Тест на субъективную рефракцию с помощью смартфона для скрининга зрения
18 октября 2024 г.
В этой статье представлены протоколы и данные клинической валидации использования приложения для смартфона для субъективного измерения аномалии рефракции.
Мы разрабатываем мобильные медицинские технологии, чтобы решить проблемы доступности, неравенства и равенства в области офтальмологии. В этой статье мы демонстрируем, как использовать наше мобильное приложение для измерения межзрачкового расстояния, сферического эквивалентного преломления и стигматизма. Нескорректированная аномалия рефракции является основной причиной ухудшения зрения в мире.
В районах с недостаточным уровнем обслуживания, в сельской местности, в районах с низким уровнем дохода многие люди не имеют доступа к обычной офтальмологической помощи. С помощью нашего приложения мы хотим дать возможность людям, которые не являются офтальмологами, помочь решить некоторые из основных потребностей в уходе за зрением. Наше приложение для скрининга зрения можно использовать после установки, как правило, смартфона.
Нет необходимости приобретать какие-либо специальные насадки для телефона. Эта функция делает инструмент досмотра легкодоступным даже во многих сельских районах. Для начала запустите приложение и нажмите кнопку IPD на главной странице.
Поместите телефон примерно в 40 сантиметрах от пациента на уровне глаз и попросите пациента посмотреть на фонарик на экране телефона. Нажмите круглую кнопку справа, чтобы сфотографировать лицо пациента. После этого приложение начнет обработку изображения автоматически.
Когда на экране появятся два зеленых перекрестия, проверьте, совпадают ли они с центром глаз пациента. Если перекрестие расположено правильно, нажмите кнопку «СОХРАНИТЬ». Запустите приложение и нажмите кнопку «ПРЕЛОМЛЕНИЕ» на главной странице.
Расположите телефон на расстоянии не менее двух метров от пациента. Выберите E для кувыркающихся стимулов E. Затем выберите глаз для измерения и попросите пациента закрыть другой глаз.
Теперь держите телефон экраном лицом к пациенту и нажмите кнопку СТАРТ. Спросите пациента, может ли он определить ориентацию букв, отображаемых на экране телефона. Если пациент не может определить ориентацию букв, постепенно перемещайте телефон к ним, спрашивая, видит ли он ориентацию букв.
Затем нажмите кнопку «ПОДТВЕРДИТЬ», чтобы отобразить на экране правильную ориентацию букв. Сравните правильную ориентацию букв с ответами пациента. Если все три ответа совпадают, нажмите кнопку «ПРАВИЛЬНО», чтобы завершить тест.
Запустите приложение и нажмите кнопку «ПРЕЛОМЛЕНИЕ» на главной странице. Начните с того, что расположите телефон на расстоянии не менее двух метров от пациента и выберите стимул Астигматизм1. Выберите глаз для измерения и попросите пациента закрыть другой глаз.
Держите телефон экраном лицом к пациенту и коснитесь кнопки СТАРТ. Спросите пациента, отображается ли группа линий в виде трех отдельных линий в любом направлении. Остановитесь, как только они смогут увидеть разделенные линии хотя бы в одном направлении.
Теперь выберите стимул Астигматизм2. Поворачивайте телефон вокруг оси, перпендикулярной экрану, пока градация не совпадет с самой четкой группой линий астигматизма1. Точно отрегулируйте вращение телефона, чтобы найти наилучший угол, под которым пациент сможет одинаково четко видеть красные и зеленые градуирующие пятна.
Найдя его, нажмите кнопку ТОЧКА 1, чтобы записать первую дальнюю точку. Обратите внимание, что в ТОЧКЕ 1 регистрируется, астигматизм два стимула поворачивается на 90 градусов автоматически. Из положения первой дальней точки сохраняйте ориентацию телефона и постепенно перемещайте его ближе к пациенту, пока он не сможет одинаково четко видеть красные и зеленые градуирующие пятна и определять более широкий конец.
Затем нажмите кнопку ТОЧКА 2, чтобы записать вторую дальнюю точку. На основе двух дальних точек приложение рассчитает сферическую аномалию рефракции и астигматизм и отобразит результаты на экране. В окне сообщения о результатах нажмите кнопку СОХРАНИТЬ, чтобы сохранить результаты.
Измерение сферического эквивалента с помощью приложения в значительной степени согласуется с клиническими измерениями авторефрактора с наклоном линии регрессии 1,018 и значением R в квадрате 0,965. График Бланда-Альтмана для сферического эквивалента показывает 95% пределы согласия. Измерение мощности цилиндра с помощью приложения соответствовало стандартной субъективной рефракции со средней погрешностью 0,08 диоптрии и стандартным отклонением 0,41 диоптрии.
Этот график Бланда-Альтмана для измерения астигматизма показывает 95% пределы согласия. Погрешность измерения межзрачкового расстояния с помощью приложения имела среднюю погрешность минус 0,55 миллиметра и стандартное отклонение 1,4 миллиметра.
Обзор
В данной работе представлено мобильное приложение, предназначенное для измерения рефракционной ошибки, что позволяет решить проблемы доступности офтальмологической помощи. Приложение позволяет непрофессионалам проводить базовый скрининг зрения, особенно в районах с недостаточным медицинским обслуживанием.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Забота о зрении
- Мобильные технологии здравоохранения
- Измерение рефракционных нарушений
Теоретическая часть
- Нескорректированные рефракционные нарушения являются одной из основных причин ухудшения зрения во всем мире.
- Многие люди в сельских районах и регионах с низким уровнем дохода не имеют доступа к регулярному офтальмологическому уходу.
- Мобильные решения в сфере здравоохранения могут помочь восполнить дефицит доступности услуг по уходу за зрением.
- Приложение предназначено для того, чтобы дать возможность пользователям без профессиональной подготовки проводить скрининг зрения.
Цель исследования
- Валидация приложения для смартфона для измерения межзрачкового расстояния, сферического эквивалента рефракции и астигматизма.
- Повышение доступности офтальмологической помощи для недостаточно обслуживаемых групп населения.
- Предоставление инструмента для непрофессионалов для оказания помощи при базовых потребностях в области ухода за зрением.
Используемые методы
- Разработка мобильного приложения для скрининга зрения.
- Клиническая валидация измерительных возможностей приложения.
- Тестирование в различных демографических группах для оценки удобства использования.
- Сравнение измерений, полученных с помощью приложения, со стандартными клиническими методами.
Основные результаты
- Приложение успешно измеряет межзрачковое расстояние и рефракционные ошибки.
- Результаты указывают на высокую точность по сравнению с традиционными методами.
- Отзывы пользователей подчеркивают простоту использования и доступность.
- Приложение демонстрирует потенциал для широкого внедрения в регионах с недостаточным медицинским обслуживанием.
Выводы
- Приложение для смартфона является жизнеспособным инструментом для измерения рефракционной ошибки.
- Оно может значительно улучшить доступ к офтальмологической помощи в условиях ограниченных ресурсов.
- Предоставление возможностей непрофессионалам может помочь в решении базовых потребностей в области ухода за зрением.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Доступный количественный скрининг зрения имеет решающее значение для крупномасштабных исследований здоровья населения и раннего выявления рефракционных нарушений. Субъективная рефрактометрия с использованием смартфона обеспечивает масштабируемый сбор данных и стандартизацию как в клинических исследованиях, так и в инициативах по децентрализованному скринингу. Такой подход способствует реализации комплексных усилий по устранению барьеров в оказании офтальмологической помощи и получению воспроизводимых измерений, не зависящих от конкретного устройства.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранний поиск и валидация мишени
- Позволяет проводить оценку зрительной функции в различных популяциях на основе сформулированных гипотез.
- Поддерживает валидацию цифровых биомаркеров рефракционной ошибки и остроты зрения.
- Способствует снижению механических рисков путем количественного определения конечных точек зрения в условиях реальной клинической практики.
Скрининг и разработка анализа
- Предоставляет стандартизированные, воспроизводимые протоколы измерений для тестов по проверке зрения.
- Обеспечивает получение количественных данных о сферическом эквиваленте, астигматизме и межзрачковом расстоянии.
- Позволяет осуществлять масштабируемое внедрение и обеспечивать сопоставимость результатов между различными центрами без использования специализированного оборудования.
Трансляционные и доклинические исследования
- Приводит конечные точки цифрового зрения в соответствие с клиническими стандартами для обеспечения трансляционной преемственности.
- Поддерживает продвижение инструментов цифрового здравоохранения в портфелях исследований зрения с учетом оценки рисков.
- Способствует интеграции данных реальной клинической практики в доклинические и популяционные исследования.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Этот тест субъективной рефракции на базе смартфона вписывается в континуум от ранних этапов поиска до трансляционных исследований, обеспечивая проверку гипотез, валидацию цифровых конечных точек и масштабируемый скрининг.
- Открывающая биология: Количественная оценка зрительной функции для исследований на основе гипотез и анализа сигнальных путей.
- Скрининг: Стандартизация протоколов оценки зрения для получения воспроизводимых количественных результатов.
- Аналитика: Предоставление независимых от устройства измерений для надежного статистического сравнения различных когорт.
- Трансляционные исследования: Сопоставление данных цифрового скрининга с клиническими конечными точками зрения для согласования биомаркеров.
- Корпоративное повторное использование: Предоставление многократно используемой масштабируемой платформы для скрининга зрения в различных исследовательских условиях.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает достоверность прогнозных показателей конечных точек цифрового зрения и снижает вариабельность измерений.
- Операционная ценность: обеспечивает стандартизированный, воспроизводимый и масштабируемый скрининг зрения без использования специализированного оборудования.
- Стратегическая ценность: способствует принятию эффективных решений о продолжении или прекращении разработки и внедрения инструментов цифрового здравоохранения.
- Влияние на портфель: облегчает приоритизацию технологий цифрового скрининга в рамках исследовательских программ по изучению зрения с учетом рисков.
Особенности реализации
- Требуется базовое обучение персонала без профильного образования для обеспечения соблюдения протокола.
- Необходимы смартфоны с соответствующими возможностями камеры и дисплея.
- Требуется межкомандная стандартизация рабочих процессов сбора и анализа данных.
- Может потребоваться адаптация для использования в педиатрической практике или при работе с особыми группами пациентов.
- Точность зависит от соблюдения инструкций пользователем и условий окружающей среды, что подтверждается пилотными данными.
