2006年3月
47卷,第3期
自由
视觉心理物理学与生理光学 | 2006年3月
视觉敏锐度“手部运动”和“手指计数”可以用弗莱堡视觉敏锐度测试量化
作者的从属关系
  • 克里安Schulze-Bonsel
    来自德国弗莱堡大学眼科系。
  • 尼古拉斯菲尔丁
    来自德国弗莱堡大学眼科系。
  • 赫尔曼Burau
    来自德国弗莱堡大学眼科系。
  • Lutz汉森
    来自德国弗莱堡大学眼科系。
  • 迈克尔巴赫
    来自德国弗莱堡大学眼科系。
眼科学与视觉科学研究 2006年3月,第47卷,1236-1240。doi:https://doi.org/10.1167/iovs.05-0981
抽象的

目的。使用半定量量表“数手指”(CF)、“手部运动”(HM)、“光感知”(LP)和“无光感知”对视力很低的患者的视力(VA)进行分类。更多的定量测量方法是可取的,特别是在临床研究中。比较临床VA测量、早期治疗糖尿病视网膜病变研究(ETDRS)图表和Freiburg视力测试(FrACT)的结果。FrACT是一种计算机化的视力测试,可以在必要时显示非常大的Landolt C视型。

方法。检测100例不同眼病(如糖尿病视网膜病变、ARMD)患者的100只眼,VAs范围从LP到小数点0.32。FrACT光型显示在17英寸的液晶显示器上,随机定向。经过广泛的训练,获得了两种ETDRS和FrACT测量值。测试距离为50或100 cm。

结果。当VA≥0.02时,ETDRS与FrACT密切相关(n= 80)。ETDRS措施成功可获得至CF(30厘米;对所有患者的测试平均值,变异系数[CV]ETDRS= 9%±8%),FrACT提供可重复性测量到HM (test-retest CV)打破= 12%±11%)。对于CF(n= 6), ETDRS和FrACT均导致平均VA为0.014±0.003(范围为0.01-0.02)。对HM (n= 12)为0.005±0.002(范围,0.003 ~ 0.009);个体值具有高度的可重复性。LP没有结果(n= 2)。

结论。三种视力检查的结果一致高于0.02。结果表明,利用ETDRS或FrACT可将30 cm处的CF类替换为0.014。使用FrACT,甚至可以在hm范围内重复量化VA,得到平均VA为0.005。

视力(VA)是临床研究中最重要的变量之一,它是患者最重要的参数。有许多不同的VA测试。早期治疗糖尿病视网膜病变研究(ETDRS)图表1在临床研究中最常用。现代的VA图表遵循对数刻度。可接受的步长为0.1-log-unit步长,对应于线之间的1.259因子。目前,VA测试并不涵盖VA量表的全部范围,因为我们无法在主观测量“数手指”(CF)和“无光知觉”(NLP)之间的较低范围提供准确的定量测量。这些值低于ETDRS图表的测试范围1只能粗略估计吗2 3.例如,通过使用Snellen图表。其中一个估计问题是对比度的差异。在给定距离处的CF通常通过假设手指是大约为“200字母”元素的大小的尺寸来转换为SENELLEN等效。“但是一只手对着白色外套的对比远低于白色背景上的黑色信件。霍拉迪亚3.估计CF的VA为0.01(十进制记数法),“手部运动”(HM)的VA为0.001。他的估计表明,CF和HM之间有1对数单位的阶跃差。格罗弗·等。2估计CF的十进制VA为0.0025,HM为0.002,“光感知”(LP)为0.0016,NLP为0.0013,这仅表示CF和HM之间以及HM和LP之间的0.1-log-unit阶跃差异,意味着从CF到HM的变化不相关,因为通常3条线(对应于2个因子)或更多的变化被认为具有临床意义。然而,临床经验表明,这种差异对患者来说是显而易见的,可以改善他们的空间定位,最终改善他们的生活质量。可靠地定量低VA水平,特别是CF和HM,可以解决这个问题。
弗莱堡视力测试(FrACT)是一种计算机化的VA测试,可以在必要时显示非常大的Landolt C视型(详情见下面的设备)。我们聚焦于低视力患者,试图找出CF、HM和LP的半定量顺序量表上的VAs是否可以通过FrACT量化。我们还将低视力患者的fracact结果与使用ETDRS图表和标准临床视力表获得的结果进行了比较。
材料和方法
病人
测试了100名低视力患者的百百名患者,覆盖从LP到小数0.32的一系列VA。当双眼都达到这些标准时,测试了较低VA的眼睛。我们包括角膜疾病,白内障,青光眼,创伤,葡萄膜炎,糖尿病视网膜病,视网膜脱落,AMD,黄斑孔,视网膜血管闭塞,视网膜水肿,视神经萎缩,高近视,弱视,弱视和眼球菌症(表格1).我们遵循了《赫尔辛基宣言》的原则,研究方案得到了我们当地伦理委员会的批准,并获得了所有参与患者的知情同意。
命名法
弗吉尼亚州被定义为间隙尺寸的倒数值(在几分钟内弧)最小的朗道尔承认C的间隙尺寸最小的朗道尔承认C(在几分钟内弧)3月(最小角分辨率)和表示两点之间最小的角,一个观察者可以几乎没有区别。
VA用不同的符号记录:小数锐度、Snellen分数和logMAR。在Snellen分数(即20/80)中,枚举数代表患者与视力表之间的距离。分母表示视力“正常”(20/20)的人可以读取视型的距离。通过简单地计算斯奈伦分数,就可以得到十进制的灵敏度。MAR是VA的倒数值。与十进制敏锐度一样,计算对数是有意义的,因此值是近似正态分布的:MAR = 1/VA, logMAR = log(1/VA), logMAR =−log(十进制敏锐度)。转换成不同符号的视觉敏锐度显示在表2.在本研究中,所有的视觉敏锐度都表示为十进制敏锐度。
设备
ETDRS图表。
ETDRS图表(Lighthouse Low Vision Products,New York,NY)基于Bailey和Lovie的设计4并纳入美国国家科学院 - 国家研究委员会(NAS-NRC)的建议。5该图表已由Ferris等人详细描述。1简而言之,字母刺激印在半透明面板上并照亮6从后面。图表每行具有相同大小的五个字母。以下行的字母逐渐变小,差异是0.1 logmar。当测试距离改变时,可以测试各种VA。+1和-0.3之间的日志可以在4米处,从+1.6到+0.3 logmar达到1米,从+1.9到+0.6 logmar 0.5米。我们在后面的部分描述了该过程。对于一致性,本研究的所有Logmar结果都转换为日志(十进制VA)刻度。
弗赖堡视力测试。
FRACT是一种计算机化的VA测试,可以在必要时在计算机监视器上呈现非常大的Landolt C Optotypes。该测试已经由其中一个作者详细开发和描述7运行在麦金塔(苹果电脑,库比蒂诺,CA), Linux(由李纳斯·托瓦尔兹开发;可在Linux Online免费下载;http://www.linux.org)或Windows (Microsoft Corp., Redmond, WA)操作系统。它已经在各种研究中得到验证8 9 10并且可以免费下载。11除了电脑,一个大型显示器和键盘,不需要额外的设备。粉末可以容易地校准显示器尺寸和分辨率。在这项研究中,用17英寸LCD监视器(亮度170cd / m)提出了光学型。2,分辨率1280 × 1024)。使用给定的显示器尺寸和分辨率,VA从0.02到3.2可以在4米的距离进行测试。在1米处,可能的VA范围从0.005到0.8。当在0.5米使用时,范围从0.0025到0.4。测试距离可设置为任意值。
在最好的害虫算法之后的所有先前答案的基础上12 13该算法在日志(VA)刻度上运行;因此,步骤尺寸自动考虑VA的对数进展。这些步骤由Adaptive-staircase程序计算,12 13因此,步骤尺寸最初非常大(相当于大约3行),但是当算法在VA阈值上存储算法时变小于1行。该方法导致患者VA阈值附近的更高数量的光学介绍。它还意味着Landolt C的大小通常随着每次试验而变化,与其取向一样完全随机化。通过计算机监视器,像素离散性伪影限制了非常小的刺激的呈现。通过使用抗锯齿14(通过多个灰度级平滑轮廓),空间分辨率比像素大小提高了4倍。
斯内切的眼图。
标准临床VA是根据下一节描述的常规测试方案,使用标准临床Snellen视力表确定的。
程序
所有的VA测量由一个检查者执行。在测试一只眼睛时,另一只眼睛被遮挡住。所有受试者都经过测试距离的校正。根据自动折光仪的结果进行校正,然后进行交叉柱优化。
在主要测试程序之前,为每个受试者确定标准临床VA。患者开始从斯内尔根视图图的顶部读取每一行,并向底部进行。当击球率小于八个(近似为56.25%时,近达到56.25%,心动敏衡敏锐函数的最陡点)终止。如果参与者可以识别该距离上的图表上的最大字母,观察距离为5米。否则,它减少到1米。如果这不成功(当无法正确识别最大的光型时),则使用半定量序列级CF,HM和LP在30厘米的距离下进行分类。
每位患者都与ETDRS“R”图表和换成阀进行了广泛培训。然后在嵌段设计中获得两个ETDR和两个粉碎测量,在连续患者(ABBA / BAAB)中交替,其中“A”代表ETDRS和“B”的粉碎。etdrs图表1和ETDRS图2是交替的。所有VA测试都在暗淡的房间中进行。在受试者眼中测量的照明是50勒克斯。粉末电面型在显示器上呈现在50厘米的距离上。Landolt C Optotypes以四个方向和高对比度显示。虽然料理可以选择在八个不同的间隙位置中显示抵抗环,但我们在这项研究中选择了四个位置,因为在试验研究中,这已被证明对老年患者和具有低视力的人来说减少令人困惑。在培训阶段,考官主观评估了患者的行为。当观察到左右左侧混淆时,指示患者指示指向感知方向。 Only one Landolt ring was displayed at a time, and the subjects’ verbal response was entered into the computer by the examiner. Then, the next optotype was presented. When the optotypes became so small that they were in the threshold region of the psychometric acuity function, patients typically reported “I’m not sure” or “I can’t see anything.” However, to avoid bias by the subjects’ “criterion” (as the signal detection theorists call it), we used the forced-choice procedure. Thus, the patients always had to report a direction, even if based on “best guess.” This required gentle coaxing in the training phase. Forced choice was used in every one of the 3 tests compared herein. FrACT measurement terminated after a fixed number (30) trials7(呈现一次光型就算作一次试验)。最后,计算出结果并显示在屏幕上,可以选择Snellen格式或十进制格式。当视力非常低,最大视型的准确率低于62.5%时,FrACT检查被认为是不成功的。
ETDRS图表以50厘米的距离呈现,其视力最高可达小数0.2。对于VAs高于0.2至0.32,在100 cm的距离处显示图表。详细介绍了用ETDRS图测定VA的标准程序。1 15需要该主题通过字母和行按行读取图表字母,从顶行上的第一个字母开头。当受试者难以阅读一封信时,他或她鼓励他成为最好的猜测。只有在撞击率在机会水平时,测试只会停止测试,尽管已经敦促受试者阅读或猜测。基于正确读取的字母数并根据测试距离来指定Logmar分数。当敏锐度如此之低时,etdrs检查被记录为不成功,可以识别最大线中的五个字母中的不到三个字母。
统计分析
所有统计评估都在大致正常分布的日志(VA)= -Logmar规模上进行。变异系数(CVS)的平均值(具有SD)用于评估ETDRS和FRACT之间的协议以及第一和第二测量之间的每种方法的再现性。CVS和SDS还用于评估CF和HM的定量VA测量的再现性。对于直观的显示,所有结果都转变为小数VA刻度:十进制VA = 10日志(va)
结果
平均年龄68岁(20-92岁)。从100名患者中,80只眼睛成功地使用标准临床视力表检查,84只使用ETDRS视力表检查,98只使用FrACT检查。VA≥0.02者80例,CF 6例,HM 12例。
标准临床视力表
所有眼睛的VA均成功测量到0.02 (n= 80)。无法获得CF、HM和LP的号码。
ETDRS图表
ETDRS图表提供了到CF的成功测量(图1A).对于VA≥0.02 (n= 80),所有受试者均可获得ETDRS结果。6名CF患者中有4名患者能够成功进行ETDRS测量(2名受试者不能正确识别ETDRS图表上的任何字母)。ETDRS测量CF的平均VA为0.0134±0.0022(范围,0.0115-0.0174;n= 4)。CF的平均测试-重测CV为9%±9%。ETDRS图无法成功测量HM和LP。
Freiburg视力测试
FrACT提供了可重复性的测量到HM(图1 b).CF的粉碎测量结果为0.0137±0.0032(范围0.0100-0.0206的平均十进制Va。n= 6)。CF的平均测试-重测CV为10%±11%。HM的FrACT的VA结果为0.0052±0.0015(范围,0.0033-0.0090;n= 12),个体值具有高度重复性(HM的平均测试-重测CV = 14%±13%)。对于LP (n= 2)。
报告了ETDRS和FRACT的再现性图1.两种方法的第一次测量的VAS绘制与第二测量的第一次测量。在第一和第二测量之间具有SD的CV的平均值,对所有患者的平均值进行平均,用于评估每种方法的再现性:平均cvETDRS= 9%±8%,平均CV打破= 12%±11%。
ETDRS(或换成阀)与标准临床眼镜之间的协议图2..对于VA≥0.02,ETDRS和FrACT与标准临床视力表结果吻合良好。ETDRS和FrACT之间的协议描述在图3.,其显示用ETDRS测量的VAS的散点图,与用粉剂测量的那些。ETDRS和粉剂巧妙地吻合而没有系统偏差,平均CV为15%±11%。
讨论
即使在低视力患者中,FrACT和ETDRS图表的结果也是高度可重复性的。可以将VA测量扩展到HM范围,并通过定量测量替代CF (FrACT和ETDRS)和HM (FrACT)的估计值。VA类CF现在可以用ETDRS或FrACT替换为0.014,后者技术也可重复定量HM范围内的VA,降至0.005。
再现性为ETDRS和FRANT很高(图1).这一结果与阿迪提和卡格内洛的研究结果一致,16他测试了ETDRS图表的重现性,以及Loumann Knudsen的图表,8测试了FrACT的重现性。
跨测试的比较表明,ETDRS和FrACT与标准临床视力表结果密切吻合(图2).VAS是可比的。ETDRS和粉丝均具有相对精细的分级尺度,但标准的临床视力图表的分级尺度是粗糙的。据Bailey等人报道。17更精细的分级尺度提高了VA测试检测临床变化的能力。
所示图3., ETDRS与FrACT的一致性较高。两项测试的结果非常吻合,没有系统性偏差。
本研究中的FrACT只需要一个测试距离,因为在50 cm的距离下,FrACT的测试范围很宽,从0.0025到0.4。对于ETDRS图表,需要两种不同的距离(50和100厘米),因为只有有限数量的光型可以在一个图表上。相比之下,FrACT每次只显示一种视型。此外,由于FrACT随机选择视型方向,患者在重复检测时不会有记忆序列的危险。
本研究纳入了80例VA≥0.02的患者,但只有20例VA类别CF (n= 6),HM(n= 12),及LP (n= 2)。这有点限制了我们目前的结论,我们计划进一步研究,重点是CF和HM。
在HM下面,使用有投影的LP、无投影的LP和无光感知的类别。因为这些是检测任务,而不是辨别任务,所以它们不能在一个可比较的范围内评估视力。
目前的结果显示CF和HM之间的4'线差异:0.014 / 0.005 = 2.8;log(2.8)= 0.45,对应4.5行。这支持这种差异对于患者来说明显的临床经验。在低视力诊所中,可以使患者能够读取单词或字母,如果患者的VA仅为HM,则无法读取手指。因此,CF和HM之间的差异对于患者和眼科医生来说非常相关。We expect that studies in patients with low vision (e.g., macular degeneration with the new medical and surgical treatments, or retinitis pigmentosa with retina implants) will markedly profit from an ability to estimate VA quantitatively and reliably in the very low VA range—for example, by using the FrACT.
总之,VA = 0.02以上的三种视力检查方法的高度一致性交叉验证了所有三种方法,特别是使用较少的FrACT。此外,FrACT使可重复性和定量的VA估计下降到HM范围成为可能。根据目前的结果,CF可以用0.014(≃20/1500)的十进制灵敏度代替,而HM则对应0.005 (图像不可用20/4000)。因此,4条线(以0.1-log-unit步骤)将HM和CF分开,这证实了临床印象,VA从HM到CF的变化是相关的。FrACT似乎是一种有效的仪器,具有广泛的测试范围,可用于临床研究,甚至在低视力患者。
T有能力的1.
100名受试者的疾病类别频率
T有能力的1.
100名受试者的疾病类别频率
角膜疾病 11
白内障 14
青光眼 14
创伤 4
葡萄膜炎 2
糖尿病性视网膜病变 21
视网膜脱离 11
年龄相关性黄斑变性 10
黄斑孔 4
视网膜血管阻塞伴黄斑水肿 2
视神经萎缩 2
高度近视 2
弱视 2
眼球震颤 1
T有能力的2.
HM和CF的定量数据
T有能力的2.
HM和CF的定量数据
HM和CF的定量数据
Figure1.
ETDRS和FrACT的重现性。第一次测量的VAS(十进制符号)与ETDRS的第二次测量值(一个)和粉碎(B).通过CVS±SD的平均值来定量重现性,对所有患者的平均值进行平均。两种方法的测试-重测信度都很高;两个测试都有一个~10%的平均cv。
Figure1.
ETDRS和FrACT的重现性。第一次测量的VAS(十进制符号)与ETDRS的第二次测量值(一个)和粉碎(B).通过CVS±SD的平均值来定量重现性,对所有患者的平均值进行平均。两种方法的测试-重测信度都很高;两个测试都有一个~10%的平均cv。
Figure2.
ETDRS (一个)和粉碎(B)和标准的临床眼睛图表。CF和HM的数据表示为水平线因为在这些病例中,没有通过标准视力表测试获得测量结果。CF和HM以ETDRS和/或FRANT获得的手段为中心。阴影:无法使用标准视角图表访问的范围(一个)或ETDRS (B).
Figure2.
ETDRS (一个)和粉碎(B)和标准的临床眼睛图表。CF和HM的数据表示为水平线因为在这些病例中,没有通过标准视力表测试获得测量结果。CF和HM以ETDRS和/或FRANT获得的手段为中心。阴影:无法使用标准视角图表访问的范围(一个)或ETDRS (B).
Figure3.
ETDRS与FrACT之间的协议。用FrACT测量的VAs与ETDRS测量的VAs进行了对比。两个测量值一致,没有系统偏差,两个测量值之间的平均CV为15%±11%。
Figure3.
ETDRS与FrACT之间的协议。用FrACT测量的VAs与ETDRS测量的VAs进行了对比。两个测量值一致,没有系统偏差,两个测量值之间的平均CV为15%±11%。
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Figure1.
ETDRS和FrACT的重现性。第一次测量的VAS(十进制符号)与ETDRS的第二次测量值(一个)和粉碎(B).通过CVS±SD的平均值来定量重现性,对所有患者的平均值进行平均。两种方法的测试-重测信度都很高;两个测试都有一个~10%的平均cv。
Figure1.
ETDRS和FrACT的重现性。第一次测量的VAS(十进制符号)与ETDRS的第二次测量值(一个)和粉碎(B).通过CVS±SD的平均值来定量重现性,对所有患者的平均值进行平均。两种方法的测试-重测信度都很高;两个测试都有一个~10%的平均cv。
Figure2.
ETDRS (一个)和粉碎(B)和标准的临床眼睛图表。CF和HM的数据表示为水平线因为在这些病例中,没有通过标准视力表测试获得测量结果。CF和HM以ETDRS和/或FRANT获得的手段为中心。阴影:无法使用标准视角图表访问的范围(一个)或ETDRS (B).
Figure2.
ETDRS (一个)和粉碎(B)和标准的临床眼睛图表。CF和HM的数据表示为水平线因为在这些病例中,没有通过标准视力表测试获得测量结果。CF和HM以ETDRS和/或FRANT获得的手段为中心。阴影:无法使用标准视角图表访问的范围(一个)或ETDRS (B).
Figure3.
ETDRS与FrACT之间的协议。用FrACT测量的VAs与ETDRS测量的VAs进行了对比。两个测量值一致,没有系统偏差,两个测量值之间的平均CV为15%±11%。
Figure3.
ETDRS与FrACT之间的协议。用FrACT测量的VAs与ETDRS测量的VAs进行了对比。两个测量值一致,没有系统偏差,两个测量值之间的平均CV为15%±11%。
T有能力的1.
100名受试者的疾病类别频率
T有能力的1.
100名受试者的疾病类别频率
角膜疾病 11
白内障 14
青光眼 14
创伤 4
葡萄膜炎 2
糖尿病性视网膜病变 21
视网膜脱离 11
年龄相关性黄斑变性 10
黄斑孔 4
视网膜血管阻塞伴黄斑水肿 2
视神经萎缩 2
高度近视 2
弱视 2
眼球震颤 1
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HM和CF的定量数据
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HM和CF的定量数据
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