方法論記事

眼鏡矯正近視患者における両眼動的視力

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DOI:

10.3791/63864

2022年3月29日

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この記事について

サマリー

本研究では、眼鏡矯正により近視被験者の動的視力(DVA)を正確に調べる方法を示します。さらなる分析により、屈折状態が子宮遠に近いほど、眼鏡補正された両眼DVAは毎秒40度と80度の両方で優れていることが示されました。

要約

現在の臨床視覚評価は、主に静的視覚に焦点を当てています。しかし、静的視覚は、動く視標が毎日頻繁に観察されるため、実際の視覚機能を十分に反映していない可能性があります。動的視力(DVA)は、特にオブジェクトが高速で移動している場合に、実際の状況をよりよく反映する可能性があります。近視は、眼鏡で便利に矯正された静的な未補正距離視力に影響を与えます。ただし、末梢の焦点ぼけとプリズム効果により、眼鏡補正がDVAに影響を与える可能性があります。本研究は、近視患者における眼鏡矯正DVAを調べるための標準的な方法を示し、眼鏡矯正がDVAに及ぼす影響を検討することを目的とした。

最初に、屈折異常を補正するための眼鏡処方を提供するために、標準的な主観屈折が実施されました。次に、物体移動DVAプロトコルを使用して両眼距離視力補正DVAを調べました。ソフトウェアは、画面上にプリセットされた速度とサイズに従って移動する視標を表示するように設計されています。視標は標準の対数視覚チャート文字Eであり、テスト中に左側から右側に水平に移動します。サイズごとにランダムな開口方向を持つ移動オプトタイプが表示されます。被験者は視標の開口方向を特定する必要があり、DVAは、対数視力のアルゴリズムに従って計算された、被験者が認識できる最小の視標として定義されます。

次に、この方法は、眼鏡が正常の静的視力に矯正された181人の若い近視被験者に適用されました。利き目、シクロプレジック主観屈折(球と円柱)、調節機能(負および正の相対調節、両眼クロスシリンダー)、および毎秒40度および80度での両眼DVA(dps)を調べました。結果は、年齢が上がるにつれて、DVAが最初に増加し、次に減少することを示しました。近視が眼鏡で完全に矯正された場合、より悪い両眼DVAはより重大な近視性屈折異常と関連していた。利き目、調節機能、両眼DVAの間に相関はなかった。

概要

現在の視覚評価は、主に静的視力(SVA)、視野、コントラスト感度などの静的視覚に焦点を当てています。日常生活では、物体または観察者のどちらかが静止しているのではなく、動いていることがよくあります。そのため、SVAは日常生活、特にスポーツや運転中など高速で物体が動いている場合、視覚機能を十分に反映しない可能性があります1。DVAは、実際の状況をよりよく反映し、視覚障害と改善に対してより敏感になる可能性のある、移動する視標1,2の詳細を識別する機能を定義します3,4さらに、主に末梢網膜に位置する大細胞(M)神経節細胞は主に高時間周波数信号を伝達するため、DVAはSVA 5,6とは異なる視覚信号伝達を反映する可能性があります。DVAテスト(DVAT)は、主に静的オブジェクトDVATと移動オブジェクトDVATの2つのタイプに分けることができます。静的物体DVATは前庭-眼反射7,8,9,10を示すが、移動物体DVATは、移動する標的の識別において視力を検出するために臨床眼科で一般的に適用される3,4

近視の有病率は、特にアジア諸国で、ここ数十年で急速に増加しています11。近視は、静的な未矯正距離視力に本質的な影響を及ぼし、さまざまなレンズで矯正することができます。眼鏡は、アクセシビリティと利便性のために近視患者の間で主に使用されています。しかしながら、眼鏡、特に高近視レンズは、周辺領域12,13,14,15を通して観察される不明瞭で歪んだ画像を引き起こす明らかな周辺焦点ぼけおよびプリズム効果を有する。静的な視標の場合、被験者は通常、明確な視力を得ることができる眼鏡の中央領域を使用します。ただし、移動するターゲットは、眼鏡の最も明確なポイントから簡単に移動できます。したがって、眼鏡矯正では、近視の被験者は正常なSVAを持ち、DVAに影響を与える可能性があります。しかし、眼鏡をかけている集団のDVAに対する近視度の影響を調査するための研究は行われていません。

この研究は、眼鏡矯正近視患者のDVAを調べる方法を示し、眼鏡矯正患者の移動物体両眼DVAに対する近視視視度の影響を検討することを目的としています。この研究は、眼鏡の影響と、運動関連活動に対する矯正近視の影響に関する証拠を考慮して、臨床眼科におけるDVATを正確に解釈するための基礎を提供します。

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プロトコル

本研究では、北京大学第三病院眼科に連続近視患者を登録しました。研究プロトコルは北京大学第三病院倫理委員会によって承認され、各参加者からインフォームドコンセントが得られました。

1.患者の準備

  1. 次の最初の包含基準を使用して、被験者を登録します:17〜45歳の近視被験者。
  2. 次の除外基準を使用してください:角膜炎、緑内障、白内障、網膜および黄斑疾患を含む、矯正距離視力(CDVA)に大きな影響を与える眼疾患の病歴。補正されていない距離視力(標準の対数VAチャートを使用)、利き目、眼圧、細隙灯、角膜トポグラフィー、眼底写真、自動コンピューター検眼、サイクロプレジック主観屈折、およびCDVAを評価します。円錐角膜、曇った角膜、または網膜の破損、網膜血管の炎症、先天性網膜および黄斑疾患、またはゼロより悪い単眼CDVAを含む網膜異常のある参加者を除外します(標準の対数VAチャートに基づく)。
  3. テスト距離、環境、ハードウェア、ソフトウェア、移動モード、ルールなど、DVA テスト コンポーネントを次のように設定します。
    1. テスト距離と環境については、画面のサイズと検査要件に応じてテスト距離を設定します。
      注:ここでは、DVAは静かで明るい部屋(輝度15〜30ルクス)で2.5mで評価されました。
    2. ハードウェアの場合は、24インチのインプレーンスイッチング(IPS)またはツイストネマティック(TN)画面(リフレッシュレート、60〜144 Hz、応答レート5ミリ秒未満)でオプトタイプを提示します。
    3. ソフトウェアが、プリセットの速度とサイズに従って視標を表示するように設計されていることを確認します。動的視標を、上、左、下、右の4つの開口方向を持つ標準の対数視覚チャートに従って設計された文字Eとして使用します。テスト距離で提示されたモーション視標の視角が、標準の対数視覚チャートの小数サイズと視線タイプと等しいことを確認します。文字Eの色を黒、背景を白に設定します。視野角が毎秒変化するときの運動速度を表現します。
    4. 移動モード:テスト中に、特定のサイズと速度の視標が画面の左側の中央に表示され、右側に水平に移動してから消えることを確認します。
    5. テストルール:被験者に視覚ターゲットの開口方向を特定するように依頼します。被験者が認識できる特定の速度で最小の視覚ターゲットをテストします。

2.主観的屈折

注:主観的なシクロプレジック屈折の結果は、近視の被験者の屈折異常を修正するための眼鏡処方の基礎です。

  1. 主観的なシクロプレジック屈折の一次データとして自動コンピューター検眼を実行し、瞳孔距離を測定します。
  2. 片方の目を一度に調べ、もう一方の目を遮ります。
    1. まず、最大プラスから最大視力を達成します:+ 0.75〜+ 1.0 Dレンズで曇り、0.3〜0.5(10進視力)の視力を誘発します。次に、0.25Dステップで正レンズを徐々に減らします。ランカスター赤緑テストを使用して、正確な球面視度を調整します。患者が赤/緑の背景に対して見られる文字がより鮮明であると報告した場合は、さらにネガティブ/ポジティブレンズを追加します。
      注:一次球状視度は、上記のステップの後に得られます。
  3. 円柱軸を調整します。
    1. サムホイールの接続線が乱視の軸と平行になるように、ジャクソンクロスシリンダーデバイスを「軸」の位置に置きます。サムホイールを回転させ、被験者に両側の透明度を比較するように依頼します。シリンダー軸を側面のクロスシリンダーの赤い点に向かって回し、視界がはっきりします。エンドポイントまでバイナリ比較を繰り返します。
  4. シリンダー出力を調整します。
    1. サムホイールの接続線が乱視軸に対して45°になるようにジャクソンクロスシリンダーデバイスを回します。サムホイールを回転させ、被験者に両側の透明度を比較するように依頼します。患者が、シリンダー軸に沿ったクロスシリンダーの赤/白の点の接続線のより明確な配置を報告した場合は、それぞれ負/正のレンズを追加します。エンドポイントまでバイナリ比較を繰り返します。
  5. 2番目の最大プラスから最大視力については、ランカスター赤緑テストを繰り返して、正確な球面視度を調整します。
  6. 両眼バランスのために、片方の目の前に6Δの垂直プリズムを適用して両眼視を解離させます。両目の間の視標の鮮明さのバランスを取ります。

3.動的視力検査

注:DVAは、本研究では眼鏡で完全に矯正された屈折異常で双眼で測定されました。

  1. テストの設定
    1. 要件に応じてテスト距離を調整します。シートを調整して、被写体の視界が画面の中間レベルになるようにします。被験者が距離視力補正眼鏡を双眼で着用していることを確認します。
  2. テストパラメータ設定
    1. 視標の移動速度と初期視標サイズを設定します。
  3. 事前テストでは、被験者がテストモードを理解するように導くために、ランダムな開始方向を持つ5つのオプトタイプを表示します。
  4. 正式なテスト
    1. 最適補正距離視力よりも大きいサイズ3〜4行でテストを開始します。ランダムな開眼方向で視標を表示します。
    2. 被験者に、移動する視標の開口方向を特定するように依頼します。被験者の応答の後に次の視標を提示します。特定のサイズに対して8つのオプトタイプを提示します。8 つの視標のうち 5 つが正しく識別された場合は、視標を 1 サイズ小さく調整します。被験者が5つ未満のオプトタイプを識別できるサイズが得られるまで、上記の手順を繰り返します。
  5. 被験者が認識できる最小サイズ(A、10進VA)(8つのオプトタイプのうち5つが正しく識別されます)と、Aより1サイズ小さい場合に認識されるオプトタイプの数(b)を記録します。
  6. DVA 計算
    1. 識別された各視標が0.1/8の視力を獲得するように、サイズごとに8つの視標を提示します。式(1)に示すように、対数視力のアルゴリズムに従ってDVAを計算します。A と b の説明については、ステップ 3.5 を参照してください。
      figure-protocol-1 (1)
      注:本研究では、40dpsと80dpsのオプトタイプを順番に調べました。以前の研究では、30〜60 dpsで移動する動的物体を観察するときにスムーズな追跡を適用できることが報告されていますが、60 dpsより速く移動する物体を観察するには頭の動きとサッカードが含まれます16,17。したがって、40dpsと80dpsの2つの動作速度が選択されました。

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結果

科目試験
登録された被験者について、負の相対的調節(NRA)、調節反応(両眼クロスシリンダー(BCC))、および正の相対的調節(PRA)を含む調節機能を上記の順序で調べました。40 dpsおよび80 dpsでの両眼DVAは、主観的屈折に基づいて遠隔視力補正眼鏡でテストされました。

統計解析
統計分析は科学統計ソフトウェアを使用して実行されました。連続変数の記述統計量は平均と標準偏差として報告され、カテゴリ変数には数と比率が適用されました。両眼差(OD/OS)は右眼と左眼の差の絶対値であり、両眼差(D/ND)は利き目の差から非利き目の値を差し引いて算出した。

対応のある t検定を使用して、40dpsと80dpsでのDVAを比較しました。線形モデル、二次モデル、および3次モデルを含む曲線推定を使用して、DVAと年齢の相関を適合させました。潜在的に影響を与える要因を分析するために、従属変数としてDVAに適合するように線形混合モデルを確立...

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ディスカッション

DVAは、日常生活における実際の視覚をよりよく反映する可能性のある視覚機能を評価するための有望な指標です。近視患者は正常なSVAを矯正できたはずですが、DVAが影響を受ける可能性があります。この研究では、眼鏡補正で近視被験者のDVAを正確に調べる方法を示し、屈折、調節、利き目などの検眼パラメータとの相関を分析します。結果は、40dpsでのDVAが80dpsのDVAよりも優れていることを示しました。屈折状態が子宮遠に近いほど、40および80dpsで眼鏡補正されたDVAが優れています。DVAおよび調節機能パラメータと利き目との間に相関は見られなかった。

本研究では、すべての被験者について眼鏡でSVAを完全に矯正しました。ただし、DVA値は人によって異なります。単一因子線形混合モデルの結果は、単眼および両眼平均球およびSEがすべてDVAの重要な影響力因子であることを示し、これは屈折状態が子宮遠に近いほど、40および80dpsでのDVAが優れていることを意味します。結果は、アメトロピアによって引き起こされるDVAの減少は、眼鏡で完全に修正するのが難しい可能性があることを示唆しました。いくつ...

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開示事項

著者は、競合する利益がないことを宣言します。

謝辞

この研究は、北京市自然科学基金会(7202229)の支援を受けました。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
自動コンピュータ検眼TOPCONKR8100
角膜トポグラフィーOCULUSPentacam
動的視力試験設計ソフトウェアMathworksmatlab 2017b
眼底写真デイトナ
MatlabMathworks2017b
非接触眼圧測定キヤノンTX-20
フォロプター NIDEKRT-5100
科学統計ソフトウェアIBMSPSS 26.0
リットランプKonizIM 900

参考文献

  1. Nakatsuka, M., et al. Effect of static visual acuity on dynamic visual acuity: a pilot study. Perceptual and Motor Skills. 103 (1), 160-164 (2006).
  2. Ueda, T., Nawa, Y., Okamoto, M., Hara, Y. Effect of pupil size on dynamic visual acuity. Perceptual and Motor Skills. 104 (1), 267-272 (2007).
  3. Ao, M., et al. Significant improvement in dynamic visual acuity after cataract surgery: a promising potential parameter for functional vision. PLoS One. 9 (12), 115812(2014).
  4. Ren, X., et al. A novel standardized test system to evaluate dynamic visual acuity post trifocal or monofocal intraocular lens implantation: a multicenter study. Eye. 34 (12), 2235-2241 (2020).
  5. Dacey, D. M., Peterson, B. B., Robinson, F. R., Gamlin, P. D. Fireworks in the primate retina: in vitro photodynamics reveals diverse LGN-projecting ganglion cell types. Neuron. 37 (1), 15-27 (2003).
  6. Skottun, B. C. A few words on differentiating magno- and parvocellular contributions to vision on the basis of temporal frequency. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 71, 756-760 (2016).
  7. Janky, K. L., Zuniga, M. G., Ward, B., Carey, J. P., Schubert, M. C. Canal plane dynamic visual acuity in superior canal dehiscence. Otology & Neurotology. 35 (5), 844-849 (2014).
  8. Gimmon, Y., Schubert, M. C. Vestibular testing-rotary chair and dynamic visual acuity tests. Advances in Oto-Rhino-Laryngology. 82, 39-46 (2019).
  9. Verbecque, E., et al. Dynamic visual acuity test while walking or running on treadmill: Reliability and normative data. Gait & Posture. 65, 137-142 (2018).
  10. Verbecque, E., et al. Feasibility of the clinical dynamic visual acuity test in typically developing preschoolers. European Archives of Oto-Rhino-Laryngology. 275 (5), 1343-1348 (2018).
  11. Morgan, I. G., et al. The epidemics of myopia: Aetiology and prevention. Progress in Retinal and Eye Research. 62, 134-149 (2018).
  12. Lewerenz, D., Blanco, D., Ratzlaff, C., Zodrow, A. The effect of prism on preferred retinal locus. Clinical and Experimental Optometry. 101 (2), 260-266 (2018).
  13. Lin, Z., et al. Peripheral defocus with single-vision eyeglass lenses in myopic children. Optometry and Vision Science. 87 (1), 4-9 (2010).
  14. Backhouse, S., Fox, S., Ibrahim, B., Phillips, J. R. Peripheral refraction in myopia corrected with eyeglasss versus contact lenses. Ophthalmic and Physiological Optics. 32 (4), 294-303 (2012).
  15. Bakaraju, R. C., Ehrmann, K., Ho, A., Papas, E. B. Pantoscopic tilt in eyeglass-corrected myopia and its effect on peripheral refraction. Ophthalmic and Physiological Optics. 28 (6), 538-549 (2008).
  16. Hasegawa, T., Yamashita, M., Suzuki, T., Hisa, Y., Wada, Y. Active linear head motion improves dynamic visual acuity in pursuing a high-speed moving object. Experimental Brain Research. 194 (4), 505-516 (2009).
  17. Meyer, C. H., Lasker, A. G., Robinson, D. A. The upper limit of human smooth pursuit velocity. Vision Research. 25 (4), 561-563 (1985).
  18. Fogt, N. The negative directional aftereffect associated with adaptation to the prismatic effects of eyeglass lenses. Optometry and Vision Science. 77 (2), 96-101 (2000).
  19. Chang, S. T., Liu, Y. H., Lee, J. S., See, L. C. Comparing sports vision among three groups of soft tennis adolescent athletes: Normal vision, refractive errors with and without correction. Indian Journal of Ophthalmology. 63 (9), 716-721 (2015).
  20. Dacey, D. M. Physiology, morphology and spatial densities of identified ganglion cell types in primate retina. Ciba Foundation Symposium. 184, 12-34 (1994).
  21. Lee, M. W., Nam, K. Y., Park, H. J., Lim, H. B., Kim, J. Y. Longitudinal changes in the ganglion cell-inner plexiform layer thickness in high myopia: a prospective observational study. British Journal of Ophthalmology. 104 (5), 604-609 (2020).
  22. Seo, S., et al. Ganglion cell-inner plexiform layer and retinal nerve fiber layer thickness according to myopia and optic disc area: a quantitative and three-dimensional analysis. BMC Ophthalmology. 17 (1), 22(2017).
  23. Zhang, M., et al. eyeglass wear, and risk of bicycle accidents among rural Chinese secondary school students: the Xichang Pediatric Refractive Error Study report no. 7. Archives of Ophthalmology. 127 (6), 776-783 (2009).

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