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2023年7月 第38卷 第7期11
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ETDRS对数视力表在儿童视力检查中的可重复性分析

Repeatability of ETDRS Visual Acuity Measur ement in Children

来源期刊: 眼科学报 | 2008年3月 第24卷 第1期 48-52 发布时间: 收稿时间:2024/10/17 10:54:46 阅读量:93
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ETDRS 对数视力表 儿童 重复性
ETDRS logMAR visual acuity chart Children Repeatability
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目的: 探讨 ETDRS 对数视力表对儿童视力检查的可重复性及其影响的相关因素。
方法: 在流行病学调查的过程中, 随机使用 ETDRS 对数视力表, 为 250 位裸眼视力低于 0.5 和 98 位视力正常儿童进行裸眼视力重复检查。
结果: 两次视力测量之间差异的均数为0.004log±0.07; Kappa 分析结果具有很好的一致性(= 0.71) ; 性别与视力检查一致性无明显相关(= 0.845) ; 年龄与视力检查一致性有显著相关性(= 0.019) , 年龄越小视力检查一致性越差; 屈光不正与视力检查一致性也有显著相关性(= 0.000) , 近视度数在- 1.00D~- 5.00D 之间的儿童视力检查一致性相对差, 而正视眼的视力检查一致性较好。
结论: 结果提示 ETDRS 对数视力表适合儿童视力检查, 建议推广使用。
Purpose: To evaluate repeatability of the ETDRS log MAR visual acuity measurementin children and the relative influence factors.
Methods: The children (= 348) with visual acuity less than 0.5 ( equal to 0.3 logunit) in either eye,or one tenth in children with normal visual acuity were chosen todo repeatable uncorrected VA measurement with Bland-Altman analysis and Kappa analysis using ETDRS acuity chart.
Results: The mean difference of visual acuity was 0.004log±0.07. There was a significant repeatability (= 0.71) between two visual acuity examination. There were significant consistent results both on male and female patients (= 0.845) . A significant relationship was found between age and VA repeatability(= 0.019) . The VA repeatability could also be influenced by refractive error (= 0.000) . The acuity measurement in children with emmetropia (= 0.82) had a higher repeatability than in the children with myopia (= 0.66) .
Conclusions: The ETDRS visual acuity chart can provide a repeatable measure of visual acuity in children. It is recommended for clinic examination of children. 
       目前国外临床研究广泛使用的 ETDRS 对数视力表(Early Treatment of Diabetic Retinopathy Study Visual Acuity Chart, 简称 ETDRS 对数视力表) [1] 是美国国家科学院(NAS-NRC) 推荐使用的标准视力表, 被认为是国际临床研究检查视力的“金标准”[2]
       临床上儿童与成人常常使用相同的视力表检测视力,以往关于成人使用对数视力表检测视力可信度的研究发现,成人视力检查的可重复性在0.1(相当于一行视力) 上下波动[3], 而 Reeves 等的研究发现视力有 0.2(相当于两行视力) 的上下波动[4]。文献显示关于儿童视力检查可重复性的研究比较少,可能儿童视力检查存在合作性差等因素影响,使研究难度增大。
       由于 ETDRS 对数视力表尚未在国内推广使用,为了探索该视力表是否适合中国儿童使用,能否为中国近视儿童检查视力提供可靠数据,同时观察该视力表在对学龄儿童人群视力检查过程中可能存在的各种影响因素, 我们利用在广州市进行儿童及青少年屈光状况流行病学调查的机会,采取了抽样和对特定的儿童进行该视力表的重复对照检查,并对重复性检查结果进行分析研究,结果报道如下。

对象和方法

一、对象

       本研究通过社区抽样调查的方法,对 5~15 岁广州市荔湾区 4364 名儿童及青少年进行屈光不正研究(Refractive Error Study in Children,  简称RESC),平均年龄(11.87±0.87) 岁。根据 RESC 课题研究的质量控制流程, 当被检儿童任何一只眼裸眼视力低于0.5 (20/40) 即 进 行 视 力 重 复 测 量检查, 共 250 位儿童符合入选标准。另有 98 位视力正常儿童进行视力重复测量(每隔 10 个正常视力儿童选一位) 。本研究中儿童重复视力检查人数348 人,其中男性 180 人,女性 168 人。

二、检查方法

       1. 视力检查:使用 ETDRS 对数视力表(PrecisionVision,  La Salle,  IL 公司提供) , 视力箱照明亮度为标准照明光度(400 lux) , 检查室为标准的室内照明 (200 lux) 。视力表高度置于视力表 1.0(20/20) 行高度与被检者眼位水平位。检查距离 4 m,被检者在距离视力表 4 m 的正前方坐,面对视力表。检查顺序先检查右眼再左眼,被检者要求眼睛正常睁开, 不能眯眼及歪头看。
       视力检查完全按照 ETDRS 视力表检查 的标准流程(Standard Operation Procedure,  简称 SOP) 进行,即由最大视标(20 /200 所在行) 开始,如果受检者能在该行 5 个视标中正确辨认最少 4 个,则直接进行第 4 行(20/100) 、然后第 7 行(20 /50) 、第 10 行(20 /25) 和第 11 行(20 /20) 的视力测量。过程中若某行出现错误大于一个视标时,改为测量该行的上一行视标,直到该行能正确辨认最少4 个字母为止,最后记录测得的视力,记录采用分数记录法。
       2. 重复检查方法:所有重复对照视力检查都由两位检查员(已通过 ETDRS 视力表检查专门培训) 分别独立完成。两名检查员经过 SOP 训练,并且视力检查结果一致性考核达到一致性无显著差异。
       符合入选条件的儿童随机由两名检查者中的任何一人进行第一次的视力检查,结果由检查员保管。大约 30 min 后,由第二位检查员再次进行独立的视力测量。重复检查只进行裸眼视力检查。
       3. 屈光度检查:所有受检对象均使用 1%环茂酮(Cyclopentolate) 进行散瞳,散瞳药物隔 5 min 使用 2 次后,如不能达到睫状体麻痹,20 min 后使用第 3 次。睫状体麻痹标准为瞳孔对光反射消失,并记录瞳孔大小。然后由资深视光师在半暗室条件,用带状光检影镜在 50 cm 处为其进行检影验光,记录屈光不正度。

三、统计方法和定义

       儿童近视及正视的定义参考 Dandona (2002)文献的定义方法:近视者为等效球镜<= - 0.50D,正视者为- 0.25DD<=等效球镜<=+2.00D[5]
       视力记录方法:检查时视力以分数记录,为便于线性统计分析及与其它文献比较,我们将分数视力转换为对数视力(logMAR) 。选择右眼的视力和屈光数据进行数据分析,以被检者右眼视力差异均数来统计。并使用重复系数(COR),亦称为95%的置信范围,COR = 1.96xSD (差异均数的标准差值) , 用于确定两者差异 95%的置信范围。
       
重复性分析采用差异的描述性分析 (均数和标准差) 、Bland-Altman 图和 Kappa 统计分析。使用Bland-Altman 分析的目的是描述视力差异的系统误差和在不同的视力状态下差异的大小[6] 。Kappa分析是为了排除由于随机造成的一致,同时采用重复性系数(Coefficient of repeatability,  COR) 反映两次测量变异的 95%可信区间。我们采用 Kappa值来衡量两次视力检查之间的差异,并进一步按年龄、性别和屈光状况进行分组,比较 Kappa 值。同 时 , 我 们 对 相 差 一 行 给 予 0.5 重 量 , 作 权 重Kappa 值分析。Kappa 的取值在正负之间,正值代表有好的一致性,零代表没有一致性,如为负值,意味这种不一致性并非是偶然。而且 Kappa 值小于 0.4,被认为是差的一致性;在 0.4 ~0.75,被认为有相当好的一致性;在大于 0.75 时,具有极强的一致性。
       最后对视力的差异取绝对值,并通过直线回归方程,计算差异的绝对值与年龄、性别和屈光状态的直线关系,并作差异绝对值与屈光度的曲线回归图。同时我们对两次测量的差异,采用逐步引入回归分析,看年龄、性别和屈光状况的β 值,观察受检对象本身的情况对测量结果的影响。

 

结果

一、人口学特征

       总抽检人数为 348 人 , 其中男性 180 人(51.7%) , 女性 168 人(48.3%) , 2 人因检查不合作无法测量视力。近视者 (等效球镜<= - 0.50D) 为 250 人(71.8%) , 正视者( - 0.25DD<=等效球镜<=+2.00D) 为 98 人(28.2%) 。5 ~7 岁年龄组为 44 人,8~12 岁为 158 人,13 ~15 岁为 146 人。

二、视力检查的差异

       在 348 人中, 重复视力测量无差异者为 197 人, 视力相差 1 行为 136 人,视力相差 2 行为 13 人,有 2 例缺失 (重复测量值都缺失) 。用(B-A)Bland-Altman 统计,比较这两次差异时可以发现,两次视力测量的差异均数为 0.004±0.07logMAR,COR 值为±0.14logMAR 单位( 图 1) 。

三、Kappa 分析

       分别对性别、年龄和屈光状况进行分组比较:Kappa 分析在男女性别之间无显著差异 ( 图 2) 。不同年龄组的 Kappa 分析结果显示 Kappa 值最小为 5 ~7 岁年龄组(k = 0.56) , 其次为 13 ~15 岁(= 0.70) , Kappa 值最大组为 8 ~12 岁年龄组 (k =0.73) ( 图 3) 。对不同屈光不正状态的 Kappa 分析结果显示近视组 Kappa 值较小(k = 0.66) , 正视眼Kappa 值为 0.72(图 4) 。

图1 两次测量结果的差异均数, 中间线条代表差异均数, 圆圈大小代表在符合该测量差异的儿童数量, 上下线条是重复性系数的范围。

图 2  Kappa 分析结果显示不同性别视力检查可重复性结果在性别之间无明显不同。

图 3 Kappa 分析结果显示 8 ~12 岁儿童的视力检查可重复性与 13 ~15 岁儿童类似, 而 5 ~7 岁儿童的视力检
查可重复性较其他年龄组差。

四、回归分析

       我们对受检者的性别、年龄和屈光状况作直线回归分析。直线回归分析的结果发现性别与视力差异没有关联(= 0.20,P = 0.845) 。在首次引入年龄,也没有发现相关。可是当我们把屈光度引入时,发现年龄与视力差异有相关(β = - 0.0027,=- 2.36,= 0.019) ,而屈光度对这种差异影响较为明显(β = - 0.0568,= - 3.88,= 0.000) 。说明在对视力重复性上,屈光度是年龄的混杂因素,在排除了混杂作用后,年龄和屈光度是两个的独立影响因素( 在本身影响的同时,也作为是年龄的一个混杂因素) 。

图 4 Kappa 分析结果显示不同屈光状态的儿童视力检查可重复性不同, 正视眼的视力检查可重复性较好, 而近视眼的视力检查可重复性相对近视组稍差

       视力检查结果受到多种因素的影响,临床上常见不同时间测量的视力结果会有不同的情况。视力检查结果在眼科临床及研究中起着非常重要的作用,比如视力是否提高是判断疗效的一个重要指标。 Lovie-Kitchin 等的研究发现使用对数视力表检查的视力可信度明显高于 Snellen 视力表的检查结果[7]。国外对成人视力表可重复性的研究从上世纪八十年代以来一直没有停止,目前国际上被公认的标准视力表为 ETDRS 对数视力表,该视力表已被认为是成人视力检查的 “金标准”。但是儿童使用的视力表存在结果不够精确的问题,临床及研究中儿童常常使用成人视力表测量视力。而无一致公认的适合儿童使用,结果准确,可信度高的视力表。是否 ETDRS 视力表同样适合儿童使用,其检查结果受何种因素影响? 本文针对以上问题进行探讨。
       在本次儿童人群视力检查过程中 , 我们对ETDRS 对数视力表在儿童人群测量可重复性进行了对照检查,结果显示:同一儿童两次视力测量的结果有很好的一致性 (差异均数为 0.004 对数单位) 。ETDRS 对数视力表每行视力差异 0.1 对数单位,视力表每行 5 个字母,即每个字母相当于 0.02对数单位,0.004 对数单位的差异表示差异小于一个字母。Kappa 分析支持该观点,认为儿童使用该视力表两次视力检查结果具有较好的一致性 (权重后总 Kappa 值为 0.71) 。该结果与 Manny[8]的研究结果类似。由此我们认为,ETDRS 视力表适合在儿童人群使用,建议在临床以及研究中推广使用。
       临床上常见年龄太小的儿童不会认字母或无法理解视力检查程序而无法测量视力,年龄小的儿童视力检查的合作性会相对差些,所以有人认为年龄是影响视力检查结果的一个因素。是否合作性差视力检查结果的可重复性也会差些?中国儿童人群在多大年龄方适合使用成人视力表检查视力? 本研究使用的是 E 字视力表,所有参与研究的儿童都能学会使用,只有两位儿童检查视力时欠合作。本研究按不同年龄段分组,Kappa 分析结果显示 5~7 岁儿童组较另两组(8~12 岁组,13~15 岁组) 视力检查的可重复性相对差些(图 3, 5~7=0.56;8~12 = 0.73;13~15 = 0.70) 。相关性分析研究结果发现年龄与视力差异有明显相关(β = - 0.002 7,= - 2.36,P = 0.019) , 年龄越小视力检查可信度越低。Manny 等认为 6 岁以下人群,可能由于识别能力低,很难适应连续的字母检查,视力检查的重复性较差[8]。我们的研究发现小于 7 岁儿童视力检查可信度较年长儿童差些,可能由于按照常规标准检查程序进行连续视力检查费时较长,我们怀疑如果缩短检查时间,可能可以提高小于 7 岁儿童的视力检查可信度,这需在以后的研究中进一步证明。由于 7 岁以下儿童视力检查可重复性存在较年长儿童稍差的情况,在使用  ETDRS 视力表进行临床检查诊断时 (如早期弱视诊断等情况),需考虑由于测量重复性误差引起的视力波动。
       Elliott 等的研究发现,当病人戴上屈光不正矫正眼镜后,其视力检查的可重复性有明显提高[9]。Kheterpal 等研究比较裸眼视力检查可重复性在儿童视力较差眼与视力较好眼的差异时,发现视力较好眼较视力较差眼视力检查可重复性明显更好,差异有统计学意义[10]。本研究按不同屈光状态分组,Kappa 分析结果显示近视组儿童较正视组视力检查的可重复性相对差些(图 4, k 近视组 = 0.66; k 正视组 = 0.72) 。相关性分析研究结果发现屈光不正与视力差异有明显相关 (β = - 0.056 8,  t = - 3.88,  P =0.000),而且呈负相关, 屈光度越趋向近视,视力检查重复性差异的波动越大,尤其在近视状态为- 1.00 D ~- 5.00 D 之间的儿童更明显。影响视觉分辨力的主要因素包括瞳孔大小和照明度[11]。我们推测引起视力波动的可能原因有两方面: ① 由于- 1.00 D ~- 5.00 D 屈光度范围的近视眼, 远距离视标处于较朦的状态, 被检者可通过各种方式,比如仰头, 眯眼等等, 遮盖部分瞳孔产生暂时“针孔”效应,结果其视力波动明显;② 近视眼儿童检查未矫正视力,其调节的波动、像差的变化及儿童对朦像分辨力的差异都是造成视力检查结果波动的可能原因。因此在临床上对近视眼儿童检查裸眼视力时,要注意视力可重复性相对差的情况,而对正视被检者检查视力,其视力测量的可重复性则较好。
       有文献报道性别是影响视力检查结果的一个因素。有研究发现男孩较女孩在检查时更心不在焉,更好动[12]。同样 Manny 的研究也发现男孩视力检查的可重复性结果较女孩差,差异至少在 2 个字母(0.04 对数单位) 以上[8]。性别是否是影响视力检查可信度的一个因素? 中国儿童是否同样存在男孩较女孩视力检查可信度差的情况? 本研究通过 Kappa 分析结果显示男性儿童与女性儿童两者都有相当好的一致性 (图 2,男性 kappa 值为 0.71,女性为 0.71) 。直线回归分析的结果发现性别与视力差异没有关联(t = 0.20,P = 0.845) 。所以我们认为在中国儿童人群性别不是影响视力检查可重复性的影响因素。
       综上所述,我们认为 ETDRS 对数视力表对儿童视力检查有较好一致性, 不受性别因素影响,而年龄及屈光不正状态是影响视力可重复性的因素。我们认为 ETDRS 视力表可以在儿童视力检查中使用,并在临床及研究中推广。我们将继续研究适合更小儿童使用的视力表,以便更好地为临床检查服务。




1、惠延年, 主编. 眼科学. 北京: 人民卫生出版社, 2004: 33- 34.惠延年, 主编. 眼科学. 北京: 人民卫生出版社, 2004: 33- 34.
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