Stereoacuità Miglioramento con videogiochi Random-Dot

Riepilogo

Presentato qui è un protocollo per migliorare la stereoacuità utilizzando software di apprendimento percettivo gamified basato su stimoli punto casuale. I pazienti sono soggetti stereo-carenti senza strabismo. Il protocollo combina le visite al centro di optometria con gli esercizi domestici utilizzando il software. La conformità e l'evoluzione della stereoacuità sono memorizzate nel cloud.

Abstract

La terapia convenzionale dell'amblyopia comporta l'occlusione o la penalizzazione dell'occhio dominante, anche se questi metodi migliorano l'acuità visiva stereoscopica in meno del 30% dei casi. Per migliorare questi risultati, proponiamo un trattamento sotto forma di videogioco, utilizzando stimoli casuali e tecniche di apprendimento percettivo per stimolare la stereoacuità. Il protocollo è definito per i pazienti stereo-carenti tra i 7 e i 14 anni che hanno già ricevuto il trattamento per l'amblyopia e hanno un'acuità visiva a distanza sufficientemente corretta di almeno 0,1 logMAR. I pazienti sono tenuti a completare un programma di apprendimento percettivo a casa utilizzando il videogioco. Mentre la conformità viene memorizzata automaticamente nel cloud, le visite periodiche al centro di optometria vengono utilizzate per monitorare l'evoluzione del paziente e regolare la domanda stereoscopica del gioco fino a raggiungere la più piccola disparità rilevabile. Il protocollo si è dimostrato efficace e l'efficacia è misurata in termini di un guadagno a due livelli su un test di stereoacuità casuale (stereoacuità globale o test di riferimento di stereoacuità ciclopiano). Inoltre, gli stimoli a punti casuali che imparano i trasferimenti all'acuità stereoscopica laterale mediale secondo un test Wirt Circles, in cui i criteri di successo sono una stereoacuità finale di oltre 140", e il miglioramento raggiunto corrisponde a non meno di due livelli di acuità stereoscopica. Sei mesi dopo, un test di stereoacuità a punti casuali non ha registrato alcuna riduzione della stereoacuità che è stata raggiunta.

Introduzione

L'amblyopia è un disturbo dello sviluppo della visione spaziale spesso associato all'esistenza di strabismo, ananisotropia o privazione di forma in giovane età^{di 1}. L'incidenza dell'amblyopia tra la popolazione generale varia dall'1,3%-3,6%². La terapia convenzionale dell'amblyopia inizia con la correzione di qualsiasi errore refrattivo, seguita dall'occlusione del buon occhio con una patch o una penalizzazione dell'atropina³. Anche se gli esiti del trattamento del trattamento convenzionale sono inizialmente buoni, con il 73%-90% dei pazienti che sperimentano una migliore acutezza visiva, questo miglioramento non equivale alla normale acuità visiva in circa il 50% dei pazienti. Inoltre, i bambini spesso sperimentano deterioramento anche dopo il trattamento di successo². Uno studio precedente ha dimostrato che, per quanto riguarda la visione binoculare, appena il 28% dei pazienti anisometropici con amblyopia ha registrato due o più livelli di miglioramento come risultato del trattamento⁴. C'è stata poca ricerca finalizzata a valutare le strategie per il miglioramento della stereopsi nei casi di amblyopia, nonostante il fatto che la stereopsis sia essenziale per la percezione visiva negli esseri umani⁵. La terapia convenzionale dell'amblyopia, che produce buoni risultati per l'acuità visiva ma risultati scarsi in termini di visione binoculare, può beneficiare dello sviluppo di un modello interventistico volto a migliorare la stereoacuità nei pazienti con una storia di amblyopia².

Negli ultimi 10 anni, alcuni ricercatori hanno proposto un approccio alternativo alla comprensione del corso dell'amblyopia^6,7. Questa comprensione ha motivato la proposta di un modello interventistico incentrato sulla formazione dichoptic antisoppressiva per il recupero della visione binoculare^8,9. La terapia con amblyopia che coinvolge attività gamifiche mirate per l'uso del paziente a casa è stata segnalata con successo in un certo numero di casi^10,11.

Nonostante ciò, questa formazione dichoptic è inefficace per migliorare l'acuità stereoscopica¹². Due studi clinici contemporanei che utilizzano il modello di training dicrotico antisoppressione non hanno riportato alcun miglioramento della stereoacuità^11,13. La ricerca più recente indica, tuttavia, che la stimolazione dichoptic è in grado di ridurre la profondità e l'estensione della soppressione e migliorare la visione binoculare (ripristinando la percezione binoculare simultanea). In alcuni casi, questo coincide con una migliore stereoacuità^14,15.

Alcuni studi hanno proposto un diverso approccio di intervento che si concentra sulla stimolazione diretta della stereopsis attraverso attività di apprendimento percettivo^16,17. Questi studi sono limitati a una serie di casi trattati in condizioni di laboratorio. Nello studio di Astle et al., la stereopsi è stata stimolata in due amblyopes anisometropici adulti¹⁶ nel corso di nove sessioni di laboratorio. Il trattamento includeva la stimolazione binoculare utilizzando uno stereoscopo a specchio con coppie di stereogrammi basati su immagini a punti casuali. Ding e Levi hanno stimolato la stereopsi in un ciclo di trattamento condotto interamente in condizioni di laboratorio, utilizzando uno stereoscopio a specchio e stereogrammi basati su cerotti Gabor¹⁸. I loro soggetti erano cinque adulti, quattro dei quali senza stereopsi e uno stereo-sfidante. I soggetti dovevano eseguire tra 3.000-20.000 studi di formazione percettiva.

Inoltre, Xi et al. ha studiato anisometropica nel corso di 10 -13 sessioni di formazione di apprendimento percettivo, durante le quali sono state utilizzate texture anaglifiche 3D per stimolare stereopsi¹⁹. Infine, nello studio di Vedamurthy et al., 11 adulti stereo-carenti erano impegnati in formazione attività visuo-motorie (un gioco "squash-the-bug") in un ambiente di realtà virtuale¹⁷. Questi soggetti hanno eseguito 12.600 prove in 35 sessioni nel corso di 8-11 settimane.

La stimolazione diretta della stereopsi è stata eseguita in studi di laboratorio, ma questo modello di terapia richiede molto tempo e difficile da applicare in una pratica clinica quotidiana, soprattutto con i bambini. Così, è stato ideato un modello di terapia fattibile per il quale una prova di concetto di successo è stata precedentemente presentata²⁰. Questo protocollo incorpora i risultati di uno studio prospettico, randomizzato, in doppio cieco e in parallelo basato sul trattamento dell'apprendimento percettivo utilizzando stimoli casuali in un formato di videogiochi per migliorare la stereoacuità. Viene presentata una spiegazione approfondita del protocollo seguito in questo studio.

Protocollo

Il progetto dello studio è stato approvato dal Comitato Etico dei Paesi Baschi e ha seguito i principi della Dichiarazione di Helsinki. Il consenso informato scritto è stato ottenuto dai partecipanti iscritti allo studio o dai loro tutori legali. Figura 1 rappresenta i passaggi del protocollo.

1. Reclutamento dei partecipanti

1. Reclutare pazienti con le seguenti caratteristiche: tra i 7 e i 14 anni di età con amblyopia refrattiva e/o trattati con successo l'amblyopia strabismica (i bambini dello strabismo hanno diritto a partecipare solo se il disallineamento degli assi visivi è stato corretto con successo con occhiali, terapia visiva e/o chirurgia strabismus); con distanza monoculare meglio corretta acuizia visiva di logMAR^{21 di}0,1 dollari ; e stereoacuità misurata nella gamma 800"-200" (stereo-deficit grossolano-moderato)²² secondo un test stereogramma a punti^{casuali 23}.
   1. Per determinare "amblyopia refrattiva", considerare l'errore di differenza refrattiva interoperabile per mezzo di ridonamazione in ciclooplegia.
      NOTA: L'amblyopia anisometropica è definita quando un paziente presenta un errore di differenza refrattiva interoperabile di diottre sferico (D), (equivalente sferico). L'amblyopia isometropica è definita quando l'errore di rifrazione ciclopedegico in ogni occhio di ipermetropia o miopia o/o 2,00 D e l'errore di differenza refrattiva interoperabile è <1 D.
   2. Per determinare con successo trattata amblyopia, verificare l'assenza di strabismus utilizzando un test di copertura-svelato monoculare e stimolando l'alloggio con un punteggio di acuità lettera di 20/30 per garantire che il soggetto guardi la lettera con la fovea quando si esegue il movimento di fissaggio²⁴.
2. Escludere i pazienti con le seguenti caratteristiche: strabismo; iperforia (deviazione verso l'alto) di 2 diottrie di prisma o più; nystagmus; anisometropia ipermetropica, in cui il paziente presenta una differenza sferica equivalente tra gli occhi di 3 diottrie (o più) se corretto con occhiali (per prevenire l'aniseikonia); qualsiasi patologia oculare; disordine di deficit di attenzione/iperattività; e qualsiasi disturbo cognitivo. Escludere i pazienti senza accesso a un computer o senza connessione internet a casa.

2. Valutazioni visive

1. Eseguire la valutazione otmetrica di base prima di iniziare questa sezione per la raccolta dei dati di base e verificare tutti i criteri di inclusione/esclusione appropriati.
   1. Misurare la migliore distanza corretta di acuità visiva (BCVA) con Early Treatment Diabetic Retinopathy Study (ETDRS grafico di acuità visiva).
   2. Verificare l'assenza di strabismo come spiegato nel passaggio 1.1.2.
   3. Misurare la stereoacuità a una distanza costante di 40 cm, sotto illuminazione leggera di 120 cd/m².
      NOTA: il controllo dell'illuminazione garantisce la coerenza del contrasto tra i punti e lo sfondo nel modello di test. La distanza testa-test del paziente è una variabile critica perché è inclusa nell'equazione che imposta il risultato della stereoacuità.
      1. Misura la stereoacuità globale con uno stereogramma a punti casuali (per evitare segnali monoculari) condotto secondo le istruzioni del produttore del test.
      2. Misurare la stereoacuità locale utilizzando un test di contorno nonostante la presenza di segnali monoculari con un test Wirt Circles condotto secondo le istruzioni del produttore del test.
   4. Misurare l'errore refrattivo con rifrazione ciclopedlegica (1% ciclolare) seguendo le linee guida pedogeti (PEDIG)^25,26.
   5. Escludere qualsiasi patologia oculare con uno studio approfondito dei poli anteriori (lampada a vitello) e posteriori (oftalmoscopio indiretto).
2. Condurre il centro optometrico prima visita con i pazienti.
   1. Creare un profilo paziente nell'applicazione del servizio di gioco.
      1. Impostare l'identificatore utente e la password del paziente.
      2. Impostare la distanza interpupillare del paziente.
   2. Installare il gioco stereoscopico computerizzato sul computer del paziente.
   3. Configurare il gioco facendo clic sul pannello di configurazione.
      1. Impostare le dimensioni fisiche dello schermo del computer del paziente.
      2. Assicurarsi che l'utente indossi correttamente gli occhiali anaglifici (con il filtro rosso sull'occhio sinistro).
   4. Misurare l'acuità basale stereopsi del paziente utilizzando il gioco stereoscopico computerizzato.
      1. Chiedere al paziente di giocare il gioco sotto supervisione, come spiegato nella sezione 3.4.
      2. Consultare il risultato archiviato nel cloud utilizzando l'applicazione del servizio di gioco.
   5. Utilizzando la stereopsis basale del paziente, impostare il livello basale del paziente nell'applicazione di servizio di gioco.
      1. Il gioco stereoscopico computerizzato definisce tre categorie di stimolazione, ciascuna associata a un valore di intervallo di acuità stereoscopico: povera (840"-300"), grossolana (480" -210") e stereopsis moderata-fine (300" -30"). I pazienti iniziano con il livello migliore a cui possono identificare lo stimolo stereopsi. Ad esempio, in un paziente con una soglia stereo di 720", assegnare il livello di stereopsi scadente sul profilo del paziente.
   6. Spiega ai partecipanti come eseguire gli esercizi a casa, come spiegato nella sezione 3.
3. Esegui visite di controllo al completamento di ogni 15 sessioni di terapia con il gioco stereoscopico computerizzato durante il periodo di allenamento.
   1. Aprire l'applicazione di servizio di gioco, aprire il profilo del paziente e controllare sia la conformità e i dati dei risultati stereopsis.
      1. Ricordare ai genitori e ai partecipanti l'importanza di rispettare la distanza di lavoro dallo schermo.
      2. Ricordare ai genitori e ai partecipanti l'importanza della conformità.
   2. Valutare il logMAR BCVA a distanza con un test ETRDS per verificare la presenza di eventuali deterioramenti rispetto ai valori iniziali.
   3. Misurare l'acuità stereopsi del paziente utilizzando il gioco stereoscopico computerizzato (passaggio 2.2.4)
   4. Impostare il livello basale del paziente nell'applicazione di servizio di gioco (passaggio 2.2.5).
4. Eseguire la valutazione optometrica finale al completamento di 60 sessioni di terapia con il gioco stereoscopico computerizzato (fine del trattamento) per raccogliere i dati sui risultati.
   NOTA: questa valutazione riproduce la valutazione optometrica di base, sottolineando la misurazione della stereopsi globale e locale.
5. Eseguire la valutazione optometrica di follow-up 6 mesi dopo il completamento per garantire la stabilità dei risultati.
   NOTA: questa valutazione riproduce la valutazione optometrica di base, sottolineando la misurazione della stereopsi globale e locale.

3. Esercizi di trattamento eseguiti a casa

1. Spiega ai partecipanti che devono seguire un corso di allenamento usando il gioco stereoscopico computerizzato a casa per 68 sessioni.
2. Spiegare che ogni sessione deve essere eseguita in un giorno diverso e che è necessario completare cinque sessioni alla settimana. Spiegare ai pazienti che il team di ricerca avrà accesso ai dati di conformità e risultati nel cloud.
3. Istruire i pazienti a visitare il centro di optometria per una visita di check-up dopo ogni 15 sessioni, che dovrebbe essere completato entro 3 settimane per considerare la conformità come 100%, e in tutti i casi, entro un massimo di 6 settimane.
4. Spiegare come utilizzare il gioco stereoscopico computerizzato
   1. Chiedere al partecipante di sedersi ad una distanza di 80 cm dallo schermo del computer. Rendere chiaro che i pazienti non dovrebbero cercare di ingannare il programma avvicinandosi allo schermo.
   2. Assicurarsi che la stanza sia poco illuminata, evitando eventuali riflessi sullo schermo del computer.
   3. Spiega che il programma assume la forma di un videogioco, in cui un'immagine a punti casuali nasconde una silhouette nascosta. La silhouette può essere vista solo in tre dimensioni indossando occhiali anaglifi.
   4. Dare al paziente un paio di occhiali anaglifici e spiegare come indossarli, concentrandosi su quale filtro va a quale occhio (con il filtro rosso sopra l'occhio sinistro).
   5. Fornire al paziente un identificatore e una password per accedere al gioco (passaggio 2.2.1).
   6. Indicare al paziente di utilizzare il mouse per selezionare la sagoma visualizzata, selezionando una figura tra le quattro opzioni mostrate nella parte inferiore dello schermo (Figura 2).
   7. Spiegare cosa succede dopo la selezione di una silhouette.
      1. Se la risposta è corretta, il software emette un suono acuto e l'immagine corretta appare sotto forma di immagine a colori come ricompensa.
      2. Se la risposta non è corretta, il software emette un suono profondo. Il giocatore ha ancora due tentativi per trovare la risposta giusta.
      3. Se ci sono tre risposte sbagliate consecutive, il software mostrerà la risposta corretta.
   8. Spiegare al paziente che dopo ogni prova, il software genera un nuovo schermo con un'immagine casuale che nasconde una nuova silhouette nascosta.
   9. Spiegare al paziente che la silhouette nascosta diventa più difficile da trovare man mano che la sessione progredisce e che questo è normale.
   10. Spiegare al paziente che, una volta completata la sessione, il software memorizza i risultati in un server cloud, consentendo all'optometrista di monitorare la conformità e l'evoluzione della stereoacuità in remoto.
       NOTA: Sottolineare l'importanza di una connessione Wi-Fi stabile e di chiudere correttamente il gioco stereoscopico computerizzato.

Risultati

Come esempio rappresentativo dei risultati che possono essere raggiunti seguendo questo protocollo, riassumiamo i risultati di un recente studio condotto da Portela et al.²⁰. Figura 3 e Figura 4 mostrano i risultati che sono stati ottenuti.

Sedici soggetti stereo-carenti di età compresa tra 7-14 anni di età sono stati inclusi in questo studio, quattro dei quali avevano una storia di amblyopia refrattiva (2 anisometropico e 2 isometropici). Dodici dei soggetti hanno avuto una storia di amblyopia strabismica trattata con successo, e quattro di questi hanno avuto una storia di amblyopia sia strabismica che anisometropica. Undici dei 12 soggetti con una storia di amblyopia strabismica presentavano esotropia, e uno presentava exotropia. Tutti i partecipanti avevano precedentemente ricevuto una terapia con amblyopia e raggiunto buoni livelli di acuità visiva, ma non hanno raggiunto un fine livello di stereoacuità (minore o uguale a 200"). Tutti i soggetti, tranne uno, sono stati in grado di completare le 60 sessioni di allenamento assegnate che erano di 8 minuti ciascuna (8 h in totale). La conformità è stata considerata al 100% quando i pazienti hanno completato la formazione in meno di 12 settimane e lo 0% quando la formazione ha richiesto più di 24 settimane. In media, i soggetti hanno impiegato 79 giorni per completare le 60 sessioni (IQR - 66-102 giorni); pertanto, hanno superato la conformità minima raccomandata di cinque sessioni a settimana. I risultati di conformità sono stati eccellenti (88,36%).

L'acuità visiva tra i soggetti è rimasta stabile durante e post-terapia. Stereoacuità, tuttavia, migliorata in un numero significativo di soggetti (vedere figura 3). I valori, i mezzi, i valori medicani e minimi e massimi sono presentati nella tabella 1. Quando questi sono stati analizzati utilizzando il test Mann-Whitney U, la stereoacuità è migliorata in modo significativo dopo il trattamento (test Stereoacuity Random-Dot, p - 0,019; Wirt Circles test, p - 0.014). Per una migliore comprensione, Figura 4 mostra una presentazione grafica del miglioramento della stereoacuità tra l'inizio e la fine della terapia.

Stereoacuità migliorata di almeno un livello su 11 soggetti quando la stereoacuità è stata misurata con il test di stereoacuità casuale. Dove la stereoacuità è stata valutata con il test Wirt Circles, il miglioramento di almeno un livello è stato osservato anche in 11 soggetti. Clinicamente parlando, un miglioramento della stereoacuità misurato con un test di stereoacuità casuale è significativo quando il miglioramento raggiunge almeno due livelli (criteri di Adamo)²⁷, e questo è stato raggiunto in sette soggetti. Dove è stato utilizzato il test Wirt Circles, un miglioramento di almeno due livelli e una stereoacuità uguale o migliore di 140" è considerato significativo (criteri Levi's)¹², e questo è stato raggiunto in 10 soggetti. Dopo 6 mesi, i risultati sono stati stabili secondo il test di stereoacuità del punto casuale. Questo è il test di riferimento per misurare la stereoacuità, con la sua caratteristica principale è la sua eccellente affidabilità test-retest²³.

Figura 1: passaggi del protocollo. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 2: Processo logico del gioco. Il soggetto deve indicare quale figura appare, selezionandone una tra quelle mostrate nella parte inferiore dello schermo (immagine a sinistra). Se la risposta è corretta, il software emette un suono acuto e la stessa immagine appare in forma di immagine (immagine a destra). Se il soggetto fornisce tre risposte corrette consecutive, il software genera un nuovo schermo con un'immagine casuale-punto che rappresenta una stereopsi più fine. Se il soggetto fornisce una risposta errata, il software emette un suono profondo e l'immagine punto casuale rimane la stessa (immagine a sinistra). Infine, se il soggetto fornisce tre risposte errate consecutive, il software mostrerà la risposta corretta (immagine corretta). Questa cifra è adattata da Portela et al.²⁰ con il permesso di Optometria e Vision Science. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3: Misurazioni dei livelli basali e post-trattamento della stereoacuità. Per misurare la stereoacuità, sono stati utilizzati test di stereoacuità (RDS) e Wirt Circles. Le misurazioni sono nei secondi di log dell'arco. Questa cifra è adattata da Portela et al.²⁰ con il permesso di Optometria e Vision Science. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 4: Mediani dei dati di stereoacuità prima e immediatamente dopo il trattamento per ogni test di stereoacuità. (A) Test di stereoacuità a punti casuali (RDS) e (B) Wirt Circles test. Le caselle indicano quartili del 25% e del 75%. Le misurazioni sono nei secondi di log dell'arco. Questa cifra è adattata da Portela et al.²⁰ con il permesso di Optometria e Vision Science. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

	Stereo della linea di base		Stereo post-trattamento
	Wirt	Rst	Wirt	Rst
Significare	293,13 -271,17	475,00-240,84	107,50-51,60	305,63-306,50
Mediana	200 [dal 95 al 400] 95%	400 [250-800] 95%	100 [da 60 a 140] 95%	150 [da 100 a 700] 95%
Minimo	50	200	40	40
Massimo	800	800	200	800

Tabella 1: mezzi, deviazione standard, mediani, intervalli interquartili e valori di stereoacuità massima e minima. Le colonne di sinistra mostrano i dati di stereoacuità di base e le colonne a destra mostrano i risultati della stereoacuità post-trattamento. Stereoacuità è stata misurata utilizzando test di stereoacuità a punti casuali (RDS) e Wirt Circles. Le misure sono in secondi di arco. Questa cifra è adattata da Portela et al.²⁰ con il permesso di Optometria e Vision Science.

Discussione

Presentato qui è un protocollo per la stimolazione diretta della stereoacuità, in cui le immagini stereo random-dot vengono utilizzate per migliorare l'acuità stereoscopica in soggetti stereo-carenti. Quattro studi precedenti hanno valutato i risultati della stimolazione diretta^16,17,18,19. Quest'ultimo protocollo apporta funzionalità aggiuntive ai modelli interventistici di cui sopra.

Il modello di intervento proposto è destinato ai pazienti con una storia di amblyopia strabismica o anisometropica, che hanno già ricevuto un trattamento (cioè la correzione ottica, l'occlusione, la chirurgia dello strabismo, la terapia visiva) e hanno ottenuto un l'acuità visiva di almeno 0,1 logMAR, ma la cui stereoacuità rimane bassa (tra 200"-800"). L'obiettivo del protocollo è quello di migliorare la stereoacuità in casi come questi.

La stimolazione diretta della stereopsi ha già dimostrato di essere efficace nel migliorare la stereoacuità nei soggetti stereo-carenti^16,17,18,19. Tuttavia, affinché un sistema di stimolazione sia fattibile, la terapia deve essere eseguita a casa del paziente per raggiungere i 3.000-20.000 studi necessari per l'apprendimento.

Nello studio pubblicato in precedenza che ha convalidato questa procedura ed è riassunto sopra, 11 soggetti hanno migliorato la loro stereoacuità²⁰. Tuttavia, cinque dei soggetti non hanno riscontrato alcun aumento della stereoacuità (Figura 3). Ciò può essere attribuibile alla presenza di strabismus ad angolo piccolo non rilevabile in un test di copertura. Leggi deferito che, dal momento che le immagini dagli occhi sinistro e destro dovrebbero essere situate all'interno dell'area di fusione di Panum, la normale stereoacuità dovrebbe richiedere l'allineamento entro 0,6 diopters prism²⁸. L'area fusionale di Panum è di 5-20 min di arco (0,1-0,6 prisma diottro nella fovea), e può essere che l'allineamento all'interno di questa finestra è necessario per supportare l'acuità stereoscopica di alta qualità²⁹. Uno studio condotto da Holmes ealtri ha mostrato che un test di copertura non è riuscito a rilevare deviazioni al di sotto di 3 diottrie di prisma di 3 euro; pertanto, la presenza di strabismo non rilevabile potrebbe compromettere la capacità di un paziente di acquisire fine stereoacuità²⁴.

La gamification è stata utilizzata per migliorare la motivazione e la conformità del paziente. Inoltre, il programma memorizza i dati nel cloud dopo ogni sessione, rendendo possibile per il terapeuta di monitorare l'attività di un paziente in remoto su base giornaliera. Grazie a questa funzione, i risultati di conformità sono eccellenti (88.36%) e paragonabili a quelli registrati in due studi precedenti, in cui soggetti amblyopichanno hanno ricevuto un trattamento di stimolazione dicoptica utilizzando un iPad a casa^10,11. Sono anche molto migliori dei risultati riportati di uno studio PEDIG in condizioni simili, in cui solo il 22,5% del campione è riuscito a completare oltre il 75% del trattamento prescritto¹³. La conformità qui dimostrata supera anche quella riportata da studi che hanno valutato l'efficacia del trattamento dell'occlusione in amblyopia (70% di conformità quando sono prescritti 6 h di occlusione e 50% quando 12 h sono prescritti)³⁰. Un'applicazione web ha il vantaggio aggiuntivo che i genitori non sono tenuti a mantenere un record della conformità del loro bambino¹³. L'unico dovere dell'optometrista è quello di accedere al server e controllare i dati raccolti per ogni paziente alla fine di ogni sessione utilizzando il programma di gioco stereoscopico computerizzato.

Durante il periodo di formazione, i pazienti visitano il centro di optometria (visite di controllo), consentendo all'optometrista di sottolineare l'importanza della distanza da utente a schermo. Gli optometristi impostano anche la categoria di stimolazione (poveri, grossolani, a finito) durante queste visite di controllo. Le teorie di apprendimento percettivo prevedono che i miglioramenti sono meno probabili se il paziente non lavora alla sua soglia (ad esempio, se il paziente si avvicina allo schermo o lavora in una categoria di stimolazione più facile). Questi risultati sono stati confermati nello studio condotto per convalidare questo protocollo²⁰. La distanza da utente a schermo è fuori dal controllo del software ed è quindi responsabilità dei genitori del paziente o del paziente.

La decisione di utilizzare un approccio random-dot per la progettazione del gioco stereoscopico computerizzato può essere fondamentale. La stimolazione attraverso immagini stereoscopiche a punti casuali non è mai irrilevante: anche i pazienti che lavorano al di sotto dei miglioramenti dell'esperienza di soglia. In un processo di apprendimento percettivo, l'esposizione ripetuta a uno stimolo a punti casuali da sola migliorerà la visione binoculare. Il compito del paziente, e uno che è particolarmente difficile per i pazienti con una storia di strabismus³¹, è quello di fondere i punti casuali correlati percepiti da ogni occhio¹² senza soppressione. Ciò migliora la loro capacità di distinguere i punti correlati (segnale) da quelli che non possono essere fusi (rumore). La formazione di questo tipo può aver migliorato la risposta del rilevatore di disparità, dato che l'apprendimento percettivo avrebbe migliorato la risposta fusionale e migliorato la capacità del paziente di staccare il segnale dal rumore³².

Uno dei rischi dell'approccio di apprendimento percettivo è la selettività. Questo metodo ha dimostrato che l'allenamento stereogramma a punti casuali non è selettivo, perché l'apprendimento viene trasferito alla stereoacuità laterale mediale misurata con un test Wirt Circles. Un altro risultato che dimostra l'efficacia di questo metodo di trattamento è la stabilità dei risultati raggiunti. Diversi studi hanno esaminato se i miglioramenti raggiunti in materie con amblyopia come risultato della formazione percettiva di apprendimento sono stabili^16,17,19^,33. Questo modello ha dimostrato la stabilità dei miglioramenti misurati con un test di stereoacuità a punti casuali in una visita di follow-up di 6 mesi.

Sono state rilevate diverse limitazioni. La progettazione del software richiede che la categoria di stimolazione sia impostata manualmente, quando questo processo dovrebbe idealmente essere automatico in base all'evoluzione del paziente. La condizione del livello di passaggio implementata potrebbe essere migliorata considerando la possibilità di spostare il paziente a un'impostazione di stereoacuità grossolana se il paziente non riesce a superare un livello in diverse occasioni consecutive. In ogni caso, una procedura di scala viene scartata, perché uno degli obiettivi della gamification è quello di migliorare la motivazione del paziente attraverso la meccanica di gioco. Il paziente deve provare la sensazione di progresso e successo, indipendentemente dal fatto che le loro condizioni cliniche stiano migliorando o peggiorando. Ciò si ottiene nascondendo prove più facili all'interno del flusso di gioco (anche se non con una procedura scala standard, il cui obiettivo è quello di determinare rapidamente e con precisione il limite di soglia, a cui le prestazioni sono del 50%). Un altro miglioramento consiste nel monitorare automaticamente la distanza del paziente dallo schermo. Tuttavia, non siamo a conoscenza di una soluzione che non comporta l'uso di hardware speciale, anche se può valere la pena testare software di monitoraggio della webcam su misura.

Altre limitazioni sono dovute alla progettazione dello studio e includono le seguenti: (1) la maggior parte dei soggetti aveva una storia di strabismo (il campione di soggetti con una storia di amblyopia anisotropica era troppo piccolo); (2) la fascia di età è stata limitata a 7-14 anni; e (3) l'intervallo di stereoacuità era compreso tra 800"-200". In studi futuri, sarebbe interessante verificare l'effetto terapeutico su amblyopia anisometropico e stereoacuità grossolana e nei soggetti più anziani.

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Autorrefractometer, model TRK 1P	Topcon, Japan		Refractive error measurements by autorrefraction
Computerized Stereoscopic Game	University of Oviedo, Spain		The computer-based test itself was developed at the University of Oviedo by SM-G, coauthor of this manuscript. After finishing this study, a private company named VISIONARY TOOL (www.visionarytool.com) has contacted both SM-G and JAP-C to participate in the development of a computerized visual training tool. This tool includes several games and tests. The one used in this article, based on random dot hidden silhouettes, is one of them.
Randot Preschool Stereoacuity Test	Stereo Optical Company Inc, USA		Global stereoacuity test
Screen model	SIFIMAV, Italy		Logarithmic visual acuity chart ETDRS format
Wirt Circles Test	Stereo Optical Company Inc, USA		Local stereoacuity test