カスタム眼球運動検出システムを使用した、さまざまな首の姿勢にわたるスムーズな追跡の信頼性の評価 (Ocular motor)

さまざまな感覚刺激の操作による眼球運動制御の評価は、めまいの診断に役立ちます。 ただし、既存のテストのほとんどは単一の回転軸のみに焦点を当てています。 この研究は、首の多軸回転姿勢下での眼球運動制御のパフォーマンスを評価することを目的としています。 研究の目的は、デスクトップ アイ トラッカーと 6 軸スチュワート プラットフォームを統合して、眼球運動特徴検出システムを確立することでした。 このシステムは、眼球運動パラメータにおけるシステムの一貫性を検証し、さまざまなネックプレーンの位置が追跡パフォーマンスにどのように影響するかを調査するために使用されます。

方法:

スムーズ追跡タスクは、7 つの異なる首の姿勢で実施されました。

1. 首のニュートラルな姿勢
2. 左側屈姿勢3、右側屈姿勢4、頸部伸展姿勢

5. 首屈曲姿勢 6. 左首捻り姿勢 7. 右首捻り姿勢 各姿勢において、参加者は前庭系を刺激する可能性のある動きを防ぐため、頭を所定の位置に固定して椅子に座りました。 スチュワート プラットフォームは、体を動かすことで参加者の首の姿勢を制御するために使用され、頭を動かさずに特定の首の回転や屈曲を可能にしました。 この設定により、首の姿勢がスムーズな追跡眼球運動に及ぼす影響のみに焦点が当てられるようになりました。

参加者は、正弦波の軌道で画面上を水平に移動する光点を追跡するように依頼されました。 ターゲットの動きは、単純調和運動 (SHM) に基づいて設計されており、衝動性眼球運動 (素早くぎくしゃくした動き) を引き起こす可能性がある突然の停止を最小限に抑え、滑らかで連続的な動きを可能にします。 SHM が選択されたのは、スムーズな追跡アイトラッキングの自然な動きによりよく適合するためです。

ターゲットの速度は 1 秒あたり 30 度に設定され、ターゲットの動きの振幅は 30 度から 40 度の範囲でした。これは、これらの値が健康な人と前庭機能障害または頸部機能障害のある人を区別するのに最適であることを示した以前の研究に基づいています。 このタスクでは、参加者は動くターゲットをできるだけ近くでスムーズに追跡する必要があり、その際、参加者の目の動きは 60Hz でサンプリングされる Gaze-point 3 (GP3) アイ トラッカーを使用して記録されました。

記録される主要なパラメータ:

1. ゲイン: このパラメータは、目の速度とターゲットの速度の比を表し、目が移動するターゲットの速度にどの程度一致できるかを効果的に測定します。 ゲイン 1 は完全な追跡を示し、1 未満の値は目がターゲットから遅れていることを示します。
2. SPNTD: このパラメータ (スムーズ パースート ネック トーション ディファレンス) は、首のニュートラルな姿勢でのスムーズ パースート パフォーマンスを、首のさまざまなねじり姿勢でのパフォーマンスと比較します。 これは、さまざまな首の位置がスムーズな追撃能力に及ぼす影響を評価するのに役立ちます。
3. 精度: 目がどれだけ正確にターゲットを追跡しているかを測定します。 これは、実際の目の位置と、その時点での移動ターゲットの位置との間の角度誤差を反映します。
4. レイテンシ: このパラメータは、ターゲットが動き始めた後のスムーズな追跡の開始の遅延を測定します。 待ち時間が短いほど応答が速いことを示しており、これは参加者がターゲットの追跡を迅速かつスムーズに開始する能力を評価するために重要です。

データ分析:

システムと上記のパラメータの信頼性は、クラス内相関係数 (ICC) を使用して評価されました。 ICC は、参加者の一貫性を評価するために、ゲイン、SPNTD、精度、遅延について計算されました。スムーズな追跡パフォーマンスは、さまざまな首の姿勢にわたって測定できます。

さらに、フリードマン テスト (ノンパラメトリック テスト) を実行して、さまざまな首の姿勢にわたってスムーズな追跡パフォーマンスに統計的に有意な差があるかどうかを判断しました。 有意差を示した位置については、ウィルコクソンの符号付き順位テスト (事後分析) を適用して、どの特定の首の姿勢がスムーズな追跡パフォーマンスに大きな変化をもたらしたかを特定しました。