Virtual reality in visual field assessment
INTRODUZIONE Attualmente la realtà virtuale sta assumendo un ruolo sempre più rilevante in campo medico-oftalmologico. Studi precedenti hanno già evidenziato come il visore VR possa contribuire a superare i limiti del Gold Standard, l’Humphrey Field Analyzer (HFA), ampiamente utilizzato in ambito clinico per la valutazione del campo visivo. Il visore VR, infatti, è efficace nel testare il campo visivo su pazienti sani e patologici. L'obiettivo del presente studio di tesi è, mediante un’analisi statistica approfondita, ampliare i casi di pazienti neurologici con deficit perimetrici, al fine di rafforzare l'affidabilità degli esami perimetrici condotti tramite realtà virtuale ed esplorare le potenziali applicazioni future di tale tecnologia nella gestione dei deficit visivi. MATERIALI E METODI Il progetto di tesi si è svolto presso la Clinica Oculistica dell’Ospedale San Lazzaro in collaborazione con il Politecnico di Torino. È stato utilizzato un visore VR Meta Quest 2 per la visualizzazione dell’esame di perimetria cinetica e un computer Lenovo portatile per la registrazione dei dati. Sono stati esaminati 32 occhi di 16 pazienti con diagnosi di deficit perimetrico per causa neurologica. L’esaminatore collega il PC al visore tramite rete Wi-Fi, compila l’interfaccia grafica con i dati personali, aiuta il paziente ad indossare il visore e spiega il funzionamento del test. Fissando il quadratino nero al centro dello schermo bianco il soggetto è tenuto a premere il pulsante del controller “A” quando percepisce uno stimolo luminoso. Successivamente, l’esame viene salvato in una cartella del PC nella quale è presente un grafico polare generato con la mira luminosa V/4 e una tabella Excel per l’analisi statistica dei dati. RISULTATI I risultati prodotti con il visore sono stati comparati a quelli ottenuti tramite l’HFA e, per aumentare la casistica, aggiunti a quelli raccolti nella tesi svolta nell’anno accademico 2022-23, per un totale di 92 occhi di 46 pazienti. Analizzando i risultati, si è ottenuto un indice di correlazione di Pearson medio pari a 0,66, il quale suggerisce una buona correlazione positiva tra tutte le misure effettuate. CONCLUSIONI Sebbene i risultati ottenuti con i due dispositivi siano simili, il visore VR è capace di superare limitazioni importanti del tradizionale Humphrey. A differenza di quest’ultimo, è leggero, portatile, consente di eseguire il test cinetico in circa la metà del tempo ed è confortevole per il paziente poiché non vi è la necessità di occludere un occhio e di rimanere immobile con la testa. In futuro, il dispositivo può essere perfezionato aggiungendo la funzionalità eye-tracking, per monitorare la fissazione del paziente, e una applicazione per la gestione di comandi quali pausa e ritestare il punto. Data la sua ergonomia, ci si propone di testarlo su pazienti allettati. Concludendo, la perimetria basata sulla realtà virtuale può essere una valida alternativa alla perimetria tradizionale. La sua integrazione nella pratica clinica quotidiana potrebbe migliorare l’esperienza del paziente e velocizzare la diagnosi dei difetti perimetrici.
INTRODUCTION Virtual reality is currently taking on a prominent role in the medical-ophthalmological sector. Previous studies have already shown that the VR visor can help overcome the limitations of the Gold Standard, the Humphrey Field Analyzer (HFA), which is widely used in clinical settings for visual field assessment. The VR visor, in fact, is efficient in testing the visual field on healthy and pathological patients. The purpose of this thesis study is, through a detailed statistical analysis, to extend the cases of neurological patients with perimetry defects in order to reinforce the reliability of perimetry examinations conducted through virtual reality and explore the potential future applications of this technology in the management of visual impairments. MATERIALS AND METHODS The project took place at the San Lazzaro Hospital in collaboration with the Polytechnic University of Turin. A Meta Quest 2 VR visor was used for the visualisation of the kinetic perimetry exam and a Lenovo laptop computer for data recording. 32 eyes of 16 patients diagnosed with perimetric deficit due to neurological causes were examined. The examiner connects the PC to the visor through a Wi-Fi network, fills in the graphic interface with the personal data, helps the patient to wear the visor and explains how the test works. Fixing the black square in the centre of the white screen, the subject is required to press the controller button ‘A’ when he or she perceives a light stimulus. Subsequently, the test is saved in a folder on the PC in which there is a polar graph generated with the V/4 light and an Excel table for statistical analysis of the data. RESULTS The visor results were compared to those obtained by the HFA and, to increase the number of cases, added to those collected in the thesis carried out in the academic year 2022-23, for a total of 92 eyes from 46 patients. Analysing the results, an average Pearson's correlation index of 0.66 was obtained, which suggests a good positive correlation between all the measurements taken. CONCLUSIONS Although the results obtained with the two devices are similar, the VR visor is able to overcome important limitations of the traditional Humphrey. Unlike the latter, it is light, portable, allows the kinetic test to be performed in about half the time and is comfortable for the patient as there is no need to occlude one eye and to be immobile with the head. In the future, the device can be improved by adding eye-tracking functionality, to monitor the patient's fixation, and an application to manage commands such as pause and retest a point. Given its ergonomics, it is proposed to test it on bedridden patients. In conclusion, the perimetry based on virtual reality can be a good alternative to traditional perimetry. Its integration into daily clinical practice could improve the patient experience and speed up the diagnosis of perimetric defects.
VAIRA, MARIANGELA
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