Тест на субъективную рефракцию с помощью смартфона для скрининга зрения
18 октября 2024 г.
В этой статье представлены протоколы и данные клинической валидации использования приложения для смартфона для субъективного измерения аномалии рефракции.
Мы разрабатываем мобильные медицинские технологии, чтобы решить проблемы доступности, неравенства и равенства в области офтальмологии. В этой статье мы демонстрируем, как использовать наше мобильное приложение для измерения межзрачкового расстояния, сферического эквивалентного преломления и стигматизма. Нескорректированная аномалия рефракции является основной причиной ухудшения зрения в мире.
В районах с недостаточным уровнем обслуживания, в сельской местности, в районах с низким уровнем дохода многие люди не имеют доступа к обычной офтальмологической помощи. С помощью нашего приложения мы хотим дать возможность людям, которые не являются офтальмологами, помочь решить некоторые из основных потребностей в уходе за зрением. Наше приложение для скрининга зрения можно использовать после установки, как правило, смартфона.
Нет необходимости приобретать какие-либо специальные насадки для телефона. Эта функция делает инструмент досмотра легкодоступным даже во многих сельских районах. Для начала запустите приложение и нажмите кнопку IPD на главной странице.
Поместите телефон примерно в 40 сантиметрах от пациента на уровне глаз и попросите пациента посмотреть на фонарик на экране телефона. Нажмите круглую кнопку справа, чтобы сфотографировать лицо пациента. После этого приложение начнет обработку изображения автоматически.
Когда на экране появятся два зеленых перекрестия, проверьте, совпадают ли они с центром глаз пациента. Если перекрестие расположено правильно, нажмите кнопку «СОХРАНИТЬ». Запустите приложение и нажмите кнопку «ПРЕЛОМЛЕНИЕ» на главной странице.
Расположите телефон на расстоянии не менее двух метров от пациента. Выберите E для кувыркающихся стимулов E. Затем выберите глаз для измерения и попросите пациента закрыть другой глаз.
Теперь держите телефон экраном лицом к пациенту и нажмите кнопку СТАРТ. Спросите пациента, может ли он определить ориентацию букв, отображаемых на экране телефона. Если пациент не может определить ориентацию букв, постепенно перемещайте телефон к ним, спрашивая, видит ли он ориентацию букв.
Затем нажмите кнопку «ПОДТВЕРДИТЬ», чтобы отобразить на экране правильную ориентацию букв. Сравните правильную ориентацию букв с ответами пациента. Если все три ответа совпадают, нажмите кнопку «ПРАВИЛЬНО», чтобы завершить тест.
Запустите приложение и нажмите кнопку «ПРЕЛОМЛЕНИЕ» на главной странице. Начните с того, что расположите телефон на расстоянии не менее двух метров от пациента и выберите стимул Астигматизм1. Выберите глаз для измерения и попросите пациента закрыть другой глаз.
Держите телефон экраном лицом к пациенту и коснитесь кнопки СТАРТ. Спросите пациента, отображается ли группа линий в виде трех отдельных линий в любом направлении. Остановитесь, как только они смогут увидеть разделенные линии хотя бы в одном направлении.
Теперь выберите стимул Астигматизм2. Поворачивайте телефон вокруг оси, перпендикулярной экрану, пока градация не совпадет с самой четкой группой линий астигматизма1. Точно отрегулируйте вращение телефона, чтобы найти наилучший угол, под которым пациент сможет одинаково четко видеть красные и зеленые градуирующие пятна.
Найдя его, нажмите кнопку ТОЧКА 1, чтобы записать первую дальнюю точку. Обратите внимание, что в ТОЧКЕ 1 регистрируется, астигматизм два стимула поворачивается на 90 градусов автоматически. Из положения первой дальней точки сохраняйте ориентацию телефона и постепенно перемещайте его ближе к пациенту, пока он не сможет одинаково четко видеть красные и зеленые градуирующие пятна и определять более широкий конец.
Затем нажмите кнопку ТОЧКА 2, чтобы записать вторую дальнюю точку. На основе двух дальних точек приложение рассчитает сферическую аномалию рефракции и астигматизм и отобразит результаты на экране. В окне сообщения о результатах нажмите кнопку СОХРАНИТЬ, чтобы сохранить результаты.
Измерение сферического эквивалента с помощью приложения в значительной степени согласуется с клиническими измерениями авторефрактора с наклоном линии регрессии 1,018 и значением R в квадрате 0,965. График Бланда-Альтмана для сферического эквивалента показывает 95% пределы согласия. Измерение мощности цилиндра с помощью приложения соответствовало стандартной субъективной рефракции со средней погрешностью 0,08 диоптрии и стандартным отклонением 0,41 диоптрии.
Этот график Бланда-Альтмана для измерения астигматизма показывает 95% пределы согласия. Погрешность измерения межзрачкового расстояния с помощью приложения имела среднюю погрешность минус 0,55 миллиметра и стандартное отклонение 1,4 миллиметра.
Обзор
Этот документ представляет мобильное приложение, разработанное для измерения рефракционной ошибки, решающее вопросы доступности в области медицинского обслуживания зрения. Приложение позволяет непрофессионалам проводить базовые осмотры зрения, особенно в необеспеченных районах.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Медицинское обслуживание зрения
- Мобильные технологии в здравоохранении
- Измерение рефракционной ошибки
Предыстория
- Некорригированная рефракционная ошибка является одной из основных причин нарушения зрения по всему миру.
- Многие люди в сельских и низкодоходных районах не имеют доступа к рутинному медицинскому обслуживанию глаз.
- Мобильные решения в области здравоохранения могут помочь преодолеть пропасть в доступе к медицинскому обслуживанию зрения.
- Приложение направлено на то, чтобы наделить пользователей без профессиональной подготовки возможностью проводить осмотры зрения.
Цель исследования
- Проверить смартфонное приложение для измерения межзрачкового расстояния, сферического эквивалента рефракции и астигматизма.
- Улучшить доступ к медицинскому обслуживанию зрения в необеспеченных популяциях.
- Предоставить инструмент для непрофессионалов, помогающий удовлетворять базовые потребности в медицинском обслуживании зрения.
Использованные методы
- Разработка мобильного приложения для осмотра зрения.
- Клиническая проверка возможностей измерения приложения.
- Тестирование в различных демографических условиях для оценки удобства использования.
- Сравнение измерений приложения со стандартными клиническими методами.
Основные результаты
- Приложение успешно измеряет межзрачковое расстояние и рефракционные ошибки.
- Результаты указывают на высокую точность по сравнению с традиционными методами.
- Отзывы пользователей подчеркивают простоту использования и доступность.
- Приложение показывает потенциал для широкого распространения в необеспеченных районах.
Выводы
- Смартфонное приложение является жизнеспособным инструментом для измерения рефракционной ошибки.
- Оно может значительно улучшить доступ к медицинскому обслуживанию зрения в условиях дефицита ресурсов.
- Наделение непрофессионалами может помочь удовлетворять базовые потребности в медицинском обслуживании зрения.
Часто задаваемые вопросы
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.
