Анализ наиболее часто применяемых в клинической практике визометрических таблиц

    

    Актуальность

    Острота зрения (ОЗ) является одной из основных функций органа зрения. Под ней понимают способность глаза видеть раздельно две светящиеся точки под наименьшим углом зрения. Еще в древние времена возникла потребность определения ОЗ для качественного отбора воинов или учеников, занимавшихся тонкой ювелирной работой. Согласно сохранившимся литературным данным, раньше зрительные возможности человека определяли при помощи созвездия Большой Медведицы (рис. 1).

    Benito Daza de Valdes в 1623 г. в своей работе «Uso de los Anteojos» («Использование очков») описал иной способ оценки ОЗ, суть которого заключалась в определении дистанции, с которой исследуемый может различить и сосчитать количество горчичных зерен. Aubert, Meyer, Huck на основе собственных опытов обнаружили, что ОЗ при рассмотрении белой точки на черном фоне выше, чем при рассмотрении черной точки на белом фоне. Впоследствии эти данные активно использовались в построении визометрических таблиц. В 1674 г. английский ученый Роберт Гук впервые описал величину, характеризующую ОЗ. По его данным, человек при отсутствии патологии органа зрения способен различить две звезды, расположенные под углом в 1 минуту.

    Затем с течением времени проводились дальнейшие исследования относительно толщины, длины и шрифта оптотипа и на основе накопленных знаний Генрих Кюхлер в 1843 г. создал первую таблицу для оценки ОЗ, которая состояла из 12 рядов текста (буквы 12-го ряда имели высоту 1,5 мм, 11-го ряда – 1,75 мм и т.д., самый крупный шрифт имел высоту 21,4 мм), написанного в готическом стиле. Таким образом, он явился прародителем визометрических таблиц, которые с течением времени модернизировались и усовершенствовались [2, 3].

    Цель

    Проанализировать основные преимущества и недостатки наиболее часто используемых в клинической практике визометрических таблиц.

    Материал и методы

    В настоящее время в клинической практике наиболее часто используются для определения ОЗ следующие таблицы: ETRDS (Early Treatment of Diabetic Retinopathy Study – исследование по раннему лечению диабетической ретинопатии), Сивцева – Головина, Снеллена, Орловой, но прежде чем говорить о каждой из них, обратимся к основным понятиям и структурным составляющим таблиц.

    Визометрия – один из ключевых методов диагностики зрительных функций человека, она является первым этапом при оценке ОЗ и осуществляется посредством визометрических таблиц, которые различаются по общей структуре и виду оптотипа. При разработке оптотипа обращают внимание на следующие критерии: узнаваемость (способность идентифицировать элементы таблицы в независимости от уровня грамотности, возраста, национальности и культуры), контрастная однородность оптотипов, единообразие изображений по содержащейся в них информации, геометрическая однородность, исключение высокой вероятности угадывания оптотипа. Также в качестве важного критерия выступает сходство размытых фигур – когда оптотипы видны нечетко, все символы одного размера должны иметь одинаковую форму размытого пятна [3].

    Помимо оптотипа, значимым элементом при разработке таблиц является их дизайн, который объединяет в себе распределение знаков по таблице, количество знаков в строке, расстояние между знаками и строками, шаги изменения размера знаков от строки к строке. На сегодняшний день самыми распространенными видами дизайна таблиц являются: равномерный, пропорциональный и линейный.

    При пропорциональном дизайне расстояние между объектами зависит от их размера и уменьшается при переходе к последующей строке соразмерно. При равномерном дизайне расстояние между оптотипами и строками не зависит от размера, следовательно, все поле таблицы покрыто однородно, однако такой дизайн провоцирует появление краудинг-эффекта (влияние близкорасположенных знаков друг на друга).

    В редких случаях используется линейный дизайн, при котором обращают внимание только на расстояние в горизонтальном ряду, а вертикальный не регулируется и соответствует общему размеру таблицы [4].

    Принцип изменения размера букв от строки к строке называется шагом таблицы, который изменяется согласно арифметической или геометрической прогрессии или может быть подобран без конкретного правила (по усмотрению разработчиков таблицы). При арифметической прогрессии размер знаков в следующей строке соответствует изменению ОЗ на постоянную величину в десятичных единицах, например, на 0.1: за строкой 0.5 следуют строки 0.6, 0.7, 0.8 и т.д. При геометрической прогрессии размер знаков следующей строки определяется умножением размера знаков предыдущей строки на некоторый коэффициент. Например, во многих распространенных таблицах (ETDRS, Lea, Bailey–Lovie) используется коэффициент 1.26, где за строкой, соответствующей ОЗ 0.5, идут строки 0.63, 0.8, 1.0, 1.26. Коэффициент 1.26 соответствует шагу 0.1 в величинах logMAR, т.е. те же значения при переводе в logMAR будут меняться с шагом 0.1 logMAR: 0.5 в десятичных единицах соответствует (+0.3) logMAR, 0.63 – (+0.2) logMAR, 0.8 – (+0.1) и т.д., а значение 1.0 в привычных десятичных единицах соответствует значению 0.1 logMAR. Исходя из вышеперечисленного самыми распространенными единицами измерения ОЗ в России и Европе являются дробь Снеллена и logMAR. Согласно последним современным тенденциям в мире, logMAR-единицы считаются более подходящими для статистической обработки данных, но существует трудность в понимании специалистами принципов перевода и анализа логарифмических данных [5, 6].

    В 1862 г. нидерландский офтальмолог Г. Снеллен придумал одну из ныне применяемых таблиц для исследования ОЗ. Также он разработал формулу оценки ОЗ (Visus = d/D, где: d – расстояние, с которого проводится обследование, D – расстояние, когда нормальный глаз различает знаки этого ряда), на основе которой построено множество визометрических таблиц, включая и его собственную (рис. 2), которая до недавнего времени была признана мировым стандартом.

    В таблице размер оптотипов уменьшается по вертикали от верхней строки к нижней. В США, где применяют футовую систему измерения, ОЗ обозначают как 20/20 (оптотип образует угол в 5 мин с расстояния 20 футов), в Великобритании дистанция до таблицы составляет 6 м, и эталонная ОЗ – 6/6. В России, Японии и многих европейских странах ОЗ выражают в десятичных единицах.

    Однако таблица Снеллена имеет ряд недостатков:

    1) различное количество букв в каждой строке привело к непропорциональному распределению оптотипов по полю таблицы (эффект «скученности»);

    2) трудности в проверке ОЗ у людей с недостаточным уровнем грамотности;

    3) отсутствие стандарта, регламентирующего расстояние между строками, размер шрифта, интервал между буквами и уровень освещения;

    4) затруднение статистической обработки в силу отсутствия четкой прогрессии между размерами букв в двух соседних строках, что не позволяет рассматривать все строки как равноценные;

    5) узкий диапазон диагностики, сниженной ОЗ [7]

    Позже буквенный оптотип Снеллена был переработан швейцарским офтальмологом Эдмундом Ландольтом в незамкнутые кольца, различающиеся по величине. Ширина кольца и ширина разрыва относились как 1:5 к его внешнему диаметру Преимуществами кольца Ландольта является то, что вероятность угадывания ниже, чем у буквенного или цифрового оптотипа, а также простота восприятия для людей из разных возрастных категорий и уровня грамотности.

    Однако помимо преимуществ данный оптотип имеет такие недостатки, как:

    1) контрастная неуравновешенность (узнавание места разрыва до его отчетливой видимости);

    2) меридиональная неравномерность разрыва оптотипа (рис. 3). Разрыв в оптотипе Ландольта представляет собой квадрат со сторонами (a) и (b), при этом его диагональ (c) является гипотенузой равностороннего треугольника и равна .

    Из этого следует, что диагональный размер разрыва превышает величину его сторон на , а в процентном соотношении – на 29,3 % [8].

    Для нивелирования этого дефекта была предложена новая версия кольца, толщина которого неравномерна: в области, противоположной разрыву, толщина минимальна.

    Первые таблицы на русском языке были выпущены в 1882 году А.А. Крюковым, затем в СССР в 1928 году были изданы таблицы Сивцева и Головина (рис. 4).

    Таблица Сивцева включает в себя 12 строк прописных букв, используются 7 букв русского алфавита: Ш, Б, М, Н, К, Ы, И. В таблице Головина содержатся 12 строк колец Ландольта (с четырьмя вариантами расположения разрыва: слева, справа, вверху). В обеих таблицах используется равномерный дизайн, шаг таблицы исчисляется по десятичной шкале (от 0,1 до 1,0, междустрочный шаг – 0,1, затем идут 2 строки с междустрочным шагом 0,5 и значениями 1,5 и 2,0), разная плотность распределения оптотипов по площади таблицы.

    Для детей чаще всего используется похожая по структуре таблица Орловой с картинками [9].

    Однако оптотипы данной таблицы имеют ряд существенных недостатков:

    1) различная степень узнаваемости (трудность дифференцировки схожих между собой букв, отличающихся по незначительному признаку, например, «Н» и «К»);

    2) узкий диапазон значений таблицы, не позволяющий исследовать границы форменного зрения;

    3) высокая дискретность углового размера оптотипов при переходе от одной строки к другой (затрудняет диагностику среди лиц, профессия которых требует высокой ОЗ, а также отслеживание динамики зрительной функции у слабовидящих людей) [4].

    Английские ученые И. Бейли и Д. Лоуви в 1976 г. предложили таблицы, в которых используется геометрическая прогрессия изменения размеров оптотипов со знаменателем 1,26 (коэффициент LogMAR). Одной из самых известных logMAR-таблиц является таблица ETDRS (рис. 5).

    В 1978 г. группа ETDRS планировала масштабное мультицентровое исследование, для чего требовались наиболее точные и стандартизированные таблицы. Взяв за основу таблицы Бейли – Лоуви и переработав их согласно рекомендациям NAS – NRC (National Academy of Sciences – National Research Council,

    Национальная академия наук – Национальный исследовательский совет), ученые опубликовали работы, представлявшие новые таблицы ETDRS. Изначально таблица создавалась для диагностики ОЗ у лиц с диабетической ретинопатией, но в силу своих преимуществ стала использоваться для исследования у всех пациентов и является «золотым стандартом» в ряде зарубежных стран на сегодняшний день [6, 10].

    Особенности таблицы: пропорциональное уменьшение размера, шрифта букв в соседних строчках, интервала оптотипов в отдельной строке, количество тестовых знаков каждой строки кратное 5, чем достигается оценка ОЗ с учетом единичных букв, широкий диапазон обследования от 1,00 до (–) 0,3 с шагом в 0,02, более подробная шкала измерения, легкость статистической обработки полученных данных. Но, как и другие визометрические таблицы, она имеет ряд недостатков:

    1) диагностика зрения каждого пациента занимает много времени, поскольку прекращение исследования возможно только тогда, когда пациент не видит в строке ни одной буквы;

    2) неосведомленность персонала по работе со школой ETRDS и необходимость его обучения.

    Исследования Arditi A., Cagenello R. [11] доказали, что даже при точном следовании инструкциям по использованию и тестированию испытуемых, имеющих опыт работы с таблицами ETDRS, они демонстрировали невысокую точность: по уровню вероятности 95 % погрешность измерений соответствует ± 0,1 лог. ед. и достоверными можно считать лишь различия в ± 0,14 лог. ед. Также в данной работе отмечается, что недостоверность полученных результатов определяется большими шагами изменения размеров букв (26 %), в отличие от таблицы Сивцева, в которой шаги увеличения размера букв от строки 1,0 (условной медицинской нормы) до строки 0,7 составляют 10–12 % и лишь при переходе от строки 0,4 к строке 0,3 шаг становится равным 25 %. В исследованиях Plainis S., Tzatzala P., Orphanos Y., Tsilimbaris M.K. [12] при размере букв, надежно обеспечивающем 100 % узнавание буквы Z, вероятность узнавания буквы S составляет 65 %, а буквы K – всего 40 %.

    Сравнительный анализ таблиц ETDRS и Сивцева – Головина, проведенный Мехди

    Шелди и соавторами [13], выявил обратную корреляционную зависимость – снижение ОЗ у лиц, обладающих хорошими исходными зрительными функциями и повышение ее у пациентов, на самом деле имеющих низкие показатели ОЗ. При этом наиболее сопоставимые с мировым стандартом данные получаются при использовании методики побуквенного подсчета. Согласно полученным данным, таблица Сивцева –

    Головина не может являться эталонной для динамического наблюдения слабовидящих лиц ввиду получения грубых результатов, не согласующихся с ETRDS-стандартом и не позволяющих уловить минимальные изменения, например, у пациентов, имеющих макулярную патологию.

    В 2012 г. отечественные ученые разработали новую методику диагностики остроты зрения – модифицированные трехполосные стимулы, разработанные в ИППИ РАН, в честь которой они и получили свое название (рис. 6).

    Оптотипы представляют собой решетки из трех полос, расположенных горизонтально или вертикально. Основной критерий при разработке данных оптотипов – одинаковый вид размытых объектов, что создает условия для отсутствия возможности узнавания оптотипов на основе низкочастотных составляющих Фурье-спектров.

    Преимущество данных оптотипов в том, что они оптимально подходят для тестирования детей, а из недостатков – малое количество символов (горизонтальный и вертикальный вариант), что повышает вероятность случайного угадывания, в связи с чем появляется необходимость предъявления дополнительного количества тестовых знаков [14, 15].

    Выводы

    В современном мире в эпоху компьютеризации не теряет своей актуальности проблема точной, доступной и экономически выгодной диагностики ОЗ, где важным инструментом выступает визометрическая таблица, полностью удовлетворяющая вышеописанные критерии. На данный момент существует широкий ассортимент таблиц для определения ОЗ как отечественных, так и зарубежных.

    Представленные таблицы имеют как преимущества, так и недостатки. При этом нет той, которая бы в полной мере удовлетворяла потребности офтальмологического сообщества, была достоверна, стандартизирована и унифицирована. Следовательно, существующие таблицы нуждаются в модификации, а пока этот процесс идет, более рациональным решением для использования в рутинной клинической практике будет применение отечественной таблицы Сивцева – Головина в виду простоты и доступности ее использования, а также низкой продолжительности исследования.

    В научно-исследовательской работе более достоверной и подходящей является визометрическая таблица ETDRS, ввиду ее пропорциональности, воспроизводимости и легкости применения данных в аналитических расчетах. Также она обладает большей предпочтительностью для динамического наблюдения у лиц, имеющих макулярную патологию и другие заболевания, сопровождающиеся слабовидением, где требуется тонкая оценка зрительных функций.