Visuelle Funktionsskalen in Bezug auf Sehschärfe
Die Messung der Sehschärfe beginnt mit der Definition der Stimulusparameter: Symbolgröße und Betrachtungsabstand. Der Referenzstandard für die Größe wurde von Snellen festgelegt; der Begriff “M-Einheit” wurde von Sloan geprägt. Der Referenzstandard für den Abstand ist der Meter und dessen Umkehrwert, das Dioptrie.
Auf Grundlage dieser Parameter können wir die Funktionsweise des Auges beschreiben, indem wir das Vergrößerungserfordernis (MAR) berechnen, das erforderlich ist, um eine Person auf den Leistungsstandard zu bringen. MAR liefert eine Skala für den Sehverlust, die bis zu sehr hohen Werten reichen kann; das Gegenstück, der Sehschärfewert, liefert eine Skala für die visuelle Funktion, die auf den Bereich von 0 bis 1,0 (den Referenzstandard) und etwas darüber hinaus beschränkt ist. MAR- und Sehschärfeskalen sind nützlich für die Berechnung von Betrachtungsabstand, Schriftgröße und Vergrößerungsanforderungen.
Aus diesen linearen Messungen der visuellen Funktion (wie das Auge funktioniert) können wir eine statistische Schätzung der Sehfähigkeit einer Person ableiten (funktionales Sehen, wie die Person funktionell sehen kann). Dies geschieht durch die logarithmische Umrechnung der Messungen gemäß dem Weber-Fechner-Gesetz, das besagt, dass eine proportionale Zunahme der Reizintensität eine lineare Zunahme der Empfindung bewirkt. Wie MAR ist logMAR eine Skala für den Sehverlust; höhere Werte weisen auf eine schlechtere Leistung hin. Ebenso wie die Sehschärfe eine Skala für die visuelle Funktion ist; höhere Werte zeigen eine bessere Leistung an. 0 logMAR = normales Sehen; 0 VA = Blindheit.
MESSUNG DER SEHSCHÄRFE – GRUNDKONZEPTE
Da die Sehschärfe anhand von Buchstabentafeln so häufig gemessen wird, besteht häufig das Missverständnis, dass die Sehschärfe die allgemeine Sehqualität oder sogar die Fähigkeit, visuell zu funktionieren, definiert. Dies ist jedoch nicht der Fall. Die Sehschärfe ist nur einer von vielen Parametern, die Aspekte des Sehens beschreiben. Tests mit Buchstabentafeln vergleichen die kleinste Linie, die die Testperson sehen kann, mit einem Referenzstandard (d. h. der Linie, die eine Person mit „normalem“ Sehvermögen gerade noch erkennen kann). Tests mit Buchstabentafeln bestimmen somit das Vergrößerungserfordernis (MAR) für die Erkennung von Details; der Kehrwert dieses Wertes ist als Sehschärfe (VA = 1/MAR) bekannt. Eine Person, die Zeichen oder Symbole benötigt, die doppelt so groß sind, hat eine Sehschärfe von 1/2 (20/40, 0,5). Umgekehrt benötigt eine Person mit einer Sehschärfe von 1/5 (20/100, 0,2) Zeichen, die fünfmal größer sind. Die Fähigkeit, Buchstaben oder andere Symbole zu erkennen, hängt von der Größe ihres Netzhautbildes ab. Diese Größe hängt vom Verhältnis zwischen der Größe des Objekts und dessen Betrachtungsabstand ab. Die Sehschärfe definiert daher den Blickwinkel, unter dem ein Objekt gesehen wird, nicht dessen absolute Größe. Wenn die Größe eines Testobjekts um das Zehnfache vergrößert wird und der Betrachtungsabstand ebenfalls um das Zehnfache verlängert wird, bleibt der Blickwinkel gleich. Wenn ein konstantes Objekt zweimal so nah herangeführt wird, verdoppelt sich sein Blickwinkel. Herman Snellen drückte die Größen von Optotypen indirekt als „den Abstand, bei dem sie 5 Bogenminuten umfassen“ aus.
Guter Screening-Test, aber kein guter diagnostischer Test
Die Buchstabenerkennung ist eine ziemlich komplexe Funktion; ein normales Testergebnis erfordert, dass alle drei Stadien des Sehens ordnungsgemäß funktionieren: ein gesundes optisches System zur Erzeugung eines scharfen Netzhautbildes, gesunde Netzhautrezeptoren zur Umwandlung dieses Bildes in Nervenimpulse und ein gesundes Nervensystem zur Analyse und Erkennung des Bildes. Der Test erfordert zudem die motorische Fähigkeit zur Reaktion. Viele verschiedene Störungen können daher zu schlechten Testergebnissen führen. Aufgrund dessen ist die Sehschärfe ein guter Screening-Test, jedoch kein guter diagnostischer Test. Andere Tests (z. B. Ophthalmoskopie) sind für die Differenzialdiagnose erforderlich. Außerdem gibt die Buchstabentafel nur Auskunft über den kleinen Bereich der Netzhaut, auf den der Buchstabe oder das Symbol projiziert wird; sie sagt nichts über die umgebende oder periphere Netzhaut aus.
HISTORISCHE ENTWICKLUNG
Sehtests wurden bereits vor dem Mittelalter zur Überprüfung der Augenfunktion verwendet. Bedeutende Veränderungen begannen Mitte des 19. Jahrhunderts. 1843 schrieb Kuechler, ein deutscher Augenarzt in Darmstadt, eine Dissertation über die Notwendigkeit standardisierter Sehtests. Er entwickelte eine Serie von drei Tafeln, um ein Auswendiglernen zu vermeiden. Er war jedoch ein Jahrzehnt zu früh, und seine Arbeit geriet fast vollständig in Vergessenheit. Um 1850 begann das, was später als das „Goldene Zeitalter der Augenheilkunde“ bezeichnet werden sollte. 1850 besuchte Donders aus Utrecht in den Niederlanden William Bowman, bekannt für seine anatomischen und histologischen Arbeiten, auf einer internationalen Konferenz in London. Hier traf er Albrecht von Graefe, der später als Vater der deutschen klinischen Augenheilkunde bekannt werden sollte. Donders und von Graefe wurden lebenslange Freunde. Gemeinsam mit Bowman und Hermann von Helmholtz, der 1851 das Ophthalmoskop erfand, bildeten sie das Quartett, das die Augenheilkunde zur ersten organspezifischen Fachdisziplin machte.
Franciscus Cornelis Donders (1818–1889) war nicht nur ein herausragender Wissenschaftler, sondern besaß auch ein starkes soziales Bewusstsein. 1852 gründete er nach seiner Rückkehr aus London privat eine „Augenklinik für Bedürftige“, die 1858 zu einer eigenständigen Stiftung wurde. Donders’ bekanntestes Werk war sein Buch „Die Anomalien der Akkommodation und Refraktion“, in dem er den Unterschied zwischen Asthenopie und Hyperopie klärte und die wissenschaftliche Grundlage für die Korrektur von Refraktionsfehlern legte. Donders war ein exzellenter Lehrer und erklärte seine Themen in einer für praktische Ärzte verständlichen Weise.
1850 besuchte er London, wo er Bowman und von Graefe traf. Später schrieb er: „Ich hatte gerade gesehen, wie Jaeger abwechselnd mit seiner linken und rechten Hand Kataraktoperationen durchführte, als ein junger Mann in den Raum stürzte und seinen Mentor umarmte. Es war Albrecht von Graefe. Jaeger dachte, wir würden uns gut verstehen, und wir stimmten sofort überein. Das waren denkwürdige Tage. Von Graefe war mein Führer in allen praktischen Angelegenheiten, und in wissenschaftlichen Fragen hörte er aufmerksam auf jedes kleinste Detail. Wir lebten einen Monat zusammen und trennten uns als Brüder. William Bowman und Albrecht von Graefe als Freunde zu haben, wurde zu einem unglaublichen Schatz auf meinem Lebensweg.“ Die Szene hatte sich bis 1854 erheblich verändert, als Eduard von Jaeger in Wien eine Sammlung von Lesemustern veröffentlichte, ursprünglich als Anhang zu seinem Buch über Katarakte und Kataraktchirurgie. Er kennzeichnete seine Lesemuster mit Katalognummern der Wiener Staatsdruckerei. Sie wurden sofort international erfolgreich als Mittel zur Dokumentation der funktionalen Sehfähigkeit.
Eduard Jaeger, Ritter von Jaxtthal (1818–1884), wurde in eine prominente Familie von Wiener Augenärzten hineingeboren. Sein Vater, Friedrich, war einer der angesehensten Augenärzte seiner Zeit; Donders traf ihn 1850 in London. Neben seinen Lesemustern ist Eduard bekannt für einen frühen Atlas des Augenhintergrunds. Er war ein starker Befürworter der Verwendung des direkten Ophthalmoskops von Helmholtz und verbrachte viele Stunden damit, sehr detaillierte Zeichnungen anzufertigen. Da seine Lesemuster keinen äußeren Standard hatten, abgesehen vom Katalog der Wiener Staatsdruckerei, konnten andere diese nur mit lokal verfügbaren Schriftarten nachahmen. Dies erklärt die enorme Variation unter späteren Nachahmungen. Während Snellen sich auf die Messung der Sehschärfe konzentrierte, lag Jaegers Fokus auf der Lesefähigkeit; dies könnte einer der Gründe sein, warum er sich hartnäckig weigerte, Snellens Größenangaben zu den Buchstaben in seine Lesemuster aufzunehmen. In der Zwischenzeit arbeitete Donders an seinen bahnbrechenden Studien zur Refraktion und Akkommodation, in denen er die Natur der Hyperopie als Refraktionsfehler und nicht als Form der „Asthenopie“ („Augenschwäche“) klärte, wodurch die Brillenanpassung von einem Versuch-und-Irrtum-Verfahren zu einer wissenschaftlichen Routine wurde. Für diese Arbeit benötigte Donders nicht nur Lesemuster für Presbyope, sondern auch Fernmessungen zur Bestimmung des Refraktionsfehlers bei Myopen und Hyperopen. Er hatte einige der größeren Druckmuster aus Jaegers Veröffentlichung als Fernmessungen verwendet, verspürte jedoch das Bedürfnis nach einer wissenschaftlicheren Methode und einer Maßeinheit für die visuelle Funktion. Er verwendete den Begriff „Sehschärfe“, um „die Schärfe des Sehens“ zu beschreiben, und definierte sie als das Verhältnis der Leistung eines Subjekts zu einem Referenzstandard. 1861 schlug er seine Formel vor und bat seinen Kollegen und späteren Nachfolger, Herman Snellen, ein Messwerkzeug zu entwickeln.
Donders’ Formel – und die Entstehung eines Standards
Donders verglich die Buchstabengröße, die der Patient gerade erkannt hatte, mit einem Referenzstandard, der Größe, die eine Standardperson erkannte. Die Sehschärfe ist der Kehrwert dieses Wertes.
(Winkel-) Größe, die vom Probanden gesehen wird/Größe des Referenzstandards = Vergrößerungserfordernis Sehschärfe = 1/Vergrößerungserfordernis Vergrößerungserfordernis: 2× Sehschärfe: 1/2 0,5 20/40 4× 1/4 0,25 20/80 10× 1/10 0,1 20/200
Beachten Sie, dass sein Referenzstandard auf einer physikalischen Messung basiert (Buchstabenhöhe 5 Bogenminuten). Diese Wahl wurde teilweise durch die Arbeit des englischen Astronomen Robert Hooke inspiriert, der zwei Jahrhunderte zuvor entdeckt hatte, dass das menschliche Auge Doppelsterne unterscheiden konnte, wenn sie 1 Bogenminute voneinander entfernt waren. Da Snellen einen externen, physikalischen Standard wählte, konnten andere seine Tafeln genau reproduzieren.
Die Verwendung einer Bogenminute zur Bestimmung der Sehschärfe geht auf die Gestaltung der Snellen-Tafel zurück.
Ein Bogengrad ist in 60 Bogenminuten unterteilt, und jede Bogenminute kann weiter in 60 Bogensekunden unterteilt werden. Wenn wir in Bezug auf die Konstruktion einer Sehtafel von „5 Minuten eines Bogens“ sprechen, bezieht sich dies auf die Größe der Buchstaben oder Symbole auf der Tafel. Jeder Buchstabe oder jedes Symbol nimmt einen Winkel im Gesichtsfeld ein, wenn er aus einer bestimmten Entfernung betrachtet wird. „5 Minuten eines Bogens“ geben die Größe dieses Winkels an, wobei jeder Buchstabe oder jedes Symbol einen Winkel von 5 Bogenminuten einnimmt, wenn er aus einer bestimmten Entfernung betrachtet wird. Die wissenschaftliche Erklärung für die Verwendung von „5 Minuten eines Bogens“ beim Bau einer Sehtafel basiert auf den Prinzipien der Struktur und Funktion des Sehens. Die Sehschärfe wird getestet, indem die Fähigkeit gemessen wird, zwei separate Punkte im Gesichtsfeld zu unterscheiden, und diese Fähigkeit steht in Zusammenhang mit dem Winkel zwischen diesen beiden Punkten. Durch die Standardisierung der Größe der Buchstaben oder Symbole auf der Sehtafel, ausgedrückt in „5 Minuten eines Bogens“, kann die Sehschärfe genau und einheitlich über verschiedene Tests und Kliniken hinweg bewertet werden.
Die Snellen-Tafel
misst die Sehschärfe basierend auf dem Winkel, unter dem das Auge die kleinsten Details auf der Tafel auflösen kann. In der Snellen-Tafel ist jeder Buchstabe so gestaltet, dass er einen bestimmten Winkel im Gesichtsfeld einnimmt, wenn er aus einer bestimmten Entfernung betrachtet wird. Der Buchstabe „E“ an der Spitze der Tafel ist so gestaltet, dass er aus einer Entfernung von 3 Metern einen Winkel von 5 Bogenminuten einnimmt. Das bedeutet, dass die Dicke der Linien, die den Buchstaben „E“ bilden, einen Winkel von 5 Bogenminuten am Auge des Beobachters einnimmt, wenn er 3 Meter von der Tafel entfernt steht.
Entwicklung der Snellen-Tafel
Im Jahr 1862 veröffentlichte Snellen seine Buchstabentafel.
Seine wichtigste Entscheidung war es, keine bestehenden Schriftarten zu verwenden, sondern spezielle Maße zur Bewertung der Sehschärfe zu entwickeln, die er „Optotypen“ nannte. Er experimentierte mit verschiedenen Entwürfen auf der Grundlage eines 5 × 5 Rasters. Schließlich entschied er sich für Buchstaben. Einige andere veröffentlichten ebenfalls Tafeln auf Basis von Donders’ Formel, verwendeten jedoch bestehende Schriftarten anstelle von Optotypen. Snellens Tafel setzte sich durch und verbreitete sich schnell weltweit. Einer der ersten größeren Aufträge kam von der britischen Armee, die die Sehtests für ihre Rekruten standardisieren wollte.
Herman Snellen und seine Tafeln
Donders hatte Herman Snellen Sr. (1834–1908) als Co-Direktor seiner Augenklinik ausgewählt. Snellen wurde später sein Nachfolger. Donders war Wissenschaftler und Lehrer, Snellen war praktisch orientiert und ein ausgezeichneter Chirurg. Snellen setzte sich für eine Bruchschreibweise der Sehschärfe V = d/D ein, wobei d = die tatsächliche Betrachtungsentfernung in einer beliebigen Maßeinheit ist und D = die Entfernung, bei der der Optotyp 5 Bogenminuten umfasst. Louise Sloan führte den Begriff M-Einheit ein und änderte die Formel in V = m/M, um die Verwendung des metrischen Systems explizit zu machen und Verwechslungen mit D = Dioptrien zu vermeiden. Heutzutage werden die tatsächlichen Snellen-Brüche selten verwendet und meist durch Snellen-Äquivalente ersetzt (und diese werden allmählich durch logarithmische Messungen ersetzt).
Um Donders’ Formel umzusetzen, definierte Snellen als Referenzstandard die Fähigkeit, einen seiner Optotypen zu erkennen, wenn dieser einen Winkel von 5 Bogenminuten mit einer Liniendicke von 1 Bogenminute umfasst. Da Snellen einen externen, physischen Standard wählte, konnten andere seine Tafeln genau reproduzieren. Auf seinen Tafeln markierte Snellen die Buchstabengröße für jede Zeile (die Entfernung, bei der die Optotypen 5 Bogenminuten umfassen); dies ist der Nenner im Snellen-Bruch für die entsprechende Zeile. Er überließ es dem Benutzer, die Betrachtungsentfernung als Zähler anzugeben.
20/20 oder 6/6 ist nicht die Norm
Es ist daher falsch, den Referenzstandard „20/20“ (1,0) als „normales“ Sehvermögen oder gar als „perfektes“ Sehvermögen zu bezeichnen. Tatsächlich ist der Zusammenhang zwischen normalem Sehvermögen und dem Referenzstandard nicht enger als der Zusammenhang zwischen dem amerikanischen Standardfuß und der durchschnittlichen Länge „normaler“ amerikanischer Füße. Aus seinen Studien zur Refraktion und Akkommodation und verwandten Themen wusste Donders, dass das normale Sehvermögen mit dem Alter abnimmt. Während Snellen an seiner Tafel arbeitete, beauftragte Donders einen seiner Doktoranden mit einer Studie, um die altersbedingten Veränderungen anhand von Prototypen von Snellens Symbolen zu dokumentieren. Die Studie wurde 1862 veröffentlicht, im selben Jahr, in dem Snellen seine Tafel veröffentlichte.
Da es schwierig ist, Sehschärfewerte für verschiedene Entfernungen mit der Bruchschreibweise von Snellen zu vergleichen, schlug Felix Monoyer aus Lyon, Frankreich, vor, die Bruchschreibweise durch ihre Dezimaläquivalente zu ersetzen (z.B. 20/40 = 0,5, 6/12 = 0,5, 5/10 = 0,5). Seine Dezimalschreibweise erleichterte den Vergleich von Sehschärfewerten unabhängig von der ursprünglichen Messentfernung und wurde in Europa häufig verwendet – bis heute, da logarithmische Messungen zunehmend übernommen werden.
Landolts “gebrochener Ring”
Landolts „C“ oder gebrochener Ring ist auf Snellens 5 × 5 Raster entworfen und hat nur ein Detailing, die Lücke, die 1 Einheit breit ist. Es kann in vier oder acht Positionen präsentiert werden. In der folgenden Zeit passierte relativ wenig. Es gab Versuche zur Standardisierung, wie ein vom International Council of Ophthalmology im Jahr 1909 verkündeter Standard, aber solche Dokumente wurden archiviert und fanden nie breite Akzeptanz. Dass Kliniker keinen dringenden Bedarf an Standardisierung sahen, lässt sich damit erklären, dass die häufigsten Anwendungen von Buchstabentafeln keine Standardisierung erfordern. Für die Refraktionskorrektur ist jedes Maß ausreichend, da die einzige Frage lautet: „Besser oder schlechter?“ Für das Screening ist die Unterscheidung zwischen „innerhalb normaler Grenzen“ und „nicht innerhalb normaler Grenzen“ am wichtigsten. Snellens Referenzstandard an der unteren Grenze des normalen Sehvermögens ist gut geeignet für Screening-Zwecke. Für das Screening ist der Unterschied zwischen 20/100 (0,2), 20/200 (0,1) und 20/400 (0,05) unerheblich; sie alle weisen auf einen erheblichen Sehverlust hin.
Nach dem Zweiten Weltkrieg nahm das Interesse an der Rehabilitation sehbehinderter Menschen zu. Es wurde erkannt, dass die meisten der als „industriell blind“ geltenden Menschen tatsächlich ein gewisses Maß an nutzbarem Sehvermögen hatten. 1953 wurden in New York die ersten Low-Vision-Dienste im Industrial Home for the Blind und im New York Lighthouse eröffnet. Im Zusammenhang mit der Rehabilitation wurde der Unterschied zwischen 20/100, 20/200 und 20/400, der für das Screening nicht wichtig war, sehr bedeutend, da ein Patient mit 20/200 doppelt so viel Vergrößerung benötigt wie ein Patient mit 20/100, und ein Patient mit 20/400 wieder doppelt so viel. Es ist daher nicht überraschend, dass bedeutende Verbesserungen bei der klinischen Messung der Sehschärfe von Kliniken kamen, die sich mit der Rehabilitation von Sehbehinderten befassten. 1959 entwarf Louise Sloan, die Gründerin des Low Vision Service am Wilmer Eye Institute der Johns Hopkins University, ein neues Optotypen-Set mit zehn Buchstaben. Sie wählte serifenlose Buchstaben, behielt jedoch Snellens 5 × 5 Raster bei. Sie erkannte, dass nicht alle Buchstaben gleich gut erkennbar sind, und schlug daher vor, alle zehn Buchstaben in jeder Zeile zu verwenden. Dies führt zu langen Zeilen, bei denen viele Buchstabengrößen mehr als eine physische Zeile erfordern.
Sloans Optotypen
Sloan entwarf eine Serie serifenloser Buchstaben, die in den USA weit verbreitet sind. Sie wurden auf der Grundlage von Snellens 5 × 5 Raster entworfen. Obwohl der Schwierigkeitsgrad einzelner Buchstaben variiert, ist der durchschnittliche Schwierigkeitsgrad in etwa der gleiche wie bei Landolts C. Sloan führte auch den Begriff „M-Einheit“ ein.
Snellen hatte die Sehschärfe definiert als: V = d/D, wobei d = Testentfernung und D = „Entfernung, bei der der Buchstabe 5 Bogenminuten umfasst.“ Um diese Definition kürzer zu fassen und Verwechslungen mit D = Dioptrien zu vermeiden, schlug Sloan vor: V = m/M, wobei m = Testentfernung in Metern und M = Buchstabengröße in M-Einheiten ist. 1 M-Einheit umfasst 5′ bei 1 m (1,454 mm, ca. 1/16 Zoll).
Somit entspricht Sloans M Snellens D, sofern die Messungen in Metern durchgeführt werden.
Entwicklung von Standards für die Sehschärfemessung und Logarithmische Messungen
In den 1960er Jahren untersuchte die Weltgesundheitsorganisation (WHO) nationale Definitionen von „gesetzlicher Blindheit“ und stellte fest, dass 65 Länder ebenso viele unterschiedliche Definitionen verwendeten. 1974 genehmigte die Weltgesundheitsversammlung die 9. Revision der Internationalen Klassifikation der Krankheiten (ICD-9). Hier wurde die alte Dichotomie zwischen „gesetzlich sehend“ und „gesetzlich blind“ zugunsten einer Skala des Sehverlusts aufgegeben. Im selben Jahr übernahm der Internationale Rat für Ophthalmologie (ICO) diese Skalen, erweiterte sie um normales Sehvermögen und nutzte die in diesem Kapitel und in der Internationalen Klassifikation der Krankheiten, 9. Revision: Klinische Modifikation (ICD-9-CM) verwendeten Bereiche (die US-Erweiterung der ICD-9 der WHO).
Bailey und Jan Lovie
1976 veröffentlichten Ian Bailey und Jan Lovie (damals beim Kooyong Low Vision Service in Melbourne) ein neues Tafellayout mit fünf Buchstaben pro Zeile und Abständen zwischen Buchstaben und Zeilen, die der Buchstabengröße entsprachen.
Dieses Layout standardisierte den „Crowding“-Effekt und die Anzahl der Fehler, die in jeder Zeile gemacht werden konnten. So wurde die Buchstabengröße zur einzigen Variablen zwischen den Sehschärfeniveaus, was es erleichterte, die Berechnung von Betrachtungsabständen, Objektgrößen und Vergrößerungsanforderungen anzupassen. Ihr neues Layout weckte das Interesse an logarithmischen Messungen, die seit mehr als einem Jahrhundert bekannt waren. Das logarithmische Minimum-Winkel-Auflösungsvermögen (logMAR) ist der Logarithmus (zur Basis 10) des Kehrwerts der Sehschärfe. 1984 genehmigte der Internationale Rat für Ophthalmologie die Verwendung von logMAR. Es wurde empfohlen, alle Sehschärfenmessungen in logarithmischen Einheiten durchzuführen.
Im selben Jahr wandte Hugh Taylor, ebenfalls in Melbourne, diese Gestaltungsprinzipien auf eine E-Tafel für Analphabeten an, die zur Messung der Sehschärfe von australischen Aborigines verwendet wurde. Er stellte fest, dass australische Aborigines als Gruppe eine deutlich bessere Sehschärfe hatten als Europäer. Dies ist ein weiterer Grund, die Sehschärfe von 20/20 nicht als normales oder perfektes Sehvermögen zu betrachten.
Entstehung von ETDRS und Logarithmischer Messung.
Auf der Grundlage der oben genannten Arbeiten wählte das National Eye Institute das Bailey-Lovie-Layout, umgesetzt mit Sloan-Buchstaben, um eine standardisierte Methode zur Messung der Sehschärfe für die „Early Treatment of Diabetic Retinopathy Study“ (ETDRS) zu etablieren. Diese Tafeln wurden in allen nachfolgenden klinischen Studien verwendet und trugen maßgeblich dazu bei, die Profession mit dem neuen Layout und der logarithmischen Progression vertraut zu machen.
Daten aus der ETDRS-Studie wurden später für eine überarbeitete Tafelsammlung verwendet, bei der alle Zeilen den gleichen durchschnittlichen Schwierigkeitsgrad aufweisen. Da die Sloan-Buchstaben (entworfen auf Snellens 5 × 5 Raster) breiter sind als die britischen Buchstaben (entworfen auf einem 4 × 5 Raster), die von Bailey und Lovie verwendet wurden, wurde die ETDRS-Tafel für eine Entfernung von 4 Metern und nicht für die 6 Meter der Bailey-Lovie-Tafel entworfen.
Bailey-Lovie- und ETDRS-Tafeln (Early Treatment of Diabetic Retinopathy Study).
Die ETDRS-Tafel implementierte das Layout der Bailey-Lovie-Tafel mit Sloan-Buchstaben. Die Bailey-Lovie-Tafel hat 4×5 Buchstaben und reicht bis zu 60 M für den Einsatz auf 6 Meter; die ETDRS-Tafel hat 5×5 Sloan-Buchstaben und reicht bis zu 40 M für den Einsatz auf 4 Meter. Beide folgen der gleichen logarithmischen Progression. Der Internationale Rat für Ophthalmologie genehmigte 1984 einen „Standard für Sehschärfenmessungen“, der auch die oben genannten Merkmale umfasst. Der Internationale Rat für Ophthalmologie empfahl 2002 in einem Bericht über „Aspekte und Bereiche des Sehverlusts“ ausdrücklich das ETDRS-Protokoll als internationalen Standard und wies auch auf andere Aspekte des Sehverlusts hin, die über die Sehschärfe hinausgehen.
Unterschiedliche Progressionen bei Buchstabengrößen
Auf einer logarithmischen Skala stellt jeder Schritt das gleiche Verhältnis dar (z.B. 2-4-8-16-32); auf einer linearen Skala stellt jeder Schritt den gleichen Zuwachs dar (z.B. 2-4-6-8-10). Nur eine geometrische Progression kann eine breite Wertebereich mit gleichen Schritten über die gesamte Skala abdecken. Die Logarithmen einer geometrischen Skala ergeben eine lineare Skala mit gleichen Schritten über die gesamte Skala. Beispiele dafür sind die log(MAR)-Skala und die VAR-Skala. Snellen empfahl, die Betrachtungsentfernung zu verringern, um die Messung geringerer Sehschärfen zu verbessern. Die Verwendung einer logarithmischen Skala, die die gleiche Genauigkeit auf allen Ebenen beibehält, wurde erstmals von Green (1868) vorgeschlagen. Sie wurde von vielen nachfolgenden Forschern empfohlen, darunter Sloan und Bailey-Lovie, fand jedoch erst Anerkennung, als sie im ETDRS-Protokoll eingeführt wurde, das weltweit zum De-facto-Standard geworden ist.
Die Verwendung einer logarithmischen (geometrischen) Progression der Reize entspricht dem Weber-Fechner-Gesetz, das besagt, dass geometrische (proportionale) Zuwächse des Reizes zu linearen Zuwächsen in der Wahrnehmung führen. Westheimer hat gezeigt, dass dies auch für die Sehschärfe gilt. Massof und Fletcher haben gezeigt, dass dies auch für den Zusammenhang zwischen Sehschärfe und Seh(un)fähigkeit gilt.
Auswahl der Testsymbole Die meisten Sehschärfetafeln verwenden Buchstaben. Für den Patienten vermittelt diese Wahl ein Gefühl von sofortiger Gültigkeit, da das Hauptziel der meisten Patienten darin besteht, lesen zu können. Für den Praktiker ist es leicht, Fehler zu erkennen, da die meisten ihre Tafel auswendig kennen. Die Verwendung von Buchstaben ist jedoch nur dann gerechtfertigt, wenn man davon ausgehen kann, dass das Erkennen von Buchstaben trivial einfach ist. Die ETDRS-Tafeln verwenden das Sloan-Buchstabenset, wodurch es in vielen Studien zum bevorzugten Set wurde. Es gibt viele andere Buchstabensets, einschließlich Sets für nicht-römische Alphabete. Für weniger literate Erwachsene kann es angemessener sein, eine Zahlentafel zu verwenden. Zahlentafeln können auch bei gehörlosen Patienten verwendet werden, die Gebärdensprache verwenden, da sie durch das Halten der entsprechenden Anzahl an Fingern antworten können.
Eine Alternative ist die Verwendung verschiedener Symbolsets.
International verwendete Symbolsets
Das Landolt C hat sich als bevorzugtes Symbol für viele wissenschaftliche Messungen etabliert. Es wird jedoch in klinischen Umgebungen viel seltener verwendet. Wenn es in Form einer Tafel verwendet wird, ist es schwieriger, Fehler zu erkennen, es sei denn, der Beobachter zeigt auf das Symbol. Das Zeigen, wie bei einer einzelnen Präsentation, kann jedoch die Schwierigkeit des Tests beeinflussen.
Der Standard des Internationalen Rates für Ophthalmologie zur Messung der Sehschärfe von 1984 empfahl, dass Buchstabentafeln in nicht-römischen Alphabetschriften (z.B. Kyrillisch, Arabisch, Hindi, Kanji, Hebräisch) anhand von Landolt Cs kalibriert werden sollten, um die gleiche Erkennbarkeit zu erreichen. Da die ETDRS-Tafel zum De-facto-Standard geworden ist, ist die Kalibrierung anhand einer ETDRS-Tafel eine weitere Option.
Tumbling Es sind wahrscheinlich die am häufigsten verwendeten Symbole für Sehtests bei Kindern. Sie werden auch häufig in Entwicklungsländern und in Ländern verwendet, in denen das römische Alphabet nicht verwendet wird. Tumbling Es und Landolt Cs erfordern ein Verständnis von Seitigkeit, was für kleine und entwicklungsverzögerte Kinder eine Barriere darstellen kann. Sie können in Form einer Tafel oder als einzelne Symbole präsentiert werden. Beim Vergleich der Ergebnisse ist zu beachten, dass die Präsentation als einzelne Symbole ein einfacherer Test ist als die Präsentation in Form einer Tafel.
In den USA häufig verwendete Symbolsets Der HOTV-Test verwendet die vier Buchstaben H, O, T und V als Symbole mit unverwechselbaren Formen, die auch von Kindern erkannt werden können, die noch nicht lesen können. Diese Buchstaben wurden gewählt, da sie kein Verständnis von Seitigkeit erfordern. Für schüchterne Kinder oder Kinder, die Schwierigkeiten beim Benennen der Symbole haben, können Zuordnungskarten verwendet werden, bei denen das Kind nur auf das übereinstimmende Symbol zeigen muss.
Verwendung von Bildern
Für Analphabeten und Vorschulkinder können Bilder verwendet werden. Es kann jedoch schwierig sein festzustellen, ob Buchstaben und verschiedene Bilder äquivalent sind, und die Leistung des Kindes kann davon abhängen, ob es die Objekte kennt. Die meisten Bilder sind nicht auf Snellens 5×5 Raster entworfen. Andere sind nicht richtig kalibriert. Die Eyekey- und Similar-Optotypen von ISOeyes sind auf Snellens 5×5 Raster entworfen und wurden so kalibriert, dass sie in ihrer Erkennbarkeit mit Sloan-Buchstaben vergleichbar sind. Daher gibt es keine Verschiebung der Sehschärfe, wenn ein Kind von diesen Zeichnungen zu Buchstaben wechselt. Sie können auch von Erwachsenen verwendet werden, die mit dem römischen Alphabet nicht vertraut sind.