使用智能手机进行视力筛查的主观验光测试
2024年10月18日
本文介绍了使用智能手机应用程序主观测量屈光不正的实验方案及临床验证数据。
我们一直在开发移动健康技术，以解决视力保健中的可及性、差异性和公平性问题。在本文中，我们将演示如何使用我们的移动应用程序来测量瞳孔间距离、球镜等效屈光度以及散光。未矫正的屈光不正 是全球视力障碍的主要原因之一。
在医疗资源匮乏地区、农村地区以及低收入地区，许多人无法获得常规的眼科保健服务。通过我们的应用程序，我们希望赋能非眼科专业人员，帮助满足基本的视力保健需求。该视力筛查应用程序安装后，可在普通智能手机上直接使用。
无需购买任何特殊的手机附件。这一特点使得筛查工具易于获取，甚至在许多偏远地区也能使用。开始时，启动应用程序，然后点击主页上的 IPD 按钮。
将手机置于患者眼前约40厘米处，与视线齐平，让患者注视手机屏幕上的手电筒。点击右侧的圆形按钮，拍摄患者面部照片。应用程序将自动开始处理图像。
当屏幕上出现两个绿色十字准星时，检查它们是否与患者眼睛的中心对齐。如果十字准星位置正确，请点击“SAVE”按钮。启动应用程序，然后点击主页上的“REFRACTION”按钮。
将手机放置在距离患者至少两米的位置。选择E作为翻转E字视标。然后选择待测量的眼睛，并让患者遮盖另一只眼睛。
现在，将手机屏幕朝向患者，并点击“START”按钮。询问患者是否能够辨认出手机屏幕上显示字母的方向。如果患者无法辨认字母的方向，则逐渐将手机向患者移动，同时询问其是否能够看清字母的方向。
然后点击“VERIFY”按钮，以在屏幕上显示正确的字母朝向。将正确的字母朝向与患者的回答进行比较。如果三个答案全部匹配，请点击“CORRECT”按钮以结束测试。
启动应用程序，点击主页上的 REFRACTION 按钮。将手机放置在距离患者至少两米处，选择 Astigmatism1 刺激图像。选择待测量的眼睛，并让患者遮盖另一只眼睛。
手持手机，使屏幕面向患者，然后点击“START”按钮。询问患者是否在任何方向上看到线组呈现为三条独立的线条。一旦患者能在至少一个方向上看到分开的线条，立即停止测试。
现在选择散光2（Astigmatism2）刺激图像。将手机绕垂直于屏幕的轴旋转，直到散光2的刻度与散光1中最清晰的线条组对齐。微调手机的旋转角度，找到患者能够同样清晰地看到红色和绿色刻度区域的最佳角度。
找到后，点击“POINT 1”按钮以记录第一个远点。注意，当第一个点记录完成后，散光双视标将自动旋转90度。从第一个远点的位置开始，保持手机的方向，逐渐将其移近患者，直到患者能同样清晰地看到红色和绿色分级色块，并能辨认出较宽的一端为止。
然后点击“POINT 2”按钮以记录第二个远点。根据这两个远点，应用程序将计算球镜屈光不正和散光，并在屏幕上显示结果。在结果消息框中，点击“SAVE”按钮以保存结果。
球镜等效度的手机应用测量值与临床自动验光仪测量值高度一致，回归直线斜率为1.018，R²值为0.965。球镜等效度的Bland-Altman图显示了95%的一致性界限。柱镜度数的应用测量值与标准主观验光结果一致，平均误差为0.08屈光度，标准差为0.41屈光度。
该用于散光测量的Bland-Altman图显示了95%的一致性界限。应用程序在瞳孔间距测量中的误差平均为-0.55毫米，标准差为1.4毫米。
概述
本文介绍了一款设计用于测量屈光不正的移动应用程序，旨在解决视力保健服务可及性方面的问题。该应用程序使非专业人员能够开展基本的视力筛查，尤其适用于医疗资源匮乏的地区。
关键研究组成部分
科学领域
- 视力保健
- 移动健康技术
- 屈光误差测量
背景
- 未矫正的屈光不正是全球视力障碍的主要原因之一。
- 许多农村和低收入地区的人群无法获得常规的眼科保健服务。
- 移动健康解决方案有助于缩小视力保健可及性方面的差距。
- 该应用程序旨在使无专业培训的用户也能开展视力筛查。
研究目的
- 验证一款智能手机应用程序在测量瞳孔间距、球镜等效屈光度及散光方面的准确性。
- 提高医疗资源不足人群获得视力保健服务的可及性。
- 为非专业人员提供一种辅助满足基本视力保健需求的工具。
使用的方法
- 开发用于视力筛查的移动应用程序。
- 对应用程序测量功能的临床验证。
- 在不同人群环境中测试其可用性。
- 将应用程序的测量结果与标准临床方法进行比较。
主要结果
- 该应用程序可成功测量瞳孔间距离和屈光不正。
- 与传统方法相比，结果显示出高准确性。
- 用户反馈强调其易于使用和可及性。
- 该应用程序在医疗资源匮乏地区具有广泛应用的潜力。
结论
- 智能手机应用程序是测量屈光不正的一种可行工具。
- 该技术可显著改善资源匮乏地区获得视力保健的机会。
- 赋能非专业人员有助于满足基本的视力保健需求。
常见问题
行业重要性概述
便捷且可量化的视力筛查对于大规模人群健康研究以及屈光不正的早期检测至关重要。基于智能手机的主观验光技术能够在临床研究和分散式筛查项目中实现可扩展的数据采集与标准化。该方法有助于全面推进降低视力保健障碍的工作，并生成可重复、不受设备限制的测量结果。
生物制药研发中的战略应用
早期发现与靶点验证
- 可在不同人群中实现以假设为导向的视觉功能评估。
- 支持对屈光不正和视力的数字生物标志物进行验证。
- 通过在真实世界环境中量化视觉终点指标，助力机制性风险降低。
筛选与检测方法开发
- 提供标准化、可重复的视力筛查检测测量方案。
- 输出球镜等效值、散光度数和瞳孔间距的定量结果。
- 无需专用硬件即可实现规模化部署和跨站点数据可比性。
转化与临床前研究
- 将数字视觉终点指标与临床标准对齐，以实现转化研究的连续性。
- 支持在视觉研究项目中基于风险调整推进数字健康工具的发展。
- 促进将真实世界数据整合到临床前及人群研究中。
流程与工作流整合
这种基于智能手机的主观验光检测适用于从早期发现到转化研究的整个连续过程，可实现假设验证、数字终点验证以及可扩展的筛查。
- Discovery Biology： 量化视觉功能，用于假设驱动型研究和通路分析。
- Screening： 标准化视力评估流程，以获得可重复、定量的输出结果。
- Analytics： 提供与设备无关的测量方法，实现不同队列间可靠的统计学比较。
- Translational Research： 将数字化筛查数据与临床视觉终点关联，促进生物标志物的一致性分析。
- Enterprise Reuse： 提供可重复使用、可扩展的平台，适用于多种研究环境下的视力筛查。
运营与企业影响
- 科学价值：提高数字视觉终点指标的预测可信度，并减少测量变异性。
- 操作价值：无需专用设备即可实现标准化、可重复且可扩展的视觉筛查。
- 战略价值：支持在数字健康工具的研发与部署过程中高效做出推进或终止决策。
- 项目组合影响：有助于在视觉研究管线中对数字筛查技术进行基于风险调整的优先级排序。
实施注意事项
- 需要对非专业人员进行基础培训，以确保遵循操作规程。
- 需要配备具备足够摄像和显示功能的智能手机。
- 要求跨团队在数据采集和分析工作流程中实现标准化。
- 在儿科或特殊人群中使用时，可能需要进行适应性调整。
- 准确性受用户依从性和环境条件影响， pilot data 已提供相关支持。
