2022年5月
第11卷第五期
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文章编程 2022年5月
导出内阵列光对伪高波滤波字母识别阈值
作者关联注解
  • 尼尔巴沙
    NIHR眼科医院生物医学中心NHS基础信托和ULOphthallogy学院,英国伦敦
  • 史蒂文C达金
    NIHR眼科医院生物医学中心NHS基础信托和ULOphthallogy学院,英国伦敦
    欧克兰大学对视科学学院,新西兰奥克兰
  • Pádrig J.穆赫兰德
    NIHR眼科医院生物医学中心NHS基础信托和ULOphthallogy学院,英国伦敦
    光学学中心生物医学学院Ulster大学Coleraine
  • 卡琳娜拉切娃
    神经生物学学院,保加利亚科学院,保加利亚索非亚
  • JulianeMatlach
    NIHR眼科医院生物医学中心NHS基础信托和ULOphthallogy学院,英国伦敦
    德国Johannes Gutenberg大学医学中心眼科
  • 罗杰斯安德森
    NIHR眼科医院生物医学中心NHS基础信托和ULOphthallogy学院,英国伦敦
    光学学中心生物医学学院Ulster大学Coleraine
  • 通信号 :Nilpa Shah,Morfields眼医院NHS基础信托公司,162市路,伦敦EC1V2PD电子邮件: nilpashah@nhs.net
翻译视觉科技 2022年5月11号4多伊:https://doi.org/10.1167/tvst.11.5.4
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      Nilpa Shah 史蒂文CDakin Pádrag JMulholland,Kalina Racheva,JulianeMatlach,RogerS安德森带入内阵列光对伪高波滤波信识别阈值的影响转接维斯科学文献技术师2022;11(5):4多伊:https://doi.org/10.1167/tvst.11.5.4.

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      ARVO(1962-2015)作者群(2016-present)

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抽象性

目标:Moorfields敏捷图-组成伪高通滤波式VO字母-比传统字母图更敏感与年龄相联变形功能损耗目前尚不清楚MAC敏度受白内障等光学因素影响的程度这一点很重要,在判断个人视觉损耗是否更多地归因于神经或光学因素时知道这一点。估计VOs和传统字母识别性模拟透镜老化,使用不同层次导出内部光散实现

方法论:识别阈值确定为2名经验丰富的参与者和1名天真参与者使用传统字母和VO字母悬浮时视网膜软化或10度显示白树脂不透明滤波带不同程度内部光散射

结果:软敏度仅与WOF5级传统字母和WOF4级和5级Vos基底(无滤波)大相径庭外围没有发现传统和VO差值差统计差

结论:与传统和VO测量的识别敏捷度对模拟透视效果是强健的,因此其对神经损伤的高度敏感性不应同时被这些光学因素混淆。

翻译相关性:mAC可能更能区分神经功能缺陷和视觉性能缺陷,使之更适合评估AMD病人,这些病人可能显示两种功能视觉损耗

导 言
可视系统解决空间细节的能力受光学因素和神经因素组合的限制。可视识别acity使用高调黑白字母目标进行常规评估复杂空间频谱使其特别容易受相位反射的影响 一号 , 2制作极佳目标 判定最优反射校正显示神经元条件(如与年龄有关的畸变)早期视觉损耗相对差强人意 3 , 4反之, Moorfields敏捷图由伪高通滤信或Howlandetal 5使用MAC测试比传统原型图表更敏感地注意与年龄有关的畸变引起的功能损耗 6 , 7在最近的调查中,VO识别对比阈值显示强结构-函数关系与glacomatos眼中的视网膜-ganglion细胞损伤 8前文工作还确认,与传统字母不同,用VO字母测量视觉敏捷度(VA)对光学去焦保持强健性 九九这一点很重要,因为它可能允许MAC帮助辨别神经和光学损失的功能性后果(至少对去聚焦点而言)。
透镜粒子老化生成的目内误差光与未校正反射误差相异图像退化常规VA测量显示仅微关联到内部光散 10并可能低估现实世界视觉残疾 因白内障 11 - 15
常报白内障表示视觉对比度下降对比度下降是因为视网膜误差光量增加 12 , 16 , 17由视像作用前向散射转而大大提升点扩展函数宽度,导致视网膜上发光评估视觉功能的其他构件,如空间对比敏感度 15 , 18号 , 19号和残疾光栅 15 , 19号 , 20码可提供重要视觉质量信息,计算那些VA保持正常者对低视觉投诉的算法使用质量问卷提供白内障信息,单靠VA计量无法传递 11 , 21号 , 22号诚然,双目CS测量比二目VA测量与病人感知视觉残疾关系更好 13赫斯和伍 23号广角分布与所有SF对比度下降相关联并得出结论说,这是白内障病人保持良好VA严重视觉问题投诉源 24码光学退化对VO敏度阈值的影响目前尚不为人知。
目标度量白内障包括割片检验,它依赖反散射 25码反向散射量并非总能很好地表示前向散射量 24码 , 26透镜的外观并不总是与视觉质量相联此外,这项评估虽然不依赖病人输入,但仍依赖检验人的主观判断。最近,有人认为误光测量是量化白内障的更好、更客观方法 12 , 17 , 18号 , 27号 , 28码可使用计算机控流光计C-Quant(Oculos GmbH,Wetzlar,德国)使用补偿比较法有效并高度重复测量剖面光散 12 , 29
本研究扩展以前验证过的方法 30码 , 31号调查不同层次内光散射对用消亡和传统原型测量的小和外围敏度的影响类似许多心理物理研究, 我们选择雇用少数观察者 九九 , 32码 - 37号并询问观察者(天真非学问) 38号 , 三十九假设,即使参赛者之间有微小量化差异, 一种正常视觉系统在质量上与另一种系统相似因此,我们可以更仔细地审查干预效果,由每个参与者自主控制。阻抗作用使用不同密度含白不透明滤波过滤器有平面传输光谱并诱发不同层次广角光散射,至少类似于某些白内障形式 40码过滤器允许模拟光散和吸收量随时间增量,仔细控制并有已知特征引流光对一组相对年轻参与者的使用允许我们分解误流光对acity的影响,而不必分解与年龄相关个体神经功能损耗的混淆性效果
方法论
ULL研究伦理学委员会为这项研究获取道德认可,所有程序都遵守《赫尔辛基宣言》的原则。两位经验丰富的心理物理观察者观察者B41岁)和天真观察者C(观察者C29岁)执行敏捷任务参与者没有明显的视觉异常和6/5或更高VA折余误差在每次测试会议开始前使用试镜校正fove观察者B+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++和观察者C,-3.75DS/-0.50DCx180)和北视10度偏心测试观察者B-0.50DS/-0.25DCx100和观察者C-3.50DS/-0.50DCx180
VO和传统字母有5:1大小/中位比并使用MATLAB生成MathWorks公司,Natick,MA,USA实验由苹果 Macintosh计算机控制(Apple公司Cupertino公司美国CA),模拟显示在QL高分辨率显示器上(1280x1024像素)Dell TrinitronP992CRT监视器英国伯克郡Bracknell有限公司)true14位对比度解析器使用Bits++视频处理器(Cambridge研究系统有限公司,Rochester,UK)实现,并使用计算机内置图形卡OpenGL能力实现空间缩放AMD,Sunnyvale,CA,USA)后前工作 41号VO模拟伪高通设计 2半宽度中段 图1产生Michelson比值98%脱机启发语法灰色背景 2)匹配平均启发信传统黑白字母白后台113.2cd/m 2产生99%高对比Stimuli显示500毫秒所有测试均在低室光照下进行,以避免屏幕反射,所有前端测试取景距离8米,所有外围测试取景距离1.6米。屏幕极近距离11.6°x9.8°和像素0.55弧分解
图1
10消失原型组成 MoorfieldsAcity图
图1
10消失原型组成 MoorfieldsAcity图
识别阈值VA确定时使用自适应阶梯程序(QUEST)对Fovea和外围常规VOs的每个参与者右眼我们测试参与者一只眼的理由基于两个因素:(1) 受审查参与者相对跨类差(或缺)识别敏度;(2) 限制参与者疲劳参与者执行10种替代选择任务(Sloan字母集),报告所显示的原型特征初始字母大小显示为115.8x115.8arcm斜度使用心理函数定为3.5 伽马高山市 猜速率和) PTHSHARD参数设置为10%和75%正确每一次测试共需50字母演示,最终精度估计由QUEST内置最大似然估计阈值程序确定向参与者通知字母集可用性,验证者在键盘上输入证书标识表
六级引流光线三次重复测量(水平顺序随机分解)。引流光分量不等使用5色树脂不透明滤波器LEE雾滤镜 Andover,UK)或无滤镜操作意图模拟光散和随时间消化的已知增量(但不产生可归因于神经功能下降的相联和可变视觉损耗)。计算机控流光计Oculus GmbH使用心理物理补偿比较法测量基线内部误差光(无雾滤波器) 42号个人提高前目内部误差光 当滤镜贴近角膜值表示日志[线光参数](logsss),高值表示误差光值较高
图2显示偏差光参数增加和滤波增分对经验丰富的参与者(Observer A)和天真参加性质心理物理测试者(Observer C)无滤波基线测量值在正常预期范围以参赛者年龄计算,可见滤波渐渐提高误差值和预期值C-Quant测量误差值可靠性并发现所有测量均在可接受可靠性参数内,预期SD+0.08日志单元和可靠性系数使用规范数据库的C-Quant软件可估计典型年龄提高量,并用WOF模拟计算滤镜1、2和3分别提高平均31岁(ObserverA)偏向水平至62岁、72岁和90岁后两个滤波器(4和5)将误光值带入预期水平并加大白内障 16
图2
斜光值对使用C-Quant误差计测量的每一种WOF基准误差值和偏差值对每个滤波器(1至5过滤器)均显示为经验丰富的(OserverA)和天真(OserverC)参赛者
图2
斜光值对使用C-Quant误差计测量的每一种WOF基准误差值和偏差值对每个滤波器(1至5过滤器)均显示为经验丰富的(OserverA)和天真(OserverC)参赛者
统计分析
每一WOF条件下的最后临界字母大小转换成日志评分作进一步分析VOs使用中黑条和周围白侧都算作“暂停宽度”。graphPad统计分析包(GraphPad软件公司、La Jolla公司、CA公司和美国)使用单向复用分析差分和统计效果比较VA阈值(ANOVA) P级< 0.05)使用Bonferroni多比后验分析对选定双向比较进行调查
结果
图3显示三次测量VA阈值图平均值图显示经验型数据 金字塔2a 2和天真参与者 图2中文本不适用左侧图为fove显示原型图和右侧图显示数据错误栏显示条件内三次阈值测量标准偏差
图3
敏度阈值,对每个WOF简单线性插值,用模拟显示测量 左列)fivea和 右列10度外围显示结果为:(a)经验丰富的观察者A,(b)经验丰富的观察者B和(c)天真观察者C 错误栏表示标准偏差
图3
敏度阈值,对每个WOF简单线性插值,用模拟显示测量 左列)fivea和 右列10度外围显示结果为:(a)经验丰富的观察者A,(b)经验丰富的观察者B和(c)天真观察者C 错误栏表示标准偏差
与前文研究一致 九九 , 41号 , 43号VA在所有测试条件和参与者中比传统假设类型差原因是VO不包含高低SF信息,迫使视觉系统依赖高SF信息识别字母最终结果对阈值概率型大小(即较弱acity)估计值更高
在fovea中,VA阈值与WOF所有三位参赛者非常相似VA中传统字母阈值范围为观察者A-0.16-0.07日志;观察者B-0.18--0.09日志;观察者C-0.14-0.04日志关于VOs,观察者A为0.19至0.27日志,观察者B为0.18至0.27日志,观察者C为0.23至0.30日志单向重复度量ANOVA敏度阈值产生显著差异,用传统字母测量时与基准滤波有显著差异 F级 5号 2=4.90 P级=0.016和VOs F级 5号 2=15.91 P级=0.001)Bonferroni后继多比较测试显示,三位参与者平均acity阈值仅大相径庭( P级< 0.05)从基准端f5级传统字母和WOF4级滤波和5级Vos
敏捷度阈值在北纬10度实现后,所有参赛者都再次相似传统字母范围为:观察者A0.52至0.57日志;观察者B0.54至0.59日志;观察者C0.50至0.54日志VOs容度范围为:观察者A0.78至0.80日志;观察者B0.82至0.88日志;观察者C0.77至0.81日志没有发现任何WOF双向重复ANOVA常规字母( F级 5号 2= 3.45 P级=0.05)和VOs F级 5号 2=0.65 P级=0.670
讨论
研究VO可能检测神经视网膜损伤时,必须调查VO性能强到眼睛光学可能的减慢效果显示VO识别敏捷阈值比传统字母强外围环境比fivea特别如此 九九并知道患AMD的病人 越来越依赖异形敏捷丰富的空间频谱传统字母特别容易受光反射作用的影响 一号 , 2并使它们成为程序如折射中非常合适的目标此外,fovea中VO识别阈值受视波低通滤波限制,但在外围观察条件下,识别检测阈值被发现分离并保持甚至达+7D光离焦点VOs外围视图显示,神经采样比光学多限制识别,因为外围视网膜低密度采样阵列意味着高SF即使在光学聚焦下也是神经不可解解 九九 , 44号 - 47
关于光散射问题,VandenBerg 10正常老化和白化人眼的点分布函数建立在两个相当独立的组件上,有偏差(包括偏移)控制中心峰值和光从约摄氏1度向前扩散控制外围范登贝尔赫 10光散射只确认微小但重要效果对视觉敏锐性产生误差作用,即使是极量散射这是因为点扩展函数中心部分控制视觉敏捷性,不受光阻进程影响范登贝尔赫 10异常产生光扩散,这些光扩散仍限制在弧范围分钟内,而粒子光散则延展度鉴于VO字符空间频度较高和分辨率阈值通常较大,本研究的目的是调查VO阈值上以广角光散射形式增加误差效果是否不同于传统字母效果
de Wit等 16显示模拟白内障诱导误差有效方法,将散射滤波插入眼睛前发现我们两位观察者A和C平均测距0.95日志,该测距与同龄参加者的其他研究相容 48号
图3显示值最小值5级与高调传统字母基底对比时发现统计学上显著差值, VA阈值实际减值仅为0.07日志(所有参与者平均减值)。类似地,VOs发现WOF第四级和第五级与fovea基准有统计差异,实际下降率分别为0.04和0.07日志(即日志图小于一行)。WOF四等和五等生成误点水平 图2期望那些仅带显性白内障外围点发现VOs和传统字母的阈值不受甚至是最稠密WOFs的影响这一点不足为奇,因为解析敏捷性像背景(评分)一样平均亮度显示为采样而非对比受封口外受限,这表现为对别名的主观观察和像这里一样分辨率性能保持平定,即刺激对比下降至10% 45码并用传统字母或VO获取的敏捷阈值,无论在fivea或外围,都强于模拟透镜透视作用引开广角光散与范登贝尔赫一致 10并提交其他报告表示高调常用白信识别度低指功能缺陷,而功能缺陷可能是光散发造成的。 11 - 15并显示,继我们先前发现AMD和MAC对VA损失敏感度提高后 6AMD对神经损耗的更大敏感度不应因对与时代相联光散而产生任何重大敏感度而混淆
本研究模拟广角散射并不打算预测所有白内障性能,这些性能在颜色、位置、形状和密度上都各不相同 26 , 49号使用年轻参赛者并使用模拟透镜分解法的原因之一是避免与老眼有关的其他混淆因素,从而限制我们可以孤立地得出透镜不透明结论。历时60年的参赛者似乎有“非同化变化 ”, 离20年代相向偏光增加, 并需先谨慎量化后再增加不透明性结果表明,至少对于本研究所探讨的条件而言,只有高水平广角光散与大白内障关联,才能减少对比度和/或视光度,足以影响传统字母和VO识别性能这表明MAC可能比传统acity图表更好地区分视觉损耗的光学和神经原因未来工作可扩展此项研究,比较与MAC测量的视觉功能,诊断神经视网膜损耗的病人,包括白内障前后外科手术,以进一步调查此事
感知感知
支持Sight学生赛(1973年赠款)和Moorfield眼睛慈善赛(GR000159赠款)。
文章发布开放访问由MorfieldsEyeChority提供赠款(GR001469)启动
披露: N.沙赫市Moorfields敏捷图 S.C.达金Moorfields敏捷图 PJ穆赫兰德无; K.瑞切瓦无; J.Matlach无; R.S.安德森morfields敏捷图
引用
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图1
10消失原型组成 MoorfieldsAcity图
图1
10消失原型组成 MoorfieldsAcity图
图2
斜光值对使用C-Quant误差计测量的每一种WOF基准误差值和偏差值对每个滤波器(1至5过滤器)均显示为经验丰富的(OserverA)和天真(OserverC)参赛者
图2
斜光值对使用C-Quant误差计测量的每一种WOF基准误差值和偏差值对每个滤波器(1至5过滤器)均显示为经验丰富的(OserverA)和天真(OserverC)参赛者
图3
敏度阈值,对每个WOF简单线性插值,用模拟显示测量 左列)fivea和 右列10度外围显示结果为:(a)经验丰富的观察者A,(b)经验丰富的观察者B和(c)天真观察者C 错误栏表示标准偏差
图3
敏度阈值,对每个WOF简单线性插值,用模拟显示测量 左列)fivea和 右列10度外围显示结果为:(a)经验丰富的观察者A,(b)经验丰富的观察者B和(c)天真观察者C 错误栏表示标准偏差
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