. 2018; 48(4): 185-189

Tasarlanmış pupil ışık yanıtını karakterize edebilen özel yapım bir pupillometri sistemi

Nefati Kiylioglu1, Mahmut Alp Kilic2, Tolga Kocaturk3, Seyhan Bahar Ozkan3, Mehmet Bilgen2
1Adnan Menderes Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Nöroloji Ad - Klinik Nörofizyoloji Bd.
2Adnan Menderes Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Biyofizik Ad.
3Adnan Menderes Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Oftalmoloji Ad.

Amaç
Bu makale tasarımı ve üretimi yapılmış çalışan bir pupilametre sistemini, geçerlilik test sonuçları ile birlikte bu sistemin yararlılığını sunmaktadır.
Materyal ve Metot
Bir web kamerası infrared filtrenin çıkarılması ile modifiye edilip çene dayama ünitesi üzerine monte edildi. İnfrared ve görünebilir ışık veren LED lambaların kullanılması ile ayrı ayrı zemin ve ışık uyarımı sağlandı. LED lambalar bir işlemci ünite ile kontrol edildi. Uyarı için değişken frekans ve görev döngüsü ile periyodik değerler dizisi kullanıldı. Video 30 frame/saniye hızında kaydedildi ve daha sonra, kendimizin geliştirdiği bir yazılım aracılığı ile işlendi. Sistemin geçerlilik testleri sağlıklı görme işlevi olan bireylerden farklı uyarım dizileri altında elde edilen veriler ile yapıldı. Pupil çapı zamansal değişimleri tanımlandı ve istatistiksel analizleri yapıldı.
Bulgular
Analizler, infrared ve beyaz ışığın pupil dışında kalan yansımaları ile elde edilen video görüntülerindeki pupil alanının doğru bir şekilde ölçülebildiğini gösterdi. Sistem orta - mükemmel derecede tekrar edilebilir sonuçlara (kısa 1s ve uzun 2s süreli uyarımlar için % 87.8 ve 86.8) ulaştı ki, bu da sistemin iyi olan kabiliyetini ve böylece bir pupilametre olarak güvenilir kullanımını doğruladı.
Sonuçlar
Önerilen pupilametre sistemi tasarlanmış ışık yanıtın karakterize edilmesinde yararlı, niceliksel bilgi üretmektedir. Bununla birlikte otonom sinir sistemi, bilişsel işlevler, ilaç metabolizması, ağrı yanıtı, psikoloji, yorgunluk ve uyku bozukluklarını içeren diğer çalışmalar için potansiyel olarak düşük maliyetli bir alternatif haline getirmede daha fazla geliştirme ve uygulama gerekmektedir.

Anahtar Kelimeler: Pupil ışık refleksi, pupil yanıtı, pupilametri


A custom-made pupillometer system for characterizing task-evoked pupillary light response

Nefati Kiylioglu1, Mahmut Alp Kilic2, Tolga Kocaturk3, Seyhan Bahar Ozkan3, Mehmet Bilgen2
1Adnan Menderes University, Medical Faculty, Department Of Neurology - Clinical Neurophysiology
2Adnan Menderes University, Medical Faculty, Department Of Biophysics.
3Adnan Menderes University, Medical Faculty, Department Of Ophthalmology.

Objective
This paper presents the design and construction of a viable pupillometer system and demonstrates its merits with extensive validation tests.
Materials and Methods
A web camera was modified by removing its infrared filter and mounted on a chin rest. Light emitting diodes (LEDs) operating at infrared and visible spectra were integrated for providing background and light stimulus, respectively. LEDs were controlled by a microprocessor board. Stimulation was set as a periodic paradigm with variable period and duty cycle. Videos of both pupils were recorded at 30 frames/second and processed offline using software developed in-house. The overall system was validated with data gathered from individuals with healthy visions under different stimulation paradigms. Temporal variations of pupil size were then monitored and analyzed statistically.
Results
The analysis revealed that the pupil sizes were accurately measured from the video frames provided that reflections from both infrared and visible lights remain outside the pupil. The system achieved moderate to excellent repeatability scores (87.8 and 86.8 % for short 1s and long 2s pulses), which is demonstrated its superb capability and thus confirmed its reliable utilization as a pupillometer.
Conclusion
The proposed pupillometer system produces useful, quantitative information in characterizing the task-evoked pupillary light response. But, further development and implementation are needed for potentially turning it into a low-cost alternative for other studies involving autonomic nervous system, cognitive function, drug metabolism, pain response, psychology, fatigue and sleep disorders.

Keywords: Pupillary light reflex, pupillary response, pupillometer


Nefati Kiylioglu, Mahmut Alp Kilic, Tolga Kocaturk, Seyhan Bahar Ozkan, Mehmet Bilgen. A custom-made pupillometer system for characterizing task-evoked pupillary light response. . 2018; 48(4): 185-189

Sorumlu Yazar: Nefati Kiylioglu, Türkiye


ARAÇLAR
Yazdır
Alıntıyı İndir
RIS
EndNote
BibTex
Medlars
Procite
Reference Manager
E-Postala
Paylaş
Yazara e-posta gönder

Benzer makaleler
Google Scholar