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2021 Fiscal Year Research-status Report

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 InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

池田 結佳  帝京大学, 医療技術学部, 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, 講師 (40835435)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2023-03-31
Keywords発達性読み書き障害 / 眼球運動 / 評価方法 / 訓練効果 / 視覚認知機能
Outline of Annual Research Achievements

読み書き障害をもつ児童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ととの関連が指摘されている。この障害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。読み書き障害のない若年健常者6名を対象としてVideo-oculography (VOG)のキャリブレーションの方法について検討した。VOGは眼球運動の計測に使用する機械だが、患児への負担を軽減するするために測定時間を短縮することが求められる。そこでキャリブレーションの基準点を通常の9点から2点に変更し、測定時間を短縮した際の測定精度を検証した。視標位置の検出にはHirota M らが報告 した実空間における眼球運動検査が可能な VOG と物体検出人工知能 (AI) を組み合わせたシステムを改編し,本研究で用いた固視目標を AI に学習させることで計算した。動く視標を追従視させたときの眼球運動をVOGで記録し、平均眼球運動速度を平均視標速度で除した値をゲインとして、2 点キャリブレーションと9 点キャリブレーションの結果を比較した。両者に統計的な有意差はなく、2 点キャリブレーションで 9 点キャリブレーションと同程度の測定精度が担保できることが示唆された。また、読み書き障害には視覚認知機能が関わるとする知見もあり、この点に着目した検討も行った。小児科LD(学習障害Learning Disabilities)外来と眼科の連携を推進し、読み書きに困難を抱える児童を対象に視覚認知機能検査を用いて評価を行い、視覚に関わる症状との関連を検討した。視覚認知機能検査の指数を目的変数、症状のスコアを説明変数として重回帰分析を行った。その結果、視覚認知機能検査の目と手の協応全般指数は症状を適切に評価しており、児童の状態を把握するために有用であることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

眼球運動の評価方法については、現実空間において柔軟な検査が可能な装置の開発に加え、測定前のキャリブレーション方法の検討も終えた。予備実験のための被検者リクルートが困難であったため当初の予定より遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

2022年度は、新型コロナウイルス感染症拡大の状況に注意しつつNortheastern State University College of Optometry oculomotor test(NSUCO)の被検者データ収集を行う。若年健常者データも追加しNSUCOの正常範囲の決定も並行して行う。視覚認知機能と症状の関連についても検討を進める。児童の的確な支援を行うことを目指して視覚認知機能の側面から困難に繋がる要因を検索し、言語検査や心理検査との関連も検討する。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症拡大のため被検者リクルートが滞ったこと、また学会への現地参加が困難であったことから次年度使用額が生じた。

  • Research Products

    (23 results)

All 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Video-oculographyのキャリブレーション方法の検討2022

    • Author(s)
      池田 結佳 広田 雅和 加藤 可奈子 松岡 久美子
    • Journal Title

      眼科臨床紀要

      Volume: 15 Pages: 194-197

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] スマートフォン使用前後の眼球高次収差および融像幅の変化2022

    • Author(s)
      西村 裕樹, 広田 雅和, 林 孝雄
    • Journal Title

      眼科臨床紀要

      Volume: 15 Pages: 38-41

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Refractive changes with post-rotatory nystagmus in healthy individuals2021

    • Author(s)
      Hirota M, Takigawa R, Okabe C, Kato K,Nakagomi R, Sasaki K, Hayashi T
    • Journal Title

      International Ophthalmology

      Volume: 42 Pages: 559-573

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 近視性直乱視眼における屈折度と全眼球, 角膜, 眼内高次収差との相関2021

    • Author(s)
      加藤可奈子, 藤代 尚文, 広田 雅和, 中込 亮太, 松岡 久美子
    • Journal Title

      視覚の科学

      Volume: 42 Pages: 44-47

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Automatic Recording of the Target Location During Smooth Pursuit Eye Movement Testing Using Video-Oculography and Deep Learning-Based Object Detection2021

    • Author(s)
      Hirota Masakazu、Hayashi Takao、Watanabe Emiko、Inoue Yuji、Mizota Atsushi
    • Journal Title

      Translational Vision Science & Technology

      Volume: 10 Pages: 1~1

    • DOI

      10.1167/tvst.10.6.1

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 眼科領域における AI2022

    • Author(s)
      広田 雅和
    • Organizer
      Feature of Orthoptist Night Seminar
    • Invited
  • [Presentation] Automatic Measurements of Eye Movements using Video Oculography and Single Shot MultiBox Detector2021

    • Author(s)
      Masakazu Hirota, Takao Hayashi, Emiko Watanabe, Yuji Inoue, Atsushi Mizota
    • Organizer
      Association for Research in Vision and Ophthalmology Annual Meeting 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 健常者における回転後眼振中の眼位変化と調節性輻湊量の関係2021

    • 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 125 回 日本眼科学会総会
  • [Presentation] 網膜厚データを使用した機械学習モデルによる黄斑部疾患の推定精度検証2021

    • Author(s)
      生方 翔子, 広田 雅和, 澤 智博, 溝田 淳
    • Organizer
      第 125 回 日本眼科学会総会
  • [Presentation] 実空間における眼球運動検査の自動解析アプローチ2021

    • Author(s)
      広田 雅和, 加藤 可奈子, 池田 結佳, 林 孝雄
    • Organizer
      第 77 回日本弱視斜視学会総会
  • [Presentation] スマートフォン使用前後の融像幅および眼球高次収差の変化2021

    • Author(s)
      西村 裕樹, 広田 雅和, 林 孝雄
    • Organizer
      第 77 回日本弱視斜視学会総会
  • [Presentation] 両眼波面センサーを用いた調節痙攣と正常者の比較2021

    • Author(s)
      森本 壮, 不二門 尚, 広田 雅和, 下條 裕史, 西田 幸二
    • Organizer
      第 77 回日本弱視斜視学会総会
  • [Presentation] 赤外線視線追跡装置のキャリブレーション方法の検討2021

    • Author(s)
      池田 結佳, 広田 雅和, 加藤 可奈子, 山川 護, 松岡 久美子
    • Organizer
      第 77 回日本弱視斜視学会総会
  • [Presentation] 網膜投影ディスプレイ使用による屈折度変化2021

    • Author(s)
      広田 雅和, 佐々木 翔, 加藤 可奈子, 中込 亮太, 瀧川 流星, 岡部 千夏, 鎌倉 舞香, 三橋 俊文, 森野 誠治, 鈴木 誠, 林 孝雄
    • Organizer
      第 57 回日本眼光学学会総会
  • [Presentation] 乱視眼における主成分分析を使用した高次収差の成分量の検討2021

    • Author(s)
      加藤 可奈子, 広田 雅和, 松岡 久美子, 三橋 俊文
    • Organizer
      第 57 回日本眼光学学会総会
  • [Presentation] Chronos を使用したレッドグリーンテスト時における屈折測定2021

    • Author(s)
      行森 隆史, 林 亮夫, 広原 陽子, 雜賀 誠, 広田 雅和, 不二門 尚
    • Organizer
      第 57 回日本眼光学学会総会
  • [Presentation] 網膜走査型ディスプレイによる屈折度変化2021

    • Author(s)
      広田 雅和, 佐々木 翔, 加藤 可奈子, 中込 亮太, 瀧川 流星, 岡部 千夏, 鎌倉 舞香, 三橋 俊文, 森野 誠治, 鈴木 誠, 林 孝雄
    • Organizer
      日本視覚学会 2021 年夏季大会
  • [Presentation] WAVESによる学習障害児等の視覚関連スキルの評価2021

    • Author(s)
      池田 結佳, 松岡 久美子, 須田 美香, 太根 ゆさ, 平松 純子, 山内 まどか, 薄井 聡子, 森本 尚子, 藤井 靖史
    • Organizer
      第 62 回 日本視能矯正学会
  • [Presentation] 近視性直乱視が読書速度に与える影響2021

    • Author(s)
      依田 龍之介, 広田 雅和, 西村 裕樹, 福島 愛実, 林 孝雄
    • Organizer
      第 62 回 日本視能矯正学会
  • [Presentation] 近赤外光の固視目標を使用した暗所視下での経時的な屈折度測定2021

    • Author(s)
      福島 愛実, 広田 雅和, 西村 裕樹, 依田 龍之介, 松岡 久美子
    • Organizer
      第 62 回 日本視能矯正学会
  • [Presentation] 視距離によるスマートフォン使用前後の眼球高次収差および融像幅の変化2021

    • Author(s)
      西村 裕樹, 広田 雅和, 依田 龍之介, 福島 愛実, 林 孝雄
    • Organizer
      第 62 回 日本視能矯正学会
  • [Presentation] 真性小眼球の中心窩無血管域の検討2021

    • 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
  • [Presentation] シングルショットの OCT 画像を用いたアンサンブルモデルによる網膜疾患の推定精度検証2021

    • Author(s)
      広田 雅和, 上野 真治, 井岡 大河, 伊藤 逸毅, 竹山 英夫, 井上 裕治, 渡邊 恵美子, 溝田 淳
    • Organizer
      第 2 回 日本眼科 AI 学会総会

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Published: 2022-12-28  

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