Система определения остроты зрения в целях врачебной экспертизы (27.04.2009)

Автор: Коскин Сергей Алексеевич

При использовании оптотипов с различными профилями оптической плотности не только дистанции распознавания различались, но и разброс дистанций отличался. Стандартные черные на белом фоне кольца Ландольта различались 28,6% испытуемых с расстояния 5,0-6,0 м, 38,1% испытуемых с расстояния 6,0-7,0 м и более 21% испытуемых смогли различить ориентацию разрыва в оптотипе с расстояния более 7,0 м. Минимальный разброс дистанций отмечен при использовании модифицированных штрих-мир: 59,5% испытуемых различали ориентацию оптотипа с расстояния от 4,0 до 5,0 м.

Разброс показателей при использовании модифицированных штрих-мир был меньше в два раза и, соответственно, точность измерения остроты зрения при использовании данных оптотипов в качестве контрольных существенно повышается

Несмотря на одинаковые угловые размеры оптотипов, дистанции их распознавания существенно отличались при использовании различных профилей оптической плотности и контуров. Так, например, при сравнении оптотипов с соотношением ширины разрыва к диаметру 1:5, для оптотипа 3а нами получена наименьшая из сравниваемых дистанция распознавания – 3,0 м, в то время как оптотип 1а распознается с расстояния 4,48 м, а стандартный черный оптотип на белом фоне (6а) с расстояния 5,79 м. Эта разница в дистанциях распознавания при одинаковых общих угловых размерах оптотипов обусловлена только разницей в используемых профилях.

Нами предложено использовать этот факт для контрольного определения остроты зрения. Во-первых, можно предъявлять с заданного расстояния оптотипы с разными профилями оптической плотности и одной и той же остроте зрения будут соответствовать кольца, существенно отличающиеся по своим размерам. Во-вторых, можно определять дистанции распознавания оптотипов одинакового размера, но с разными профилями оптической плотности.

При увеличении размеров стандартного оптотипа в 5 раз дистанция его распознавания также увеличивается в 5 раз. Мы сравнили изменение дистанций распознавания оптотипов, имеющих соотношение 1:5 (1а, 2а, 3а, 4а), с дистанциями, полученными для увеличенных контурированных оптотипов с соотношением 1:5:25 (1, 2, 3, 4), построенными с использованием одинакового профиля.

Результаты исследования показали, что при использовании контурированных оптотипов дистанции увеличивались, однако не в 5 и не в 25 раз. Увеличение дистанций зависело от профиля оптической плотности контура. Так, для оптотипов 1 и 1а дистанция увеличилась в 2,7 раза, для оптотипов 2 и 2а – в 2,2 раза, для 3 и 3а – в 2,6 раза, а для 4 и 4а – в 2,4 раза. Кроме того, при сравнении оптотипа 5 и 6а дистанция также увеличилась в 2,5 раза. В среднем, при увеличении геометрических размеров оптотипов в 5 раз, дистанция распознавания увеличивалась в 2,5 раза. Следовательно, применение увеличенных в 5 раз контурированных оптотипов при визометрии ведет к изменению измеряемой остроты зрения в 2,2-2.7 раза (в зависимости от профиля контура), а не в 5.

Таким образом, при контрольной оценке остроты зрения контурированные оптотипы соответствуют в два с половиной раза более высокой остроте зрения, чем стандартные оптотипы аналогичного размера, а использование модифицированных штрих-мир позволяет повысить точность измерения остроты зрения более чем в 2 раза.

Анализ влияния пространственно-частотных характеристик на распознаваемость оптотипов

Проведенные исследования показали, что использование различных профилей оптического профиля в оптотипах, имеющих одинаковые геометрические размеры, приводит к изменению дистанций их распознавания. Это связано с тем, как соотносятся профили оптической плотности оптотипов с функцией рассеяния сетчатки. При использовании сложных профилей, состоящих из чередующихся черных и белых элементов, расположенных с определенным соотношением, часть из этих элементов совпадает с функцией рассеяния, остальные элементы профиля играют вспомогательную роль.

Для экспериментального анализа пространственно-частотных спектров оптотипов с разными профилями оптической плотности нами была использована компьютерная программа "Спектр", позволяющая задать дистанцию до тест-объекта и получить его двумерный пространственно-частотный спектр, а также оценить выраженность пространственно-частотных составляющих по его сечению.

Традиционные оптотипы, используемые в визометрических таблицах, имеют прямоугольный профиль оптической плотности. Один цикл на градус содержит две составляющие - белую и черную, каждая из которых занимает половину градуса, или 30 мин. Если угловая величина белого или черного элемента в решетчатом оптотипе соответствует 1 мин, то совместно они занимают 2 мин, а в одном угловом градусе поместится 30 таких циклов. Таким образом, остроте зрения 1,0 соответствует пространственная частота 30 цикл/град. При использовании оптотипов с прямоугольным профилем в их спектре содержатся как более высокие частоты, так и низкочастотные составляющие. Это обусловлено тем, что кроме пространственно-частотных элементов, соответствующих, например, углу в 1 мин, в изображении имеются более крупные элементы, самый низкочастотный из которых зависит от максимального размера всего оптотипа. Так, в кольце Ландольта при величине разрыва, соответствующей 1 угловой минуте или 30 цикл/град, общий размер оптотипа, соответствующий 5 угловым минутам, приводит к наличию в спектре более низкочастотных составляющих (до 6 цикл/град) и, за счет этого, порог обнаружения стандартного оптотипа значительно выше порога различения ориентации его разрыва.

На рисунке 4 представлено изображение кольца Ландольта, имеющего диаметр, соответствующий с расстояния 5,0 м 5 угловым минутам. На правой части рисунка представлено сечение двумерного спектра данного оптотипа по вертикали и по горизонтали при ориентации разрыва в кольце справа. В спектре оптотипа присутствуют несколько составляющих, причем максимальная амплитуда приходится на низкочастотный диапазон от 1 до 10 цикл/град, а следующий по амплитуде диапазон приходится на частоты от 20 до 25 цикл/град, затем – 38-43 цикл/град и т.д. Черным цветом изображено сечение спектра по горизонтали, а серым – по вертикали. Для того, чтобы различить ориентацию разрыва, испытуемый должен уловить разницу в амплитуде спектра по двум основным направлениям. Как видно из рисунка, максимальные различия в амплитуде спектров по вертикали и горизонтали наблюдаются, прежде всего, в диапазоне пространственных частот около 20 цикл/град. Именно этими пространственными частотами пользуется испытуемый для определения ориентации разрыва в кольце.

Рис. 4. Внешний вид стандартного черного кольца Ландольта на белом фоне и сечение его двумерного пространственно-частотного спектра в вертикальном и горизонтальном меридиане при расчетном предъявлении оптотипа с расстояния 5 м.

При использовании более сложных профилей оптической плотности соотношение частот изменяется. На рисунке 5 показано влияние на спектр использования черно-белого профиля при таких же угловых размерах оптотипа. Стрелка показывает смещение участка с разностью амплитуд в более высокочастотный диапазон.

Рис. 5. Внешний вид оптотипа с черно-белым профилем оптической плотности на сером фоне и сечение его двумерного пространственно-частотного спектра в вертикальном и горизонтальном меридиане при расчетном предъявлении оптотипа с расстояния 5 м.

Таким образом, применение пространственно-частотного подхода в визометрии позволяет описывать процессы обнаружения, различения и распознавания тестовых знаков, а также разрабатывать новые оптотипы.

Разработка современных методов субъективной оценки остроты зрения в целях врачебной экспертизы

Разработка тестовых таблиц для контрольного исследования остроты зрения

При разработке современных тестовых таблиц для визометрии необходимо основываться на международных стандартах и отечественных разработках, а также учитывать для каких целей будут служить данные таблицы и в каких условиях они будут использоваться.

Для решения отдельных экспертных вопросов в дополнение к традиционным целесообразно использование комплекта из дополнительных таблиц для исследования остроты зрения для дали выше 1,0 (от 1.0 до 3.0), таблиц для контрольного определения остроты зрения для дали, таблицы для исследования остроты зрения с укороченной дистанции (1,5 м), а также таблицы для исследования остроты зрения ниже 0,1 для близи.

Разработка таблиц для определения остроты зрения выше 1,0 для дали

Таблицы для определения остроты зрения выше 1.0 предназначены для точного исследования остроты зрения в диапазоне от 1,0 до 3,0. Как известно, острота зрения 1,0 является нижней границей нормы.

В разработанных таблицах в качестве оптотипа используются кольца Ландольта с соотношением разрыва в кольце к диаметру кольца 1:5, которые расположены в виде строк. На лицевой стороне таблицы размещены строки, соответствующие остроте зрения 1,0, 1,1, 1,2, 1,3 и т.д. до 2,0, на обратной стороне листа размещены строки, соответствующие остроте зрения 2,1 2,2 и т.д. до 3,0

Угловой размер оптотипов, соответствующих остроте зрения 1,0 с 5-метрового расстояния, равен 5 мин, а величина разрыва в данном оптотипе составляет угол в 1 мин. В соответствии с рекомендациями международных стандартов в каждой строке размещено одинаковое количество оптотипов, слева от каждой строки указана острота зрения, а справа – дистанция, с которой разрыв в оптотипе виден под углом в 1 мин. Дистанция между строками и между оптотипами превышает размеры самих оптотипов более чем в два раза. Исследование проводится с 5-метрового расстояния в стандартных условиях путем помещения данной таблицы в аппарат Рота.

Нами была проведена проверка остроты зрения у 44 молодых людей (88 глаз) в возрасте от 17 до 19 лет, имевших по записям в медицинских книжках остроту зрения, равную 1,0. При использовании разработанных таблиц средняя величина остроты зрения в выборке составила 1,83±0.15.

Разработка таблиц для определения остроты зрения для дали с расстояния 1,5 м в диапазоне от 0,1 до 2,0 в соответствии с международными стандартами

В разработанных нами таблицах использованы оптотипы в виде колец Ландольта, расположенные в строках, каждая из которых содержит равное количество тестовых знаков (5) и размер которых от строки к строке уменьшается с коэффициентом 1,26. В таблице имеется 14 строк, позволяющих провести измерение остроты зрения с 1,5-метрового расстояния в диапазоне от 0,1 до 2,0.

Разработанные таблицы были использованы в клинической практике и показали высокую надежность и информативность исследования остроты зрения в широком диапазоне от 0,1 до 2,0 у 102 пациентов в возрасте от 19 до 62 лет при разнообразной офтальмологической патологии. Использование данных таблиц позволяет более качественно провести визометрию при равномерном изменении измеряемого угла.

Разработка таблиц для определения остроты зрения ниже 0.1 для близи

Разработанные нами таблицы позволяют точно измерить остроту зрения в диапазоне 0,01-0,1 с расстояния 0,33 м и в дальнейшем сравнить ее с остротой зрения для дали.

Нами было проведено исследование остроты зрения у 224 пациентов (258 глаз) в возрасте от 17 до 70 лет, находившихся на лечении в клинике и имевших остроту зрения ниже 0,1. Исследование остроты зрения для близи проводили после исследования остроты зрения для дали с помощью таблиц проф. Б.Л.Поляка с учетом рефракции пациентов и пресбиопии. Коэффициент корреляции результатов визометрии составил 0,91.

Разработка контрольных таблиц для определения остроты зрения с помощью модифицированных штрих-мир

Для контрольного определения остроты зрения для дали были разработаны специальные таблицы, состоящие из оптотипов в виде модифицированных штрих-мир (рисунок 6). Пациентам предлагали определить, с какой стороны находится "ступенька".

Рис. 6. Оптотип в виде модифицированной штрих-миры.

В разработанной таблице были использованы штрих-миры двух размеров, соответствующие остроте зрения 1,0 при предъявлении с дистанции 5 м (контрольная таблица №1) и при предъявлении с дистанции 50 м (контрольная таблица №2) На лицевой стороне тестовой таблицы расположено 4 оптотипа меньшего размера со случайно выбранной ориентацией "ступеньки" (контрольная таблица №1), использование которых позволяло провести исследование остроты зрения в диапазоне от 0,1 до 1,0. На оборотной стороне расположен оптотип, рассчитанный на 50-метровое расстояние (контрольная таблица №2), что позволяло провести исследование остроты зрения в диапазоне от 0,01 до 0,1.

Оптотипы контрольной таблицы №1 предъявляли сначала с расстояния 5 м и расстояние постепенно уменьшали до тех пор, пока испытуемый не мог правильно различить ориентацию как минимум в 3 из 4 предъявлений. Регистрировали дистанцию правильного различения ориентации оптотипа, а остроту зрения рассчитывали по формуле:

где V – острота зрения;

d – дистанция распознавания предъявляемых оптотипов, м;

D – дистанция распознавания элемента по углом в 1 мин.

Использование контрольной таблицы показало также высокое совпадение результатов визометрии с показателями, полученными по таблице Головина-Сивцева. Нами проведено исследование дистанций распознавания для оптотипов, рассчитанных на предъявление с расстояния 5.0 м с индексированным для остроты зрения 1.0 размером, у 40 пациентов (70 глаз) в возрасте от 18 до 62 лет, имеющих остроту зрения по таблицам Головина-Сивцева от 0.1 до 1.0 (рисунок 7). Средняя острота зрения по таблицам Головина-Сивцева в выборке составила 0.56±0.03, а средняя дистанция распознавания штрих-мир – 2,78±0.16 м, что соответствует расчетам.


загрузка...