Prediction of Subjective Refraction From Anterior Corneal Surface, Eye Lengths, and Age Using Machine Learning Algorithms

Purpose: To develop a machine learning regression model of subjective refractive prescription from minimum ocular biometry and corneal topography features. Methods: Anterior corneal surface parameters (Zernike coefficients and keratometry), axial length, anterior chamber depth, and age were posed as features to predict subjective refractions. Measurements from 355 eyes were split into training (75%) and test (25%) sets. Different machine learning regression algorithms were trained by 10-fold cross-validation, optimized, and tested. A neighborhood component analysis provided features’ normalized weights in predictions. Results: Gaussian process regression algorithms provided the best models with mean absolute errors of around 1.00 diopters (D) in the spherical component and 0.15 D in the astigmatic components. Conclusions: The normalized weights showed that subjective refraction can be predicted by only keratometry, age, and axial length. Increasing the topographic description detail of the anterior corneal surface implied by a high-order Zernike decomposition versus adjustment to a spherocylindrical surface is not reflected as improved subjective refraction prediction, which is poor, mainly in the spherical component. However, the highest achievable accuracy differs by only 0.75 D from that of other works with a more exhaustive eye refractive elements description. Although the chosen parameters may have not been the most efficient, applying machine learning and big data to predict subjective refraction can be risky and impractical when evaluating a particular subject at statistical extremes. Translational Relevance: This work evaluates subjective refraction prediction by machine learning from the anterior corneal surface and ocular biometry. It shows the minimum biometric information required and the highest achievable accuracy.Objetivo: El desarrollo de un modelo de regresión de aprendizaje automático prescripción refractiva subjetiva a partir de las características mínimas de la biometría ocular y la superficie corneal. Métodos: Los parámetros de la superficie corneal anterior (coeficientes de Zernike y queratometría), además de longitudes axiales y de cámara anterior, edades y las refracciones subjetivas no ciclopléjicas de 355 ojos se dividieron en un conjunto de entrenamiento (75%) y otro de test (25%) y se entrenaron diferentes algoritmos de regresión de aprendizaje automático mediante validación cruzada 10 veces, se optimizaron y se probaron sobre el conjunto test. Resultados: Los algoritmos de regresión del proceso gaussiano proporcionaron los mejores modelos con un error absoluto medio fue de alrededor de 1.00 D en el componente esférico y de 0.25 D en los componentes astigmáticos. Conclusiones: Los pesos normalizados mostraron que la refracción subjetiva puede predecirse utilizando únicamente la queratometría, la edad y la longitud axial como características. El aumento del detalle de la descripción topográfica de la superficie corneal anterior que supone una descomposición de Zernike de alto orden frente al ajuste a una superficie esferocilíndrica realizado por queratometría no se refleja en una mejora de la predicción de la refracción subjetiva, que es pobre, en cualquier caso, principalmente en el componente esférico. Sin embargo, la máxima precisión alcanzada difiere en sólo 0,75 D de la de otros trabajos con una descripción más exhaustiva de los elementos refractivos del ojo. De todos modos, el aprendizaje automático y los datos masivos aplicados a la predicción de la refracción subjetiva pueden ser arriesgados y poco prácticos cuando se evalúa a un sujeto concreto en los extremos estadísticos, aunque los parámetros elegidos puedan no haber sido los más ineficaces. Relevancia Traslativa: El trabajo evalúa la predicción de la refracción subjetiva mediante aprendizaje automático a partir de la superficie corneal anterior y la biometría ocular, mostrando la mínima información biométrica requerida y la máxima precisión alcanzable

Comparative analysis of spontaneous blinking and the corneal reflex

Ocular surface health, the cognitive status, psychological health or human neurological disorders, among others, can be assessed by studying eye blinking, which can be differentiated in spontaneous, reflex and voluntary. Its diagnostic potential has provided a great number of works that evaluate their characteristics and variations depending on the subject's condition (sex, tiredness, health, …). The objective of this study was to analyse the differences in blinking kinematics of spontaneous and reflex blinks, distinguishing between direct and consensual reflexes, using a self-developed, non-invasive and image processing-based method. A video-oculography system is proposed using an air jet driven by a syringe to induce reflex and a high-speed camera to record the blinking of both eyes. The light intensity diffused by the eye changes during blinking and peaks when the eyelid closes. Sixty-second sequences were recorded of 25 subjects blinking. Intensity curves were off-line fitted to an exponentially modified Gaussian (EMG) function, whose σ, μ and τ parameters were analysed. A two-way analysis of variance (ANOVA) of these parameters was conducted to test the influence of the subject, the eye and blink type. In the closing phase, direct and consensual corneal reflexes are faster than spontaneous blinking, but there was no significant difference between them, nor between right and left eyes. In the opening phase, the direct corneal reflex was the slowest and significant differences appeared between right and left eyes

Detección del fenómeno de Bell previo al reflejo pupilar a la luz

Contribución como póster al Simposio de Ciencias de la Visión en la XI Reunión Nacional de ÓpticaEl desarrollo de un video-oculógrafo binocular con resolución 15 micras y 4 ms orientado a la caracterización de los reflejos pupilares ha revelado la existencia de un movimiento de elevación del globo ocular, conocido como fenómeno de Bell, previo al reflejo pupilar a la luz. Además, su uso para el análisis del reflejo pupilar a la luz ha confirmado que las respuestas pupilares directa y consensual no presentan ninguna diferencia temporal apreciabl

El video participativo : herramienta para la transformación social en procesos pedagógicos, sociales y políticos. Diseño de propuestas para dos casos en la Península Ibérica.

El presente artículo pretende plantear las facultades de la edu-comunicación participativa en general, y del video participativo en particular, como instrumentos de intervención social, de visibilización de problemáticas, de mediación de conflictos y de negociación de intereses. El artículo se centra en la construcción de planes de estudio para el desarrollo de experiencias en Video Participativo en dos escenarios y con dos propósitos diferentes, llevados a cabo en la península Ibérica entre los años 2010 y 2011. El primero plantea el Video Participativo como una herramienta para la resolución de conflictos entre estudiantes de una Institución Educativa en un barrio vulnerable en Badalona, España. El segundo orienta el video participativo hacia la re-construcción de la identidad de las Comisiones Unitarias de Mujeres (CUM’s), una organización civil que significó un valioso aporte a la transición de la dictadura salazarista en Portugal hacia la democracia

Ideología de la Ilustración en España y tratamiento moral.

El artículo explica las razones por las que en España, durante la Ilustración se dan las condiciones teóricas para que hubiera podido desarrollarse la especialidad y el movimiento asistencial conocido como psiquiatría asilar, puesto que ya era el loco reconocido como enfermo, los ingresos en hospital se hacían con certificado médico y la situación asistencial era notablemente mejor que en el resto de Europa. Se hace una extensa referencia a las analogías entre la ideología de la Ilustración y lo que luego, la psiquiatría llamará tratamiento moral, que no fue sino la aplicación al enfermo mental de todas las técnicas educativas de sometimiento que se desarrollaron durante ese período, para que la población -la masa de pobres- interiorizara el nuevo código burgués y fuera domesticada para los objetivos de la sociedad industrial

Los recursos dedicados a la salud mental en la Comunidad Valenciana.

Es evidente que la Comunidad Valenciana no tiene -no podía tener una organización sanitaria y, por tanto, de salud mental, distinta a la del resto del Estado español. Desde que en el siglo XV, la incipiente burguesía urbana de Valencia fundara el considerado como primer manicomio del mundo occidental, la progresiva pérdida de autonomía de los municipios o comunidades periféricas, hasta llegar al centralismo absoluto de los barbones, ha unificado de tal modo el modelo administrativo, que es impensable concebir algo diferencial -y no sólo a nivel sanitario, desde luego-a todo lo largo de la extensa geografía política española

Los recursos dedicados a la salud mental en la Comunidad Valenciana.

Es evidente que la Comunidad Valenciana no tiene -no podía tener una organización sanitaria y, por tanto, de salud mental, distinta a la del resto del Estado español. Desde que en el siglo XV, la incipiente burguesía urbana de Valencia fundara el considerado como primer manicomio del mundo occidental, la progresiva pérdida de autonomía de los municipios o comunidades periféricas, hasta llegar al centralismo absoluto de los barbones, ha unificado de tal modo el modelo administrativo, que es impensable concebir algo diferencial -y no sólo a nivel sanitario, desde luego-a todo lo largo de la extensa geografía política española

Editorial: La psiquiatría penal.

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