ACUITATEA VIZUALA

Acuitatea vizuala reprezinta o informatie despre agerimea claritatea vederii, legata in special de calitatea imaginilor (care este dependenta de precizia focalizarii pe retina), sensibilitatea elementelor nervoase, precum si facultatea interpretativa a creierului.

In practica optometrica, acuitatea vizuala este o masura cantitativa a abilitatii de a identifica simboluri negre pe un fond alb, la o anumita distanta standard, pe masura ce marimea simbolurilor variaza. Acuitatea este reprezentata de cea mai mica marime care poate fi identificata. Acuitatea este cea mai cunoscuta metoda clinica de masurare a functiei vizuale. Bine-cunoscuta expresie "vedere 20-20" se refera la distanta (masurata in picioare) la care diverse obiecte vazute ("separate") sub un unghi de 1 minut de arc pot fi distinse clar ca si obiecte separate. Echivalentul metric este de "vedere 6-6".

Scurta istorie a acuitatii vizuale

In 1843, oftalmologul german Heinrich Kuechler a scris un mic tratat care pledeaza in favoarea necesitatii de a exista si a se folosi teste standardizate de vedere. El a dezvoltat si un set de trei grafice. La cativa ani diferenta, in 1854, Eduard von Jaeger publica un set de modele de citit, care sa sprijine analiza vederii functionale. El a publicate aceste modele in germana, franceza, engleza si in alte limbi. A folosit fonturi care erau utilizate de catre Casa Imprimeriei de Stat din Viena si le-a etichetat cu numere din acel catalog de tiparire. Primul care a inventat termenul "acuitate vizuala" a fost Franciscus Donders, care in 1861 l-a descris ca fiind exactitatea/precizia vederii si l-a definit ca fractie intre acuitatea vizuala a unui pacient si acuitatea vizuala standard.

In 1862, Herman Snellen isi publica faimoasele modele de litere. Decizia sa cea mai importanta a fost, de fapt, de a nu folosi tipurile existente de litere, ci de a creea tipuri speciale, pe care le-a denumit "optotipuri". Acesta a fost un pas crucial deoarece a reprezentat o masura fizica standard pentru reproducerea modelului folosit la testare. Snellen a definit "vederea standard" ca fiind abilitatea de a recunoaste unul din optotipurile sale atunci cand este privit sub un unghi de 5 minute de arc. Deoarece este convenabil, din punct de vedere psihologic, sa se opereze cu valori unitare pentru pacientul standard s-a introdus conceptul de "unghi de vedere", egal cu unghiul geometric sub care este privit obiectul, impartit prin 5 minute de arc. In acest fel optotipul poate fi recunoscut de un pacient standard, daca acesta il vede separat de un unghi de vedere de 1 minut de arc (5 grade pt pacient/5 grade de referinta=1grad vedere).

Deoarece este incomoda utilizarea unor marimi unghiulare in practica de catre oftalmologi, s-a preferat sa se utilizeze distante. Optotestul are o dimensiune (inaltime h) calculata astfel incat sa fie observat sub un unghi de vedere de 1 minut de arc (unghi geometric de 5 minute de arc) daca este plasat la o distanta D fata de pacient.

Este valabila relatia , in care tangenta este aproximabila cu unghiul in radiani pentru unghiuri mici, relatia devenind .

Acuitatea poate fi determinata fie ca raport al unghiului real sub care se vede optotestul impartit la 5minute de arc (valoarea de referinta) dar, tinand cont de expresia de mai sus, poate fi determinata si ca raport dintre distanta la care pacientul de referinta vede optotestul fara acomodare si distanta la care un pacient de referinta vede ca si pacientul testat fara acomodare.

Optotestele au fost proiectate astfel incat aceasta distanta la care pacientul de referinta vede optotestul fara acomodare  este de 20 picioare (6 metri). Acuitatea va fi data ca raport:

In 1875, Snellen a schimbat modalitatea de masurare din "picioare" in "metri" (de la 20/20 pentru pacientul ideal la 6/6). Mai apoi, Monoye a propus inlocuirea notatiei fractionate a lui Snellen cu echivalentul sau zecimal (ex. 20 ). Notarea zecimala simplifica compararea valorilor acuitatii vizuale, indiferent de distanta de masurare de referinta.

In 1888, Edmund Landolt a propus simbolul "Landolt C", un simbol care are un singur element de detaliu si variaza doar ca orientare. Simbolul, de forma unui inel rupt (intrerupt), seamana cu litera C, si este plasat intr-o retea de 5x5 elemente. La notarea 20 / 20 optotipul are 5 minute de arc pentru deschidere (deci o deschidere ce masoara 1 minut de arc de vedere) si poate fi orientat in sus, in jos, in stanga sau in dreapta. Aceasta propunere a lui Landolt s-a bazat pe faptul ca nu toate optotipurile lui Snellen erau la fel de usor de recunoscut. Modelul lui Landolt este simbolul preferat de masurare a acuitatii vizuale in experimentele de laborator.

Modelul lui Landolt

Un alt sistem de masurare a acuitatii vizuale a fost propus de catre oftalmologii rusi Sergei Golovin si D.A. Sivtsev in 1923. Acestia au dezvoltat un tabel de testare a acuitatii, care a fost folosit in URSS pana in 1991 si se mai foloseste si azi in unele state post-sovietice. Tabelul este format din doua parti cu cate 10 randuri fiecare, ambele parti cu valori ale acuitatii vizuale ce cresc cu 0,1 de la rand la rand. Partea stanga contine caractere chirilice intr-o anumita ordine, fiecare caracter avand latimea egala cu inaltimea, iar marimea caracterului de pe primul rand fiind de 70 mm, cel de pe al doilea rand 35 mm, iar cel de pe ultimul rand -7 mm. Partea dreapta a tabelului contine simbolurile Landolt. Distanta a fost stabilita la 5 m. Tabelul a fost denumit "tabelul Golovin-Sivtsev".

Ian Bailey si Jan Lovie au publicat in 1976 un nou model ce avea o schema cu 5 litere pe fiecare rand, iar spatiile dintre litere si randuri erau egale cu dimensiunea literei. Aceasta schema a fost creata pentru a standardiza efectul de aglomerare si numarul de erori care se puteau produce, si astfel marimea literei a devenit unica variabila a nivelelor de acuitate masurate. Aceste modele au forma unui triunghi inversat si sunt mult mai largi la varf decat modelele traditionale. Marimea literelor urmeaza o progresie geometrica. In acelasi an, Lea Hyvärinen a creat un alt model - "modelul Lea", folosind diverse figuri (un mar, o casa, un cerc si un patrat) pentru a masura acuitatea vizuala la copiii mici. Si tot atunci, Hugh Taylor s-a folosit de aceste principii pentru un model special pentru analfabeti - "Tumbling E", pe care l-a utilizat pentru a masura acuitatea vizuala la aborigenii australieni. In prezent, se utilizeaza pentru persoanele analfabete.

Fiziologia acuitatii vizuale

Pentru a vedea un detaliu, sistemul optic al ochiului trebuie sa proiecteze o imagine focalizata pe fovee (regiunea cea mai sensibila din aria maculara, avand cea mai mare densitate de fotoreceptori, deci avand cea mai buna rezolutie si sensibilitate la culoare). Acuitatea si vederea in culori, desi sunt realizate de aceleasi celule, sunt functiuni fiziologice diferite care nu relationeaza. Ele pot fi afectate in mod independent.

Cortexul vizual este o parte a cortexului cerebral aflat in partea posterioara a creierului (occipital), parte responsabila de procesarea stimulilor vizuali. Partea centrala a imaginii, de aprox. 10 , reprezinta cel putin 60% din cortexul vizual. Multi dintre acesti neuroni sunt direct implicati in procesarea acuitatii vizuale.

Lumina calatoreste de la obiect la fovee printr-o cale imaginara denumita axa vizuala. Tesuturile si structurile ochiului care sunt in axa vizuala afecteaza calitatea imaginii. Aceste structuri sunt: filmul lacrimal, corneea, camera anterioara, pupila, corpul vitros si retina. Partea posterioara a retinei, numita epiteliul pigmentului retinal, este responsabila, printre altele, de absorbirea luminii care trece prin retina pentru a nu atinge alte parti ale retinei. Acest epiteliu are o functie vitala, aceea de a recicla substantele chimice utilizate in detectarea fotonilor. Daca este afectat in vreun fel si nu isi realizeaza functia de curatare, rezulta orbirea.

Modalitati de exprimare a acuitatii vizuale

Acuitatea vizuala este masurata in general in functie de marimea literelor modelului Snellen sau marimea altor simboluri, cum ar fi simbolul Landolt C. In unele tari, acuitatea se exprima sub forma unei fractii, iar in altele sub forma unui numar zecimal.

Astfel, daca se foloseste piciorul ca unitate de masura, acuitatea se exprima ca 20 . Utilizand sistemul metric, acuitatea vizuala se exprima ca 6/6. Vederea /6 este echivalenta cu vederea /20. In sistemul zecimal, acuitatea este definita ca valoarea  marimii unui gol (masurat in minute de arc) al celui mai mic simbol Landolt C care poate fi identificat raportata la cea standard. Valoarea 1.0 este egala cu valoarea

Scala LogMAR este o alta scala utilizata si se exprima ca logaritm al unghiului minim de rezolutie. Scala LogMAR converteste scala geometrica a modelului clasic la o scala lineara. Ea masoara pierderea acuitatii vizuale; valorile pozitive  indica o pierdere a vederii, in timp ce valorile negative denota o acuitate vizuala normala sau chiar mai buna. Scala LogMAR este insa rareori utilizata clinic; se foloseste mai mult la calcule statistice.

O acuitate vizuala de /20 inseamna ca o persoana poate vedea in detaliu de la 20 de picioare distanta, la fel precum ar vedea o persoana cu vedere normala de la 20 de picioare distanta. Daca persoana ar avea o acuitate de 20/40, se intelege ca el ar vedea in detaliu de la 20 de picioare distanta, la fel cum ar vedea o persoana cu vedere normala de la 40 de picioare distanta. Este posibil sa ai o vedere superioara lui /20 (1,00). Acuitatea vizuala maxima a ochiului omenesc, fara ajutor, se afla in jurul valorii de /3; 2,00). Unele pasari, cum ar fi soimul, au acuitatea vizuala in jurul valorii de /2, astfel vederea lor fiind mult mai buna decat cea a omului.

Cand acuitatea vizuala este sub cel mai mare optotip din model, fie modelul este deplasat mai aproape de pacient, fie pacientul se muta mai aproape de model, pana cand il poate citi. Odata ce a reusit sa il citeasca, se noteaza marimea literei si distanta. Daca pacientul nu este capabil sa citeasca modelul indiferent de distanta, acesta va fi testat dupa cum urmeaza:

Multi oameni au unul dintre ochi cu o acuitate vizuala superioara celuilalt. Daca o persoana nu poate obtine o acuitate de 20 /60; 0,1), chiar si cu ajutorul celor mai buni ochelari, atunci persoana respectiva este considerata oarba. De asemenea, persoana care are un camp vizual mai ingust de 20 de grade este considerata oarba.

Masurarea acuitatii vizuale

Acuitatea vizuala se masoara in mod normal monocular, cu ajutorul unui model optotip pentru vederea la distanta, un alt model optotip pentru vederea de aproape si un ocluzor pentru acoperirea ochiului care nu este testat. Pasii pentru masurarea acuitatii vizuale sunt urmatorii:

Plasati modelul la 20 de picioare distanta (sau 6 metri) si asigurati o iluminare pe suprafata lui de 480lux.

Daca pacientul poarta ochelari, atunci testarea se face folosindu-i.

Plasati ocluzorul in dreptul ochiului care nu e testat. Primul ochi evaluat este acela care se crede a avea o vedere mai slaba sau acela cu care pacientul afirma ca vede mai slab.

Incepeti aratand pacientului optotipurile mari si continuati cu cele mai mici. Pacientul trebuie sa le identifice pe fiecare in parte si sa le comunice examinatorului.

Daca masuratoarea se reduce sub 20/20, atunci ar trebui facut testul cu ajutorul unei gauri mici si inregistrata acuitatea vizuala. Ambele masuratori, cu si fara aceasta gaura mica, trebuie inregistrate.

Schimbati ocluzorul la celalalt ochi si procedati la fel ca si la primul ochi.

Dupa ce au fost evaluati ambii ochi pentru vederea la distanta, urmeaza evaluarea acuitatii vizuale pentru vederea de aproape. Plasati un model Snellen modificat pentru vederea de aproape la 40 cm distanta. Apoi repetati testul de mai sus.

Dupa ce se masoara acuitatea vizuala monoculara pentru fiecare ochi in parte, va fi masurata acuitatea vizuala binoculara, deoarece poate fi mai buna decat cea monoculara, daca la nivel cerebral se prelucreaza cele 2 imagini si se obtine o imagine mai buna decat monocular, dar sunt si situatii cand acuitatea vizuala binoculara este mai slaba decat cea monoculara.

Consideratii privind masurarea acuitatii vizuale

Masurarea acuitatii vizuale implica mai mult decat capacitatea de a vedea optotipurile. Pacientul trebuie sa fie cooperant, sa inteleaga optotipurile, sa fie capabil sa comunice cu examinatorul. Daca vreunul din acesti factori lipseste, atunci masuratorile nu vor reprezenta acuitatea vizuala reala a pacientului.

Acuitatea vizuala este un test subiectiv. Daca pacientul are vreo problema, este bolnav, nu poate sa coopereze, oricare din acesti factori pot face masurarea acuitatii vizuale mai rea decat este. Pacientii care nu stiu sa citesca, vor fi inregistrati ca avand o acuitate vizuala foarte scazuta daca nu se cunoste acest lucru.

Variabile cum sunt dimensiunea pupilei, adaptarea luminii de fond, durata prezentarii, tipurile de optotipuri folosite, efectele de interactiune cu contururile vizuale adiacente, toate acestea pot afecta masurarea acuitatii vizuale.

Vederea "normala"

Acuitatea vizuala depinde de cat de precis si exact este lumina focalizata pe retina, de integritatea elementelor neuraleale ochiului si de facultatea interpretativa a creierului. Acuitatea vizuala "normala" este considerata a fi asa cum a definit-o Snellen: abilitatea de a recunoaste un optotip atunci cand este privit sub un unghi de 5 minute de arc, adica conform modelului lui Snellen 20/20 (sau 6/6, sau 1,00 zecimal sau 0,0 logMAR). La oameni, acuitatea maxima a unui ochi sanatos, emetrop este de aprox. de la 20/16 la 20/12. Deci, este incorect a ne referi la acuitatea vizuala 20/20 ca fiind vederea "perfecta". 20/20 este acuitatea vizuala necesara pentru a distinge doua puncte separate de 1 minut de arc de vedere. Semnificatia standardului 20/20 poate fi cel mai bine considerata ca fiind limita de jos a acuitatii vizuale normale. Cand se foloseste pe post de test, pacientii care ajung la acest nivel nu mai au nevoie de alte investigatii, chiar daca acuitatea vizuala medie a unui ochi sanatos este 20/16 sau 20/12.

Unii oameni, desi pot suferi de alte probleme vizuale, cum ar fi nedistingerea culorilor, reducerea contrastului sau inabilitatea de a urmari obiecte care se misca repede, pot avea o acuitate vizuala normala. O acuitate vizuala normala este necesara dar nu suficientapentru o vedere normala. Motivul pentru care testul de acuitate vizuala este folosit pe scara mare este acela ca acest test corespunde foarte bine cu activitatile normale pe care le poate face o persoana si astfel, se evalueaza modul in care aceasta le poate face.

Modelul Snellen

Asa cum am precizat deja, modelul Snellen se foloseste pentru masurarea acuitatii vizuale. Modelul traditional cuprinde 11 randuri cu litere de tipar. Primul rand contine o singura litera foarte mare. Urmatoarele randuri contin un numar din ce in ce mai mare de litere care descresc ca marime. Un pacient care face acest test, trebuie sa isi acopere un ochi cu mana si sa citeasca cu voce tare literele de pe fiecare rand, incepand de sus. Cel mai mic rand care poate fi citit cu precizie indica acuitatea vizuala a acelui ochi.

Simbolurile modelului se numesc optotipuri. La modelul Snellen traditional, optotipurile sunt litere de tipar. Dar nu sunt orice fel de litere, ci au o anumita geometrie, si anume:

grosimea liniilor este egala cu grosimea spatiilor albe dintre linii;

inaltimea si latimea unui optotip este de 5 ori grosimea liniei.

Modelul Snellen utilizeaza numai 9 litere: C, D, E, F, L, O, P, T, Z.

Acuitatea vizuala este definita ca fractie dintre distanta la care este facut testul si distanta de la care poate fi identificat cel mai mic optotip, sub un unghi de 5 minute de arc. La testele de acuitate, modelul este plasat la 20 de picioare (6 metri) distanta. La aceasta distanta, optotipurile de pe randul reprezentand acuitatea normala sunt la un unghi de 5 minute de arc, iar grosimea liniilor si a spatiilor dintre linii sunt la un unghi de 1 minut de arc. Acest rand, desemnat ca 20/20 (sau 6/6) este cel mai mic rand pe care o persoana cu acuitate vizuala normala il poate citi de la o distanta de 20 de picioare (sau 6 metri).

Modelul Snellen

Astigmatismul

Astigmatismul este cea mai comuna problema de vedere. Este un defect de vedere cauzat de forma neregulata a corneei (astigmatism corneeal). Uneori, astigmatismul este rezultatul formei neregulate a cristalinului - acesta numindu-se astigmatism lenticular.Cel mai des intalnit insa este astigmatismul corneeal. Corneea, in loc sa aiba forma unei sfere, este elipsoidala si reduce astfel abilitatea corneei de a focaliza lumina.

Astigmatismul este o eroare de refractie a ochiului, in care exista o diferenta a puterii de refractie in diverse plane ce contin axa vizuala a ochiului. Adica ochiul are puncte de focalizare diferite in planuri diferite. De exemplu, imaginea poate fi clar focalizata pe retina in plan orizontal, insa in plan verticaleste focalizata in fata retinei.

Daca imagine aunei surse de lumina indepartate, formata in focarul-obiect al ochiului, are o forma sferica in cazul ochiului normal, in cazul astigmatismului va aparea o imagine sub forma a doua linii in planele focale (planele de puteri maxima, respectiv minima a ochiului), datorita refractiei diferite a razelor de lumina in cele doua plane. Cu cat cele doua imagini sunt mai indepartate una de alta, cu atat gravitatea astigmatismului e mai mare.

Sunt forme regulate de astigmatism, cand cele doua imagini virtuale formate pe retina formeaza un unghi de 90°, si forme neregulate de astigmatism, cand imaginile formeaza un unghi diferit de 90° (sunt asezate oblic una fata de alta).

In mod normal, astigmatismul este ereditar, multi oameni se nasc cu o asemenea forma a corneei. Dar astigmatismul poate rezulta si din alte cauze, cum ar fi o ranire a ochiului, anumite tipuri de chirurgie sau mai poate rezulta si de la keratoconus (boala care cauzeaza subtierea graduala a corneei).

Astigmatismul poate fi corectat cu ajutorul ochelarilor, lentilelor de contact sau chirurgiei refractive.

Pentru a determina existenta astigmatismului si a cuantifica axele acestuia, exista mai multe teste folosite de oftalmologi in timpul examinarii oculare. Modelul Snellen poate releva initial o acuitate vizuala scazuta. Keratometrul se poate folosi  pentru a masura curbarea meridianelor pe suprafata corneei. Topografia poate fi, de asemenea, folosita pentru a obtine o reprezentare mai exacta a formei corneei. Retinoscopia poate furniza o estimare obiectiva a erorilor de refractie ale ochiului, iar utilizarea cilindrilor incrucisati Jackson intr-un foropter poate fi folosita pentru a rafina aceste masuratori.

Pentru a determina astigmatismul regulat se utilizeaza metoda fantei (Donders). Se izoleaza un fascicul plan de raze printr-o fanta de 1 mm latime, asezata diametral in fata pupilei subiectului, rotindu-se lent fanta. Pentru doua pozitii unghiulare ale acestei fante, fasciculul se refracta ca si cum ochiul ar avea numai suprafete sferice de revolutie si poate fi corectat numai cu lentile sferice. Se cauta prin tatonare aceste pozitii (coincid cu meridianele principale ale ochiului) si se determina puterile lentilelor sferice de corectie. Diferenta acestor puteri este diferenta astigmatica.

Metoda cadranului lui Parent - pacientul priveste un ecran pe care sunt desenate raze negre pe fond alb. Testul foloseste urmatoarea proprietate: dreapta perpendiculara pe meridianul cel mai putin ametrop va fi vazuta mai clar.

Subiectul este asezat la 5 m si i se cere sa spuna daca vede toate razele cadranului lui Parent la fel de nete (miopul va trebui sa poarte ochelari). Daca razele nu sunt vazute toate la fel de clar, se cauta sa se faca clare privind printr-o lentila cilindrica cu axa indreptata in directia meridianului principal de putere minima.

In cazul astigmatismului hiperopic sau mixt, daca punerea la punct se face pe cercul de difuzie minima, o valoare V_b va corespunde unui astigmatism de 2 ori mai mare decat ametropia R. Ametropia R se calculeaza cu formula R V_b

O alta metoda de determinare a astigmatismului este metoda cetei. Se transforma astigmatismul de orice fel in astigmatism miopic, cu ajutorul unei lentile sferice (+4, +8 dpt). Intreg testul apare neclar. Se micsoreaza progresiv puterea lentilei si se atenueaza ceata pana cand se obtine aproape un astigmatism miopic simplu. Practic, schimbarea lentilelor se opreste cand se obtine o acuitate de 0,5 (5 ). In acest moment, focala posterioara este aproape de retina, iar cu testul de astigmatism se recunoaste directia dreptelor care se vad cel mai clar, ceea ce determina meridianele principale. Daca subiectul are astigmatism miopic compus, o lentila divergenta il va aduce in stadiul dorit, dar trebuie avut grija sa nu se produca astigmatism mixt, deoarece acomodarea ar falsifica rezultatele.

Se aseaza apoi in fata ochiului, pe langa lentila sferica, un cilindru concav (negativ) cu axa perpendiculara pe directia de claritate maxima. Focala anterioara se apropie de retina, cealalta ramane fixa. Se mareste progresiv puterea cilindrului, pana la identitate de aspect a testului in toate directiile. Astigmatismul este corectat si subiectul transformat in miop simplu fara astigmatism. Se modifica usor corectia sferica pentru a transforma miopul in emetrop, cautand sa se obtina o acuitate maxima. Se verifica apoi din nou astigmatismul si, la nevoie, se aduc modificari cilindrilor (in timpul operatiunilor, capul trebuie mentinut drept).

Un alt test este testul cu mire si capriori. Acest test, in cazul in care este orientat dupa meridianul cel mai putin miop, apare cu liniile unei mire mai negre decat liniile celeilalte, care este perpendiculara pe prima, iar liniile capriorilor apar la fel de cenusii. Puterea cilindrului corector va fi aceea care face ca mirele sa apara identice ca innegrire. Pentru determinarea directiilor planelor principale, se roteste testul pana liniile capriorilor sunt la fel de neclare.

TestulRaubitschok - consta din doua parabole simetrice in raport cu o directie meridiana. Testul apare cu liniile la fel de negre, daca axa de simetrie a testului coincide cu o sectiune principala a ochiului astigmat (in practica, se roteste testul pana cand se obtine aceasta conditie). Pentru a determina corectia, se adauga lentile sferice negative, cu pas de -0,25 dpt., pana cand mirele devin clare. Cilindrul corector este egal cu diferenta puterilor intre cele doua plane principale.

Urmeaza apoi sa se faca verificarea binoculara.

Cilindrul incrucisat este o lentila cu puteri de +0,25 dpt. si -0,25 dpt. in cele doua sectiuni principale (sau +0,5 si -0,5dpt). Lentila trebuie sa poata fi rotita in jurul unei axe, asezata in planul axelor cilindrului, facand 45 cu acestea. Cu ajutorul cilindrului incrucisat, un emetrop este transformat in astigmat mixt de 0,5 dpt. sau 1 dpt., prin simpla rotatie a aparatului, fara a se schimba orientarea axelor. Pentru a verifica daca cilindrul prescris are putere exacta, se suprapune cilindrul incrucisat, facand sa coincida axa sa concava cu axa concava a corectiei. Privind tabloul cu optotipuri, se compara acuitatea obtinuta in aceasta pozitie si dupa ce cilindrul a fost rotit. Literele trebuie sa apara la fel de clare (sau neclare). Daca erau mai neclare in prima pozitie, trebuia micsorata puterea cilindrului concav, in caz contrar trebuie marita. Pentru verificarea pozitiei axei cilindrului, se aseaza cilindrul incrucisat la 45 fata de orientarea ce o avea in incercarea precedenta. Testele trebuie sa apara la fel de neclare in cele doua pozitii ale cilindrului incrucisat.

O alta metoda de utilizare a cilindrului incrucisat este urmatoarea: folosind tabloul de optotipuri cu cercuri, se determina cea mai buna corectie sferica. Daca acuitatea este mai buna de 0,5 dpt. se foloseste cilindrul incrucisat de 0,25 dpt., altfel se prefera cel de 0,5 dpt. Se pune aparatul in diverse pozitii - 0 si daca nu se obtine o modificare de netitate, inseamna ca ochiul nu are astigmatism. Daca se constata diferente, se adauga cilindrul de -0,5 dpt. cu axa in directia axei cilindrului negativ al cilindrului incrucisat, care da cea mai buna imagine (acuitate). Daca acuitatea nu se modifica, pozitia cilindrului este cea mai buna; daca acuitatea se modifica, se schimba pozitia ansamblului prin retusuri succesive, pana se obtine egalitate de netitate. Astfel se determina pozitia axei cilindrului. Se deplaseaza cilindrul incrucisat si se modifica puterea cilindrului corector, pana se obtine egalitate de netitate in cele 2 prezentari ale cilindrului incrucisat. Se obtine astfel puterea cilindrului (diferenta astigmatica).

Verificare corectiei

Metoda variatiei corectiei - dupa determinare corectiei, se adauga o lentila de -0,25 dpt. Liniile testelor trebuie sa se pastreze la fel de nete. Daca puterea sferica este bine aleasa, adaugand +0,25 dpt., acuitatea trebuie sa scada usor, iar daca se adauga -0,25 dpt., acuitatea trebuie sa ramana neschimbata.

Testul bicolor - subiectul priveste o suprafata iluminata din spate cu doua zone alaturate, una colorata in rosu si cealalalta in verde; pe ambele suprafete sunt scrise niste litere. Cele doua zone trebuie sa aiba luminante egale. Linia de separatie dintre ele este verticala. Un emetrop vede literele de la o distanta de 5 metri la fel de nete si pe rosu, si pe verde. Daca pacientul vede mai clar pe rosu, atunci este miop si se adauga corectie din -0,25 in -0,25 dpt., pana cand cele doua zone se egaleaza ca netitate. Daca pacientul vede mai clar pe verde, atunci este hipermetrop si se adauga corectie din +0,25 in +0,25 dpt. pentru a egala netitatea imaginii in ambele zone.

Generarea pe calculator a testelor vizuale - solutia viitorului?

In decursul ultimelor doua decade s-au realizat progrese semnificative in metodologiile de testare a aspectelor vitale functiei vizuale.

Publicatiile de specialitate contin numeroase informatii privind noi tipuri de teste, ce s-au dovedit a oferi informatii importante privind sistemul vizual. Din pacate, doar putine dintre ele au fost introduse in practica clinica. Majoritatea clinicienilor au la dispozitie un numar redus de teste, unele din cele utilizate curent fiind bazate pe principii vechi, depasite.

Exista mai multe motive ale acestei situatii, de natura practica, educationala, economica si chiar politica. Un motiv important il reprezinta si preocuparea cercetatorilor din domeniul testarii vederii de a realiza noi metode de testare si mai putin de le aduce la o forma transferabila in practica clinica. Ca rezultat, clinicienii au la dispozitie un set limitat, insuficient si depasit de teste, disponibile pe panourile si pe proiectoarele de teste si pe o combinatie de panouri de mana sau de perete.

Dezvoltarile actuale in domeniile calculatoarelor personale si perfectionarile tehnologice ale dispozitivelor de afisaj creeaza conditiile pentru introducerea in practica clinica a acestor metode. Dispozitivele de afisaj (display-urile sau monitoarele) moderne ale calculatoarelor personale, tuburile catodice, cat si ecranele cu cristale lichide, sunt capabile sa produca un numar nelimitat de stimuli vizuali pe ecran, oferind clinicianului acces la un numar foarte ridicat de teste.

Exista mai multe studii pe plan international consacrate utilizarii calculatoarelor personale pentru testarea sistemului vizual.

In continuare se va prezenta o sinteza a celor mai recente preocupari pe plan international, atat privind utilizarea calculatoarelor personale pentru producerea de teste, cat si privind metode noi de testare. Sunt analizate solutiile de realizare a testelor vizuale si sunt discutate tipuri de dispozitive de afisaj, evidentiindu-se avantajele si dezavantajele fiecarui sistem in raport cu utilizarea sa la testarea vizuala.

1. Dispozitivele de afisaj

Cea mai simpla metoda de realizare a testelor vizuale este imprimarea lor pe hartie, obtinandu-se panourile de testare de mana sau de perete. Metoda este usor de realizat si permite, folosind metodele moderne de imprimare, un control foarte precis al contrastului, culorii si configuratiei spatiale. Observarea acestor teste se bazeaza pe reflexia luminii pe suprafata panourilor.

Principalul dezavantaj al panourilor reflective este necesitatea unei iluminari exterioare. In practica, este foarte dificila asigurarea unei iluminari adecvate si uniforme pe suprafata panoului. Aceasta problema poate fi rezolvata intr-o anumita masura prin tiparirea testelor pe un material difuzant, iluminat apoi din spate. Pe acest principiu sunt realizate tablourile de optoteste sau proiectoarele de teste. In acest caz este mai dificil de realizat un control bun al contrastului si culorii. Trebuie avut grija ca iluminarea sa se realizeze cu lumina alba, iar materialul pe care sunt desenate optotestele sa nu modifice culoarea.

Un dezavantaj al solutiilor mentionate este existenta doar a unui numar limitat de teste, fara posibilitati de reglare a contrastului, culorii sau configuratiei spatiale. Limitarea numarului de teste este impusa uzual de considerente de gabarit.

Un alt dezavantaj este utilizarea lor la o distanta predefinita, fixa. Modificarea distantei de observare impune efectuarea unor corectii, deseori imprecise, ceea ce reduce precizia masurarii.

Proiectoarele de teste reduc unele din dezavantajele panourilor sau tablourilor de optoteste, permitand proiectarea unui numar mai mare de teste si proiectia la distanta variabila. La unele tipuri de proiectoare, sistemul optic de proiectie reglabil este realizat astfel incat, prin realizarea punerii la punct odata cu modificarea distantei de proiectie,  se asigura si varierea marimii testelor proiectate, astfel incat acuitatea vizuala sa ramana identica, indiferent de distanta.

Dezavantajele solutiilor prezentate pot fi usor eliminate utilizand monitoarele calculatoarelor. Primele incercari de utilizare a monitoarelor la realizarea de teste asistate de calculator dateaza din anii '60 dar doar recent, ca urmare a generalizarii utilizarii calculatoarelor personale, fiabile si accesibile, a dezvoltarii de interfete grafice (windows) usor utilizabile si a progreselor tehnologice in domeniul monitoarelor a devenit posibil transferul acestor metode in clinici.

Realizarea unui astfel de sistem necesita atat performante de calcul superioare, pentru generarea numerica a imaginilor, cat si monitoare capabile a genera imagini de inalta rezolutie.

Monitoarele uzuale utilizeaza tuburi cu raze catodice (CRT). Imaginile sunt formate prin baleierea fasciculului de electroni peste un ecran acoperit cu fosfor, pe traiectorii de forma unor linii orizontale parcurse din partea superioara spre partea inferioara a ecranului, proces denumit scanare de tip raster. Pentru a evita senzatia de palpaire a imaginii procesul este repetat de 60 pana la 120 ori per secunda (viteza de reactualizare). O imagine afisata pe un monitor CRT este o forma complexa de modulare spatiala si temporala a intensitatii luminoase a punctelor de pe suprafata. La observarea imaginii de la o distanta de 50-100 cm procesul de scanare este prea rapid pentru ca sistemul vizual sa il detecteze si deci nu apare palpairea. Privind de la o distanta mai mare, miscarile ochiului pot interfera cu miscarea de scanare aparand o senzatie de palpaire de scurta durata a imaginii pe ecran. Acest fenomen face ca monitoarele CRT conventionale sa fie mai putin recomandate pentru afisajul unor teste la distanta ridicata de privire. Singura solutie este utilizarea unor monitoare cu viteza de reactualizare a imaginii ridicata. In acelasi timp monitoarele CRT nu sunt, in general, capabile sa produca contraste la fel de mari ca panourile de teste tiparite.

Majoritatea acestor probleme pot fi rezolvate utilizand ultimele tipuri de monitoare cu ecran plat (FPD). Dintre tehnologiile utilizate la realizarea de monitoare cu ecran plat cele mai utile pentru aplicatiile de testare a vederii sunt cele de tip afisaj cu cristale lichide cu pachete de cate trei tranzistoare in strat subtire, fiecare tranzistor emitand in alta culoare (TFT). Aceste monitoare au o configuratie de tip caroiaj, la care pentru fiecare zona poate fi controlata emisia luminoasa si implicit nuanta de gri. O alta tehnologie este LCD, la care se utilizeaza un caroiaj de tranzistoare ce emit lumina constanta (alba), iar in fata acestora este plasat un caroiaj cu filtre de culoare si avand transmisibilitate luminoasa controlabila.

Materialul din care este realizat caroiajul (cristalul lichid) poate fi colorat. La LCD monitoarele color sunt obtinute prin suprapunerea a trei caroiaje colorate in rosu, verde si albastru. Este posibil controlul cu precizie ridicata al intensitatii relative pentru celulele colorate, obtinandu-se o mare varietate de culori.

Monitoarele de tip LCD curent 1600x1200 pixel mm au mai multe avantaje:

rezolutie foarte buna si un contrast de pana la 700:1;

sunt capabile sa produca o luminanta ridicata de pana la 250cd/mm²;

au o buna uniformitate pe suprafata;

sunt stabile in timp;

lipsa senzatiei de palpaire.

2. Programe de generare pe calculator a testelor vizuale

Utilizand aceste progrese tehnologice, mai multe echipe de cercetare din domeniul optometric au realizat programe de testare cu generarea stimulilor vizuali pe PC. Se poate mentiona in principal programul Test Chart 2000 al City University din Londra dar si altele.

Un colectiv pentru dezvoltarea de programe de testare vizuala asistata de calculator a fost creat si la Colegiul de Optometrie din Bucuresti.

Dintre caracteristicile programelor de testare vizuala asistata de calculator existente se pot enumera:

posibilitatea observarii directe sau prin oglinda. In acest ultim caz se realizeaza o reflexie software a imaginii;

posibilitatea programarii distantei de testare. Distanta minima este limitata la aproximativ 3 m, in functie de dimensiunea celulei monitorului. Pentru o distanta mai redusa este imposibila asigurarea calitatii imaginii si devine obligatorie realizarea unei corectii a valorilor determinate pentru refractie. Dupa stabilirea distantei de testare, aceasta este introdusa in program, realizandu-se o scalare sofware automata a testului pentru mentinerea acuitatii vizuale relative a testelor;

posibilitatea reglarii contrastului;

posibilitatea calibrarii dimensiunii optotestului. Dupa instalarea sistemului, inainte de utilizare, este necesara adaptarea programului la tipul de monitor folosit, printr-o calibrare. Pentru aceasta se genereaza o imagine standard (ex. un optotest de acuitate 0,1), ce este masurata de optometrist. In continuare se introduc valorile reala si cea dorita, impusa de standardele in vigoare, in program. In functionare se va realiza o scalare software automata a imaginilor pentru a verifica conditiile din standard;

posibilitatea calibrarii iluminantei optotestului. Pentru aceasta se genereaza o imagine de test, cu o iluminanta dorita. Pentru aceasta imagine se masoara iluminanta reala si se introduce valoarea in program impreuna cu valoarea dorita. In functionare se va realiza o corectie software automata a iluminantei imaginii;

posibilitatea calibrarii de culoare.

Unele programe, cum este Test Chart 2000, permit selectarea tipului de optotipuri, dintr-o paleta larga.

Pentru acest program sunt posibile mai multe reglaje:

se pot utiliza optoteste Snellen, Landolt sau imagini Kay;

Teste Snellen generate pe calculator

Teste Landolt generate pe calculator

Imagini Kay  generate pe calculator

reglarea numarului de acuitati ale optotestelor prezentate simultan;

prezentarea unui singur rand de optoteste cu aceeasi acuitate;

prezentarea unui singur rand de optoteste de diverse acuitati.

Programul permite selectarea setului de litere sau cifre prezentate pentru fiecare acuitate.

Este posibila si utilizarea testului LogMAR, o varianta imbunatatita a testului Snellen.

3. Testele LogMAR vs. Snellen

Desi testul Snellen este perfect adaptat pentru testarea refractiei, exista cateva elemente in modul de conceptie ce afecteaza acuratetea testarii.

Problema curenta o reprezinta existenta unui numar diferit de litere pe fiecare rand. Aceasta inseamna ca pacientilor cu acuitate proasta li se cere sa priveasca un numar mai mic de litere decat celor cu acuitate buna. In acelasi timp, literele de pe liniile inferioare sunt mai incadrate de celelalte caractere decat cele din partea superioara a testului. Este cunoscut ca incadrarea   creste dificultatea testarii, in special pentru copii si unii ambliopi. Numarul mic al literelor de dimensiuni mari limiteaza utilitatea testului atunci cand sunt analizati pacienti cu acuitate redusa.

O alta problema la utilizarea testului Snellen este aceea ca spatierea dintre literele unui rand si dintre randuri nu respecta o relatie de legatura in raport cu raportul latimea/inaltimea literelor. Din aceasta cauza cresterea efortului cerut pacientului se modifica pe masura ce coboara in partea inferioara a testului.

Inregistrarea rezultatelor testului Snellen este deseori problematica. In general, acuitatea Snellen este considerata cea corespunzatoare celui mai mic rand de litere care mai poate fi citit. In practica, rareori pacientii citesc toate literele unui rand si nici una din literele randului inferior. Din aceasta cauza rezultatul testului poate fi ales dintre acuitatile a trei randuri adiacente. Singura solutie in aceasta situatie este notarea setului de acuitati adiacente de tipul 6/6⁺³. Acest tip de masurare nu este insa agreat de standarde si deci se opteaza pentru aprecierea subiectiva de catre clinician a valorii finale.

Exista mai multe incercari de imbunatatire a testului Snellen. Solutia cel mai des acceptata de specialisti este cea propusa de Bailey si Lovie, fiind in proces de adoptare in practica clinica in numeroase tari. Testul Bailey-Lovie (sau LogMAR) elimina multe din dezavantajele testului Snellen.

Principalele caracteristici ale testului LogMAR sunt:

Exista cinci litere pe fiecare linie si distantele dintre litere si dintre randuri este dependenta de latimea si inaltimea literelor. In consecinta, fiecare rand este o scalare cu coeficient subunitar a randului de deasupra. Cresterea efortului pacientului ramane identica la trecerea de la un rand la altul.

Dimensiunea literelor urmareste o progresie uniforma, crescand cu un raport constant de 1,26 (0,1 unitati logaritmice, corespunzand logaritmului in baza 10 din 1,26) din partea inferioara spre parte superioara. Rezultatul este notat sub forma unui scor LogMAR. Cu aceasta notatie 6/6 este echivalent la 0 LogMAR (log¹⁰1=0) , in timp ce literele mai mici au un scor LogMAR negativ (log¹⁰ din numerele subunitare este negativ) iar literele mai mari au un scor LogMAR pozitiv (log¹⁰ din numerele subunitare este pozitiv). Deoarece dimensiunea literelor se schimba cu 0,1 unitati LogMAR pentru fiecare rand, fiecarei litere i se poate asocia un scor de 0,02 (exista cinci litere pe fiecare rand). Spre exemplu, daca toate cele cinci litere ale randului de acuitate 6/6 sunt citite scorul LogMAR este zero. Daca una din literele de pe acest rand nu este observata corect (toate celelalte litere de pe randurile superioare fiind citite corect), scorul LogMAr este considerat +0,02 pentru litera. Daca nu sunt observate doua litere scorul este 0,04. Se adauga 0,02 pentru fiecare litera necitita. In acest fel, in final, testul LogMAr va lua in considerare toate literele citite corect, evitand confuzia ce apare la notarea testului Snellen.

Singurul dezavantaj al testului LogMar este acela ca are o dimensiune mult mai mare decat testul Snellen. Daca aceasta poate deveni o problema la fabricarea pe suport reflectant sau in cazul panourilor si proiectoarelor de teste, in cazul utilizarii monitoarelor generarea testului este foarte usoara.

Notarea testului LogMAr este putin mai dificila decat in cazul testului Snellen. Si acest dezavantaj poate fi eliminat la utilizarea testarii asistate de calculator a refractiei, prin introducerea unui program de testare cu numarare automata a literelor observate. Programul mentionat permite afisarea testului LogMAr folosind litere, cifre, semne E, inele Landolt sau pictograme.

Testul LogMAR generat pe calculator

Programul permite si prezentarea doar a unui singur caracter cu sau fara bare de incadrare.

Testarea cu un singur caracter

4. Alte teste

Usurinta sintetizarii numerice si generarii pe monitor a imaginilor cu forme si caracteristici foarte variate a permis introducerea in programele de generare asistata de calculator si a unor teste pentru testarea sensibilitatii la contrast, evaluarea astigmatismului, foriei, testarea vederii culorilor, etc.

Testarea sensibilitatii la contrast

Importanta masurarii sensibilitatii la contrast a fost evidentiata pentru prima data de Campbell si echipa sa la inceputul anilor 60. Din pacate, desi metoda este de o reala importanta pentru intelegerea vederii a fost doar putin aplicata in practica clinica optometrica. Unele din cauzele posibile sunt necesitatea unui timp de testare ridicat, al unui personal specializat si unui echipament complicat si scump.

Principial, metoda consta in masurarea raspunsului vizual la retele de imagini tip unda sinusoidala.

Pacientul priveste o retea cu o anumita frecventa spatiala (pas) si se ajusteaza contrastul pana cand nu se mai pot distinge liniile. Se memoreaza contrastul pentru frecventa respectiva. Testarea se repeta pentru diverse frecvente spatiale, recomandat minim 5. Se va obtine o curba (functia de sensibilitate la contrast) reprezentata in coordonate frecventa spatiala-sensibilitate la contrast.

Acuitatea vizuala, determinata prin metode conventionale - testele Snellen sau LogMAR, este o masura a celei mai ridicate frecvente spatiale care poate fi detectata pentru un contrast ridicat (uzual peste 90%).  Aceasta poate fi determinata prin intersectia unei linii orizontale trasata in graficul functiei sensibilitatii la contrast, corespunzatoare contrastului studiat, cu functia si masurarea frecventei spatiale a punctului de intersectie.

O legatura exacta intre frecventa spatiala si acuitatea vizuala se poate stabili la utilizarea pentru testare a literelor E. In figura de mai jos sunt prezentate diverse optoteste cu contraste si frecvente spatiale diferite.

Toate optotestele de pe o linie orizontala au acelasi contrast, iar toate optotestele de pe o linie verticala au aceeasi frecventa spatiala. Curba sensibilitatii la contrast delimiteaza domeniul observabil de catre pacient.

Testul de sensibilitate la contrast este foarte util pentru a pune in evidenta  cauzele care produc o scadere a sensibilitatii la contrast la frecvente spatiale mari (cum sunt erorile refractive) dar este mai putin util pentu testarea capacitatii vizuale atunci cand exista o scadere a sensibilitatii la contrast la frecvente spatiale reduse (cum sunt afectiunile neurologice, cataracte, s.a.)

Tendinta actuala este de a include in programele de generare automata a optotestelor a unor module de generare a testelor de sensibilitate la contrast, ceea ce reduce semnificativ costul echipamentului si creeaza conditiile pentru introducerea metodei in practica clinica.

Testele cromatice si de astigmatism

Se pot genera teste bicromatice rosu-verde pentru verificarea corectitudinii corectiei. Pe zonele de fond rosu sau verde, pot fi prezentate teste de tip cercuri concentrice continue, cercuri concentrice din puncte sau optotipuri.

Pentru identificarea si corectia astigmatismului se pot prezenta teste de tip Parent, Raubitschek, etc. Generarea pe calculator permite controlul contrastului si dimensiunii imaginilor.

Teste pentru masurarea foriei

Exista mai multe metode pentru masurarea foriei, cele mai uzuale fiind cele cu bagheta Maddox si crucea Maddox, cu separare cu prisme, etc.

Pe monitor se poate genera o imagine de tipul crucii Maddox cu o sursa centrala luminoasa. Pacientul priveste printr-o lentila Maddox, ce transforma tinta intr-o linie orizontala sau verticala, functie de orientarea lentilei. Pacientul indica pozitia liniei in raport cu bratele crucii. Similar, se poate genera o imagine de tip rand de litere orizontal sau vertical si masura foria folosind prisme variabile.

Metoda uzuala utilizeaza rand de litere de acuitate 1. Dezavantajul major in acest caz este imposibilitatea testarii corecte a pacientilor pentru care nu s-a obtinut o acuitate suficienta la compensare.

In cazul generarii pe calculator a imaginilor aceste impedimente pot fi eliminate prin prezentarea unor imagini cu diverse dimensiuni, observabile de pacient.

Tinte de fixare

Pentru retinoscopie sau oftalmoscopie este importanta asigurarea unei tinte de fixare corecte. Imaginile statice utilizate la testarea curenta conduc, chiar la pacientii foarte atenti, la pierderea fixarii. La generarea pe calculator se pot utiliza tinte dinamice cu culoare sau contrast variabile sau cu parti in miscare, ceea ce permite mentinerea fixarii.

5. Concluzii

Aparitia unor echipamente de afisaj perfomante pentru calculatoarele personale, ce asigura obtinerea unor imagini de inalta rezolutie, un control precis al contrastului si culorii simultan cu cresterea puterii de calcul a calculatoarelor a facut posibila generarea imaginilor de test al performantelor vizule pe aceste monitoare.

Exista mai multe avantaje la generarea pe calculator a testelor vizuale:

flexibilitatea ridicata la configurarea testului (tip, dimensiune, contrast, luminozitate);

posibilitatea implementarii unor tehnici noi, dificil de realizat cu mijloace tehnice clasice deoarece necesita echipamente complicate;

testarea pacientului fara deplasarea acestuia intre aparate, ceea ce reduce stresul si creste precizia masurarii;

eliminarea unor echipamente costisitoare deci implicit o economie de spatiu si financiara.

Aceste avantaje au condus la realizarea a numeroase studii privind generarea pe calculator a testelor vizuale si la aparitia in ultimii ani a unor programe specializate. Desi aflata la inceput, testarea cu imagini generate pe calculator va avea un impact major asupra optometriei si necesita o analiza atenta.