Evaluace parametrů jednoduchého binokulárního vidění na synoptoforu u zdravé dospělé populace

Súhrn

Cíl:
Cílem naší práce bylo stanovit normativní databázi hodnot parametrů JBV u zdravé dospělé populace. Dále ověřit platnost dosavadních dat týkajících se parametrů JBV. Data publikovaná v dosavadních publikacích (Divišová, Hromádková) jsou uváděna většinou bez bližší specifikace metody (velikost fúzního podnětu), nebo jsou příliš rozptýlená (např. od 15 do 25 pD apod.). V neposlední řadě jsme chtěli zjistit, zda existují ještě další specifické faktory, které parametry JBV ovlivňují.

Metodika:
K dispozici jsme měli celkem 74 subjektů (64 žen a 10 mužů) bez významné oční patologie, jejichž průměrný věk činil 24,82 let (max. 28 let, min. 22 let, SD 2,5 roku). Jednotlivé parametry JBV byly vyšetřovány u emetropů bez korekce a u amteropů s habituální korekcí na klinickém synoptoforu firmy Sbisa. U každého subjektu jsme získali minimálně 16 parametrů JBV, které jsme zaznamenali v cm (pupilární vzdálenost) a prizmatických dioptriích (pD, deviace, fúzní šíře atd.). Tato data byla posléze statisticky zpracována za pomoci programu MS Excel a programu Statistica verze 10. Statistická hladina významnosti byla stanovena na p = 0,05.

Výsledky:
Díky naší studii jsme získali např. tyto významné průměrné výsledky: Subjektivní odchylka do dálky u všech 74 subjektů je 2,78 ± 3,65 pD, přičemž u žen dosahuje hodnoty 2,90 ± 3,69 pD a u mužů hodnoty 2,00 ± 3,49 pD. Tento výsledek pravděpodobně ukazuje na nedostatečnou eliminaci proximální konvergence přístrojem. Pozitivní šířka fúze je u všech 74 subjektů 25,10 ± 12,77 pD a negativní šířka fúze je -6,45 ± 4,18 pD, poměr akomodační konvergence k akomodaci (AC/A) je 3,41 ± 1,47 pD a subjektivní odchylka při akomodaci na 33 cm (předloženo -3 D) je 13,02 ± 5,23 pD. Dále jsme na statisticky významné hladině prokázali korelace mezi těmito parametry JBV: Věk a AC/A, SU-3 a AC/A, SU0 a SU-3, SU-3 a FŠ-3 a FŠ0 a FŠ-3. Při srovnání parametrů JBV pro skupinu emetropů, hypermetropů a myopů jsme nenašli na statisticky významné hladině žádné odlišnosti. Totéž jsme neprokázali (kromě rozdílnosti v pupilární vzdálenosti) ani při rozdělení základního souboru podle pohlaví.

Závěr:
V naší studii jsme stanovili normativní průměrné hodnoty některých parametrů JBV u zdravých mladých emetropů i ametropů s habituální korekcí. Zároveň jsme zjistili, jak se jednotlivé parametry vzájemně ovlivňují. Všechny parametry JBV se na statisticky významné hladině liší s ohledem na druh refrakčního stavu a s ohledem na pohlaví. Znalost standardních parametrů JBV je důležitá nejen pro oftalmology/strabology, ale i pro optometristy, kteří mohou u zdravých dospělých jedinců tyto parametry ovlivnit tak, aby bylo u pacienta ustaveno pohodlné JBV. K nejčastějším optometristickým metodám patří správná sféro-cylindrická korekce, prizmatická korekce a zrakový trénink.

Klíčová slova:
jednoduché binokulární vidění, synoptofor, subjektivní úchylka, pozitivní fúzní šířka, negativní fúzní šířka, poměr akomodační konvergence a akomodace, pupilární vzdálenost

ÚVOD

Jednoduché binokulární vidění (JBV) je koordinovaná senzomotorická činnost obou očí, která spolu s fúzí vede k vytvoření jednoduchého prostorového vjemu. Binokulární vidění není vrozené. Vývoj JBV souvisí mimo jiné i s vývojem zrakové ostrosti. U novorozence není zcela ještě vyvinuta fixace oka a světelný zdroj je sledován nekoordinovanými konjugovanými pohyby obou očí. Ve 2. měsíci života se fixace stává aktivní a od 3. měsíce je již naznačena centrální fixace. Zároveň se začínají objevovat disjungované pohyby (konvergence a divergence). Od 4. měsíce dítě začíná akomodovat. Ve 3. čtvrtletí je dítě schopno fúze a na konci 1. roku života se binokulární souhra očí zdokonaluje i díky počínající chůzi (rozvíjí se prostorové vidění) [1].

Podmínky pro normální vývoj JBV je možné rozdělit do dvou hlavních skupin. Do skupiny senzomotorické patří normální nebo téměř normální vidění obou očí (dobrá zraková ostrost), přibližně stejně veliké sítnicové obrazy obou očí, společné vnímání oběma očima a dostatečný vývoj fúzního aparátu. Do druhé skupiny, motorické, patří přibližně stejné paralelní postavení očí při pohledu do dálky, volná pohyblivost bulbů a koordinace akomodace a konvergence.

JBV můžeme rozdělit do tří stupňů. Jedná se o současné (simultánní) vidění neboli o superpozici, fúzi a stereopsi. Současné vidění znamená schopnost současně vnímat sítnicemi obou očí. Např. u synoptoforu/troposkopu to znamená překrytí jednoho obrázku (lev) druhým obrázkem (klec). Výsledkem může být buď superpozice nebo diplopie (zkřížená, nezkřížená). Fúze je schopnost spojit stejný obraz pravého a levého oka v jeden vjem. To je možné pouze tehdy, když jsou splněny výše uvedené senzorické a motorické předpoklady. Fúze vyžaduje fúzní pohyb oka (nejméně 4 až 5°). Rozeznáváme fúzi senzorickou, která je psychickým jevem a vzniká i bez pohybu obou očí a motorickou, která řídí osy očí tak, aby se proťaly v místě fixovaného předmětu. Podle Duke-Eldera [2] je normální šířka fúze v horizontálním směru 30° do konvergence, 5 až 8° do divergence a 3 až 6° ve vertikále a kolem sagitální osy 12 až 20° (torní vergence). Hurtová a spol. [3] uvádějí téměř tytéž hodnoty, ale v prizmatických dioptriích (pD). Při měření šířky fúze zjišťujeme stupeň konvergence a divergence, při kterém se rozpadá jednoduchý binokulární obraz. Sílu fúze můžeme hodnotit též podle rychlosti a snadnosti spojit diplopické obrazy. Fúze je ručitelem JBV. Stereopse je možná pouze v určitém omezeném trojrozměrném prostoru před a za fixační křivkou (horopterem). Jedná se o tzv. Panumův prostor. Podle Parkse [4] je minimální horizontální disparita, která vyvolává stereopsi 14 úhlových vteřin. Kvalita prostorové vjemu závisí kromě jiného na kvalitě a rozsahu fúze. Proto je důležité znát tento parametr JBV [1].

K patologiím JBV řadíme supresi, amblyopii a anomální retinální korespondenci (ARK). Suprese (útlum) je potlačování vjemu. Zabraňuje se tak uvědomění vjemu uchylujícího se oka. Vznikají tzv. útlumové skotomy (centrální, periferní), které lze prokázat i perimetricky/kampimetricky. Amblyopie (tupozrakost) označuje snížené vidění oka, v němž objektivně nemůžeme prokázat žádné anomálie. Existují různé typy amblyopií, např. amblyopia ex anopsia, kongenitální, anizometropická, meridionální, ametropická, relativní a amblyopie při strabismu. Podle stupně snížené zrakové ostrosti je možné amblyopii rozdělit na těžkou (do vizu 0,1), střední a lehkou (vizus od 0,4 do 0,8). ARK je senzorická adaptace JBV na motorickou anomálii strabismu. Je to záležitost korové zrakové oblasti, nikoli retiny. V principu se jedná o to, že fovea vedoucího oka a místo sítnice uchýleného oka získávají společnou prostorovou lokalizaci a vytvářejí nový sítnicový obraz. Rozeznáváme dvě formy ARK: harmonickou (HARK) a disharmonickou (DARK). U HARK se úhel anomálie rovná objektivnímu úhlu šilhání. U DARK je úhel anomálie menší než objektivní úhel šilhání. Abychom zjistili, jak veliký je úhel anomálie (ÚA), musíme znát velikost objektivního úhlu (OÚ) a subjektivního úhlu (SÚ). Čím je ÚA menší, tím více převládá NRK [1].

Synoptofor (troposkop, amblyoskop, haploskop) je přístroj používaný k terapeutickým a diagnostickým účelům při poruchách JBV. Je založen na principu mechanické řízené disociace pravého a levého oka. První haploskop použil v 19. století E. Hering. Na začátku 20. století použil C. Worth přístroj (amblyoskop) pro kompenzaci horizontální a vertikální úchylky při šilhání. V roce 1931 M. Maddoxová, dcera E. Maddoxe definovala použití troposkopu. Zavedla 3 složky JBV a jejich cviční. Ve Velké Británii (VB) je tento přístroj více znám pod názvem synoptofor a v USA spíše pod názvem troposkop [4, 5].

Synoptofor se skládá ze základny, na kterou jsou uchycena dvě horizontálně otočná ramena. Na základ je umístěna opěrka pro bradu a čelo vyšetřovaného. Spodní část základny obsahuje sadu šroubů (např. nastavení PD) a tlačítek pro nastavení přístroje a ovládaní světlených zdrojů, které jsou umístěny v ramenech přístroje. Tubusy ramen obsahují polopropustné destičky (dělič svazů) a spojné čočky s vrcholovou lámavostí +8 D, které mají za úkol eliminovat tzv. proximální konvergenci. Úhel rotace každého ramene můžeme odečítat na stupnici buď v úhlových stupních, nebo v prizmatických dioptriích (pD), přičemž 1° rovná se přibližně 2 pD. Na ramenech rovněž najdeme také vertikální stupici pro měření vertikální fúzní šíře a vertikální úchylky. Dále je možné na přístroji měřit a vyšetřovat i cykloverze. Součástí přístroje také může být zařízení pro promítání tzv. Haidingerových svazků, které slouží pro vyšetření excentrické fixace (EF). Pro vyšetření JBV se používají diagnostické obrázky. Obrázky rozdělujeme dle typu (pro superpozici, fúzi a stereopsi) a velikosti (foveolární, makulární a paramakulární). Pro vyšetření superpozice používáme obrázky disimilární (viz obr. 2), pro fúzi obrázky similární (viz obr. 3) a pro vyšetření stereoskopického vidění obrázky disociované (viz obr. 4).

Na synoptoforu vyšetřujeme JBV pacienta se správnou subjektivní refrakcí i bez ní. Pacienta pohodlně usadíme za přístroj a nastavíme pupilární distanci (PD). Zkontrolujeme správné umístnění očí dle rohovkových reflexů (CR). Všechny stupnice na přístroji jsou v tuto chvíli nastaveny na nulu. Nejprve zjišťujeme objektivní úchylku šilhání (OÚ). Při střídavém rozsvěcování a zhasínání světel v ramenech pohybujeme rameny přístroje ve směru úchylky do té doby, dokud nevymizí zpětný pohyb oka. Výsledné natočení ramene ukazuje přímo OÚ ve stupních nebo pD. Následuje zjištění subjektivní úchylky (SÚ). SÚ je úhel, který odečteme na stupnici ve chvíli, kdy pacient vidí překryté disimilární obrázky (má superpozici). Pokud se OÚ a SÚ liší o více než 3°, jedná se pravděpodobně o ARK. Koincidenci sítnic můžeme ověřit metodou paobrazů dle Heringa-Beilschowského. Následuje vyšetření fúze. Pacient by měl být schopen vidět správně similární obrázky pro fúzi. Následně natáčíme rameny přístroje nejprve směrem do konvergence, posléze do divergence a hledáme bod rozostření (BLP), rozdvojení (BRP) a bod znovuspojení (RP). Šířka fúze by měla být největší do konvergence a nejmenší ve vertikálním směru. Při dalším vyšetření používáme disociované obrázky, které nám umožňují určit to, zda oči mají stereoskopické vidění či nikoliv [5].

Na synoptoforu také můžeme provádět tzv. analýzu heteroforií [6]. Můžeme zjišťovat a měřit hodnoty relativní konvergence a relativní akomodace, šířku (sílu) fúze při pohledu do dálky a do blízka a poměr akomodační konvergence k akomodaci (AC/A), který má významný vliv na kvalitu JBV. Při JBV určité akomodaci odpovídá určitý stupeň konvergence. Tento vztah lze graficky vyjádřit Dondersovou linií. Akomodaci můžeme na synoptoforu zvýšit předložením rozptylných čoček. Měříme tak tzv. AC/A gradient (AC/Ag). Graf 1 zobrazuje analýzu heteroforií na příkladu mladého dospělého hypermetropického pacienta bez očních patologií. PD vyšetřovaného je 5,8 cm a jeho SÚ do dálky je 6 pD. SÚ do blízka (33 cm, 3 D akomodace) by tedy teoreticky měl být necelých 18 pD. Naměřili jsme 19 pD a z toho vyplývá, že AC/Ag je 4,3 pD na 1 D akomodace (4,3 : 1).

METODIKA

JBV jsme vyšetřovali na synoptoforu u 74 subjektů, z nichž bylo 64 žen a 10 mužů. Vyšetřování probíhalo u zdravých subjektů (bez příznaků oční patologie, emetropů, ametropů s habituální korekcí) bez použití diagnostických farmakologických prostředků za standardních světelných podmínek v různé denní době. K vyšetření jsme používali synoptofor firmy Sbisa (viz obr. 1).

Celkem jsme tedy získali data od 74 subjektů. Hodnoty byly měřeny převážně v cm (pupilární vzdálenost) a v prizmatických dioptriích (deviace, fúzní šíře) se zaokrouhlením na dvě desetinná místa. Data byla zpracována statistickým programem STATISTICA verze 10 a programem MS EXCEL ve verzi 2007. Pro zjištění normality dat jsme požívali testy normality (Lilliefors, Shapiro-Wilks). Vzhledem k tomu, že u některých dat byl zjištěn významnější rozdíl od normality (p < 0,01), rozhodli jsme se pro porovnání jednotlivých metod použít neparametrické testy (Spearmanův korelační test). Pro srovnání dat získaných od žen a mužů jsme díky normalitě dat mohli použít parametrický T-test (pro nezávislé proměnné). Statistická hladina významnosti byla ve všech případech stanovena na p = 0,05.

VÝSLEDKY

Jednotlivé fyziologické parametry JBV jsme měřili celkem u 74 subjektů, jejichž průměrný věk činil 24,82 let (max. 28 let, min. 22 let, SD 2,5 roku). Celkově jsme měli k dispozici 78 subjektů (ženy a muži) bez známek oční patologie, u kterých jsme stanovili tyto průměrné parametry JBV (viz tab. 1).

V souboru žen bez oční patologie (n = 64, průměrný věk 24,82 +/- 2,50 let) byly stanoveny tyto normativní hodnoty JBV (viz tab. 2).

V souboru mužů bez oční patologie (n = 10, průměrný věk 25,90 +/- 1,10 let) byly stanoveny tyto normativní hodnoty JBV (viz tab. 3).

Dále jsme u základního souboru (ženy i muži) pomocí neparametrického testu (Spearmanův test) prokázali tyto korelace (viz tab. 4).

V další části výzkumu jsme základní soubor rozdělili dle refrakční vady. V souboru emetropů bylo celkem 9 subjektů, v souboru hypermetropů byly celkem 4 subjekty a v souboru myopů bylo celkem 10 subjektů. Pomocí parametrického T-testu jsme zjišťovali, zda se od sebe liší vybrané parametry JBV v jednotlivých souborech rozdělených dle refrakčních vad (viz tab. 5).

V další části výzkumu jsme základní soubor rozdělili opět dle pohlaví (64 žen a 10 mužů) a pomocí parametrického T-testu jsme zjišťovali, zda se od sebe liší vybrané parametry JBV v obou souborech (viz tab. 6).

DISKUZE

Cílem naší studie bylo ustanovit normativní databázi standardních parametrů JBV. V současné době uvádí různí autoři různé hodnoty rozsahů např. fúzních šířek, poměru akomodační konvergence a akomodace atd.

Divišová [1] ve své publikaci uvádí hodnoty AC/A u zdravé populace od 2 do 5 pD na jednu dioptrii akomodace. Zdůrazňuje však, že hodnoty mohou i více kolísat. Hodnoty pozitivní části fúzní šíře v horizontálním směru (v našem případě BRPN0) jsou dle Divišové u zdravé populace od 15 do 25 pD a negativní část fúzní šíře (v našem případě BRPT0) je u zdravé populace od -6 do -12 pD. Dále Divišová uvádí toto: „V praxi bývají obě tyto hodnoty, zvláště směrem do konvergence, značně vyšší“. S tímto tvrzení ovšem nekorespondují naše výsledky (BRPN0 = 25,10 ± 12,77 pD a BRPT0 = -6,45 ± 4,18 pD). Divišová připomíná, že velikost naměřené fúzní šířky se liší podle věku, pozornosti, cviku, akomodace fúzovaných předmětů a podle vyšetřovací metody. „Na troposkopu/synoptoforu jsou obvykle hodnoty fúzní šíře vyšší do blízka než do dálky, neboť se uplatňuje přístrojová konvergence“, uvádí Divišová.

Hromádková [7] ve své publikaci uvádí, že normální kladná šířka fúze je až 30° (cca 60 pD), záporná šířka fúze je až 8° (cca 16 pD) a vertikální šířka fúze 3° (cca 6 pD). Tyto hodnoty se nám však zdají, vzhledem k našemu měření, podstatně nadhodnocené (o 59 % u kladné šířky a o 63 % u záporné šířky fúze). Šířka fúze také záleží na velikosti použitých obrázků. U velkých obrázků vyšetřujeme periferní fúzi a rozsah fúzní šíře by mohl být od -3° do +25°. My jsme při zjišťování šířky fúze používaly obrázky odpovídající makulární fúzi. Podle Hromádkové by rozsah makulární fúze měl být od -2° do +15°. Můžeme říci, že tyto hodnoty víceméně korespondují s našimi daty (BRPN0 = 25,10 ± 12,77 pD a BRPT0 = -6,45 ± 4,18 pD). Při hodnocení fúzní šíře je tedy důležité, kromě uvedení použité metody, uvádět i velikost fúzních podnětů.

Šířku fúze můžeme také měřit pomocí prizmatických čoček (lišt). Pacient fixuje na vzdálenost 5 m bodový zdroj světla. Postupně předkládáme hranoly s rostoucím prizmatickým účinkem. Kladnou šířku fúze měříme hranoly s bází zevně a zápornou hranoly s bází dovnitř. Hranoly zesilujeme do té doby, dokud nevznikne diplopie. Podle Hromádkové má zdravý člověk kladnou šířku fúze 25–40 pD, zápornou šířku fúze 8–10 pD a vertikální šířku fúze 3–4 pD. Tyto hodnoty také korespondují s naším měřením na synoptoforu (BRPN0 = 25,10 ± 12,77 pD a BRPT0 = -6,45 ± 4,18 pD).

Adamek a Karczewicz [8] na souboru 132 pacientů při vyšetřování fúzních šířek na synoptoforu zjistili, že je rozdíl mezi rozsahem fúzní šíře na pravém a levém oku. Celkem u 35,6 % pacientů byl rozdíl mezi fúzní šířkou pravého a levého oka do blízka při konvergenci, u 34,4 % pacientů byl rozdíl mezi fúzní šířkou pravého a levého oka do dálky při konvergenci a u 65,6 % pacientů byl rozdíl mezi konvergentní fúzní šířkou pravého a levého oka.

Kvalitu JBV je možné zjišťovat také pomocí tzv. vergenční schopnosti/snadnosti (VF, vergence facility), kdy se před oči předkládá střídavě 12 pD s bází ven a 3 pD s bází dovnitř a počítá se počet cyklů za minutu. Standardní hodnota VF do blízka (1/3 m)je podle Melville [9] 12 ± 4,2 cpm. Autorka ve své studii však neprokázala souvislost mezi fúzní šířkou do blízka a VF.

Sharma a Prakash [10] ve své studii (20 normálních jedinců se zrakovou ostrostí 6/6 bez výrazné refrakční vady), kde zkoumal vliv velikosti fúzní šíře na kvalitu a udržení JBV pomocí aniseikonických obrazců, naměřil na synoptoforu tyto průměrné hodnoty: addukční vergence (pozitivní fúzní šířka) 15,2 pD a abdukční vergence (negativní fúzní šířka) 5 pD. Dále pomocí speciálního projekčního zařízení s polarizátory naměřil na vzdálenost 5 metrů rozsah addukční vergence od 2 do 6 pD (průměr 2,92 pD) a rozsah abdukční vergence od 1 do 3 pD, s průměrem 2,16 pD. Hodnoty pozitivní a negativní fúzní šíře naměřené na synoptorou jsou nižší (o 40 %, resp. 23 %) hodnoty než hodnoty naměřené v našem souboru. Autoři této studie dále zjistili, že 70 % subjektů je schopno krátkodobě tolerovat 30% anisekonii, a že vyšší rozsah fúzní šíře nemá příliš významný vliv na zvýšení této schopnosti.

ZÁVĚR

Znalost normálních (standardních) parametrů JBV je důležitá nejen pro oftalmology/strabology, ale i optometristy, kteří mohou u dospělých pacientů bez patologických očních projevů významně ovlivnit tyto parametry JBV tak, aby výsledkem bylo pohodlné jednoduché binokulární vidění. K nejčastějším optometristickým metodám patří správná sféro-cylindrická korekce, prizmatická korekce a zrakový trénink.

V naší studii jsme se pokusili ustanovit normální hodnoty některých parametrů JBV u zdravých mladých dospělých subjektů bez výrazných očních patologií celkově a posléze u mužů a žen zvlášť. Dále jsme prokázali statisticky významné korelace mezi některými parametry JBV (věk a AC/A, SU-3 a AC/A, SU0 a SU-3, SU-3 a FŠ-3 a FŠ0 a FŠ-3). Naopak jsme neprokázali statisticky významné korelace u těchto parametrů JBV: SU0 a AC/A, PD a SU0 a SU0 a FŠ0. Na statisticky významné hladině jsme neprokázali, že jednotlivé parametry JBV se liší mezi hypermetropy a myopy. Dále jsme neprokázali statisticky významné odlišnosti u parametrů JBV mezi muži a ženami (kromě PD). Tyto výsledky však mohou být ovlivněny nízkým počtem subjektů v souboru muži.

Do redakce doručeno dne 17. 9. 2012

Do tisku přijato dne 25. 2. 2013

Mgr. Petr Veselý, DiS., Ph.D.

Za Nemocnicí 1068

264 01 Sedlčany

e-mail: veselype@seznam.cz