1、Autoacuity Test 與標準對數視力表用于兒童視力測定的比較劉臻臻1,鄧大明1,祁勇軍2,曹陽3,吳明星1(1.中山大學中山眼科中心眼科學國家重點實驗室,廣東廣州510060;2.廣東省中醫院珠海醫院,廣東珠海519000;3.迪美泰數字醫學技術有限公司,廣東深圳518052摘要:【目的】比較一種計算機視力測試軟件Autoacuity Test 和標準對數視力表之間的一致性和重復性,初步探討Autoacuity Test 臨床應用的可行性。【方法】對41名視功能正常兒童(8.4±1.8歲和25名弱視兒童(8.0±2.2歲分別使用標準對數視力表和Autoacuity

2、 Test 兩種方法進行視力測試。30min 后重新對其進行測試。以Autoacuity Test 與標準對數視力表檢查結果的一致性限度的評價其準確性,以測試-再測試的重復系數及配對t 檢驗評價其重復性。【結果】視功能正常兒童的Autoacuity Test 與標準對數視力間的一致性限度為0.16對數單位;弱視兒童為0.31對數單位。正常兒童兩種方法各自的測試-再測試結果間差異均無統計學意義(P >0.05。弱視兒童標準對數視力表測試-再測試結果間差異無統計學意義,Autoacuity 再次測試視力檢查結果較初次測試有所提高(P <0.05。【結論】Autoacuity Test

3、與標準對數視力表兩種檢查方法在視功能正常兒童中一致性較好,在弱視兒童中一致性稍差,兩者重復性相近。Autoacuity 是一種可取的兒童視力測試方法。關鍵詞:兒童;標準對數視力表;最小分辨角對數(logMAR ;準確性;重復性;Autoacuity Test ;視力中圖分類號:R77文獻標識碼:A文章編號:1672-3554(200806-0762-05Comparison of Autoacuity Test and Standard Logarithmic Visual Acuity Chartfor Assessment of Visual Acuity of ChildrenLIU Z

4、hen-zhen 1,DENG Da-ming 1,QI Yong-jun 2,CAO Yang 1,WU Ming-xing 1(1.State Key Laboratory of Ophthalmology Zhongshan Ophthalmic Center ,SUN Yat-sen University ,Guangzhou510060,China ;2.Zhuhai Hospital of Guangdong Province Traditional Chinese Medical Hospital ,Zhuhai 519015,China ;3.Digital Medical T

5、echnologies ,Limited ,Shenzhen 518052,China Abstract :【Objective 】To validate the performance of the Autoacuity Test against the standard logarithmic visual acuity chart.【Methods 】Forty-one visually normal children (8.4±1.8years and 25children with amblyopia(8.0±2.2years were tested with b

6、oth the standard logarithmic visual acuity chart and Autoacuity Test.A retestwas administered 30min later.Limits of agreements ,coefficient of repeatability (COR and paired t -test were calculated in order to evaluate the validity and repeatability of the Autoacuity.【Results 】The limit of agreement

7、for the Autoacuity against the logarithmic chart was 0.16log units for children of normal visual function ,and was 0.31for children with amblyopia.Test-retest results for the logarithmic chart did not differ significantly for either group(P >0.05.However ,a significant better retest result (P <

8、;0.05was detected for Autoacuity Test for childrenwith amblyopia.【Conclusion 】The Autoacuity Test was equally repeatable and moderately comparable with the standard logarithmic visual acuity chart.The Autoacuity Test was an acceptable visual acuity test for children.Key words :children ;standard log

9、arithmic visual acuity chart ;logarithm of the minimum angle of resolution(logMAR ;validity ;repeatability ;Autoacuity Test ;visual acuityJ SUN Yat-sen Univ (Med Sci ,2008,29(6:762-766第29卷第6期2008年11月中山大學學報(醫學科學版JOURNAL OF SUN YAT-SEN UNIVERSITY (MEDICAL SCIENCES Vol.29No.6Nov.2008收稿日期:2008-09-11基金項目

10、:國家自然科學基金(30572003作者簡介:劉臻臻(1982-,女,廣東揭陽人,碩士;吳明星,通訊作者,副教授,E-mail :Wumingx視力測量的可靠性和重復性對發現和監測兒童視力異常(比如弱視尤為重要。弱視綜合治療過程中進行合理的視力評價是臨床工作的一部分。字母視力表是測試視力采用最為廣泛的一種方法:它不僅用于眼科疾病如屈光不正等的診斷和篩查,而且也是有視力要求的職業(駕駛與飛行等體檢的重要手段1。目前國內應用最為廣泛的有標準對數視力表、國際標準視力表等。這些視力表具有許多利于臨床應用的特點,但它們在實際使用中存在一些限制:受試者對視標的記憶問題,增加了受試者“猜”中視標的概率,降低

11、測試的可靠性2,干擾了同一受試者測試-再測試結果的比較。兒童的視力測量受限,尤其是34歲兒童受方位知覺限制,對E字左右方位辨別困難,加上注意力易分散,易出現測量中斷現象3。此外還存在制作標準不一,產品多樣,部分視力表照明不均勻等問題。以電腦為媒介的自動化視力測試可在一定程度上解決以上問題。Autoacuity Test是以空間頻率可變的單一圖形作為視標的電腦視力測試軟件,它考察受試者對視標的“定位”而非“辨向”能力,故不受方位知覺的限制;它以無繩鼠標作為輸入裝置,并由軟件自動記錄受試者測試過程與結果,避免了測試者的主觀因素對結果的影響。本研究采用Autoacuity Test和標準對數視力表同

12、時對視功能正常兒童、弱視兒童進行視力測試,以初步評價Autoacuity Test的準確性和重復性,探討Autoacuity Test這一自動化視力測試軟件臨床應用的可行性。1材料與方法1.1受試者來自中山眼科中心驗光門診,獲得監護人同意,按隨機原則決定先接受哪種測試。每一方法進行兩次測試,再次測試為首次測試30min后。參加測試的視功能正常兒童年齡(8.4±1.8歲共41名,通過眼部情況篩查(遮蓋試驗,自動驗光和同視機檢查以排除弱視和其他影響視功能的眼部疾患。研究中采用右眼裸眼的視力測量數據。共25名弱視兒童年齡(8.0±2.2歲參加測試,納入標準:確診存在屈光參差和(或

13、斜視,無形覺剝奪性疾病(如白內障,兩眼視力采用標準對數視力表測得視力相差大于或等于0.1對數單位。研究中采用弱視兒視力較差眼的裸眼視力的數據,故該眼先進行視力測試,避免兒童因疲勞而不配合檢查。1.2視力測試程序1.2.1Autoacuity Test該測試以國際象棋黑白相間的棋盤作為視標,以四個格子組成的棋盤格提示測試開始,另一小方格代表鼠標所在位置;受試者需將小方格移至棋盤格中,并點擊該棋盤格。首個測試水平對應的視角大小VA1=5.03min·arc, VA最大值=16.1min·arc。每一水平重復測試3次,受試者兩次或以上正確點擊視標時視為成功,否則為失敗。程序將自動

14、記錄受試者反應的正誤。如步驟n成功,視標對應視角按下式縮小:VA n+1= 0.5VA n;如失敗,則下一步測試中對應的視角變為:VA n+1=0.5(VA n-1+VA n。當按以上規律所得下一步驟視角小于之前某一失敗步驟時,測試停止。在電腦中輸入受試者基本資料(姓名、年齡等后,由受試者獨立完成整個測試。受試者測得的視力取決于正確辨認的最高空間頻率。可測視力范圍由測試距離、屏幕寬度和分辨率決定,在“設置”菜單中輸入測試距離和屏幕寬度后,電腦自動顯示可測得的最佳視力,縮短測試距離可獲得更低閾值。根據FDA的GCP要求,所有測試結果的電子數據均予以保留。本研究使用Lenovo-b9b16e97電

15、腦:顯示器分辨率為1280×800,背景亮度為250cd·m-2,對比度為100%;測試距離為3.2m時,可測視力范圍為20/26720/10;視標增率最小可為1.07。檢查結果存儲于數據庫中,包括受試者的基本資料,最終得分,每一步驟受試者的反應時間、對應的視角大小及正誤,屏幕分辨率以及測試距離等。電腦自動顯示受試者得分(以Snellen分數,即20/20形式記錄。需要時也可打印檢查結果。1.2.2標準對數視力表測試過程受試者從最大視標開始,依次指出各視標朝向。按逐行計分法記錄受試者得分。標準對數視力表放置于照明箱內(屏幕背景亮度為350cd·m-2,字母亮度為2

16、0cd·m-2,測試距離為5m。1.3數據記錄和統計學處理所有測試結果均轉換為最小分辨角對數(logMAR記錄。使用一致性限度衡量其一致性:使用兩種不同方法進行測試時,兩法結果之差的95%參考值范圍越窄,兩者一致性越好,該范圍即第6期劉臻臻,等.Autoacuity Test與標準對數視力表用于兒童視力測定的比較763中山大學學報(醫學科學版第29卷 圖2視功能正常兒童測試-再測試結果的Bland-Altman散點圖Fig.2Bland-Altman plot for the test and retestmeasurements for the visual normal chil

17、drenA :Standard logarithmic chart ;B :Autoacuity Test ;n =41為一致性限度;采用同一方法測試-再測試的重復系數(COR 和配對T 檢驗衡量各自的重復性:使用同一方法進行兩次測試時,兩次結果之差的95%參考值范圍越窄,表明該方法重復性越好,該范圍即為重復系數。使用Bland-Altman 散點圖顯示每位受試者測試結果的波動、整體波動幅度(即一致性或重復性,以及波動幅度與視力水平是否相關。2結果2.1視力正常兒童兩種方法測試成功率都為100%。Autoacuity測得視力為(0.25±0.10logMAR ,標準對數視力表測得結果

18、為(0.18±0.08logMAR 。95%受試者兩種測試結果的波動為0.16對數單位(即小于視力表兩行,且兩種測試間的差異不隨受試者視力水平而變化(圖1。標準對數視力表及Autoacuity 測試-再測試結果間差異均無統計學意義(P >0.05。標準對數視力表的COR 為0.13對數單位(圖2A ,Autoacuity 為0.16對數單位(圖2B ,兩者重復性相似,且重復性均不受受試者視力水平影響。2.2弱視兒童兩種方法測試成功率都為100%。弱視眼標準對數視力表結果為(0.54±0.32logMAR ,Autoacuity測試視力為(0.64±0.18l

19、ogMAR 。95%受試者兩種測試結果的波動為0.31對數單位(即視力表3行,波動比視功能正常兒大(圖3;其中64%受試者兩種方法測量誤差小于或等于0.2logMARunits (相當于視力表2行。標準對數視力表測試-再測試結果間差異無統計學意義(P >0.05。Autoacuity 測試-再測試結果間差異具統計學意義(P <0.05,首次測試為(0.66±0.20logMAR ,再次測試為(0.62±0.16logMAR ,差值為-0.05±0.09。標準對數視力表的COR 為0.13對數單位(圖4A ,Autoacuity 為0.18對數單位(圖4

20、B ,對不同視力水平的弱視兒童而言,兩種方法均具有相似的可重復性。圖1視功能正常兒童Autoacuity 與標準對數視力表測試結果的Bland-Altman 散點圖Fig.1Bland-Altman plot for the two methods for visualnormal childrenMean acuity difference and 95%confidence intervals are shown (n =41.AB764圖4.弱視兒童兩種方法測試-再測試結果的Bland-Altman散點圖Fig.4Bland-Altman plot for the test and re

21、test measurements for the amblyopic children A:Standard logarithmic chart;B:Autoacuity Test;n=253討論我們的研究結果顯示無論視功能正常兒童還是弱視兒童,Autoacuity的重復系數都與標準對數視力表相近;使用兩種方法對視力正常兒童進行測試,其初次-再次測試結果的差異均無統計學意義,表明程序本身穩定性良好。95%接受測試的視功能正常兒童兩種方法間的差異小于兩行,表明Autoacuity與標準對數視力表一致性良好。這些結果與之前針對兒童視力測試方法準確性和重復性的研究相比,得到的一致性限度和重復系數的

22、數值相近4-6。但36%弱視兒童兩種方法測量差值大于0.2logMAR(相當于視力表二行,且弱視兒童Autoacuity再次測試視力較初次測試顯著提高。這一結果與Stewart等7進行過的另一計算機視力測試結果類似。弱視組兒童出現這一測試結果的原因可能是:精神心理因素對弱視兒視力測試結果可能影響更大。Autoacuity采用了隨機交錯雙階梯技術,與受試者的精神生理反應更為契合:視標并非單向變大或變小,而是根據受試者的反應變化,按一增一減,逐漸逼近閾視力。而標準對數視力表的視標是單方向變大變小的,即呈單階梯設計,測試結果易受受試者慣性心理影響。從這個角度上講,Autoacuity更能接近受試者的

23、視力的真正閾值,這一影響對于視輻射能發育不完善的弱視患者更為明顯。弱視兒童可能對新測試方法接受得較正常兒慢,學習效應使得再次測試時獲得的結果優于初次測試。弱視組樣本量較小導致測量結果的隨機變異較大。Autoacuity測得視力與標準對數視力表間存在差異,標準對數視力表組受試者視力稍優于前者。這可能是由以下因素造成的:時間窗。兩種測試具有不同的時間窗。在本研究中,Autoacuity 視標每次停留時間設定為0.16min,需要受試者在該時限內作出反應,否則程序即認為受試者不能看到視標。如果兒童不能在限定的時間窗內做出反應,測試結果將無法反映其真正視力。而標準對數視力表則容許受試者不受時間限制作出

24、反應。研究表明當目標停留大于500ms時視力不受影響8,故Autoacuity視標的時間限制并不直接影響測量結果。但不設時間限制可能從其它方面影響視力,如受試者是否感到緊張,以及受試者對軟圖3弱視兒童兩種方法測試結果的Bland-Altman散點圖Fig.3Bland-Altman plot for the two methods forchildren with amblyopiaMean acuity difference and95%confidence intervals are shown(n=25AB第6期劉臻臻,等.Autoacuity Test 與標準對數視力表用于兒童視力測定

25、的比較765中山大學學報(醫學科學版第29卷件使用的掌握程度和反應速度等。得分記錄方式。標準對數視力表各行視標的增率為1.26,而Autoacuity視標的增率最小可為1.07,即后者對視力的改變較敏感;標準對數視力表采用逐行記分法,其敏感性更低。標準對數視力表測試結果與Autoacuity 間缺乏一一對應關系,對統計分析造成了干擾。Autoacuity選用棋盤格這一圖形作為視標。兒童對圖形視標易產生興趣,3周歲兒童已能認知和識別,在預試驗階段對6名年齡<36個月的學齡前兒進行測試,受試兒童均能完成測試。我們正進一步探討Autoacuity能否代替Lea Symbols等圖形視力表或標準

26、對數表用于年齡更小兒童的視力測試。多項研究利用棋盤格刺激弱視患者產生視覺誘發電位來探討弱視的發病機制和治療手段9-10。Autoacuity另一完善的方向是在視力篩查的基礎上,建立一種通過空間閾值變化治療兒童弱視的方法。與標準對數視力表相比較,Autoacuity測試尚具有以下特點:自動化操作,無需測試者從旁指導或判斷結果;對于無法用語言表達的受試者更為適用。標準對數視力表測試過程需要測試者與受試者的雙方參與,測試者的主觀偏倚會對結果產生影響;Autoacuity根據受試者的反應自動產生視標并記錄結果,消除了測試者主觀因素的影響。在臨床試驗中自動化測試與人為測試相比較尚具有以下優點:在多中心研

27、究中保證了測試步驟的標準化;減少技術人員的培訓量;自動存儲測試結果無需手工記錄。當需要長期對視力變化進行監測,費用與便利性成為影響測試手段選擇的重要因素時,自動測試優勢更為明顯。但是Autoacuity要求受試者具有基本的電腦操作知識,這使得它在部分人群,如受教育水平較低者的運用受到限制。另一缺點在于測試的成本比運用視力表測試高(購置筆記本電腦、液晶顯示器等。盡管如此,隨著筆記本電腦應用的普及,越來越多的人將能接受使用無繩裝置對屏幕顯示的視標作出反應的測試模式。電腦程序的顯示效果因顯示器分辨率而異,只有選用適當分辨率才能正確顯示視標的大小。因此,大小不同的顯示器應注意選擇合適的分辨率。總之,以

28、計算機為媒介的視力測試還沒有在臨床廣泛應用,但它具有獨特的優點:它可以按隨機原則顯示視標,避免受試者對視標的記憶問題;電腦自動記錄測試結果,消除了測試者主觀因素對結果的影響,并在電腦界面提供詳盡的視力反應記錄和分析;以棋盤格作為視標,適用的年齡范圍更廣;可隨時調整視標的對比度、顯示時間和測試距離等參數,獲得更廣的視力測試范圍。對于需要長期多次檢測視力的研究,運用計算機視力表大有優勢。Autoacuity視力測試可在臨床研究中作為兒童視力檢查的新手段,并可望運用于弱視等眼科疾病的臨床觀察與治療,這些有待進一步的研究。參考文獻:Currie Z,Bhan A,Pepper I.Reliabilit

29、y of Snellen charts for testing visual acuity for driving:prospective study and postal questionnaireJ.BMJ,2000,321 (7267:990-992.Arditi A,Cagenello R.On the statistical reliability of letter-chart visual acuity measurementsJ.Invest Ophthalmol Vis Sci,1993,34(1:120-129.Hyvarinen L,Nasanen R,Laurinen P.New visual acuity test for pre-school childrenJ.Acta Ophthalmol(Copenh,1980,58(4:507-511.Mc