ocular intermitente para fixação distante, o ângulo kappa para cada olho precisa ser medido pelo menos uma vez. O aplicativo escolherá automaticamente a última medida kappa de ângulo. Se ele não estiver disponível para nenhum dos olhos, o aplicativo dará um lembrete para obter primeiro esta medição (consulte a seção 6 para obter detalhes da medição de kappa angular).

1. Inicie o aplicativo e configure o modo para cobrir o teste (botão no canto superior direito).
2. Selecione a fixação de far (botão no canto inferior direito).
3. Segure o telefone na orientação da paisagem a cerca de 40 cm do paciente ao nível dos olhos.
   NOTA: A distância não precisa ser controlada com precisão. O aplicativo pode compensar automaticamente diferentes distâncias. É melhor que a luz flash/câmera esteja entre os olhos. Uma vez que a câmera e o flash estão desligados para um canto na maioria dos modelos de telefone, isso significa que a própria tela do telefone será ligeiramente fora do centro.
4. Instrua o paciente a olhar um pouco acima do telefone e fixar o alvo à distância (normalmente 6 m de distância).
5. Use um oclusor para cobrir um olho.
6. Pressione o botão redondo. O aplicativo começará a detectar a descoberta do olho.
7. Ao certificar-se de que o paciente está se fixando corretamente, remova o oclusor rapidamente (ou seja, teste de cobertura), ou primeiro mova o oclusor entre os dois olhos para realizar a cobertura alternativa algumas vezes e, em seguida, tirar o oclusor rapidamente. O aplicativo tirará automaticamente uma foto assim que o oclusor for tirado dos olhos.
8. Quando a análise for concluída, o aplicativo mostrará características oculares detectadas: limite do limbus indicado por um grande círculo (verde), o centro do olho indicado por uma cruz (verde) e a localização do reflexo córnea indicado por um pequeno círculo (vermelho). Verifique se essas características são detectadas sem erros óbvios (como encaixe incorreto do membro, localização incorreta ou reflexo córnea ausente).
9. a imagem há resultados de medição para alinhamento dos olhos em dioptrios prisma. Se satisfeito com os resultados, pressione o botão salvar para salvar o teste no telefone. Caso contrário, pressione o botão de seta traseira para testar novamente.

6. Medir kappa de ângulo

1. Inicie o aplicativo.
2. Selecione Medir ângulo kappa.
3. Segure o telefone na orientação da paisagem a cerca de 40 cm do paciente ao nível dos olhos.
   NOTA: A distância não precisa ser controlada com precisão. O aplicativo pode compensar automaticamente diferentes distâncias.
4. Instrua o paciente a usar o olho a ser testado (qualquer olho) para fixar-se na luz flash, que está desligada neste momento. Tenha o outro coberto à mão ou um ocupante.
5. Ao certificar-se de que o paciente está se fixando corretamente, toque no botão redondo para tirar uma foto, que será analisada pelo aplicativo.
6. Quando a análise for concluída, o aplicativo mostrará as características dos olhos detectados: o limite do limbus indicado por um grande círculo (verde), o centro do olho indicado por uma cruz (verde) e a localização do reflexo córnea indicado por um pequeno círculo (vermelho). Verifique se essas características são detectadas sem erros óbvios (como encaixe incorreto do membro, localização incorreta ou reflexo córnea ausente). a imagem há resultados de medição para kappa angular (em graus).

Resultados

Neste trabalho, descrevemos os protocolos para avaliar o alinhamento ocular usando um aplicativo de smartphone que realiza o teste fotográfico de Hirschberg. A interface do aplicativo é mostrada na Figura 1. Os usuários podem optar por realizar o teste de cobertura ou medir um paciente com ambos os olhos fixando-se simultaneamente em um alvo, seja a distâncias de fixação próximas ou longas. Uma vez que as condições de visualização são determinadas...

Discussão

Uma pessoa sem treinamento profissional pode usar o aplicativo EyeTurn para capturar imagens dos olhos e obter medidas de alinhamento ocular, que podem ser interpretadas por um especialista em cuidados oculares no local ou remotamente. O aplicativo apenas fornece magnitude do desalinhamento, em vez de qualquer interpretação ou diagnóstico. Profissionais de cuidados oculares, como optometristas ou oftalmologistas, devem determinar se o desalinhamento é significativo ou não, e fazer um diagnóstico após considerar ou...

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
EyeTurn	EyeNexo		Smartphone app for measureing eye misalignment