在这里,我们提出了三种常见的立体视觉测量方法来测量弱视患者以及不同方法的疗效比较。
方法文章
在这里,我们提出了三种常见的立体视觉测量方法来测量弱视患者以及不同方法的疗效比较。
本研究旨在通过采用一些最广泛使用的临床测试来比较弱视治疗期间单侧弱视的测量结果。该研究纳入了 34 名既往未经治疗的单侧弱视患者,年龄在 8.4 ± 2.7 岁之间。在基线和综合治疗后 2 个月和 6 个月的就诊时测量单眼 (远距离最佳矫正视力 [BCVA])和双眼 (包括 Titmus、Random-dot 和 Frisby 立体视觉)视觉功能。
我们发现 Titmus 立体视觉总是明显优于随机点立体视觉 (p < 0.001)。Frisby 立体视觉也总是明显优于随机点立体视觉 (p < 0.001)。然而,Titmus 立体视觉和 Frisby 立体视觉之间没有显着差异 (p = 0.562)。然而,有趣的是,从基线到 2 个月就诊,三种立体视觉方法的平均改善没有显着差异, F = 1.158,p = 0.318。
同样,三种立体视觉方法从基线到 6 个月就诊的平均改善也缺乏显着差异, F = 0.302,p = 0.740。我们得出的结论是,用于测量患者弱视的不同立体视觉测量方法会获得不同的结果。我们建议至少进行两种类型的立体测量来评估每种弱视病例。然而,为了观察治疗效果,在弱视治疗期间,每种测量方法对临床结果具有相同的性能。
弱视是一种视觉系统发育障碍,由早期发育关键阶段的异常视觉输入引起,影响 1% 至 5% 的普通人群 1,2,3,4。它通常只影响一只眼睛,由斜视、屈光参差或视觉发育过程中的形式剥夺引起。单侧弱视患者在正常的日常观看条件下视力清晰,但视力以强眼为主。Webber 认为,立体视觉减少是与弱视5 相关的最常见视觉缺陷。此外,单眼模糊(或单眼对比度降低)比双眼模糊更能降低立体视觉 6,7。即使弱视眼的视力 (VA) 已成功矫正,他们的立体视觉仍然受损8。
与弱视相关的损伤可能对人们的生活产生重大影响:与双眼视觉相比,在单眼观看条件下,视觉引导的手部运动需要更长的时间,并且准确性较低9。此外,运动技能任务的表现与受试者的立体视觉有关,在一大群儿童和成人中,发现那些体视正常的人执行运动任务最好10。行走性能也显著下降;相对于正常双眼观看的人,步行者在单眼视觉条件下会减慢 ~10%,并且在跨过障碍物时会抬高脚11。据报道,立体视能力降低会影响更复杂的视觉运动任务,包括 5-6 岁儿童的阅读能力以及 5 至 9 岁儿童的阅读、写作、数学和拼写能力的学习成绩12,13。立体视觉受损也可能限制弱视的职业选择。
因此,在过去的几十年里,我们逐渐意识到恢复 VA 并不是弱视管理的唯一目标。相反,应注意患者双眼视觉功能的恢复,尤其是在立体视觉方面。先前的研究表明,在弱视治疗过程中,随着 VA 的增强,双眼功能可以得到改善 14,15,16。例如,Lee 表明,当对弱视采用闭塞疗法时,随着 VA 的改善,立体视觉通常会随之改善(使用 Titmus 测试)14。Wallace 发现,与立体视相关的较好结果(使用 Randot 学龄前立体视测试)与较好的基线立体视和较好的弱视眼敏锐度相关15。斯图尔特发现,治疗后,近一半的研究参与者的立体视力(使用 Frisby 测试)有所改善16。然而,他们的研究中用于测量和量化立体视觉的方法明显不同。因此,这些改进之间的差异无法进行比较。
立体视度结果也受测量方法的影响。例如,在广泛使用的 Randot "圆圈"测试中,圆圈呈现在随机点的背景上。然而,这些点在单眼中非常明显,这可能有利于视力不佳的弱视患者仍然看到它们17。另一种广泛使用的立体测试是 Titmus 立体测试。然而,它也有单眼线索,这会导致假阳性结果18。例如,包含单眼提示使受试者可以在没有立体视觉的情况下通过最初的两到四个级别的测试18,19。同样,在 Frisby 测试中,发现几名通过测试的弱视儿童在 VA20 中出现 4-5 行的眼间差异。另一点是立体视力测量的可重复性和一致性是不同的。已发现立体视力测量的可重复性在双眼视力较差的患者中较低,但在双眼视力正常的患者中相当好,但随机点立体视觉测试21 除外。
如上所述,立体视觉是一种双眼视觉功能,对每个人都特别重要。然而,现实中存在许多问题阻碍了立体视觉的测量(例如,测量方法的局限性、可重复性、一致性)。以前的研究主要集中在一种立体视觉测试作为恢复的标准。因此,我们提出以下问题:这个标准可靠吗?如果我们使用不同的立体视觉测量方法来评估立体视觉的恢复情况,结果是相同还是不同?当使用给定的立体视觉测量在弱视治疗过程中发生变化时,我们如何知道该变化是否足以具有临床意义,或者结果是否可归因于用于测量的技术?为了解决这些问题,在本研究中,我们使用以下三种临床试验比较了弱视治疗期间单侧弱视的立体视觉测量结果,这些测试是一些使用最广泛的方法:随机点立体视觉、Titmus 立体视觉和 Frisby 立体视觉。本研究旨在评估 3 种立体视觉测量方法在测量弱视治疗期间双眼视觉功能改善程度的差异,并找出它们之间的相关性。
该研究方案得到了安徽医科大学机构审查委员会的批准。在解释研究的性质和可能后果后,从每个参与者的父母或法定监护人那里获得书面知情同意书。方法和数据收集是根据批准的指南进行的。本研究纳入 34 例单侧弱视患者,包括 21 例男孩和 13 例女孩,年龄在 8.4 ± 2.7 岁之间。他们是从安徽医科大学第二附属医院(中国安徽)眼科招募的。
1. 患者选择
2. 视觉功能测试
3. 统计方法
合成治疗单侧弱视的视觉益处
BCVA 公司
从基线到合成治疗 2 个月就诊的平均弱视眼 BCVA 改善为 0.19 ± 0.14 logMAR(差异的 95% 置信区间 [CI] 为 [0.14, 0.24]),并且这种改善具有统计学意义(基线时平均 BCVA ±标准差 [SD],0.60 ± 0.24 vs 2 个月就诊,0.41 ± 0.21,t (33) = 7.903,p < 0.001; 图 1A)。在 6 个月就诊时,相对于基线的改善为 0.30 ± 0.15 logMAR(差异的 95% CI 为 [0.24, 0.35]),并且这种改善也很显着(6 个月就诊时的平均 BCVA ± SD,0.31 ± 0.19,t (33) = 11.547,p < 0.001; 图 1B)。
随机点立体视觉
从基线到合成治疗 2 个月就诊时,参与者的平均随机点立体视觉显着改善(基线时的平均 SD ± 2.89 ± 0.70 角秒与 2 个月就诊时 2.32 ± 0.82 角秒;t (33) = 5.501,p < 0.001;图 2A)。这种改善为 0.57 ± 0.60 角秒,差异的 95% CI 为 [0.36, 0.78]。在 6 个月访视时,相对于基线的改善为 0.62 ± 0.70(差异的 95% CI 为 [0.38, 0.85]),并且这种改善也很显着(6 个月访视时的平均立体视觉± SD,2.27 ± 0.84,t (33) = 5.283,p < 0.001; 图 2B)。
Titmus 立体视觉
参与者在基线时的平均 Titmus 立体±治疗前为 2.54 0.75 角秒,在 2 个月就诊时显着改善至 2.08 ± 0.65 角秒,t (33) = 4.465,p < 0.001(图 3A)。合成治疗从基线到 2 个月就诊的平均改善为 0.46 ± 0.60 角秒 (差异的 95% CI 为 [0.25, 0.67])。在 6 个月的就诊中,相对于基线的改善为 0.60 ± 0.61 角秒(差异的 95% CI 为 [0.38, 0.81]),并且这种改善也很显着(6 个月就诊时的平均立体视觉± SD,1.94 ± 0.48,t (33) = 5.677,p < 0.001; 图 3B)。
Frisby 立体视觉
参与者基线时的平均 Frisby 立体视觉在治疗前为 2.39 ± 0.71 角秒,在 2 个月就诊时显着改善至 2.05 ± 0.58 角秒,t (33) = 3.222,p = 0.003;(图 4A)。合成治疗从基线到 2 个月就诊的平均改善为 0.35 ± 0.63 角秒 (差异的 95% CI 为 [0.13, 0.56])。在 6 个月的就诊时,相对于基线的改善为 0.50 ± 0.59 角秒(差异的 95% CI 为 [0.30, 0.71]),并且这种改善也很显着(6 个月就诊时的平均立体视觉± SD,1.89 ± 0.37,t (33) = 4.952,p < 0.001; 图 4B)。
合成治疗期间单侧弱视的 3 种临床立体视觉测试的比较
采用重复测量方差分析法分析3种方法测量的立体视觉是否随时间变化而变化。测量方法和时间之间的交互作用对测量方法的影响没有统计学意义, F (2.377, 78.438) = 0.934,p = 0.411。因此,有必要解释两个主体内部因素 (测量方法和时间) 的主效应。
时间因子对立体视觉具有统计学意义, F (1.602, 52.855) = 43.843,p < 0.001。基线时的立体视觉比 2 个月就诊时的立体视觉高 0.458 角秒 (95% CI: 0.269-0.648),差异有统计学意义 (p < 0.001)。基线时的立体视觉比 6 个月就诊时的立体视觉高 0.572 角秒 (95% CI: 0.399-0.746),差异也具有统计学意义 (p < 0.001)。2 个月就诊时的立体视觉比 6 个月就诊时的立体视觉高 0.114 (95% CI: -0.003-0.231) 角秒,但差异无统计学意义 (p = 0.059)。
测量方法对立体视觉的主要影响具有统计学意义, F (2,66) = 19.553,p < 0.001。随机点立体视觉和 Titmus 立体视觉之间的差异具有统计学意义 (p < 0.001),Titmus 立体视觉与随机点立体视觉相比显著好,差异为 0.306 (95% CI: 0.154-0.458) 角秒,随机点立体视觉和 Frisby 立体视觉之间的差异也具有统计学意义 (p < 0.001),Frisby 立体视觉与随机点立体视觉相比明显更好, 差异为 0.380 (95% CI: 0.188-0.572) arcsec。然而,Titmus 立体视觉和 Frisby 立体视觉之间没有显着差异 (p = 0.562),差异为 0.074 (95% CI: -0.065-0.213) arcsec。通过三种测量方法测量的平均立体视觉如图 5 所示。
然而,有趣的是,从基线到 2 个月就诊,三种立体视觉方法的平均改善没有显着差异, F = 1.158,p = 0.318。此外,随机点立体视觉和 Titmus 立体视觉的平均改善(立体视觉± SD 的平均改善,-0.57 ± 0.60 角秒 vs -0.46 ± 0.60 角秒;p = 1.000)或随机点立体视觉和 Frisby 立体视觉(± SD 立体视觉的平均改善,-0.57 ± 0.60 角秒 vs -0.35 ± 0.63 角秒;p = 0.394)或 Titmus 立体视觉和 Frisby 立体视觉(SD±立体视觉的平均改善, -0.46 ± 0.60 角秒 vs -0.35 ± 0.63 角秒;p = 1.000) 从基线到 Bonferroni 检验的 2 个月就诊。
同样,三种立体视觉方法从基线到 6 个月就诊的平均改善也缺乏统计学上的显着差异, F = 0.302,p = 0.740。此外,随机点立体视觉和 Titmus 立体视觉的平均改善(立体视觉的平均改善± SD 之间也没有显著差异,-0.62 ± 0.68 角秒 vs -0.60 ± 0.61 角秒;p = 1.000),或随机点立体视觉和 Frisby 立体视觉(立体视觉±平均改善,-0.62 ± 0.68 角秒 vs -0.50 ± 0.59 角秒;p = 1.000),或 Titmus 立体视觉和 Frisby 立体视觉(立体视觉平均改善± SD -0.60 ± 0.61 角秒 vs -0.50 ± 0.59 角秒;p = 1.000) 从基线到 Bonferroni 检验的 6 个月就诊。通过三种测量方法测量的立体视觉的平均改善如图 6 所示。

图 1:合成治疗 2 个月和 6 个月后 BCVA 的变化。 散点图显示接受综合治疗的个体参与者在基线时与 (A) 2 个月和 (B) 6 个月访视时的 BCVA。34 例患者参与了这项研究。每个点表示一个参与者的结果;红色符号表示他们的平均结果。缩写: BCVA = 最佳矫正视力;logMAR = 最小分辨率角的对数。 请单击此处查看此图的较大版本。

图 2:合成治疗 2 个月和 6 个月后随机点立体视觉(对数角秒)的变化。 散点图显示了接受综合治疗的个体参与者在基线与 (A) 2 个月和 (B) 6 个月访视时的随机点立体视觉。34 例患者参与了这项研究。每个点表示一个参与者的结果;红色符号表示他们的平均结果。 请单击此处查看此图的较大版本。

图 3:合成处理 2 个月和 6 个月后 Titmus 立体视觉 (log arcsec) 的变化。 散点图显示接受综合治疗的个体参与者在基线时与 (A) 2 个月和 (B) 6 个月访视时的 Titmus 立体视觉。34 例患者参与了这项研究。每个点表示一个参与者的结果;红色符号表示他们的平均结果。 请单击此处查看此图的较大版本。

图 4:合成治疗 2 个月和 6 个月后 Frisby 立体视觉(对数角秒)的变化。 散点图显示接受综合治疗的个体参与者在基线时与 (A) 2 个月和 (B) 6 个月访视时的 Frisby 立体视觉。34 例患者参与了这项研究。每个点表示一个参与者的结果;红色符号表示他们的平均结果。 请单击此处查看此图的较大版本。

图 5:条形图显示了基线以及 2 个月和 6 个月就诊时三种立体视觉(随机点、Titmus、Frisby 立体视觉)的平均值。 误差线表示参与者之间的标准误差。 请单击此处查看此图的较大版本。

图 6:散点图显示了三种立体视觉(随机点、Titmus、Frisby 立体视觉)从基线到 2 个月和 6 个月就诊的平均改善。 误差线表示参与者之间的标准误差。 请单击此处查看此图的较大版本。
表 1:弱视患者的临床特征。请点击此处下载此表格。
研究设计和受试者
34 名患有单侧弱视的参与者,包括 21 名男孩和 13 名女孩,年龄在 8.4 ± 2.7 岁之间,是新诊断的,在参加研究之前从未接受过任何治疗(包括眼镜佩戴或遮挡)。在 34 名参与者中,屈光参差性弱视最普遍 (25/34, 74%),而斜视性弱视最不普遍 (9/34, 26%)。临床详细信息如 表 1 所示。
通常认为,在单侧弱视患者中,较差的立体视觉与较差的弱视眼 VA 相关。以前关于弱视患者立体视觉丧失的功能后果的研究表明,立体视觉对视觉相关生活质量在功能上很重要22。然而,许多研究表明,立体视觉结果会受到测量方法的影响(即使是广泛使用的 Randot "圆圈"测试也有单眼线索,会导致假阳性结果)17,18,19,20 或其他测量问题 21,23,24.在这项研究中,我们比较了使用 Titmus 、 Random-dot 和 Frisby 立体视觉治疗期间单侧弱视测量立体视觉结果的差异。我们发现 3 种立体视觉测量在弱视治疗期间是不同的,但在弱视治疗期间的随访中,三种测量方法对立体视觉的改善没有差异。
众所周知,立体视觉和 VA 可以通过单独使用眼镜或闭塞治疗来有效恢复 15,16,25,26。Lee 和 Isenberg 发现 VA 和立体视之间存在显着的线性关系14。当对弱视采用闭塞疗法时,随着 VA 的改善,立体视觉(使用 Titmus 测试)通常也会改善(平均立体视从 1,167.4 角秒提高到 101 角秒;p < 0.0001)。在本研究中,我们为屈光参差性弱视患者规定了每天 4 小时的遮盖并全天佩戴眼镜。我们发现,用这三种方法测量的所有立体视觉都可以得到显著改善。我们患者的平均 Titmus 立体视觉从 1,146 角秒提高到 215 角秒 (p < 0.0001),这与 Lee 的发现相似。然而,这种微妙的差异可能是由于患者的年龄(Lee 与本研究,平均年龄:5.1 岁对 8.4 岁)或治疗时间(Lee 与本研究,平均持续时间:36 周对 6 个月)。Random-dot 和 Frisby 立体视觉测试的结果相同。这表明任何 Titmus、Random-dot 和 Frisby 立体视觉测试都可以推荐作为观察弱视治疗临床疗效的有效方法。
这三种立体方法的结果有什么不同吗?在测量过程中,哪种测量方法更有效、更可靠?为了回答这些问题,我们使用三种立体视觉方法测量了患者在每次门诊就诊时的立体视觉。我们发现在弱视治疗期间,三种立体视觉测量的结果不同。在弱视治疗期间,Titmus 立体视觉或 Frisby 立体视觉总是优于随机点立体视觉,但 Titmus 和 Frisby 立体视觉测试之间没有显着差异。这些结果表明,当用不同的测试测量时,立体视觉结果存在差异。如果我们使用 Titmus 测试测量弱视患者的立体视觉,实际结果可能不如测量结果好。然而,我们的研究纳入了相对较少的患者。更重要的是,尽管使用三种立体视觉方法的这些不同结果在第二次和第三次随访时与初次随访时相同,但结果可能会受到同步弱视治疗的影响。此外,立体视觉测量差异可能与初次就诊时的立体视觉水平有关。
例如,Farvardin 等人将 VA 测试与 TNO、Titmus 和 Randot 立体测试检测弱视的能力进行了比较27。在他们的研究中,Titmus 测试的平均立体视觉值为 420 ± 297.3 角秒,Randot 测试的平均立体视觉值为 388 ± 197.2 角秒,结果与我们的结果相反。这个相反的结果可能是由于参与者的立体视觉水平不同(Titmus:1,146 ± 1393 角秒 vs 420 ± 297.3 角秒;随机点立体视觉:1,702 ± 1404 角秒 vs 388 ± 197.2 角秒)。尽管第三次随访中立体视觉的测量水平与他们的结果相似(Titmus:215 ± 519 角秒 vs 420 ± 297.3 角秒;随机点立体视觉:950 ± 1,350 角秒 vs 388 ± 197.2 角秒),相反的结果可能受到同步弱视治疗的影响。
这提醒我们,当我们测量弱视患者的立体视觉时,不同的立体视觉测量方法可能会有不同的结果。各种方法之间的差异程度可能与患者的立体视觉水平有关。Marsh 等人系统地比较了正常人群和患者群体中的四种市售立体测试(ROE、Randot、Titmus 和 TNO),以试图确定它们的差异和临床实用性28。他们发现,正常组的不可检测性在 3.3% 到 6.7% 之间,而在患者组中,不检测性在 3.3% 到 20.0% 之间。因此,他们对目前的立体视力测试作为幼儿双眼功能障碍筛查设备的价值提出了严重的怀疑。因此,我们建议至少进行两种类型的立体测量来评估每个弱视。
在弱视治疗期间观察临床疗效的三种立体视觉测量方法中,哪种最有效?我们使用三种立体视觉测量比较了弱视患者在治疗期间的改善情况。有趣的是,从基线到 2 个月就诊或从基线到 6 个月就诊,Titmus 立体视觉和随机点立体视觉的平均改善没有差异。Titmus 立体视觉和 Frisby 立体视觉从基线到 2 个月或 6 个月就诊的平均改善也没有差异。这些发现对于测试立体视觉以观察弱视治疗期间的临床疗效具有重要意义。
对于弱视患者来说,立体视觉的变化是观察治疗是否有效的双眼视觉功能的重要指标。对于间歇性外斜视患者,立体视觉阈值通常用作临床实践中的管理指南。如果立体视觉似乎从一次到下一次就诊都减少了,眼科医生可能会得出结论,病情正在恶化,可能建议手术。我们的结果表明,三种立体视觉测量方法中的任何一种在测量弱视治疗期间的临床效果都具有相同的效果。因此,为了观察治疗效果,每种测量方法在治疗过程中具有相同的效果。尽管如此,如果我们的目标是评估目前的双眼功能,我们建议至少进行两种类型的立体测量来评估每个弱视病例。但是,无论使用哪种立体视觉测量方法,都应该按照标准化的方式进行测试。
作者没有需要披露的利益冲突。
这项工作得到了 JW KJ2021A0328 的安徽省高等院校自然科学研究项目的支持;转化医学研究项目 2022ZHYJ05 至 JW。作者声明没有竞争性的经济利益。
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 40 厘米标记尺 | |||
| Frisby 立体视觉测试仪 | Frisby Stereotest Co., 英国- | 该立体视觉由三个项目组成:6 mm 板(340 角秒)、3 mm(170 角秒)、1.5 mm(55 角秒)。 | |
| 随机点立体视觉测试仪 | 中国宝士佳股份有限公司 | - | 这个立体视觉包括;7 个随机点立体图(从 800 到 40 角秒)。 |
| SPSS 24.0 版 | IBM Corp., Armonk, NY | 统计分析软件 | |
| 标准翻滚 E 图 | Bjsibote Co., China | - | 执行标准编号: GB/T 11533-2011 |
| 秒表 | |||
| Titmus 立体视觉测试仪 | Stereo Optical Co., America | SO005 | 这个立体视觉由三个项目组成:蝴蝶(3,000 弧秒)、动物(800、400、200 弧秒)和圆圈(800–40 弧秒)。 |
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