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  • 斜視(Strabismus)
  • 自閉症類群障礙症(Autism Spectrum Disorder)
  • 阿茲海默症(Alzheimer's disease)
  • 思覺失調(Schizophrenia)
  1. 眼動追蹤的應用

診斷

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Last updated 3 years ago

斜視(Strabismus)

斜視是一種雙眼無法同時準確的注視在同一個物體上,但單眼可以控制的聚焦在物體上的視覺疾病。

斜視是學齡前兒童常見的視力疾病之一,可能導致弱視或喪失空間知覺,對成年人可能會導致復視。如果不加以治療,對於的生活、求學、就業等會產生負面的影響。因此如能早期診斷加以治療是件很重要的事情。

傳統的診斷方式須依賴眼科醫生的經驗,並且對於大量人口的篩檢,是需要耗費大量成本的。因此在Chen, Z. H., Fu, H., Lo, W. L., Chi, Z., & Xu, B. (2018)的研究中,發展了使用眼動儀自動診斷的技術。

Chen(2019)的研究透過九點法(nine-point method),請受試者注視螢幕上的點(見圖1),圖上的點會依序圖中的箭頭依序出現,並收集眼動追蹤的資料。此方法完全正確的診斷出此研究招募的15位正常與10位斜視的受試者。

自閉症類群障礙症(Autism Spectrum Disorder)

一種由腦部發展過程中所導致的疾病,在情緒,言語和非言語有表達上的困難,以及社交互動障礙,對於侷限的行為與重複性動作有明顯的興趣。

Wan等(2019)的研究使用眼動儀來區別37位自閉症類群障礙症兒童與37位正常兒童,請受試者觀看10秒的女性講話影片,並記錄眼動歷程。特過區別分析(discriminant analysis),可以有效的區分自閉症類群障礙症兒童與正常兒童,達到85.1%的正確率。圖2為此研究劃分之興趣區域,透過比較自閉症類群障礙症兒童與正常兒童的凝視時間差異,來進行判斷是否有自閉症類群障礙症。

阿茲海默症(Alzheimer's disease)

一種神經退化性疾病,腦細胞會逐漸死亡並且大腦萎縮。阿茲海默症會先從海馬迴開始出現症狀,而海馬迴跟記憶功能有關,因此早期症狀會喪失短期記憶。當疾病進程時,會出現語言障礙、定向障礙(包括容易迷路)等等症狀。

輕度知能障礙(Mild Cognitive Impairment, MCI)病患在日常簡單之生活沒有什麼影響,但難以應對複雜的情境或工作任務。此病患相比正常對照組有更高的機率,會轉變成阿茲海默症,但又可以簡單應對日常生活,因此可作為正常與退化至失智症的過渡期的預測工具。但並不是所有的輕度知能障礙都會轉變成阿茲海默症,其中失憶型相比非失憶型,會有更高的機率轉變為阿茲海默症。

Wilcockson(2019)透過逆向跳視任務(Antisaccade task)有效的區別出失憶型與非失憶型的輕度知能障礙。逆向跳視任務就像眼動追蹤版本的黑白配遊戲,當螢幕上的圓點跳到左方或右方時,眼睛要往相反的方向看。逆向跳視任務是一種動眼神經測試,可以檢測前額葉是否有功能障礙。綜上所述,使用逆向跳視任務作為診斷的工具是可行的。

思覺失調(Schizophrenia)

思考、知覺、情感、行為等各方面的廣泛障礙,患者可能無法分辨幻覺、妄想和真實世界。思覺失調症的成因包括環境因子及遺傳因子。

可分為四種症狀:

  • 正性症狀:妄想、思維和言語紊亂。

  • 負性症狀:缺乏情感、言語變少、動機缺乏。

  • 認知功能障礙:無法專注、記憶力降低、猶豫不決。

  • 情緒症狀:憂鬱、焦慮。

患者在平緩追蹤(smooth pursuit)、跳視控制(saccade control)、視覺搜索(visual search)會有不同的行為特徵,因此近期研究發展將眼動追蹤作為診斷患者的技術。

圖1 九點法。資料來源:Chen, Z. H., Fu, H., Lo, W. L., Chi, Z., & Xu, B. (2018). Eye-tracking-aided digital system for strabismus diagnosis. Healthcare technology letters, 5(1), 1–6. https://doi.org/10.1049/htl.2016.0081
圖2 人臉興趣區域劃分。資料來源:Wan, G., Kong, X., Sun, B., Yu, S., Tu, Y., Park, J., Lang, C., Koh, M., Wei, Z., Feng, Z., Lin, Y., & Kong, J. (2019). Applying Eye Tracking to Identify Autism Spectrum Disorder in Children. Journal of autism and developmental disorders, 49(1), 209–215. https://doi.org/10.1007/s10803-018-3690-y。
圖3 順向與逆向跳視任務。A為起始時畫面,B為順向跳視,C為逆向跳視。資料來源:Hanuška, J., Rusz, J., Bezdicek, O., Ulmanová, O., Bonnet, C., Dušek, P., ... & Růžička, E. (2019). Eye movements in idiopathic rapid eye movement sleep behaviour disorder: High antisaccade error rate reflects prefrontal cortex dysfunction. Journal of sleep research, 28(5), e12742。