《Scientific Reports》：Technical validation of a virtual reality-based eye tracker for neuro-ophthalmic assessment: a reliability and reproducibility study
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本研究针对神经眼科评估中对临床适用性眼动追踪设备的需求，开展了对新兴虚拟现实(VR)眼动追踪设备BulbiCAM的可靠性与重复性验证。研究通过比较BulbiCAM与现有可穿戴眼动追踪系统(PupilLabs Neon)在健康参与者中的表现，发现BulbiCAM在平滑追踪和瞳孔光反射测试中表现出高重复性(ICC=0.76-0.88)，尽管扫视测试重复性一般。设备间瞳孔测量参数具有良好一致性。参与者体验反馈积极。该研究为BulbiCAM在临床和研究环境中的应用提供了技术可行性支持。
在神经眼科领域，准确评估眼球运动和瞳孔反应对于诊断和监测神经系统疾病至关重要。传统眼动追踪设备通常体积庞大、操作复杂，且对临床环境适应性有限。近年来，虚拟现实(Virtual Reality, VR)技术的兴起为开发便携、高效的眼动追踪系统提供了新机遇。VR头戴设备整合了眼动追踪功能，有望成为传统系统的替代方案，但其测量结果的可靠性和重复性仍需在临床应用前进行严格验证。目前，尽管已有研究探索VR设备在眼动追踪中的应用，但针对特定设备（如BulbiCAM）在神经眼科评估中的技术性能，尤其是其与现有设备的一致性及参与者体验的系统性研究仍较为缺乏。
为解决上述问题，由Irem Karaer、Callum Hunt、Ha-Jun Yoon等研究人员组成团队在《Scientific Reports》上发表了一项研究，旨在评估BulbiCAM这一VR眼动追踪设备在健康参与者中的技术可行性，重点关注其测试的重复性以及与PupilLabs Neon眼动追踪眼镜在瞳孔测量方面的一致性。
研究团队招募了39名健康参与者，每人完成两次访视。在访视中，参与者使用BulbiCAM进行平滑追踪(Smooth Pursuit)、扫视(Saccade)和瞳孔光反射(Pupillary Light Reflex)测试，以评估设备在不同眼动任务中的重复性。其中，平滑追踪测试使用10度视角、0.5赫兹(Hz)的刺激频率评估追踪增益(Gain)；扫视测试则评估了9度垂直和20度水平扫视的潜伏期(Latency)、峰值速度(Peak Velocity)和准确性(Accuracy)；瞳孔光反射测试记录了基线直径(Baseline Diameter)、峰值收缩直径(Peak Constriction Diameter)和收缩速度(Constriction Velocity)。此外，部分参与者同时使用PupilLabs Neon眼镜进行瞳孔光反射测试，以便进行设备间比较。研究采用组内相关系数(Intraclass Correlation Coefficient, ICC)评估BulbiCAM测试的访视间重复性，并使用Bland-Altman分析评估BulbiCAM与PupilLabs Neon在瞳孔测量参数上的一致性。
参与者体验
参与者对BulbiCAM检查的体验反馈非常积极。绝大多数参与者（89%）认为测试过程舒适，92.6%认为检查时长合适，92.5%对亮度水平满意。此外，62.9%的参与者未报告复视发生，81.5%表示未经历眼疲劳或眼干涩。这表明BulbiCAM具有较高的用户接受度。
BulbiCAM测试的访视间重复性
平滑追踪测试表现出良好的重复性，ICC值为0.81（95%置信区间CI: 0.67-0.90）。
瞳孔测试的各项参数也显示出高重复性：基线瞳孔直径（ICC: 0.88, 95% CI: 0.77-0.94）、峰值收缩直径（ICC: 0.83, 95% CI: 0.68-0.91）和收缩速度（ICC: 0.76, 95% CI: 0.58-0.87）。
相比之下，扫视测试的重复性为中度至较差。垂直9度扫视任务的潜伏期、峰值速度和准确性的ICC值分别为0.62、0.50和0.49。水平20度扫视任务的相应ICC值分别为0.52、0.46和0.61。
设备间的配对评估
Bland-Altman分析显示，BulbiCAM与PupilLabs Neon眼镜在关键瞳孔测量参数上具有良好一致性。基线直径的偏差为-0.48毫米(mm)（95%一致性界限LoA: -1.4 至 0.45 mm），峰值收缩直径的偏差为-0.56 mm（95% LoA: -1.3 至 0.15 mm），收缩速度的偏差为0.22 mm/s（95% LoA: -0.9 至 1.3 mm/s），收缩持续时间的偏差为-0.052秒(s)（95% LoA: -0.34 至 0.23 s）。大多数数据点落在一致性界限内。
本研究得出结论，BulbiCAM设备在健康参与者中表现出良好的技术性能和用户接受度。平滑追踪和瞳孔光反射测试具有较高的重复性，支持了设备测量的一致性。虽然扫视测试的重复性仅为中度至较差，这可能与扫眼运动本身涉及更复杂的认知和感觉运动整合，以及设备的技术限制（如校准漂移、头部定位）有关，但这指出了未来需要改进的领域。BulbiCAM与PupilLabs Neon眼镜在瞳孔测量参数上显示出良好的一致性，进一步验证了BulbiCAM在瞳孔测量方面的可靠性。
该研究的发现为BulbiCAM在神经眼科临床评估和研究中的应用提供了重要的技术可行性基础。其便携、易用且客观测量的特点，使其有望成为传统眼动追踪设备的有力补充或替代，特别是在点式护理(Point-of-Care)场景下。然而，真正的临床效用还需要在未来针对患有神经眼科疾病（如视神经炎、视乳头水肿、动眼神经麻痹等）的患者群体中进行进一步验证。未来的研究应着重评估BulbiCAM在患者队列中的重复性、可靠性，以及与既定诊断标准相比的敏感性和特异性。总体而言，这项研究为推动VR眼动追踪技术在神经眼科领域的应用迈出了坚实的一步。
