Subiektywny test refrakcji przy użyciu smartfona do badań przesiewowych wzroku
18 października 2024
Ten artykuł przedstawia protokoły i dane walidacji klinicznej dotyczące korzystania z aplikacji na smartfony do subiektywnego pomiaru wady refrakcji.
Rozwijamy mobilną technologię zdrowotną, aby rozwiązać problemy związane z dostępnością, nierównościami i równością w opiece okulistycznej. W tym artykule pokazujemy, jak używać naszej aplikacji mobilnej do pomiaru odległości między źrenicami, odpowiednika sferycznego załamania światła i stygmatyzmu. Nieskorygowana wada refrakcji jest główną przyczyną upośledzenia wzroku na świecie.
Na obszarach o słabo rozwiniętej infrastrukturze, obszarach wiejskich, obszarach o niskich dochodach, wiele osób nie ma dostępu do rutynowej opieki okulistycznej. Dzięki naszej aplikacji chcemy umożliwić osobom, które nie są profesjonalistami w dziedzinie okulistyki, pomoc w zaspokojeniu niektórych podstawowych potrzeb w zakresie ochrony wzroku. Nasza aplikacja do badań przesiewowych wzroku może być używana po zainstalowaniu, ogólnie rzecz biorąc, smartfona.
Nie ma potrzeby kupowania żadnych specjalnych przystawek do telefonu. Ta funkcja sprawia, że narzędzie do badań przesiewowych jest łatwo dostępne, nawet z wielu obszarów wiejskich. Aby rozpocząć, uruchom aplikację i dotknij przycisku IPD na stronie głównej.
Umieść telefon w odległości około 40 centymetrów od pacjenta na wysokości oczu i poproś pacjenta, aby spojrzał na latarkę na ekranie telefonu. Stuknij okrągły przycisk po prawej stronie, aby zrobić zdjęcie twarzy pacjenta. Aplikacja rozpocznie wtedy automatyczne przetwarzanie obrazu.
Gdy na ekranie pojawią się dwa zielone krzyżyki, sprawdź, czy są one wyrównane ze środkiem oczu pacjenta. Jeśli krzyż nitkowy jest prawidłowo ustawiony, dotknij przycisku ZAPISZ. Uruchom aplikację i dotknij przycisku REFRAKCJA na stronie głównej.
Umieść telefon w odległości co najmniej dwóch metrów od pacjenta. Wybierz E dla bodźców wirujących E. Następnie wybierz oko, które ma być mierzone i poproś pacjenta o zakrycie drugiego oka.
Teraz trzymaj telefon tak, aby ekran był skierowany w stronę pacjenta i naciśnij przycisk START. Zapytaj pacjenta, czy potrafi zidentyfikować orientację liter wyświetlanych na ekranie telefonu. Jeśli pacjent nie może zidentyfikować orientacji liter, stopniowo przesuwaj telefon w jego stronę, pytając, czy widzi orientację liter.
Następnie dotknij przycisku ZWERYFIKUJ, aby wyświetlić prawidłowe orientacje liter na ekranie. Porównaj prawidłową orientację liter z odpowiedziami pacjenta. Jeśli wszystkie trzy odpowiedzi są zgodne, dotknij PRAWIDŁOWEGO przycisku, aby zakończyć test.
Uruchom aplikację i dotknij przycisku REFRAKCJA na stronie głównej. Zacznij od umieszczenia telefonu w odległości co najmniej dwóch metrów od pacjenta i wybierz bodziec Astigmatism1. Wybierz oko, które ma być mierzone i poproś pacjenta o zakrycie drugiego oka.
Trzymaj telefon tak, aby ekran był skierowany w stronę pacjenta i naciśnij przycisk START. Zapytaj pacjenta, czy grupa linii pojawia się jako trzy oddzielne linie w dowolnym kierunku. Zatrzymaj się, gdy tylko zobaczą oddzielone linie w co najmniej jednym kierunku.
Teraz wybierz bodziec Astigmatism2. Obróć telefon wokół osi prostopadłej do ekranu, aż klasyfikacja zrówna się z najwyraźniejszą grupą linii astygmatyzmu1. Dostosuj obrót telefonu, aby znaleźć najlepszy kąt, pod którym pacjent może równie wyraźnie widzieć czerwone i zielone pola oceny.
Po znalezieniu dotknij przycisku PUNKT 1, aby nagrać pierwszy odległy punkt. Zauważ, że PUNKT 1 jest rejestrowany, bodziec astygmatyzmu dwa jest automatycznie obracany o 90 stopni. Od pierwszej pozycji w odległym punkcie utrzymuj orientację telefonu i stopniowo zbliżaj go do pacjenta, aż będzie on mógł równie wyraźnie zobaczyć czerwone i zielone łaty oceny i zidentyfikować szerszy koniec.
Następnie dotknij przycisku PUNKT 2, aby nagrać drugi odległy punkt. Na podstawie dwóch odległych punktów aplikacja obliczy sferyczną wadę refrakcji i astygmatyzm i wyświetli wyniki na ekranie. W oknie komunikatu o wyniku naciśnij przycisk ZAPISZ, aby zapisać wyniki.
Pomiar sferycznego odpowiednika w aplikacji był wysoce zgodny z klinicznymi pomiarami autorefraktora z nachyleniem linii regresji wynoszącym 1,018 i wartością R kwadrat wynoszącą 0,965. Wykres Blanda-Altmana dla sferycznego odpowiednika pokazuje 95%granice zgodności. Pomiar mocy cylindra za pomocą aplikacji był zgodny ze standardową subiektywną refrakcją ze średnim błędem 0,08 dioptrii i odchyleniem standardowym 0,41 dioptrii.
Ten wykres Blanda-Altmana do pomiaru astygmatyzmu pokazuje 95% granice zgodności. Błąd pomiarów odległości między źrenicami za pomocą aplikacji miał średni błąd minus 0,55 milimetra i odchylenie standardowe 1,4 milimetra.
Przegląd
Niniejszy artykuł przedstawia aplikację mobilną zaprojektowaną do pomiaru błędów refrakcji, rozwiązującą problemy z dostępnością w opiece okulistycznej. Aplikacja umożliwia osobom nieprofesjonalnym przeprowadzanie podstawowych badań wzroku, szczególnie w obszarach słabo obsługiwanych.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Opieka okulistyczna
- Technologia mobilna dla zdrowia
- Pomiar błędów refrakcji
Tło
- Nekorygowane błędy refrakcji są główną przyczyną upośledzenia wzroku na całym świecie.
- Wiele osób na obszarach wiejskich i o niskich dochodach nie ma dostępu do rutynowej opieki okulistycznej.
- Mobilne rozwiązania zdrowotne mogą pomóc w wypełnieniu luki w dostępności do opieki okulistycznej.
- Aplikacja ma na celu upoważnienie użytkowników bez zawodowego przygotowania do przeprowadzania badań wzroku.
Cel badania
- Zwalidowanie aplikacji na smartfon do pomiaru odległości między źrenicami, równoważnej sferycznej refrakcji i astygmatyzmu.
- Poprawa dostępności do opieki okulistycznej w słabo obsługiwanych populacjach.
- Dostarczenie narzędzia dla osób nieprofesjonalnych do pomocy w podstawowych potrzebach dotyczących wzroku.
Zastosowane metody
- Opracowanie aplikacji mobilnej do badania wzroku.
- Kliniczne zweryfikowanie zdolności pomiarowych aplikacji.
- Testowanie w różnych ustawieniach demograficznych w celu oceny użyteczności.
- Porównanie pomiarów aplikacji ze standardowymi metodami klinicznymi.
Główne wyniki
- Aplikacja z powodzeniem mierzy odległość między źrenicami i błędy refrakcji.
- Wyniki wskazują na wysoką dokładność w porównaniu z tradycyjnymi metodami.
- Opinie użytkowników podkreślają łatwość użycia i dostępność.
- Aplikacja wykazuje potencjał do szerokiego wdrożenia w obszarach słabo obsługiwanych.
Wnioski
- Aplikacja na smartfona jest wiarygodnym narzędziem do pomiaru błędów refrakcji.
- Może znacząco poprawić dostępność do opieki okulistycznej w obszarach o ograniczonych zasobach.
- Upoważnienie osób nieprofesjonalnych może pomóc w zaspokojeniu podstawowych potrzeb dotyczących wzroku.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Accessible, quantitative vision screening is critical for large-scale population health studies and early detection of refractive errors. Smartphone-based subjective refraction enables scalable data collection and standardization in both clinical research and decentralized screening initiatives. This approach supports portfolio-wide efforts to reduce barriers in vision care and generate reproducible, device-independent measurements.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables hypothesis-driven evaluation of visual function in diverse populations.
- Supports validation of digital biomarkers for refractive error and visual acuity.
- Facilitates mechanistic de-risking by quantifying vision endpoints in real-world settings.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, reproducible measurement protocols for vision screening assays.
- Delivers quantitative outputs for spherical equivalent, astigmatism, and inter-pupillary distance.
- Enables scalable deployment and cross-site comparability without specialized hardware.
Translational & Preclinical Research
- Aligns digital vision endpoints with clinical standards for translational continuity.
- Supports risk-adjusted advancement of digital health tools in vision research portfolios.
- Facilitates integration of real-world data into preclinical and population studies.
Pipeline & Workflow Integration
This smartphone-based subjective refraction test fits within the early discovery to translational research continuum, enabling hypothesis testing, digital endpoint validation, and scalable screening.
- Discovery Biology: Quantifies visual function for hypothesis-driven studies and pathway analysis.
- Screening: Standardizes vision assessment protocols for reproducible, quantitative outputs.
- Analytics: Provides device-independent measurements for robust statistical comparison across cohorts.
- Translational Research: Bridges digital screening data with clinical vision endpoints for biomarker alignment.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable, scalable platform for vision screening across diverse research settings.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in digital vision endpoints and reduces measurement variability.
- Operational Value: Enables standardized, reproducible, and scalable vision screening without specialized equipment.
- Strategic Value: Supports efficient go/no-go decisions for digital health tool development and deployment.
- Portfolio Impact: Facilitates risk-adjusted prioritization of digital screening technologies in vision research pipelines.
Implementation Considerations
- Requires basic training for lay personnel to ensure protocol adherence.
- Needs smartphones with adequate camera and display capabilities.
- Demands cross-team standardization for data collection and analysis workflows.
- May require adaptation for use in pediatric or special populations.
- Accuracy is subject to user compliance and environmental conditions as supported by pilot data.
