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Methodenartikel

Vergleich der Übereinstimmung und Genauigkeit mit dem binokularen Wellenfront-Optometer mit Autorefraktor und Phoropter

1.1K Aufrufe

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DOI:

10.3791/68422

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16. September 2025

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1Shandong University of Traditional Chinese Medicine, 2Shandong Clinical Medicine Research Center, Affiliated Eye Hospital of Shandong University of Traditional Chinese Medicine

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das binokulare Wellenfront-Optometer stimmt sowohl bei objektiven als auch bei subjektiven Refraktionsmessungen gut mit herkömmlichen Refraktionstechniken überein und bietet eine überlegene Genauigkeit und klinischen Nutzen. Das standardisierte Protokoll reduziert die Arbeitsbelastung des Optikers und bietet eine genauere refraktive Beurteilung für Personen nach refraktiven Operationen.

Zusammenfassung

Ziel ist es, die Übereinstimmung und Genauigkeit der Brechung mit einem binokularen Wellenfront-Optometer mit dem Autorefraktor und dem Phoropter zu bewerten. Zu diesem Zweck wurden 1 Monat nach der refraktiven Hornhautoperation die rechten Augen von 125 Probanden in diese Querschnittsstudie aufgenommen. Objektive und subjektive Refraktionen wurden mit einem binokularen Wellenfront-Optometer, einem Autorefraktor und einem Phoropter im nicht-zykloplegischen Zustand gemessen. Die Unterschiede und die Übereinstimmung der refraktiven Daten wurden mit dem Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Test und Bland-Altman-Diagrammen analysiert. Die Unterschiede zwischen Kugel (Z=-0,872, p=0,38), J0 (Z=-0,065, p=0,95), J45 (Z=-1,199, p=0,23) und SE (Z=-1,316, p=0,19), die objektiv mit dem binokularen Wellenfront-Optometer und dem Autorefraktor detektiert wurden, waren statistisch nicht signifikant. Die Unterschiede zwischen J0 (Z=-0,533, p=0,59), J45 (Z=-0,724, p=0,47) und SE (Z=-0,933, p=0,35), die subjektiv mit dem binokularen Wellenfront-Optometer und dem Phoropter nachgewiesen wurden, waren statistisch nicht signifikant, während die Kugel (Z=-3,699, p<0,0001) statistisch signifikante Unterschiede aufwies. Die Bland-Altman-Diagramme zeigten eine Übereinstimmung zwischen der objektiven Brechung des binokularen Wellenfront-Optometers und dem Autorefraktor in der Kugel (95 % LoA: -1,00 dpt bis 0,89 dpt), J0 (95 % LoA: -0,47 dpt bis 0,47 dpt), J45 (95 % LoA: -0,55 dpt bis 0,58 dpt) und SE (95 % LoA: -0,89 dpt bis 0,96 dpt). Die Bland-Altman-Diagramme zeigten auch eine Übereinstimmung zwischen der subjektiven Brechung des binokularen Wellenfront-Optometers und dem Phoropter in der Kugel (95% LoA: -0,59 dpt bis 0,82 dpt), J0 (95% LoA: -0,47 dpt bis 0,43 dpt), J45 (95% LoA: -0,47 dpt bis 0,43 dpt) und SE (95% LoA: -0,66 dpt bis 0,74 dpt). Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das binokulare Wellenfront-Optometer ein effektives Instrument ist, das eine gute Übereinstimmung zwischen seinen objektiven und subjektiven Refraktionsergebnissen und denen von Autorefraktoren und Phoroptern zeigt, wobei seine kleineren Brechungsintervalle eine hohe Genauigkeit bei der Brechungsfehlererkennung bieten.

Einleitung

Die refraktive Hornhautchirurgie hat sich aufgrund ihrer Sicherheit, Wirksamkeit und Vorhersagbarkeit zu einer der wichtigsten Modalitäten zur Korrektur von Refraktionsfehlern entwickelt1. Die genaue Messung des Refraktionsfehlers ist ein wichtiger Indikator für die Beurteilung von Veränderungen der Sehqualität nach der refraktiven Chirurgie2. Derzeit werden objektive Refraktionsmessungen in der klinischen Praxis in der Regel durch den Autorefraktor detektiert und als Ausgangspunkt für die subjektive Refraktion verwendet. Die subjektive Refraktion wird in der Regel von einem Optometristen beurteilt, der den Phoropter bedient, und diese vom Optometristen ermittelte subjektive Refraktion wird als Goldstandard für die Bewertung des Brechungsfehlers verwendet 3,4. Die Auflösungsgrenze des menschlichen Auges für Brechungsänderungen in sphärischen Linsen kann 0,05 dpterreichen 4, aber der Autorefraktor und der Phoropter verwenden während des Tests Intervalle von 0,25 dpt. Bei Verwendung eines binokularen Wellenfrontphotometers zur Erkennung der Brechung wurde berichtet, dass Linsenintervalle von 0,05 dpt den Anteil der Augen verbesserten, die im Duo-Chrom-Test eine Rot-Grün-Gleichheit erreichten, verglichen mit Instrumenten mit 0,25 dptSchritten 5.

Nach der refraktiven Hornhautchirurgie ist die Genauigkeit des Autorefraktors aufgrund von Veränderungen der beiden refraktiven Medien, der Hornhaut und des Tränenfilms 6,7, beeinträchtigt, so dass die vom Autorefraktor gemessene objektive Brechung von dem vom Optometristen ermittelten subjektiven Brechungsfehler abweichen kann. Das binokulare Wellenfront-Optometer, das auf den Prinzipien von Hartmann-Shack und der adaptiven Optiktechnologie basiert, realisiert eine kontinuierliche Messung und verbessert das Rot-Grün-Gleichgewichtsverhältnis, indem es das Dioptrienintervallum 8 verringert. Adaptive Optiken werden auch zur Messung und Korrektur von Aberrationen eingesetzt, um die Bildqualität und die Effizienz der Refraktionsfehlererkennung zu verbessern 9,10,11. Der Wellenfrontsensor beschreibt die optischen Eigenschaften von Aberrationen niedriger und hoher Ordnung in den Zernike-Polynomen12,13 und transformiert Aberrationen niedriger Ordnung in die Objektivkugel und den Zylinder14. Basierend auf objektiven Ergebnissen wurden mit Hilfe von motorisiertem optischem Zoom und synthetischer Brechungskorrektur mit Doppelsäulenspiegel Optiken im Abstand von 0,05 dpt für die subjektive Brechungsimuliert 8. Er konnte Kugeln von -15,00 dpt bis 15,00 dpt detektieren. Dieses Instrument war mit zwei elektronischen Bildschirmen vor dem linken bzw. rechten Auge ausgestattet, um verschiedene Ziele während des Refraktionsprozesses zu simulieren. Das Instrument simulierte die in unterschiedlichen Entfernungen erscheinenden Ziele, indem es Ziele unterschiedlicher Größe präsentierte. Der Optometrist erkannte die Refraktion durch Bedienung einer elektronischen Software, die mit dem Gerät verbunden war. Theoretisch ermöglicht das binokulare Wellenfront-Optometer eine genauere Erkennung von Brechungsfehlern. Wenn die optischen Medien jedoch undurchsichtig waren, wie z. B. Katarakte, war das Instrument nicht in der Lage, eine Brechung zu erkennen.

In dieser Studie verwendeten wir das binokulare Wellenfront-Optometer, den Autorefraktor und den Phoropter, um den Brechungsfehler von Patienten 1 Monat nach der refraktiven Hornhautoperation zu messen. Ziel dieser Studie ist es, die Übereinstimmung von Brechungsfehlermessungen mit dem binokularen Wellenfront-Optometer mit dem Autorefraktor und dem Phoropter zu bewerten und festzustellen, ob das binokulare Wellenfront-Optometer im Vergleich zum Phoropter genauere Refraktionsverschreibungen liefert.

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Protokoll

Die Studie entsprach den Grundsätzen der Deklaration von Helsinki und wurde von der medizinischen Ethikkommission des Affiliated Eye Hospital der Shandong University of Traditional Chinese Medicine genehmigt [Zulassungs-Nr. HEC-HY-2023005KY]. Von allen Teilnehmern wurde eine Einverständniserklärung eingeholt. Alle Teilnehmer, die nach den Einschlusskriterien teilnahmeberechtigt waren, erklärten sich zur Teilnahme bereit. Anmeldedatum: 2024-05-28 00:00:00; Registrierungsnummer: ChiCTR2400084952; Registrierungsdatenbank: Chinesisches Register für klinische Studien.

1. Auswahl des Patienten

HINWEIS: Diese Querschnittsstudie umfasste 125 Teilnehmer (63 Männer und 62 Frauen), wobei das rechte Auge für die Analyse ausgewählt wurde. Alle Teilnehmer hatten sich zwischen August 2023 und Oktober 2023 einer refraktiven Hornhautoperation im Affiliated Eye Hospital der Shandong University of Traditional Chinese Medicine unterzogen.

  1. Einschlusskriterien
    1. Dazu gehören Patienten im Alter zwischen 18 und 35 Jahren, bei denen Kurzsichtigkeit in beiden Augen diagnostiziert wurde, Patienten, die sich vor 1 Monat einer refraktiven Hornhautoperation unterzogen haben, da dieser Zeitpunkt einen stabilen refraktiven Status gewährleistet, und Patienten mit korrekten Brechungsfehlern mit Brille für jeden Teilnehmer vor der Operation, um eine bestkorrigierte Sehschärfe von 20/20 oder besser auf jedem Auge zu gewährleisten.
  2. Ausschlusskriterien
    1. Patienten ohne pathologische Veränderungen des Auges außer Brechungsfehlern, die zu einer postoperativen Verschlechterung des Sehvermögens führen, Patienten mit Brechungsfehlern, die aufgrund genetischer oder angeborener Faktoren schwer zu korrigieren waren, und Patienten mit Farbenblindheit, Farbmangel oder signifikanter Rot-Grün-Präferenz in der Vorgeschichte.

2. Behandlungsverfahren

HINWEIS: Die objektive und subjektive Brechung wurde mit dem Autorefraktor Nidek AR-310A, dem Phoropter und dem binokularen Wellenfront-Optometer CXAZT/YGY-1 ohne Zykloplegie mit einer Raumbeleuchtung von 100 lx durchgeführt. Der Phoropter setzt sich aus Nidek RT-600 und Nidek SSC-350 zusammen.

  1. Reihenfolge der Optometrie
    1. Führen Sie die erste Untersuchung mit dem Autorefraktor für alle Teilnehmer durch und verwenden Sie eine einfache Randomisierung, um die Reihenfolge der nachfolgenden Untersuchungen zwischen dem binokularen Wellenfront-Optometer und dem Phoropter zu bestimmen. Halten Sie nach Abschluss der subjektiven Refraktion einen Abstand von 10 Minuten zwischen den Untersuchungen an verschiedenen Instrumenten ein.
  2. Verfahren des binokularen Wellenfront-Optometers
    1. Sorgen Sie für einen festen Stirnkontakt mit der Kopfstützenstange und eine sichere Positionierung des Kinns auf der Kinnstütze. Klicken Sie auf die Schaltfläche Test starten , um den Erfassungsabstand automatisch zu kalibrieren und die Objektivbrechung in Schritten von 0,05 dpt zu messen.
    2. Klicken Sie auf die elektronische Software , um den Verschluss des rechten Auges zu simulieren, und weisen Sie das linke Auge an, die 20/20-Linie der Optotypen zu sehen (nicht zu identifizieren). Fragen Sie die Teilnehmer, wenn sie keine Optotypen sehen können; Messen Sie erneut die objektive Brechung.
    3. Führen Sie den Rot-Grün-Duo-Chrom-Test durch. Wählen Sie Grün klar, um das Hinzufügen einer positiven Kugellinse zu simulieren, wenn die grünen Hintergründe klarer erscheinen, oder wählen Sie Rot klar , um das Hinzufügen einer negativen Kugellinse zu simulieren, wenn die roten Hintergründe klarer erscheinen. Passen Sie das Objektiv nicht an, nachdem die Teilnehmer auf beiden Hintergründen die gleiche Klarheit beobachtethaben 15.
    4. Führen Sie den Jackson-Kreuzzylindertest durch, indem Sie mit elektronischer Software zwei Wabenbilder simulieren. Klicken Sie hier, um das Einstellen der Achse in 1°-Schritten zu simulieren, bis die Teilnehmer auf zwei Bildern die gleiche Klarheit sehen und so die Achse bestimmen.
    5. Klicken Sie auf diese Option, um das Hinzufügen einer negativen Zylinderlinse mit 0,10 dpt zu simulieren, wenn das erste Bild klar ist, oder um eine positive Zylinderlinse mit 0,05 dpt hinzuzufügen, wenn das zweite Bild klar ist. Passen Sie an, bis die Teilnehmer auf beiden Bildern die gleiche Klarheit feststellen und den Zylinder bestimmen. Führen Sie den Duo-Chrom-Test erneut durch, wenn Zylinder und Achse modifiziert werden.
    6. Wiederholen Sie die obigen Schritte für die richtige Augenuntersuchung.
    7. Bitten Sie die Teilnehmer, die beiden getrennten Linien der Optotypen zu beobachten, klicken Sie auf "Upper Sharper ", wenn die obere Linie schärfer erscheint, oder klicken Sie auf "Lower Sharper ", wenn die untere Linie klarer ist. Fahren Sie fort, bis die Teilnehmer die gleiche Klarheit angeben und den binokularen Gleichgewichtstest abschließen.
    8. Simulieren Sie, wie Sie eine positive Linse hinzufügen, um beide Augen zu beschlagen, und erhöhen Sie dann die negative Kugellinse, bis die Teilnehmer keine weitere Verbesserung der Sehschärfe berichten.
    9. Führen Sie den Duo-Chrom-Test für beide Augen durch. Wenn die Gleichheit von Rot und Grün nicht erreicht werden konnte, wählen Sie die negativste Kugellinse, die Rot nicht in Grün ändern konnte16,17. Notieren Sie eine subjektive Brechungsverschreibung vom binokularen Wellenfront-Optometer als Kugel, Zylinder und Achse.
  3. Autorefraktor- und Phoropter-Verfahren
    1. Berechnen Sie die Objektivbrechung automatisch mit dem Autorefraktor durch Analyse des vom Auge reflektierten Infrarotlichts.
    2. Geben Sie die objektiven Refraktionsergebnisse in den Phoropter ein und verwenden Sie dieses Instrument für alle nachfolgenden Verfahren (Schritte 2.3.3 bis 2.3.9).
    3. Maximales Plus bis maximale Sehschärfe. Verschließen Sie das linke Auge und fügen Sie dem rechten Auge eine 0,25-D-Kugellinse hinzu, wodurch die Sehschärfe auf 20/66 beschlagen wird. Fügen Sie nach und nach eine Kugellinse von -0,25 dpt hinzu, um die Korrektur zu verfeinern, bis die beste korrigierte Sehschärfe erreicht ist.
    4. Führen Sie den Rot-Grün-Duo-Chrom-Test durch. Fügen Sie eine Kugellinse von -0,25 dpt hinzu, wenn die roten Hintergründe klarer erscheinen, oder subtrahieren Sie -0,25 dpt, wenn die grünen Hintergründe klarer erscheinen. Wiederholen Sie den Vorgang, bis beide Hintergründe gleich klar sind.
    5. Präsentieren Sie die Wabenziele und verwenden Sie den Jackson-Kreuzzylinder, um die Klarheit der beiden Orientierungen zu vergleichen. Stellen Sie die Achse in Schritten von 10° (oder 5°) in Richtung der negativen Achse (rote Punkte) ein, bis die Teilnehmer auf beiden Ausrichtungen gleich klar sehen und so die Achse bestimmen.
    6. Richten Sie die negative Achse (P-Position) des Querzylinders an der astigmatischen Achse aus und vergleichen Sie die Elastizität der beiden Ziele. Fügen Sie eine Zylinderlinse von -0,25 dpt hinzu, wenn das Ziel klarer ist, wenn die negative Achse (rote Punkte) an der Achse ausgerichtet ist, oder subtrahieren Sie eine Zylinderlinse von -0,25 dpt, wenn dies nicht der Fall ist. Fahren Sie mit der Einstellung fort, bis die Klarheit in beiden Ausrichtungen konstant ist, wodurch der Zylinder bestimmt wird.
    7. Wiederholen Sie die Schritte 2.3.3 bis 2.3.4, um die Brechung des rechten Auges abzuschließen. Wiederholen Sie den Test für das linke Auge nach den Schritten 2.3.3 bis 2.3.6.
    8. Beschlagen Sie beide Augen, indem Sie eine Kugellinse mit +0,75 D hinzufügen. Verwenden Sie die vertikale Prismendissoziation, um die Bilder für jedes Auge zu trennen. Fügen Sie dem klareren Bild eine Kugellinse mit +0,25 dpt hinzu, bis beide Bilder gleich klar erscheinen.
    9. Entfernen Sie das Prisma und verkleinern Sie die Kugellinse mit -0,25 dpt schrittweise, bis die beste korrigierte Sehschärfe für beide Augen erreicht ist. Führen Sie den Rot-Grün-Duo-Chrom-Test für beide Augen durch. Bestätigen Sie die subjektive Refraktion.
  4. Untersuchung der bestkorrigierten Sehschärfe
    1. Verwenden Sie Testrahmen mit losen Testlinsen, die den subjektiven Verschreibungen des Phoropters und des binokularen Wellenfront-Optometers entsprechen. Richten Sie das binokulare Wellenfront-Optometer mit einer losen Testlinse AZT-203 in 0,05 D-Schritten ein. Richten Sie den Phoropter mit der Trialcase-Linse 266-B in Schritten von 0,25 D ein.
    2. Passen Sie beide Augen mit der Probelinse an. Bestimmen Sie die Reihenfolge der beiden Testlinsen nach dem Zufallsprinzip und bitten Sie den Teilnehmer, jedes Paar Testlinsen 5 Minuten lang zu tragen.
    3. Weisen Sie die Teilnehmer an, die Testlinse zu tragen und die bestkorrigierte Sehschärfe des rechten und linken Auges jedes Teilnehmers mit Hilfe von Snellen-Diagrammen in einem Inspektionsabstand von 6 m zu messen. Bewerten und notieren Sie die am besten korrigierte Sehschärfe nach Zeilen.
    4. Bitten Sie die Teilnehmer, die Ziellinie zu beobachten, die ihrer optimalen korrigierten Sehschärfe entspricht. Identifizieren Sie, welches Testobjektiv kleinere und dunklere klare Ziele bietet. Zeichnen Sie nur die Ergebnisse der Testlinse des rechten Auges auf, um die interokulare Korrelationsverzerrung zu minimieren.

3. Statistische Analyse

  1. Extrahieren Sie die wichtigsten Brechungsvariablen, einschließlich Kugel, Zylinder, Achse und bestkorrigierte Sehschärfe, von verschiedenen Instrumenten in dieser Studie. Berechnen Sie das sphärische Äquivalent (SE) mit der Formel:
    Mittelwert SE = Kugel + [Zylinder/2]
  2. Konvertieren Sie sphärzylindrische Brechungswerte in Leistungsvektoren für Astigmatismus unter Verwendung der Formeln von Thibos et al.18, ausgedrückt wie folgt, mit J0 (Achsen bei 180° und 90°) und J45 (Achsen bei 45° und 135°).
    J0=-(Zylinder/2) x cos(2 x Achse); J45=-(Zylinder/2) x Sinus(2 x Achse)
  3. Führen Sie alle statistischen Analysen mit dem SPSS-Softwarepaket Version 27.0 durch.
  4. Beurteilen Sie die Datennormalität mit dem Kolmogorov-Smirnov-Test und prüfen Sie, ob die Daten einer Normalverteilung folgen. Die deskriptive Statistik umfasste den Median, die unteren Quartile und die oberen Quartile. Vergleichen Sie Messunterschiede mit dem Wilcoxon-Rangtest mit Vorzeichen.
  5. Schätzung der Übereinstimmung optometrischer Ergebnisse zwischen Instrumenten unter Verwendung von Bland-Altman-Diagrammen. Berechnen Sie die Übereinstimmungsgrenze, indem Sie die Differenz zwischen den beiden Messungen nehmen und die Standardabweichung des Mittelwerts mit 1,96 multiplizieren, und betrachten Sie alle Tests als statistisch signifikant bei 95 % (p < 0,05).

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Ergebnisse

Demonstration der Genauigkeit des binokularen Wellenfront-Optometers bei refraktiven Messungen durch Refraktionsanalyse und Übereinstimmungsanalysen bei gleichzeitiger Veranschaulichung seiner Vorteile bei der Verbesserung der Sehergebnisse durch bestkorrigierte Sehschärfe und Ergebnisse von Versuchslinsen.

Brechungsanalyse
Es gab keine signifikanten Unterschiede in der Kugel (Z=-0,87, p=0,38), J0 (Z=-0,07, p=0,95), J45 (Z=-1,20, p=0,23) und SE (Z=-1,3...

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Diskussion

Das in dieser Querschnittsstudie verwendete binokulare Wellenfront-Optometer ist ein integriertes subjektiv-objektives optometrisches Gerät. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die Differenz zwischen der objektiven Brechung, die mit dem binokularen Wellenfront-Optometer und dem Autorefraktor gemessen wurde, statistisch nicht signifikant war, und die Bland-Altman-Übereinstimmungsdiagramme zeigten eine gute Übereinstimmung zwischen den beiden Instrumenten. Die objektive Refraktion, di...

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Offenlegungen

Alle Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Diese Forschung erhielt keine spezifischen Zuschüsse von Förderagenturen im öffentlichen, kommerziellen oder gemeinnützigen Sektor.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Autorefraktor Nidek GmbHAR-310A Ein Gerät zur Erkennung der Objektivbrechung
Binokulares Wellenfront-OptometerAizhitong Medical Technology Co., LtdZJAZT/BQYGY-1Ein Gerät mit gleichzeitiger subjektiver und objektiver Optometrie und Wellenfrontaberrationsanalyse
PhoroptorNidek GmbH  Nidek RT-600 und Nidek SSC-350 Ein Gerät zum Nachweis der subjektiven Brechung
Prozessfall-Linse Verifizierter Lieferant - Danyang Huahui Optisches Instrument Co., Ltd266-BVersuchslinse in 0,25-D-Schritten für den Phoroptor
Test-ObjektivAizhitong Medical Technology Co., LtdAZT-203Versuchslinse in 0,05-D-Schritten für das binokulare Wellenfront-Optometer 

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