Revisão de escopo de ferramentas computacionais para avalição da função visual no primeiro ano de vida e construção e aplicação de uma ferramenta computacional para avaliação da função oculomotora de lactentes e relação com o desenvolvimento infantil pela Escala BAYLEY III

Abstract

O desenvolvimento do sistema visual tem seu início ainda no período fetal e ocorre a partir da formação do sistema nervoso central. Com o nascimento de forma prematura, há a imaturidade de funções visuais. Como assistência dos serviços em saúde, as tecnologias da informação vêm se desenvolvendo e permitindo a criação de novas tecnologias, incluindo a análise inteligente de imagens e vídeos pelo rastreamento ocular. Dessa forma, é importante e viável a utilização de ferramenta para auxiliar na triagem da visão funcional de prematuros. O objetivo desse estudo foi construir uma ferramenta computacional para apoio à decisão na triagem de disfunções visuais. Além disso, comparar a função visual de lactentes prematuros e termos, acompanhar o desenvolvimento da função visual de lactentes prematuros e termos, investigar se há relação e associação entre disfunções visuais e atraso no desenvolvimento infantil, avaliar a relação e associação de fatores de risco com o pior desempenho na função visual. Trata-se de um estudo observacional prospectivo com uma amostra dividida em dois grupos: lactentes termos e prematuros do extremo sul de Santa Catarina com idade corrigida de até 12 meses e 29 dias. O procedimento de coleta ocorreu primeiramente com a triagem dos recém-nascidos internados em um hospital da região. Posteriormente foi agendada uma consulta em ambulatório de follow-up para avaliação inicial com a Escala Bayley de Desenvolvimento Infantil, Bayley III, e a ferramenta computacional para avaliação da visão funcional, com a filmagem das variáveis: rastreamento horizontal e vertical, fixação, campo visual e reflexo vestíbulo-ocular. O desempenho no rastreamento foi classificado de 1 a 4 e nas demais variáveis de 1 a 2, sendo que quanto menor a pontuação recebida melhor o desempenho na variável. Uma segunda consulta foi agendada cerca de 3 meses após a primeira avaliação. Na análise estatística foi realizado o teste de Mann Whitney para comparação entre função visual de prematuros e termos, teste de Wilcoxon para analisar os desempenhos na primeira e segunda avaliação. A correlação de Spearmann e o teste de quiquadrado também foram tilizados para analisar a relação e associação, respectivamente, entre os resultados da função visual com o desenvolvimento e com as características da amostra. E por fim o intervalo de confiança foi realizado com os desempenhos na Bayley III. Participaram do estudo 114 lactentes sendo 56 e 58 participantes, idade gestacional 31 ±3 e 38±1, peso ao nascimento 1640±662 e 3165±631g, sexo masculino 58 e 67% no grupo prematuro e no grupo termo, respectivamente. A função visual de termos e prematuros não demonstrou diferenças, houve relação de melhores pontuações com a maior idade corrigida e diferença estatística quando comparados na segunda avaliação. Além disso, foi encontrada associação entre prematuro moderado e piores desempenhos na fixação, e muito baixo peso com o rastreamento visual horizontal direito e com o campo visual direito. Na relação entre desenvolvimento infantil e variáveis visuais, a cognição apresentou relação com o desalinhamento ocular e associação entre a linguagem e o rastreamento visual vertical caudal.

Abstract: The development of the visual system begins in the fetal period and occurs with the formation of the central nervous system. Premature birth results in immature visual functions. With the assistance of health services, information technologies have advanced, enabling the creation of new technologies, including intelligent image and video analysis through eye tracking. Therefore, using a tool to assist in screening the functional vision of premature infants is important and feasible. The aim of this study was to develop a computational tool to support decision-making in screening for visual dysfunctions. Additionally, it sought to compare the visual function of premature and full-term infants, monitor the development of visual function in these groups, investigate the relationship and association between visual dysfunctions and developmental delays, and evaluate the relationship and association of risk factors with poorer visual function performance.This is a prospective observational study with a sample divided into two groups: full-term and preterm infants from the southernmost region of Santa Catarina, with a corrected age of up to 12 months and 29 days. Data collection began with the screening of newborns hospitalized in a regional hospital. Subsequently, a follow-up outpatient appointment was scheduled for initial evaluation using the Bayley Scales of Infant Development, Bayley III, and a computational tool for assessing functional vision, which included filming variables such as horizontal and vertical tracking, fixation, visual field, and vestibulo-ocular reflex. Performance in tracking was classified from 1 to 4, and for the other variables from 1 to 2, with lower scores indicating better performance in the variable. A second appointment was scheduled approximately three months after the first evaluation.Statistical analysis included the Mann-Whitney test to compare visual function between preterm and full-term infants, and the Wilcoxon test to analyze performance between the first and second evaluations. Spearman's correlation and chi-square test were also used to analyze the relationship and association, respectively, between visual function results and development as well as sample characteristics. Finally, confidence intervals were calculated for the performances on Bayley III. The study included 114 infants, with 56 and 58 participants in the preterm and full-term groups, respectively. The gestational ages were 31±3 and 38±1 weeks, birth weights were 1640±662g and 3165±631g, and male sex distribution was 58% and 67% in the preterm and full-term groups, respectively. No differences were observed in visual function between preterm and full-term infants. Higher corrected ages were associated with better scores, and statistically significant differences were observed in the second evaluation. Furthermore, an association was found between moderate prematurity and poorer fixation performance, very low birth weight and right horizontal visual tracking, and right visual field. In terms of the relationship between infant development and visual variables, cognition was related to ocular misalignment, and an association was found between language and caudal vertical visual tracking.