c-Digital Vision Trainer(R)

Der c-Digital Vision Trainer (R) wird von der TE&M GmbH zu einem Medizinprodukt der Risikoklasse I entwickelt.

Die Talkingeyes & More GmbH in Kooperation mit der Technischen Fakultät der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (Department of Computer Science, Machine Learning and Data Analytics Lab (MaD Lab), FAU) entwickelte das Monitor-gestützte Lern-System:

Der Prototyp wurde bereits mehrfach von der Augenklinik des Universitätsklinikums Erlangen getestet.

Die Entwicklung des c-Digital Vision Trainer (R) wurde gefördert von der Bayerischen Staatsregierung im Rahmen des Projektes Digital Vision Trainer, PBN-MED-1603-0007. Erste Ergebnisse wurden bereits publiziert und bei der ARVO 2019 in Baltimore USA vortragen.

• ARVO Annual Meeting Abstract July 2019 Dichoptic Binocular Vision Training Improved Stereo Vision in Top Athletes Free Georg Michelson; Benedikt Kutzner; Wolfgang Mehringer; Jan Paulus; Matthias Ring; Björn Eskofier Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.. 2019; 60(9):1798. doi:
• Repetitive dynamic stereo test improved processing time in young athletes. Schoemann MD, Lochmann M, Paulus J, Michelson G. Restor Neurol Neurosci. 2017;35(4):413-421. doi: 10.3233/RNN-170729. PMID: 28671146
• Kutzner BL, Ring M, Michelson G. Binokulares Sehtraining bei Hochleistungssportlern [Binocular vision training for professional athletes]. Ophthalmologie. 2022 Jul;119(7):721-729. German. doi: 10.1007/s00347-022-01574-x. Epub 2022 Feb 2. PMID: 35107596.
• Erbes S, Michelson G. Stereoscopic Visual Perceptual Learning in Seniors. Geriatrics (Basel). 2021 Sep 18;6(3):94. doi: 10.3390/geriatrics6030094. PMID: 34562995; PMCID: PMC8482257.

Hintergrund

Gutes Stereosehen spielt bei Hochleistungssportlern eine zentrale Rolle. Es gibt zunehmend Hinweise, dass durch ein digitales Sehtraining auch bei sehgesunden Personen mit bereits sehr gutem Stereosehen die stereoskopische Auflösung nachhaltig verbessert werden kann.

Sehtraining mit c-Digital Vision Trainer

Der c-Digital Vision Trainer ist ein digitales visuelles Wahrnehmungs-Lernsystem. Der Aufbau und erste Ergebnisse wurden bereits im Detail beschrieben im Artikel Repetitive dynamic stereo test improved processing time in young athletes. Schoemann MD, Lochmann M, Paulus J, Michelson G. Restor Neurol Neurosci. 2017;35(4):413-421. doi: 10.3233/RNN-170729. PMID: 28671146.

Die stereoskopischen Stimuli bestehen zum einen aus sich drehenden 4 Bällen mit Textur („dynamischer Test“) und zum anderen aus 4 weißen Scheiben ohne Textur oder Drehung („statischer Test“). Alle Tests werden auf einem polarisierten 3D-Fernsehgerät (Philips 55PUS7809) mit einer Diagonale von 55 Zoll mit 60 Hz bei einer 4K Auflösung von 3840 x 1080 Pixeln durchgeführt. Der Stimulus ist ein 4 Optionen Test und zeigt eine Anordnung von 4 Bällen/ Scheiben, wobei ein Ball mit einer Disparitätsdifferenz dem Nutzer näher erscheint. Dieser Ball bzw. diese Scheibe tritt mit unterschiedlicher Disparität aus der Ebene der 3 anderen Bällen bzw. Scheiben hervor. Die Disparitätsdifferenz zwischen der Ebene der 3 Bälle und dem stereoskopisch näher erscheinenden Ball variiert von 15 – 300arcsec.

Der Sportler trägt eine Polarisationsbrille und steht 5 m vom 3D-Fernsehgerät entfernt. Mit einer Armbewegung bzw. einen Knopfdruck wird die Position des disparaten Balles/ Scheibe in der Anordnung aus 4 Bällen/ Scheiben angezeigt, der für ihn näher erscheint. Das Training und die Messung des Trainingserfolges erfolgen damit mit unterschiedlichen Stimuli.

Bei Tennisprofis erfolgte eine Überprüfung eines 3D-Sehtrainings mit 1344 Einzeltests mitMessung der 3D Sehschärfe, der Reaktionszeit und Sicherheit des Erkennens. Dabei absolvierten 31 männliche und weibliche Tennisspieler/innen im Alter von 14-53 Jahren (Profis, Jungprofis, Trainer, ehemalige Profis) innerhalb 6 Wochen mindestens sieben Trainingseinheiten mit jeweils 192 stereoskopischen Einzeltests insgesamt N=1344 des 4-Optionen Testes mit variablen Schwierigkeitsgrad von 15 – 300arcsec (c-DIGITAL VISION TRAINER®) auf einem 4K-3D-Monitor mit 3m Abstand. Mittels Kinect bzw. mit einem Controller   wurden die Reaktionszeiten bei allen stereoskopischen Einzeltests bestimmt. Es zeigte sich folgende Ergebnisse. Durch das digitale Sehtraining verbesserte sich die Threshold bei 87% der Athleten, die in der Eingangsmessung eine Threshold ≥ 30arcsec aufwiesen um min. eine Stufe. Die Reaktionszeit der Threshold Auflösung verkürzte sich intraindividuell im Mittel um 513,5 ms (19,8 %). 

Fazit:

Sehtraining mit dem monitorgestützten c-Digital Vision Trainer(R) verbesserte signifikant das stereoskopische Sehen hinsichtlich Auflösung, Reaktionszeit und Korrektheit.