Evaluation von Veränderungen des Sehverhaltens mittels optometrischer Analyse- und Trainingsmethoden -ein interdisziplinärer Ansatz in der Optometrie

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1 Ov TECHNISCHE UNIVERSITÄT ILMENAU Ernst-Abbe-Fachhochschule Jena Hochschule fur angewandte Wissenschaften Evaluation von Veränderungen des Sehverhaltens mittels optometrischer Analyse- und Trainingsmethoden -ein interdisziplinärer Ansatz in der Optometrie Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktoringenieur (Dr.-Ing.) vorgelegt an der Fakultät für Informatik und Automatisierung der Technischen Universität Ilmenau von geboren am M.Sc. Dipl.-Ing. (FH) Michaela Degle (geb. Friedrich) in Meerane vorgelegt am Gutachter 1. Prof. Dr.-Ing. habil. Jens Haueisen 2. Prof. Dr. med. Hans-Jürgen Grein 3. Prof. Dr. med. Egbert Seidel

2 Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung Inhaltsverzeichnis Danksagung Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abkürzungsverzeichnis II IV XVII XVIII XXIII XXVII 1 Problemstellung Einleitung Umfeld der Arbeit Internationale Optometrie Definition Optometrie Internationales Berufsbild Optometrist Internationaler Ausbildungsstand Optometrie Augenoptik/Optometrie in Deutschland Berufsbild Augenoptikermeister Wandel im Berufsstand Augenoptik Internationalisierung und Harmonisierung Hochschulausbildung Augenoptik/Optometrie Behavioral Optometry Einsatzgebiete für Behavioral Optometry Theorie nach Skeffington Akademische Ausbildung in Behavioral Optometry Funktionaloptometrie in Deutschland Relevanz der Arbeit 16 2 Zielstellung und Aufbau der Arbeit 18 3 Hintergrund und Literaturrecherche Sehen, visuelle Wahrnehmung und Sehverhalten Visuelle Defizite und Wahrnehmungsstörungen Funktionsstörungen und Strukturänderungen Funktionelle und strukturelle Veränderungen des Organismus Einfluss der Umwelt auf das Sehverhalten Sehverhalten, visuelle Defizite und Wahrnehmungsstörungen im Zusammenhang mit anderen Defiziten in Teilsystemen und im Gesamtsystem Mensch 32 IV

3 3.4.1 Visuelle Defizite und Wahrnehmungsstörungen im Zusammenhang mit Defiziten in Motorik, Haltung und Gleichgewicht Sehverhalten im Zusammenhang mit Nacken-Schulter- Beschwerden am Bildschirmarbeitsplatz Visuelle Defizite und Wahrnehmungsstörungen im Zusammenhang mit Lese-Rechtschreib-Problemen Theorie und Praxis zum Van Orden Stern Erstellung VOS Anwendungsbereiche VOS Interpretationsmodelle zur Auswertung von Van Orden Stern Mustern Studien zum Van Orden Stern Sehtraining und Sehübungen Optometrisches Sehtraining - Optometrie vision training/therapy Behavioral vision training Visualtraining Trainingsmethoden bei Lese-Rechtschreib-Problemen mit visueller Relevanz 48 4 Hypothesen 50 5 Teiluntersuchung 1: Struktur der (Funktional-)Optometrie in Deutschland Einleitung und Relevanz des Themas Analyse der Ist-Situation der Augenoptik/Optometrie in Deutschland Berufspolitische Ausgangssituation Augenoptiker Augenoptikermeister Hochschulabschluss Diplom-Ingenieur für Augenoptik Anpassung Berufsbild Augenoptik Richtung Optometrie Studie I: Analyse und Evaluation der Ist-Situation der (Funktional-) Optometrie in Deutschland (2007) Einleitung Studie I Zielstellung Studie Material und Methode Studie I Umfrage unter deutschen Augenoptikern zur Funktionaloptometrie Analyse der Aus- und Weiterbildungsinhalte Ergebnisse Studie 1 55 V

4 Funktionaloptometrie in Deutschland Tätigkeit deutscher Augenoptiker/Optometristen auf dem Gebiet der Funktionaloptometrie Für und Wider der Funktionaloptometrie in Deutschland Funktionaloptometrie in Aus- und Weiterbildung Diskussion Studie Was ist eigentlich Funktionaloptometrie"? Tätigkeit deutscher Augenoptiker/Optometristen auf dem Gebiet der Funktionaloptometrie Funktionaloptometrie als eigenständiges Wissenschaftsgebiet in der Augenoptik/Optometrie Funktionaloptometrie in Aus- und Weiterbildung Zusammenfassung Studie I Fazit und Ausblick Studie Erarbeitung eines Konzeptes für optometrische Messungen und Prüfungen für die deutsche Augenoptik und Optometrie Einleitung Übertragbarkeit anglo-amerikanische Optometrie nach Deutschland Neue Inhalte der Arbeitsrichtlinien Optometrische Prüf- und Messverfahren in der täglichen Praxis Fazit und Ausblick 70 6 Teiluntersuchung 2: Kopplung der Augen- und Kopfbewegung - Evaluation alters- und umweltbedingter Einflüsse auf das Sehverhalten Einleitung und Relevanz des Themas Sehverhalten und Augen-Kopfbewegung in Abhängigkeit des Alters - Grundlegende Studie zur visu-motorischen Kopplung bei Kindern, Jugendlichen und Patienten nach Beyer & Seidel (2007) Studie II: Veränderung der Augen-Kopfbewegung und des Sehverhaltens bei Schulkindern (2008/09) Einleitung Studie II Zielstellung Studie II Material und Methode Studie II Studiendesign Probandengruppe Experimentelle Bedingungen Allgemeine Bedingungen Geräte und Hilfsmittel 78 VI

5 Teste und Untersuchungen Optometrische Teste und Untersuchungen Messmethode und -system Zebris zur Bestimmung des HEQ Durchführung Ergebnisse Studie II Augen- und Kopfbewegung (HEQ mittels Zebris Messsystem) Veränderung der getesteten Parameter innerhalb des ersten Schuljahres Zusammenhang zwischen HEQ und optometrischen Parametern Diskussion Studie II Veränderung der Augen-Kopfbewegung innerhalb des ersten Schuljahres (Vergleich der Daten zum HEQ zu Messzeitpunkt I und II) Veränderung optometrische Parameter innerhalb des ersten Schuljahres Zusammenhang HEQ und optometrische Parameter Einfluss von Umweltfaktoren auf die Augen-Kopfbewegung Gesamtzusammenhang HEQ in Abhängigkeit vom Alter Studiendesign und Methode Zusammenfassung Studie II Fazit und Ausblick Studie II 93 7 Teiluntersuchung 3: Zusammenhang von Sehverhalten, visuellen Defiziten und anderen Defiziten in Teilsystemen und im Gesamtsystem Mensch Einleitung und Relevanz des Themas Studie III: Zusammenhang Sehverhalten und Haltung (2009) Einleitung Studie III Zielstellung Studie IM Material und Methode Studie IM Studiendesign Probandengruppe Experimentelle Bedingungen Teste und Untersuchungen Durchführung Ergebnisse Studie IM Augenuntersuchung bei Kindern 99 VII

6 Gleichgewicht Orientierung und Raumverständnis Entwicklungsschwierigkeiten bei auffälligem Geburtsverlauf Defizite in Okulomotorik und Vergenz Augendominanz und Händigkeit Van Oden Stern und Haltungsasymmetrie Diskussion Studie IM Augenuntersuchung bei Kindern Gleichgewicht Orientierung und Raumverständnis Entwicklungsschwierigkeiten bei auffälligem Geburtsverlauf Defizite in Okulomotorik und Vergenz Augendominanz und Händigkeit Van Orden Stern und Haltungsasymmetrie Studiendesign und Methodik Zusammenfassung Studie III Fazit und Ausblick Studie IM Studie IV: Zusammenhang Sehverhalten und Nacken-Schultermuskulatur (2008) Einleitung Studie IV Zielstellung Studie IV Material und Methode Studie IV Studiendesign Ein- und Ausschlusskriterien Verwendete Glasdesigns Probandengruppe Experimentelle Bedingungen Allgemeine Bedingungen Geräte und Hilfsmittel Untersuchungen und Teste Fragebogen zur Einschätzung des individuellen Beschwerdeniveaus Bestimmung HEQ und Einteilung Head- oder Eye-Mover Optomethsche Untersuchungen und Teste Durchführung Probandensuche und Organisation Untersuchungsablauf 117 VIII

7 Arten der Untersuchung Ergebnisse Studie IV HEQ zu Beginn und nach Abschluss der Studie Vergleich HEQ zu Beginn und nach Abschluss der Studie Vergleich HEQ und Beschwerden zu Beginn und nach Abschluss der Studie Beschwerden bei verschiedenen Körperbewegungen und Blickrichtungen am Bildschirmarbeitsplatz vor und nach Abschluss der Studie Einfluss des Glasdesigns auf die Kopfbewegung (HEQ) und das Beschwerdeniveau im Vergleich zwischen den vier Interventionsgruppen vor und nach Abschluss der Studie Anordnung und Gestaltung der Probanden-Bildschirmarbeitsplätze Diskussion Studie IV Verhalten der Augen-Kopfbewegung bei presbyopen Probanden mit Bildschirmarbeitsplatz Zusammenhang Blickbewegungstyp und Nacken-Schulterbeschwerden HEQ und Beschwerden zu Beginn und nach Abschluss der Studie Anordnung und Gestaltung Bildschirmarbeitsplatz Zusammenfassung Studie IV Fazit und Ausblick Studie IV Studie V: Zusammenhang Sehverhalten und Lese-Rechtschreib-Probleme (Multi-Center-Studie 2009/10) Einleitung Studie V Zielstellung Studie V Material und Methode Studie V Studiendesign Probandengruppe Experimentelle Bedingungen Allgemeine Bedingungen Geräte und Hilfsmittel Untersuchungen und Teste Durchführung Ergebnisse Studie V Subjektive Einschätzung zu Problemen (Auswertung Elternfragebogen) Visuelle Auffälligkeiten bei Schulkindern 141 IX

8 Auffälligkeiten im Lesen Auffälligkeiten im Schreiben Visuelle Auffälligkeiten und Auffälligkeiten im Lesen und Schreiben in der Gesamtbetrachtung Zusammenhänge zwischen Lese-Rechtschreib-Problemen sowie Schul- und Alltagsfertigkeiten und visuellen Auffälligkeiten Zusammenhang Schul- und Alltagsfertigkeiten und visuelle Fähigkeiten Zusammenhang Lese-Rechtschreib-Fähigkeiten und visuelle Auffälligkeiten Zusammenhang Lese- und Rechtschreib-Fähigkeiten Diskussion Studie V Subjektive Einschätzung zu Problemen (Auswertung Eltern-Fragebogen) Visuelle Auffälligkeiten bei Schulkindern Auffälligkeiten im Lesen Auffälligkeiten im Schreiben Visuelle Auffälligkeiten und Auffälligkeiten im Lesen und Schreiben in der Gesamtbetrachtung Zusammenhänge zwischen Lese-Rechtschreib-Problemen, Schul- und Alltagsfertigkeiten sowie visuellen Auffälligkeiten Zusammenhang Schul- und Alltagsfähigkeiten und visuellen Auffälligkeiten Zusammenhang Lese-Rechtschreib-Fähigkeiten und visuelle Auffälligkeiten Zusammenhang Lese- und Rechtschreib-Fähigkeiten Studiendesign und Methodik Zusammenfassung Fazit und Ausblick Teiluntersuchung 4: Evaluation des Trainingserfolges von optometrischen Sehübungen bei visuellen Defiziten und Lese-Rechtschreib-Problemen (Studie VI, 2009/10) Einleitung und Relevanz des Themas Zielstellung Studie VI Material und Methode Studie VI Studiendesign Probandengruppe 166 X

9 8.3.3 Experimentelle Bedingungen Allgemeine Bedingungen Geräte und Hilfsmittel Teste und Untersuchungen sowie Interventionsmaßnahmen Optometrische Teste und Untersuchungen Interventionsmaßnahmen Durchführung Ergebnisse Studie VI Vergleich vor und nach dem Training pro Gruppe Vergleich vor und nach dem Sehtraining Vergleich vor und nach dem Denktraining Vergleich Kontrollgruppe Vergleich vor und nach dem Training zwischen den Gruppen Diskussion Studie VI Therapien bei Lese-Rechtschreib-Problemen Vergleich vor und nach dem Training pro Gruppe Vergleich vor und nach dem Training zwischen den Gruppen Studiendesgin und Methodik Studie VI Zusammenfassung Studie VI Fazit und Ausblick Studie VI Teiluntersuchung 5: Evaluierung der Methode des Van Orden Sterns und Erarbeitung einer elektronischen Auswertung Einleitung und Relevanz des Themas Studie VII: Evaluierung des Van Orden Sterns bei Erwachsenen (2007) Einleitung Studie VII Gestaltsparameter des Van Orden Sterns Reliabilität und Validität des Van Orden Sterns Einleitung Studie Vll a Zielstellung Studie Vll a Material und Methode Studie Vll a Studiendesign Probandengruppe Experimentelle Bedingungen Untersuchungen und Teste Durchführung Ergebnisse Studie Vll a Reproduzierbarkeit VOS 193 XI

10 Korrelation zwischen Parametern des Van Orden Sterns und weiteren (optometrischen) Parametern (Validität VOS) Diskussion Studie Vll a Reproduzierbarkeit VOS Validität: Korrelation zwischen Parametern des Van Orden Sterns und weiteren (optometrischen) Parametern Studiendesign und Methode Zusammenfassung Studie Vll a Klassifikation VOS - Schema zur Auswertung für Erwachsene Einführung Studie Vll b Zielstellung Studie Vll b Material und Methode Studie Vll b Ergebnisse Studie Vll b Bestimmung der Toleranzbereiche Skalierung Auswertung von VOS-Mustern mittels Klassifizierungsschema Prüfung Reproduzierbarkeit VOS anhand des Klassifizierungsschemas Klassifizierungsschema für die Praxis Diskussion Studie Vll b Bestimmung Toleranzbereiche Einsatz des Klassifizierungsschemas in der optometrischen Praxis Zusammenfassung Studie Vll b Studie VIII: Evaluierung des Van Orden Sterns bei Kindern (2008) Einleitung Studie VIII Zielstellung Studie VIII Material und Methode Studie VIII Studiendesign Probandengruppe Experimentelle Bedingungen Teste und Untersuchungen Durchführung Auswertung der VOS Muster mittels Klassifizierungsschema Ergebnisse Studie VIII Abweichungen der VOS-Muster von der Soll-Position 216 XII

11 Zusammenhang visuelle Defizite und VOS Zusammenhang Entwicklungsteste und VOS Diskussion Studie VIII Abweichungen der VOS-Muster von der Soll-Position Zusammenhang visuelle Defizite und VOS Zusammenhang Entwicklungsteste und VOS Zusammenfassung Studie VIII Fazit und Ausblick Studie VIII Einflussfaktoren auf das Messergebnis des Van Orden Sterns Biopterzur Erstellung des Van Orden Sterns Testblätter zur Erstellung des Van Orden Sterns Messmethodik zur Erstellung des Van Orden Sterns Individuum/Proband Auswertung und Interpretation des Van Orden Sterns Subjektive Bewertung der Ist-Position nach Bezugssystem Subjektive Bewertung der Ist-Position zur Ermittlung von Heterophorie Optimierung des Biopters und die Erstellung des VOS Computergestützte Erstellung und Auswertung des Van Orden Sterns Einleitung Zielstellung Material und Methode Anforderungen an Messaufbau und zu entwickelnde Software Lösungsansatz zur elektronischen Erstellung und Auswertung Realisierung und Ergebnisse Aufbau Messplatz Hardware Menüführung Kalibrierung Grafiktablett und Bildschirm Umsetzung gleichzeitige Erfassung zweier Stiftpositionen Aufzeichnung und Visualisierung der Stiftposition Speicherung der Einzeldaten Laden und Wiedergabe der Einzeldaten Datenimport aus VOS-Record-Lite Visualisierung der gezeichneten Linien Probandenangaben 242 XIII

12 Berücksichtigung der Pupillendistanz Datenanalyse Laden und Speichern der Projektdaten Histogramm Fehlerbehandlung Zusammenfassung Fazit und Ausblick Zusammenfassende Ergebnisse und Gesamtdiskussion sowie Handlungsempfehlungen für die optometrische Praxis (Methoden-)Diskussion Diagnose/Analyse Historische sowie aktuelle Entwicklung und Berufsausübung der Augenoptik/Optometrie in Deutschland Analyse von visuellen Defiziten und Wahrnehmungsstörungen mittels optometrischer Methoden und Prüfungen Zusammenfassende Bewertung Van Orden Stern Erstellung des VOS nach einem Leitfaden Die drei Hauptgütekriterien Auswertung VOS Neuer Messaufbau VOS Elektronische Erstellung des VOS mittels Tablett-PC und elektronische Auswertung mittels entwickelter Software Fazit und Ausblick VOS (Methoden-)Diskussion Training/Therapie 262 Konzepte zum Training bei visuellen Defiziten und Wahrnehmungsstörungen Sehübungen in der Sehschule Sehübungen im Rahmen von vision training/therapy Sehübungen zur Verbesserung des Visus Verhaltensänderung durch Sehtraining Sehübungen bei Kindern mit Lese-Rechtschreib-Problemen Motivation Integrativer Ansatz zum Seh(verhalt)en, zu visuellen Defiziten und Wahrnehmungsstörungen Sehen, visuelle Wahrnehmung und Sehverhalten - Physiologie-Diskussion Einflüsse auf das Sehverhalten durch die Umwelt Veränderung des Sehverhaltens Funktionelle und strukturelle Anpassung Visuelle Defizite und Wahrnehmungsstörungen 275 XIV

13 Visuelle Defizite und Wahrnehmungsstörungen im Zusammenhang mit anderen Störungen im Gesamtsystem Mensch Zusammenhang Körperhaltung und visuelle Defizite Zusammenhang Nacken-Schulter-Muskulatur und visuelle Defizite Zusammenhang Lese-Rechtschreib-Probleme und visuelle Defizite Konzepte anderer Fachdisziplinen -Verbindungen zum Sehverhalten Physiotherapie Osteopathie Logopädie Ergotherapie Orthopädie Integrativer Ansatz in der Optometrie Ganzheitlicher Ansatz Integrativer Ansatz zum Sehverhalten Integrativer Ansatz zur Erklärung von Störungen und deren Auswirkungen Integratives Modell zum Sehverhalten und Veränderungen dessen Definition "Integrative Optometrie" Integrative Optometrie" für die deutsche Augenoptik und Optometrie Handlungsempfehlungen für die optometrische Praxis Gesamtzusammenfassung Gesamtfazit und Ausblick 289 Literaturverzeichnis Lebenslauf XXVIII XLVI XV