Virtual Selective Occlusion Based on Polarization 3D Technology in Functional Treatment of Binocular Vision Disorders

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Computerized functional treatment of binocular vision disorders, amblyopia and strabismus in particular, has opened fundamentally new opportunities for increasing the efficiency and decreasing time needed for treatment: improved correction and training procedures, new stimuli and exercises, previously practically unrealizable, and reduced physiological and psychological discomfort. Taking into account more than 10-year experience of using the “POISK” (the computer program developed in IITP RAS for amblyopia treatment) in laboratory and clinical conditions, the authors discuss the possibilities and features of employing virtual selective occlusion based on polarization separation of left and right images instead of traditional methods of occlusion. The analysis shows that, in the vast majority of cases, the traditional methods involving the long-term use of patching (occlusion therapy), which turns one of the eyes off from work, or regular injection of atropine to defocus retinal images (atropine penalization) can and should be replaced by more effective and less uncomfortable computer-based methods of virtual selective occlusion.

About the authors

M. A. Gracheva

Institute for Information Transmission Problems (Kharkevich Institute), Russian Academy of Sciences

Email: mg@iitp.ru
Moscow, B. Karetny lane, 19/1, 127051, Russia

G. I. Rozhkova

Institute for Information Transmission Problems (Kharkevich Institute), Russian Academy of Sciences

Moscow, B. Karetny lane, 19/1, 127051, Russia

N. N. Dergacheva

Pirogov Russian National Research Medical University

Moscow, Ostrovitianova St, 1/6, 117513, Russia

References

  1. Alekseenko S.V., Shkorbatova P.YU. Deprivatsionnaya i disbinokulyarnaya ambliopiya: narusheniya v genikulo-korkovykh zritel’nykh putyakh [Deprivation and dysbinocular amblyopia: disorders in geniculo-cortical visual pathways]. Al’manakh klinicheskoi meditsiny. 2015. (36). P. 97-100. (in Russian)
  2. Bolshakov A.S., Gracheva M.A., Rozhkova G.I. Interactive program for increasing visual acuity and speed of visual work in amblyopia – POISK. Certificate of state registration of computer program No. 2013610976. Date of registration in the Register of Computer Programs January 9, 2013.
  3. Pil’man N.I. Funktsional’noe lechenie kosoglaziya u detei [Functional treatment of strabismus in children]. Kiev: “ZdoroV’YA”, 1964. 225 p. (in Russian)
  4. Rozhkova G.I. Binokulyarnoe zrenie [Binocular vision]. Fiziologiya zreniya [Physiology of vision]. M.: Nauka, 1992. S. 586-664. (in Russian)
  5. Rozhkova G. I., Lozinskii I. T., Gracheva M. A., Bol’shakov A. S., Vorob’ev A. V., Sen’ko I. V., Belokopytov A. V. Funktsional’naya korrektsiya narushennogo binokulyarnogo zreniya: preimushchestva ispol’zovaniya novykh komp’yuternykh tekhnologii [Functional correction of disturbed binocular vision: advantages of using new computer technologies]. Sensornye sistemy [Sensory Systems]. 2015. T. 29(2). S. 99–121. (in Russian)
  6. Rozhkova G.I., Nikolaev P.P., Dimentman A.M. Binokulyarnaya bor’ba pri monokulyarnom nablyudenii odnorodnogo polya i stabilizirovannykh izobrazhenii. [Binocular struggle during monocular observation of homogeneous field and stabilized images]. Fiziologiya cheloveka [Human Physiology]. 1985. V. 11(3). P.360-367. (in Russian)
  7. Rozhkova G.I., Ploskonos G.A. Mnozhestvennost’ mekhanizmov binokulyarnogo sinteza i ikh izbiratel’nye narusheniya pri kosoglazii [Multiple mechanisms of binocular synthesis and their selective disorders in strabismus.]. Sensornye sistemy. 1988. V. 2. (2). P. 167-176. (in Russian)
  8. Rozhkova G.I., Podugol’nikova T.A., Gracheva M.A., Vasilyeva N.N., Belokopytov A.V., Kononova N.E., Khatsenko I.E. Analiz razvitiya komp’yuternykh metodov binokulyarnogo lecheniya kosoglaziya i ambliopii [Development of computer methods in binocular treatment of strabismus and ambliopia]. Sensornye sistemy. 2025. V. 39 (2). P. 3-44. (in Russian)
  9. Sergievskii L.I. Sodruzhestvennoe kosoglazie i geteroforii. (Profilaktika, diagnostika, lechenie bez operatsii) [Sodruzhnoe strabismus and heterophoria. (Prevention, diagnosis, treatment without surgery)]. M.: Medgiz, 1951. 243 p. (in Russian).
  10. State clinical recommendations. Diagnostika i lechenie sodruzhestvennogo kosoglaziya [Diagnosis and treatment of concomitant strabismus]. Rossiiskaya Pediatricheskaya Oftal’mologiya [Russian Pediatric Ophthalmology]. 2015. (2). P. 56-63. (in Russian).
  11. Kh’yubel D. Glaz, mozg, zrenie [Eye, Brain, Vision]. Per. s angl. M.: Mir, 1990. 239 p. (in Russian)
  12. Chernyshova S.G., Samedova D.Kh. Struktura i prichiny neudovletvoritel’nykh rezul’tatov khirurgicheskogo lecheniya sodruzhestvennogo kosoglaziya [Structure and causes of unsatisfactory results of surgical treatment of concomitant strabismus]. Oftal’mologiya. 2012. V. 3 (10). P.158-164. (in Russian)
  13. Gifford S.R. Some notes on the treatment of strabismus. Br J Ophthalmol. 1935. V. 19. P. 148-151.
  14. Herbison N., Cobb S., Gregson R., Ash I., Eastgate R., Purdy J., Hepburn T., MacKeith D., Foss A. Interactive binocular treatment (I-BiT) for amblyopia: results of a pilot study of 3D shutter glasses system. Eye (London, England). 2013. V. 27(9). P. 1077–1083.
  15. Kulp M.T., Cotter S.A., Connor A.J., Clarke M.P. Should amblyopia be treated? Ophthalmic Physiol Opt. 2014. V. 34(2). P. 226. https://doi.org/10.1111/opo.12124
  16. Levi D. Visual processing in amblyopia: Human studies. Strabismus. 2006. V. 14(1). P. 11–19. https://doi.org/10.1080/09273970500536243
  17. Levi D.M., Li R.W. Perceptual learning as a potential treatment of amblyopia: a mini-review. Vision Res. 2009; V. 49(21). P. 2535-2549. https://doi.org/10.1016/j.visres.2009.02.010
  18. Levi D.M., Knill D.C., Bavelier D. Stereopsis and amblyopia: A mini-review. Vision Research. 2015. V. 114(January). P. 17–30. https://doi.org/10.1016/j.visres.2015.01.002
  19. Li J., Thompson B., Deng D., Chan L.Y., Yu M., Hess R.F. Dichoptic training enables the adult amblyopic brain to learn. Current Biology. 2013. V. 23(8). P. R308– R309.
  20. Loudon S.E, Simonsz H.J. The history of the treatment of amblyopia. Strabismus. 2005. V. 13. P. 93-106. https://doi.org/10.1080/09273970590949818
  21. Newsham D. Parental non-concordance with occlusion therapy. Br. J. Ophthalmol. 2000. V. 84(9). P. 957-962.
  22. Pineles S.L., Aakalu V.K., Hutchinson A.K., Galvin J.A., Heidary G., Binenbaum G., VanderVeen D.K., Lambert S.R. Binocular treatment of amblyopia: a report by the American Academy of Ophthalmology. Ophthalmology. 2020. V. 127(2). P. 261-272. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2019.08.024
  23. Qiu F., Wang L., Liu Y., Yu L. Interactive binocular amblyopia treatment system with full-field vision based on virtual reality // IEEE. 2007. 1257–1260.
  24. Tailor V., Bossi M., Greenwood J.A., Dahlmann-Noor A. Childhood amblyopia: current managemtnt and new trends. British Medical Bulletin. 2016. V. 119. P. 75-86. https://doi.org/10.1093/bmb/ldw030.
  25. Wolfe J.M., Owens D.A. Evidence for separable binocular processes differentially affected by artificial anisometropia. Amer. J. Optometry and Physiol. Opt. 1979. V. 56. P. 279-284.
  26. Wolfe J.M., Held R. Binocular adaptation that cannot be measured monocularly. Perception. 1982. V. 11. P. 289-295.
  27. Wolfe J.M. Stereopsis and binocular rivalry. Psychol. Rev. 1986. V. 93(3). P. 262-282.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».