AutoacuityTest与标准对数视力表用于儿童视力测定的比较

1、Autoacuity Test 与标准对数视力表用于儿童视力测定的比较刘臻臻1,邓大明1,祁勇军2,曹阳3,吴明星1(1.中山大学中山眼科中心眼科学国家重点实验室,广东广州510060;2.广东省中医院珠海医院,广东珠海519000;3.迪美泰数字医学技术有限公司,广东深圳518052摘要:【目的】比较一种计算机视力测试软件Autoacuity Test 和标准对数视力表之间的一致性和重复性,初步探讨Autoacuity Test 临床应用的可行性。【方法】对41名视功能正常儿童(8.4±1.8岁和25名弱视儿童(8.0±2.2岁分别使用标准对数视力表和Autoacuity

2、 Test 两种方法进行视力测试。30min 后重新对其进行测试。以Autoacuity Test 与标准对数视力表检查结果的一致性限度的评价其准确性,以测试-再测试的重复系数及配对t 检验评价其重复性。【结果】视功能正常儿童的Autoacuity Test 与标准对数视力间的一致性限度为0.16对数单位;弱视儿童为0.31对数单位。正常儿童两种方法各自的测试-再测试结果间差异均无统计学意义(P >0.05。弱视儿童标准对数视力表测试-再测试结果间差异无统计学意义,Autoacuity 再次测试视力检查结果较初次测试有所提高(P <0.05。【结论】Autoacuity Test

3、与标准对数视力表两种检查方法在视功能正常儿童中一致性较好,在弱视儿童中一致性稍差,两者重复性相近。Autoacuity 是一种可取的儿童视力测试方法。关键词:儿童;标准对数视力表;最小分辨角对数(logMAR ;准确性;重复性;Autoacuity Test ;视力中图分类号:R77文献标识码:A文章编号:1672-3554(200806-0762-05Comparison of Autoacuity Test and Standard Logarithmic Visual Acuity Chartfor Assessment of Visual Acuity of ChildrenLIU Z

4、hen-zhen 1,DENG Da-ming 1,QI Yong-jun 2,CAO Yang 1,WU Ming-xing 1(1.State Key Laboratory of Ophthalmology Zhongshan Ophthalmic Center ,SUN Yat-sen University ,Guangzhou510060,China ;2.Zhuhai Hospital of Guangdong Province Traditional Chinese Medical Hospital ,Zhuhai 519015,China ;3.Digital Medical T

5、echnologies ,Limited ,Shenzhen 518052,China Abstract :【Objective 】To validate the performance of the Autoacuity Test against the standard logarithmic visual acuity chart.【Methods 】Forty-one visually normal children (8.4±1.8years and 25children with amblyopia(8.0±2.2years were tested with b

6、oth the standard logarithmic visual acuity chart and Autoacuity Test.A retestwas administered 30min later.Limits of agreements ,coefficient of repeatability (COR and paired t -test were calculated in order to evaluate the validity and repeatability of the Autoacuity.【Results 】The limit of agreement

7、for the Autoacuity against the logarithmic chart was 0.16log units for children of normal visual function ,and was 0.31for children with amblyopia.Test-retest results for the logarithmic chart did not differ significantly for either group(P >0.05.However ,a significant better retest result (P <

8、;0.05was detected for Autoacuity Test for childrenwith amblyopia.【Conclusion 】The Autoacuity Test was equally repeatable and moderately comparable with the standard logarithmic visual acuity chart.The Autoacuity Test was an acceptable visual acuity test for children.Key words :children ;standard log

9、arithmic visual acuity chart ;logarithm of the minimum angle of resolution(logMAR ;validity ;repeatability ;Autoacuity Test ;visual acuityJ SUN Yat-sen Univ (Med Sci ,2008,29(6:762-766第29卷第6期2008年11月中山大学学报(医学科学版JOURNAL OF SUN YAT-SEN UNIVERSITY (MEDICAL SCIENCES Vol.29No.6Nov.2008收稿日期:2008-09-11基金项目

10、:国家自然科学基金(30572003作者简介:刘臻臻(1982-,女,广东揭阳人,硕士;吴明星,通讯作者,副教授,E-mail :Wumingx视力测量的可靠性和重复性对发现和监测儿童视力异常(比如弱视尤为重要。弱视综合治疗过程中进行合理的视力评价是临床工作的一部分。字母视力表是测试视力采用最为广泛的一种方法:它不仅用于眼科疾病如屈光不正等的诊断和筛查,而且也是有视力要求的职业(驾驶与飞行等体检的重要手段1。目前国内应用最为广泛的有标准对数视力表、国际标准视力表等。这些视力表具有许多利于临床应用的特点,但它们在实际使用中存在一些限制:受试者对视标的记忆问题,增加了受试者“猜”中视标的概率,降低

11、测试的可靠性2,干扰了同一受试者测试-再测试结果的比较。儿童的视力测量受限,尤其是34岁儿童受方位知觉限制,对E字左右方位辨别困难,加上注意力易分散,易出现测量中断现象3。此外还存在制作标准不一,产品多样,部分视力表照明不均匀等问题。以电脑为媒介的自动化视力测试可在一定程度上解决以上问题。Autoacuity Test是以空间频率可变的单一图形作为视标的电脑视力测试软件,它考察受试者对视标的“定位”而非“辨向”能力,故不受方位知觉的限制;它以无绳鼠标作为输入装置,并由软件自动记录受试者测试过程与结果,避免了测试者的主观因素对结果的影响。本研究采用Autoacuity Test和标准对数视力表同

12、时对视功能正常儿童、弱视儿童进行视力测试,以初步评价Autoacuity Test的准确性和重复性,探讨Autoacuity Test这一自动化视力测试软件临床应用的可行性。1材料与方法1.1受试者来自中山眼科中心验光门诊,获得监护人同意,按随机原则决定先接受哪种测试。每一方法进行两次测试,再次测试为首次测试30min后。参加测试的视功能正常儿童年龄(8.4±1.8岁共41名,通过眼部情况筛查(遮盖试验,自动验光和同视机检查以排除弱视和其他影响视功能的眼部疾患。研究中采用右眼裸眼的视力测量数据。共25名弱视儿童年龄(8.0±2.2岁参加测试,纳入标准:确诊存在屈光参差和(或

13、斜视,无形觉剥夺性疾病(如白内障,两眼视力采用标准对数视力表测得视力相差大于或等于0.1对数单位。研究中采用弱视儿视力较差眼的裸眼视力的数据,故该眼先进行视力测试,避免儿童因疲劳而不配合检查。1.2视力测试程序1.2.1Autoacuity Test该测试以国际象棋黑白相间的棋盘作为视标,以四个格子组成的棋盘格提示测试开始,另一小方格代表鼠标所在位置;受试者需将小方格移至棋盘格中,并点击该棋盘格。首个测试水平对应的视角大小VA1=5.03min·arc, VA最大值=16.1min·arc。每一水平重复测试3次,受试者两次或以上正确点击视标时视为成功,否则为失败。程序将自动

14、记录受试者反应的正误。如步骤n成功,视标对应视角按下式缩小:VA n+1= 0.5VA n;如失败,则下一步测试中对应的视角变为:VA n+1=0.5(VA n-1+VA n。当按以上规律所得下一步骤视角小于之前某一失败步骤时,测试停止。在电脑中输入受试者基本资料(姓名、年龄等后,由受试者独立完成整个测试。受试者测得的视力取决于正确辨认的最高空间频率。可测视力范围由测试距离、屏幕宽度和分辨率决定,在“设置”菜单中输入测试距离和屏幕宽度后,电脑自动显示可测得的最佳视力,缩短测试距离可获得更低阈值。根据FDA的GCP要求,所有测试结果的电子数据均予以保留。本研究使用Lenovo-b9b16e97电

15、脑:显示器分辨率为1280×800,背景亮度为250cd·m-2,对比度为100%;测试距离为3.2m时,可测视力范围为20/26720/10;视标增率最小可为1.07。检查结果存储于数据库中,包括受试者的基本资料,最终得分,每一步骤受试者的反应时间、对应的视角大小及正误,屏幕分辨率以及测试距离等。电脑自动显示受试者得分(以Snellen分数,即20/20形式记录。需要时也可打印检查结果。1.2.2标准对数视力表测试过程受试者从最大视标开始,依次指出各视标朝向。按逐行计分法记录受试者得分。标准对数视力表放置于照明箱内(屏幕背景亮度为350cd·m-2,字母亮度为2

16、0cd·m-2,测试距离为5m。1.3数据记录和统计学处理所有测试结果均转换为最小分辨角对数(logMAR记录。使用一致性限度衡量其一致性:使用两种不同方法进行测试时,两法结果之差的95%参考值范围越窄,两者一致性越好,该范围即第6期刘臻臻,等.Autoacuity Test与标准对数视力表用于儿童视力测定的比较763中山大学学报(医学科学版第29卷 图2视功能正常儿童测试-再测试结果的Bland-Altman散点图Fig.2Bland-Altman plot for the test and retestmeasurements for the visual normal chil

17、drenA :Standard logarithmic chart ;B :Autoacuity Test ;n =41为一致性限度;采用同一方法测试-再测试的重复系数(COR 和配对T 检验衡量各自的重复性:使用同一方法进行两次测试时,两次结果之差的95%参考值范围越窄,表明该方法重复性越好,该范围即为重复系数。使用Bland-Altman 散点图显示每位受试者测试结果的波动、整体波动幅度(即一致性或重复性,以及波动幅度与视力水平是否相关。2结果2.1视力正常儿童两种方法测试成功率都为100%。Autoacuity测得视力为(0.25±0.10logMAR ,标准对数视力表测得结果

18、为(0.18±0.08logMAR 。95%受试者两种测试结果的波动为0.16对数单位(即小于视力表两行,且两种测试间的差异不随受试者视力水平而变化(图1。标准对数视力表及Autoacuity 测试-再测试结果间差异均无统计学意义(P >0.05。标准对数视力表的COR 为0.13对数单位(图2A ,Autoacuity 为0.16对数单位(图2B ,两者重复性相似,且重复性均不受受试者视力水平影响。2.2弱视儿童两种方法测试成功率都为100%。弱视眼标准对数视力表结果为(0.54±0.32logMAR ,Autoacuity测试视力为(0.64±0.18l

19、ogMAR 。95%受试者两种测试结果的波动为0.31对数单位(即视力表3行,波动比视功能正常儿大(图3;其中64%受试者两种方法测量误差小于或等于0.2logMARunits (相当于视力表2行。标准对数视力表测试-再测试结果间差异无统计学意义(P >0.05。Autoacuity 测试-再测试结果间差异具统计学意义(P <0.05,首次测试为(0.66±0.20logMAR ,再次测试为(0.62±0.16logMAR ,差值为-0.05±0.09。标准对数视力表的COR 为0.13对数单位(图4A ,Autoacuity 为0.18对数单位(图4

20、B ,对不同视力水平的弱视儿童而言,两种方法均具有相似的可重复性。图1视功能正常儿童Autoacuity 与标准对数视力表测试结果的Bland-Altman 散点图Fig.1Bland-Altman plot for the two methods for visualnormal childrenMean acuity difference and 95%confidence intervals are shown (n =41.AB764图4.弱视儿童两种方法测试-再测试结果的Bland-Altman散点图Fig.4Bland-Altman plot for the test and re

21、test measurements for the amblyopic children A:Standard logarithmic chart;B:Autoacuity Test;n=253讨论我们的研究结果显示无论视功能正常儿童还是弱视儿童,Autoacuity的重复系数都与标准对数视力表相近;使用两种方法对视力正常儿童进行测试,其初次-再次测试结果的差异均无统计学意义,表明程序本身稳定性良好。95%接受测试的视功能正常儿童两种方法间的差异小于两行,表明Autoacuity与标准对数视力表一致性良好。这些结果与之前针对儿童视力测试方法准确性和重复性的研究相比,得到的一致性限度和重复系数的

22、数值相近4-6。但36%弱视儿童两种方法测量差值大于0.2logMAR(相当于视力表二行,且弱视儿童Autoacuity再次测试视力较初次测试显著提高。这一结果与Stewart等7进行过的另一计算机视力测试结果类似。弱视组儿童出现这一测试结果的原因可能是:精神心理因素对弱视儿视力测试结果可能影响更大。Autoacuity采用了随机交错双阶梯技术,与受试者的精神生理反应更为契合:视标并非单向变大或变小,而是根据受试者的反应变化,按一增一减,逐渐逼近阈视力。而标准对数视力表的视标是单方向变大变小的,即呈单阶梯设计,测试结果易受受试者惯性心理影响。从这个角度上讲,Autoacuity更能接近受试者的

23、视力的真正阈值,这一影响对于视辐射能发育不完善的弱视患者更为明显。弱视儿童可能对新测试方法接受得较正常儿慢,学习效应使得再次测试时获得的结果优于初次测试。弱视组样本量较小导致测量结果的随机变异较大。Autoacuity测得视力与标准对数视力表间存在差异,标准对数视力表组受试者视力稍优于前者。这可能是由以下因素造成的:时间窗。两种测试具有不同的时间窗。在本研究中,Autoacuity 视标每次停留时间设定为0.16min,需要受试者在该时限内作出反应,否则程序即认为受试者不能看到视标。如果儿童不能在限定的时间窗内做出反应,测试结果将无法反映其真正视力。而标准对数视力表则容许受试者不受时间限制作出

24、反应。研究表明当目标停留大于500ms时视力不受影响8,故Autoacuity视标的时间限制并不直接影响测量结果。但不设时间限制可能从其它方面影响视力,如受试者是否感到紧张,以及受试者对软图3弱视儿童两种方法测试结果的Bland-Altman散点图Fig.3Bland-Altman plot for the two methods forchildren with amblyopiaMean acuity difference and95%confidence intervals are shown(n=25AB第6期刘臻臻,等.Autoacuity Test 与标准对数视力表用于儿童视力测定

25、的比较765中山大学学报(医学科学版第29卷件使用的掌握程度和反应速度等。得分记录方式。标准对数视力表各行视标的增率为1.26,而Autoacuity视标的增率最小可为1.07,即后者对视力的改变较敏感;标准对数视力表采用逐行记分法,其敏感性更低。标准对数视力表测试结果与Autoacuity 间缺乏一一对应关系,对统计分析造成了干扰。Autoacuity选用棋盘格这一图形作为视标。儿童对图形视标易产生兴趣,3周岁儿童已能认知和识别,在预试验阶段对6名年龄<36个月的学龄前儿进行测试,受试儿童均能完成测试。我们正进一步探讨Autoacuity能否代替Lea Symbols等图形视力表或标准

26、对数表用于年龄更小儿童的视力测试。多项研究利用棋盘格刺激弱视患者产生视觉诱发电位来探讨弱视的发病机制和治疗手段9-10。Autoacuity另一完善的方向是在视力筛查的基础上,建立一种通过空间阈值变化治疗儿童弱视的方法。与标准对数视力表相比较,Autoacuity测试尚具有以下特点:自动化操作,无需测试者从旁指导或判断结果;对于无法用语言表达的受试者更为适用。标准对数视力表测试过程需要测试者与受试者的双方参与,测试者的主观偏倚会对结果产生影响;Autoacuity根据受试者的反应自动产生视标并记录结果,消除了测试者主观因素的影响。在临床试验中自动化测试与人为测试相比较尚具有以下优点:在多中心研

27、究中保证了测试步骤的标准化;减少技术人员的培训量;自动存储测试结果无需手工记录。当需要长期对视力变化进行监测,费用与便利性成为影响测试手段选择的重要因素时,自动测试优势更为明显。但是Autoacuity要求受试者具有基本的电脑操作知识,这使得它在部分人群,如受教育水平较低者的运用受到限制。另一缺点在于测试的成本比运用视力表测试高(购置笔记本电脑、液晶显示器等。尽管如此,随着笔记本电脑应用的普及,越来越多的人将能接受使用无绳装置对屏幕显示的视标作出反应的测试模式。电脑程序的显示效果因显示器分辨率而异,只有选用适当分辨率才能正确显示视标的大小。因此,大小不同的显示器应注意选择合适的分辨率。总之,以

28、计算机为媒介的视力测试还没有在临床广泛应用,但它具有独特的优点:它可以按随机原则显示视标,避免受试者对视标的记忆问题;电脑自动记录测试结果,消除了测试者主观因素对结果的影响,并在电脑界面提供详尽的视力反应记录和分析;以棋盘格作为视标,适用的年龄范围更广;可随时调整视标的对比度、显示时间和测试距离等参数,获得更广的视力测试范围。对于需要长期多次检测视力的研究,运用计算机视力表大有优势。Autoacuity视力测试可在临床研究中作为儿童视力检查的新手段,并可望运用于弱视等眼科疾病的临床观察与治疗,这些有待进一步的研究。参考文献:Currie Z,Bhan A,Pepper I.Reliabilit

29、y of Snellen charts for testing visual acuity for driving:prospective study and postal questionnaireJ.BMJ,2000,321 (7267:990-992.Arditi A,Cagenello R.On the statistical reliability of letter-chart visual acuity measurementsJ.Invest Ophthalmol Vis Sci,1993,34(1:120-129.Hyvarinen L,Nasanen R,Laurinen P.New visual acuity test for pre-school childrenJ.Acta Ophthalmol(Copenh,1980,58(4:507-511.Mc