Виртуальная реальность для оценки работоспособности стереопсиса и характеристик глаз в Post

Jul 26, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 13167 (2023) Цитировать эту статью

726 Доступов

3 Альтметрика

Подробности о метриках

В 2019 году мы столкнулись с пандемией коронавирусной болезни (COVID-19), когда были зарегистрированы миллионы подтвержденных случаев и смертей. Даже у выздоровевших пациентов симптомы могут сохраняться в течение нескольких недель, что называется пост-COVID. Помимо общих симптомов усталости, мышечной слабости и когнитивных нарушений, сообщалось о нарушениях зрения. Автоматическая классификация COVID и пост-COVID исследуется, в частности, на основе образцов крови и процедур, основанных на радиации. Однако симптоматически-ориентированная оценка нарушений зрения по-прежнему отсутствует. Таким образом, мы предлагаем среду виртуальной реальности, в которой отображаются стереоскопические стимулы для проверки работоспособности стереопсиса пациента. При выполнении зрительных задач регистрируется взгляд глаз и диаметр зрачков. В ходе исследования мы собрали данные от 15 пациентов из контрольной группы и 20 пациентов, перенесших COVID. Отсюда мы извлекли характеристики трех основных групп данных: характеристики стереопсиса, диаметр зрачка и поведение взгляда, а также обучили различные классификаторы. Классификатор Random Forest показал лучший результат с точностью 71%. Записанные данные подтверждают результат классификации, показывающий ухудшение характеристик стереопсиса и изменения движений глаз в пост-COVID. Существуют ограничения в дизайне исследования, включающие небольшой размер выборки и использование системы отслеживания взгляда.

В 2019 году был обнаружен новый вирус Coronaviridae, названный коронавирусом тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2), что привело к пандемии коронавирусной болезни 2019 года (COVID-19)1,2. На момент написания этой рукописи общее количество подтвержденных случаев превысило 760 миллионов, и было зарегистрировано более 6,8 миллиона смертей3,4. Хотя это заболевание называется респираторным заболеванием, исследования подтвердили, что в острую фазу инфекции вовлекаются несколько органов, что обеспечивает междисциплинарный подход к диагностике и лечению. Симптомы включают, помимо прочего, утомляемость, мышечную слабость, когнитивную дисфункцию, желудочно-кишечные симптомы, легочные симптомы, воспаление и т. д.5,6,7.

Эти симптомы могут сохраняться более 12 недель5,8,9. Согласно недавним определениям, если симптомы сохраняются в период от четырех до 12 недель после острой фазы COVID-19, это называется продолжающимся симптоматическим COVID-19. Если симптомы сохраняются в течение 12 недель, это называется пост-COVID-19-синдромом (Post-COVID)5,8,9. Наиболее частыми симптомами при продолжающемся симптоматическом COVID-19 являются утомляемость, когнитивная дисфункция и мышечная слабость10,11,12,13. Однако многочисленные исследования показали стойкие желудочно-кишечные симптомы, легочные симптомы, воспаление миокарда и другие нервно-психические проявления7,14,15,16,17,18.

Даже в пост-COVID основными симптомами являются усталость, мышечная слабость и когнитивная дисфункция8,19. Лу и др. показали микроструктурные изменения в центральной нервной системе через 3 месяца, приводящие к проблемам с памятью или потере обоняния, что потенциально также объясняет когнитивную дисфункцию20. Это подтверждается Ворузом и др.21, которые на основании данных своего исследования пришли к выводу, что поражена нервная система, и Ву и др.22, которые наблюдали повреждение нервной системы. В других исследованиях отмечалась утомляемость, мышечная слабость, трудности с концентрацией внимания и головные боли после длительного периода в 6 месяцев23,24. Кривелли и др.25 даже заявили, что когнитивные нарушения могут сохраняться до 7 месяцев после COVID.

В сочетании с повреждением нервной системы могут возникнуть изменения в движениях глаз26,27 и реакции зрачков28,29, что потенциально может привести к снижению стереопсисных характеристик. Это подчеркивает важность визуального исполнения в период пост-COVID.

Хотя распространенность кажется неясной, число пациентов с пост-COVID является значительным и может оказывать давление на систему здравоохранения30,31. Особенно длительное течение пост-COVID и сопутствующие ограничения в повседневной деятельности могут привести к социальным проблемам32,33. Таким образом, эффективная оценка и ведение пациентов, перенесших COVID, имеют решающее значение. Из-за поражения нескольких органов и нечеткой картины заболевания оценка и лечение являются симптом-ориентированными, междисциплинарными, а диагноз исключения (т. е. исключение других причин заболевания с помощью нескольких процедур оценки), включая визуализацию органов грудной клетки, анализы крови, легочные функциональные тесты, среди многих других процедур5,9,34,35,36. Таким образом, можно найти несколько интересных подходов, которые пытаются найти новые объективные измерения для COVID, продолжающегося симптоматического COVID-19 и пост-COVID для дальнейшего понимания того, как поражен организм, а также подходы, которые пытаются классифицировать пациента для автоматического подтверждения диагноз исключения.