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Development of novel method for eye movements and validation of the training effect in the children with developmental dyslexia

Research Project

Project/Area Number 19K21783
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 9:Education and related fields
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

池田 結佳  帝京大学, 医療技術学部, 准教授 (00439598)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 百瀬 桂子  早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (60247210)
松岡 久美子  帝京大学, 医療技術学部, 教授 (90439597)
広田 雅和  帝京大学, 医療技術学部, 助教 (40835435)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywords発達性読み書き障害 / 眼球運動 / 評価方法 / 訓練効果
Outline of Research at the Start

読み書き障害 は学習障害の中核をなす障害である。読み書き障害児の中には眼球運動に問題がある児がおり、同じ行を繰り返し読んだり、読み飛ばしたりする。 この障害への支援を眼科が積極的に行うため、以下の二つの研究課題を遂行する。
1.読み書き障害児の眼球運動を適切に評価する方法を開発する。
2.1の方法で眼球運動訓練前後の評価を行い、訓練による読み書き障害の改善を客観的・定量的に明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

読み書き障害は学習障害の中核をなす障害である.学習や日常の情報入手の困難から子どもの成長全般に波及する大きなハンディキャップとなる.本研究では読み書き障害児に対して眼科で支援を行う科学的根拠を得るための課題を遂行中である.読み書き障害児の中には眼球運動に問題がある児がおり,同じ行を繰り返し読んだり,読み飛ばしたりする.そのため眼球運動を客観的かつ適切に評価する方法を構築することを目指し,アイトラッカーを選定し予備実験を行った.
アイトラッカーは眼球運動を非侵襲的に計測可能な機器であるが,視標をディスプレイに呈示する必要があるため,眼科臨床では普及していない.物体検出人工知能 (single shot multibox detector, SSD) で検者が呈示した視標位置を計算し,アイトラッカーで計測した眼位データと統合することで,現実空間において柔軟な検査が可能な装置に関する発明をした.本発明は本研究で呈示した視標を被験者が注目しているか判定するアルゴリズム開発の足がかりとなる.
また,将来的な臨床との連携を見据え,帝京大学医学部附属病院小児科LD外来に受診した児の眼科受診を推進している.屈折・眼位・眼球運動・色覚など,児の日常の学習活動に支障をきたす異常の発見に取り組んだ.さらに視覚認知機能検査を行い,児の困難に繋がる弱さを認知面から検索し,言語検査や心理検査とも関連づけた多角的な評価に取り組んでいる.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

視標位置と眼位データの統合により,現実空間において柔軟な検査が可能な装置の開発は順調に進展している.しかし昨年に引き続き新型コロナウイルス感染症拡大の影響で,若年健常者による予備実験を行うにあたり被験者のリクルートは困難な状況である.

Strategy for Future Research Activity

2021年度は,若年健常者データを集積することでNSUCOの正常範囲を決定し,異常を検出する眼球運動解析アルゴリズムを開発する.新型コロナウイルス感染症拡大が収束せず,被験者が集められなかったときは現在のデータを使用して成果をまとめる予定である.

Report

(2 results)
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report

Research Products

(18 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] アイトラッカーを利用した間欠性外斜視の視機能評価2021

    • Author(s)
      広田 雅和
    • Journal Title

      眼科臨床紀要

      Volume: 14 Pages: 20-30

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous Measurement of Objective and Subjective Accommodation in Response to Step Stimulation2020

    • Author(s)
      Hirota Masakazu、Morimoto Takeshi、Miyoshi Tomomitsu、Fujikado Takashi
    • Journal Title

      Investigative Opthalmology & Visual Science

      Volume: 61 Pages: 38-38

    • DOI

      10.1167/iovs.61.13.38

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 融像維持能力による眼疲労の他覚的定量評価2020

    • Author(s)
      広田 雅和
    • Journal Title

      VISION

      Volume: 32 Pages: 107-17

    • NAID

      130007930702

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of color information on the diagnostic performance of glaucoma in deep learning using few fundus images2020

    • Author(s)
      Hirota Masakazu、Mizota Atsushi、Mimura Tatsuya、Hayashi Takao、Kotoku Junichi、Sawa Tomohiro、Inoue Kenji
    • Journal Title

      Int Ophthalmol

      Volume: 40 Pages: 3013-3022

    • DOI

      10.1007/s10792-020-01485-3

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Objective evaluation of visual fatigue in patients with intermittent exotropia.2020

    • Author(s)
      Masakazu Hirota , Kozue Yada , Takeshi Morimoto , Takao Endo , Tomomitsu Miyoshi , Suguru Miyagawa , Yoko Hirohara , Tatsuo Yamaguchi , Makoto Saika , Takashi Fujikado
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 15 Pages: 0230788-0230788

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0230788

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] カラー眼底写真の色情報による深層学習を用いた緑内障推定精度の検討2020

    • Author(s)
      広田 雅和,井上 賢治,三村 達哉,林 孝雄,古徳 純一,澤 智博,溝田 淳
    • Organizer
      第 124 回 日本眼科学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 健康診断 OCT 画像をカスケーディングモデルを用いた自動スクリーニング2020

    • Author(s)
      藤森 康平,辻 拓将,古徳 純一,広田 雅和,上野 真治,伊藤 逸毅,竹山 英夫,澤 智博,三村 達哉,溝田 淳
    • Organizer
      第 124 回 日本眼科学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] アイトラッカーを利用した間欠性外斜視の視機能評価2020

    • Author(s)
      広田 雅和
    • Organizer
      第 76 回日本弱視斜視学会総会・第 45 回日本小児眼科学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 健常者における回転後眼振中の屈折度変化2020

    • Author(s)
      広田 雅和,瀧川 流星,岡部 千夏,加藤 可奈子,中込 亮太,佐々木 翔,林 孝雄
    • Organizer
      第 76 回日本弱視斜視学会総会・第 45 回日本小児眼科学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 単眼視下ステップ刺激における自覚的および他覚的調節反応の検討2020

    • Author(s)
      広田 雅和,森本 壮,三好 智満,不二門 尚
    • Organizer
      第 56 回日本眼光学学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 乱視度数と高次収差の関係2020

    • Author(s)
      加藤 可奈子,藤代 尚文,広田 雅和,中込 亮太,松岡 久美子,小林 克彦
    • Organizer
      第 56 回日本眼光学学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 両眼波面センサーによる調節障害の解析2020

    • Author(s)
      阿曽沼 早苗,森本 壮,広田 雅和,下条 裕史,不二門 尚,西田 幸二
    • Organizer
      第 76 回日本弱視斜視学会総会・第 45 回日本小児眼科学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 真性小眼球の中心窩無血管域の検討2020

    • Author(s)
      佐々木 梢,佐々木 翔,広田 雅和,林 孝雄,溝田 淳
    • Organizer
      第 76 回日本弱視斜視学会総会・第 45 回日本小児眼科学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Single shot multibox detector と eye trackerを組み合わせた 滑動性追従眼球運動の自動記録装置の開発2020

    • Author(s)
      広田 雅和,林 孝雄,溝田 淳
    • Organizer
      第 74 回 日本臨床眼科学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] MR-6000 と RT-7000 における性能の比較2020

    • Author(s)
      瀧川 流星,広田 雅和,岡部 千夏,加藤 可奈子,中込 亮太,佐々木 翔,林 孝雄
    • Organizer
      第 74 回 日本臨床眼科学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] OCT 画像と網膜厚データを用いた加齢黄斑変性と黄斑浮腫の分類精度検証2020

    • Author(s)
      広田 雅和,生方 翔子,澤 智博,溝田 淳
    • Organizer
      第 1 回 日本眼科 AI 学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 眼科領域における 深層学習を用いた研究動向2019

    • Author(s)
      広田 雅和
    • Organizer
      第28回 帝京弱視斜視研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アイトラッキングと物体認識深層学習を組み合わせた現実空間において眼球運動を計測可能な測定装置2020

    • Inventor(s)
      広田 雅和
    • Industrial Property Rights Holder
      広田 雅和
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-207084
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-07-04   Modified: 2021-12-27  

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