本文介绍了三种常见的立体视测量方法,用于评估弱视患者的立体视功能,并比较了不同方法的检测效能。
方法文章
本文介绍了三种常见的立体视测量方法,用于评估弱视患者的立体视功能,并比较了不同方法的检测效能。
本研究旨在通过采用一些临床最常用的检测方法,比较单眼弱视患者在弱视治疗过程中立体视测量结果的变化。研究共纳入34例既往未经治疗的单眼弱视个体,年龄为8.4 ± 2.7岁。在基线以及综合治疗后2个月和6个月随访时,分别测量了单眼(远距离最佳矫正视力[BCVA])和双眼(包括Titmus、随机点和Frisby立体视)视觉功能。
我们发现,Titmus 立体视始终显著优于随机点立体视(p < 0.001)。Frisby 立体视也始终显著优于随机点立体视(p < 0.001)。然而,Titmus 立体视与 Frisby 立体视之间无显著差异(p = 0.562)。但有趣的是,三种立体视方法从基线到第 2 个月访视时的平均改善程度之间无显著差异,F = 1.158,p = 0.318。
同样,在从基线到6个月随访期间,三种立体视检测方法的平均改善程度之间也未发现显著差异,F = 0.302,p = 0.740。我们得出结论:在测量弱视患者时,不同的立体视检测方法会得到不同的结果。我们建议对每一例弱视病例至少进行两种类型的立体视检测以进行评估。然而,在观察治疗效果方面,每种检测方法在弱视治疗过程中的临床结果表现相同。
弱视是一种视觉系统发育障碍,由早期发育关键阶段异常的视觉输入引起,影响普通人群的1%至5%1,2,3,4。它通常仅影响单眼,病因包括视觉发育期间的斜视、屈光参差或形觉剥夺。单眼弱视者在正常日常观察条件下视力清晰,但视觉主要依赖于优势眼。Webber提出,立体视觉下降是与弱视最常见相关的视觉缺陷5。此外,单眼模糊(或单眼对比度降低)对立体视觉的损害程度大于双眼同时模糊的情况6,7。即使弱视眼的视力(VA)已成功矫正,其立体视觉仍然受损8。
弱视相关功能损害可能对个人生活产生重大影响:在单眼视觉条件下,视觉引导的手部动作所需时间更长,准确性也低于双眼视觉条件9。此外,运动技能任务的表现与受试者的立体视锐度相关;在一项针对大量儿童和成人的队列研究中发现,具有正常立体视锐度的个体在执行运动任务时表现最佳10。行走表现也显著下降;与具有正常双眼视觉的人相比,单眼视觉条件下的行走速度减慢约10%,且在跨越障碍物时抬脚更高11。已有研究报道,立体视锐度降低会影响更复杂的视觉运动任务,包括5至6岁儿童的阅读能力,以及5至9岁儿童在阅读、写作、数学和拼写能力方面的学业表现12,13。立体视觉受损还可能限制弱视患者的就业选择。
因此,在过去几十年中,我们逐渐认识到,视力(VA)的恢复并不是弱视管理的唯一目标。更重要的是,应关注患者双眼视觉功能的恢复,尤其是立体视觉的改善。先前的研究表明,在弱视治疗过程中,随着视力的提高,双眼视觉功能也可得到改善14,15,16。例如,Lee 发现,在采用遮盖疗法治疗弱视时,随着视力的提升,立体视觉通常也会随之改善(使用 Titmus 检测)14。Wallace 发现,立体视锐度的更好结局(使用 Randot 学龄前儿童立体视锐度检测)与基线立体视锐度更好以及弱视眼视力结局更佳相关15。Stewart 发现,治疗后近一半的研究参与者立体视锐度(使用 Frisby 检测)有所提高16。然而,这些研究中用于测量和量化立体视觉的方法存在显著差异,因此这些改善程度之间的差异无法进行直接比较。
立体视锐度的测量结果也受到测量方法的影响。例如,在广泛使用的Randot“圆圈”测试中,圆圈呈现在随机点背景上。然而,这些点在单眼观察时非常明显,可能导致视力较差的弱视患者仍能看见它们17。另一种广泛使用的立体视觉测试是Titmus立体视觉测试。但该测试同样存在单眼线索,可能导致假阳性结果18。例如,由于包含单眼线索,受试者可能在没有立体视的情况下通过测试的前两到四个层级18,19。类似地,在Frisby测试中发现,一些通过测试的弱视儿童其双眼视力(VA)存在4-5行的差异20。另一个问题是,立体视锐度测量的重复性和一致性有所不同。研究发现,除随机点立体视测试外,在双眼视觉正常的患者中立体视锐度测量的重复性较好,而在双眼视觉较差的患者中重复性较低21。
如上所述,立体视觉是一种重要的双眼视觉功能,对每个人都尤为关键。然而,在实际测量立体视觉时存在诸多问题(例如,测量方法的局限性、重复性、一致性)。以往的研究主要关注一种立体视觉检测方法作为恢复的标准。因此,我们提出以下问题:这一标准是否可靠?如果我们采用不同的立体视觉测量方法来评估立体视觉的恢复情况,结果会相同还是不同?在弱视治疗过程中,当采用某种立体视觉测量方法发现变化时,我们如何判断这种变化是否具有临床意义,或者该结果是否可能仅归因于所用测量技术本身?为回答这些问题,本研究比较了在弱视治疗期间,使用以下三种临床检测方法对单眼弱视患者进行立体视觉测量的结果,这些方法是目前应用最广泛的几种方法:随机点立体视觉、Titmus 立体视觉和 Frisby 立体视觉。本研究旨在评估这三种立体视觉测量方法在衡量弱视治疗过程中双眼视觉功能改善程度方面的差异,并探讨它们之间的相关性。
本研究方案经安徽医科大学机构审查委员会批准。在向参与者家长或法定监护人说明研究的性质及可能产生的后果后,均获得了其签署的知情同意书。研究方法和数据收集均在批准的指南下进行。本研究共纳入34名单眼弱视个体,包括21名男孩和13名女孩,年龄为8.4 ± 2.7岁。所有受试者均来自安徽医科大学第二附属医院眼科(中国安徽)。
1. 患者选择
2. 视功能测试
3. 统计学方法
单眼弱视患者接受合成治疗后的视觉获益
BCVA
在合成治疗后,从基线到2个月随访时,弱视眼的平均BCVA改善为0.19 ± 0.14 logMAR(差值的95%置信区间[CI]为[0.14, 0.24]),该改善具有统计学意义(基线时平均BCVA ± 标准差[SD]:0.60 ± 0.24,2个月随访时:0.41 ± 0.21,t (33) = 7.903,p < 0.001;图1A)。在6个月随访时,相较于基线的改善为0.30 ± 0.15 logMAR(差值的95% CI为[0.24, 0.35]),该改善同样具有显著性(6个月随访时平均BCVA ± SD:0.31 ± 0.19,t (33) = 11.547,p < 0.001;图1B)。
随机点立体视
参与者在接受合成治疗后,其随机点立体视在2个月随访时较基线水平显著改善(基线均值 ± 标准差为2.89 ± 0.70 角秒,2个月随访时为2.32 ± 0.82 角秒;t (33) = 5.501,p < 0.001;图2A)。改善幅度为0.57 ± 0.60 角秒,差值的95%置信区间为[0.36, 0.78]。在6个月随访时,相较于基线的改善为0.62 ± 0.70(差值的95%置信区间为[0.38, 0.85]),该改善同样具有显著性(6个月随访时立体视均值 ± 标准差为2.27 ± 0.84,t (33) = 5.283,p < 0.001;图2B)。
Titmus 立体视
治疗前,参与者基线 Titmus 立体视平均为 2.54 ± 0.75 角秒,在治疗后 2 个月随访时显著改善至 2.08 ± 0.65 角秒,t (33) = 4.465,p < 0.001(图 3A)。综合治疗从基线到 2 个月随访的平均改善值为 0.46 ± 0.60 角秒(差值的 95% 置信区间为 [0.25, 0.67])。在 6 个月随访时,相较于基线的改善值为 0.60 ± 0.61 角秒(差值的 95% 置信区间为 [0.38, 0.81]),该改善亦具有显著性(6 个月随访时的平均立体视 ± 标准差为 1.94 ± 0.48,t (33) = 5.677,p < 0.001;图 3B)。
Frisby 立体视锐度
治疗前,参与者基线时的平均 Frisby 立体视锐度为 2.39 ± 0.71 角秒,治疗后在第 2 个月访视时显著改善至 2.05 ± 0.58 角秒,t (33) = 3.222,p = 0.003;(图 4A)。采用综合治疗后,从基线到第 2 个月访视的平均改善值为 0.35 ± 0.63 角秒(差值的 95% 置信区间为 [0.13, 0.56])。在第 6 个月访视时,相较于基线的改善值为 0.50 ± 0.59 角秒(差值的 95% 置信区间为 [0.30, 0.71]),该改善亦具有统计学意义(第 6 个月访视时的平均立体视锐度 ± 标准差为 1.89 ± 0.37,t (33) = 4.952,p < 0.001;图 4B)。
综合治疗期间单眼弱视三种临床立体视检测方法的比较
采用重复测量方差分析方法,分析三种检测方法在不同时间点所测得的立体视是否存在差异。测量方法与时间之间交互作用的效应无统计学意义,F (2.377, 78.438) = 0.934,p = 0.411。因此,需分别解释两个受试者内因素(测量方法和时间)的主效应。
时间因素对立体视锐度具有统计学意义,F (1.602, 52.855) = 43.843,p < 0.001。基线时的立体视锐度比2个月随访时高0.458 角秒(95% CI:0.269–0.648),差异具有统计学意义(p < 0.001)。基线时的立体视锐度比6个月随访时高0.572 角秒(95% CI:0.399–0.746),差异同样具有统计学意义(p < 0.001)。2个月随访时的立体视锐度比6个月随访时高0.114 角秒(95% CI:-0.003–0.231),但差异无统计学意义(p = 0.059)。
测量方法对立体视锐度的主效应具有统计学显著性,F (2,66) = 19.553,p < 0.001。随机点立体视锐度与Titmus立体视锐度之间的差异具有统计学显著性(p < 0.001),Titmus立体视锐度显著优于随机点立体视锐度,差异为0.306(95% CI:0.154–0.458)角秒;随机点立体视锐度与Frisby立体视锐度之间的差异同样具有统计学显著性(p < 0.001),Frisby立体视锐度显著优于随机点立体视锐度,差异为0.380(95% CI:0.188–0.572)角秒。然而,Titmus立体视锐度与Frisby立体视锐度之间无显著差异(p = 0.562),差异为0.074(95% CI:-0.065–0.213)角秒。三种测量方法测得的平均立体视锐度如图5所示。
然而,有趣的是,从基线到2个月随访期间,三种立体视觉检测方法的平均改善程度之间无显著差异,F = 1.158,p = 0.318。此外,通过Bonferroni检验发现,随机点立体视觉与Titmus立体视觉之间的平均改善程度差异亦无统计学意义(立体视觉平均改善值 ± 标准差,-0.57 ± 0.60 角秒 vs -0.46 ± 0.60 角秒;p = 1.000),随机点立体视觉与Frisby立体视觉之间(立体视觉平均改善值 ± 标准差,-0.57 ± 0.60 角秒 vs -0.35 ± 0.63 角秒;p = 0.394),以及Titmus立体视觉与Frisby立体视觉之间(立体视觉平均改善值 ± 标准差,-0.46 ± 0.60 角秒 vs -0.35 ± 0.63 角秒;p = 1.000)的差异也均无统计学意义。
同样,在从基线到6个月访视期间,三种立体视检测方法的平均改善程度之间也未见统计学上的显著差异,F = 0.302,p = 0.740。此外,随机点立体视与Titmus立体视之间的平均改善程度差异也不显著(立体视平均改善值 ± 标准差,-0.62 ± 0.68 角秒 vs -0.60 ± 0.61 角秒;p = 1.000),随机点立体视与Frisby立体视之间(立体视平均改善值 ± 标准差,-0.62 ± 0.68 角秒 vs -0.50 ± 0.59 角秒;p = 1.000),以及Titmus立体视与Frisby立体视之间(立体视平均改善值 ± 标准差,-0.60 ± 0.61 角秒 vs -0.50 ± 0.59 角秒;p = 1.000),经Bonferroni检验均无显著差异。三种测量方法所测得的立体视平均改善情况如图6所示。

图1:综合治疗后2个月和6个月BCVA的变化。 散点图显示接受综合治疗的个体参与者在基线与(A)2个月和(B)6个月随访时的BCVA值。本研究共纳入34例患者。每个点代表一名参与者的检测结果;红色符号代表其平均结果。缩写:BCVA = 最佳矫正视力;logMAR = 最小分辨角的对数。请点击此处查看该图的放大版本。

图2:合成治疗2个月和6个月后随机点立体视(log arcsec)的变化。 散点图显示接受合成治疗的个体参与者在基线与(A)2个月和(B)6个月随访时的随机点立体视情况。本研究共纳入34例患者。每个点代表一名参与者的结果;红色符号代表其平均结果。请点击此处查看该图的放大版本。

图3:合成治疗2个月和6个月后Titmus立体视(log arcsec)的变化。 散点图显示接受合成治疗的个体参与者在基线与(A)2个月和(B)6个月随访时的Titmus立体视情况。本研究共纳入34例患者。每个点代表一名参与者的检测结果;红色符号代表其平均结果。请点击此处查看此图的放大版本。

图4:合成治疗2个月和6个月后Frisby立体视(log arcsec)的变化。散点图显示接受合成治疗的个体参与者在基线与(A)2个月和(B)6个月随访时的Frisby立体视情况。本研究共纳入34例患者。每个点代表一名参与者的结果;红色符号代表其平均结果。请点击此处查看该图的放大版本。

图 5:柱状图显示在基线、2 个月和 6 个月随访时,三种立体视(随机点、Titmus、Frisby 立体视)的平均值。 误差条表示参与者之间的标准误。请点击此处查看此图的放大版本。

图6:散点图显示从基线到2个月和6个月随访期间,三种立体视觉(随机点、Titmus、Frisby立体视觉)的平均改善情况。 误差条表示参与者之间的标准误。请点击此处查看该图的放大版本。
表1:弱视患者的临床特征。 请点击此处下载该表格。
研究设计与受试者
34名单眼弱视受试者,包括21名男孩和13名女孩,年龄为8.4 ± 2.7岁,均为新近确诊,且在参与本研究前从未接受过任何治疗(包括配戴眼镜或遮盖疗法)。在34名受试者中,屈光参差性弱视最为常见(25/34,74%),而斜视性弱视最少见(9/34,26%)。临床详细信息见表1。
通常认为,单眼弱视患者的立体视锐度越差,其弱视眼的视力(VA)也越差。以往关于弱视患者立体视丧失功能后果的研究表明,立体视对与视觉相关的生活质量具有重要的功能意义22。然而,许多研究已证实,立体视的检测结果会受到测量方法的影响(即使广泛使用的Randot“圆圈”测试也存在单眼线索,可能导致假阳性结果)17,18,19,20,或受其他测量问题的影响21,23,24。在本研究中,我们比较了在弱视治疗过程中,使用Titmus、随机点(Random-dot)和Frisby立体视检测方法对单眼弱视患者立体视测量结果的差异。我们发现,在弱视治疗期间,三种立体视测量方法的结果存在差异,但在随访过程中,三种测量方法所显示的立体视改善程度并无显著差别。
已知仅通过佩戴眼镜或遮盖治疗即可有效恢复立体视和视力15,16,25,26。Lee 和 Isenberg 发现视力与立体视锐度之间存在显著的线性关系14。在弱视的遮盖治疗过程中,随着视力的改善,立体视(使用 Titmus 检测)通常也会相应改善(平均立体视锐度从 1,167.4 角秒提高至 101 角秒;p < 0.0001)。在本研究中,我们对屈光参差性弱视患者每日处方 4 小时遮盖治疗,并全天佩戴眼镜。我们发现,通过三种方法测量的立体视均得到显著改善。本组患者的平均 Titmus 立体视锐度从 1,146 角秒改善至 215 角秒(p < 0.0001),结果与 Lee 的研究相似。然而,这种细微差异可能归因于患者年龄(Lee 研究与本研究的平均年龄分别为 5.1 岁与 8.4 岁)或治疗周期(Lee 研究与本研究的平均持续时间分别为 36 周与 6 个月)。随机点立体视和 Frisby 立体视测试也获得了相同的结果。这表明 Titmus、随机点和 Frisby 立体视测试均可作为评估弱视治疗临床疗效的有效方法予以推荐。
这三种立体视觉检测方法的结果是否存在差异?在测量过程中,哪种测量方法更有效、更可靠?为回答这些问题,我们在每次门诊随访时采用这三种立体视觉检测方法对患者的立体视功能进行了测量。研究发现,在弱视治疗过程中,三种立体视觉检测方法的结果存在差异。Titmus 立体视或 Frisby 立体视的结果在弱视治疗期间始终优于随机点立体视,但 Titmus 与 Frisby 立体视检测之间无显著差异。这些结果提示,使用不同检测方法所测得的立体视结果存在差异。如果使用 Titmus 检测方法测量弱视患者的立体视功能,其实际结果可能不如检测值理想。然而,本研究纳入的患者数量相对较少。此外,尽管在第二次和第三次随访时,三种立体视觉检测方法所得结果与初次就诊时一致,但结果可能受到同期进行的弱视治疗的影响。另外,立体视测量结果的差异可能与初次就诊时的立体视水平有关。
例如,Farvardin 等人比较了视力检测与 TNO、Titmus 和 Randot 立体视测试在弱视检出能力方面的表现27。在他们的研究中,Titmus 测试的平均立体视锐度值为 420 ± 297.3 角秒,Randot 测试为 388 ± 197.2 角秒,结果与我们的发现相反。这种差异可能源于受试者立体视水平的不同(Titmus:1,146 ± 1393 角秒 vs 420 ± 297.3 角秒;随机点立体视:1,702 ± 1404 角秒 vs 388 ± 197.2 角秒)。尽管在第三次随访时测得的立体视水平与他们的结果相近(Titmus:215 ± 519 角秒 vs 420 ± 297.3 角秒;随机点立体视:950 ± 1,350 角秒 vs 388 ± 197.2 角秒),但该相反结果可能受到同步进行的弱视治疗的影响。
这提醒我们,在测量弱视患者的立体视功能时,不同的立体视检测方法可能会得出不同的结果。各种方法之间的差异程度可能与患者的立体视水平有关。Marsh 等人系统比较了四种 commercially available 立体视检测方法(ROE、Randot、Titmus 和 TNO)在正常人群和患者人群中的应用,旨在评估它们之间的差异及其临床实用性28。他们发现,在正常组中,不同检测方法的无法检测率介于 3.3% 至 6.7% 之间,而在患者组中,该比例为 3.3% 至 20.0%。因此,他们对现有立体视锐度检测方法作为儿童双眼视功能障碍筛查工具的价值提出了严重质疑。因此,我们建议对每位弱视患者至少进行两种类型的立体视测量以进行全面评估。
在弱视治疗过程中,观察临床疗效时,三种立体视测量方法中哪一种最有效?我们使用这三种立体视测量方法,比较了弱视患者在治疗期间的改善情况。有趣的是,从基线到2个月随访,或从基线到6个月随访,Titmus立体视与随机点立体视的平均改善程度之间均无差异;Titmus立体视与Frisby立体视在上述两个时间点的平均改善程度之间也均无差异。这些发现对于在弱视治疗过程中通过立体视检测来评估临床疗效具有重要意义。
对于弱视患者,立体视功能的变化是观察治疗是否有效的关键指标。对于间歇性外斜视患者,临床实践中常以立体视阈值作为治疗管理的参考依据。若发现患者从一次就诊到下一次就诊期间立体视功能有所下降,眼科医生通常会判断病情正在恶化,并可能建议手术治疗。我们的研究结果表明,在评估弱视治疗过程中的临床效果时,三种立体视测量方法具有相同的效能。因此,在观察治疗效果时,各种测量方法在治疗过程中均具有同等作用。然而,若目标是评估当前的双眼视功能,我们建议对每位弱视患者至少进行两种类型的立体视测量以全面评估病情。但无论采用何种立体视测量方法,均应按照标准化流程进行测试。
作者声明无利益冲突。
本工作由安徽省高校自然科学基金研究项目 KJ2021A0328 和转化医学研究项目 2022ZHYJ05 资助,项目负责人均为 JW。作者声明不存在竞争性财务利益。
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 40 厘米刻度尺 | |||
| Frisby 立体视觉检测仪 | Frisby Stereotest Co., UK | - | 该立体视检测包含三个组件:6 毫米板(340 角秒)、3 毫米(170 角秒)、1.5 毫米(55 角秒)。 |
| 随机点立体视觉检测仪 | 宝视佳公司,中国 | - | 该立体视检测包含 七张随机点立体图(从 800 至 40 角秒)。 |
| SPSS 24.0 | IBM Corp., Armonk, NY | 统计分析软件 | |
| 标准翻转 E 字视力表 | 北师博特公司,中国 | - | 执行标准编号:GB/T 11533-2011 |
| 秒表 | |||
| Titmus 立体视觉检测仪 | Stereo Optical Co., America | SO005 | 该立体视检测包含三个组件:蝴蝶(3,000 角秒)、动物(800、400、200 角秒)和圆圈(800–40 角秒)。 |
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