Der Zusammenhang zwischen Gittersehschärfe und verschiedenen Sehleistungskomponenten bei Erwachsenen mit und ohne Sehbehinderung

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1 Der Zusammenhang zwischen Gittersehschärfe und verschiedenen Sehleistungskomponenten bei Erwachsenen mit und ohne Sehbehinderung Nicht heilbare Erkrankungen der Augen führen bei Betroffenen zu Funktionseinschränkungen beim»normalen«leben in einer Welt der Sehenden. In solchen Fällen kommt es zu einer beeinträchtigten Lebensqualität, was sich auf verschiedene Funktionsbereiche auswirken kann, wie beispielsweise auf die Orientierung und Mobilität. Da vermutet wird, dass die Gittersehschärfe eine wesentliche Komponente sein könnte, um das Ausmaß der Sehschädigung einer sehbehinderten Person zu charakterisieren, wurde diese im Rahmen einer Diplomarbeit der Autorin untersucht und Zusammenhänge zu an.. deren Sehleistungskomponenten erarbeitet. International wurden nur wenige Studien zur Gittersehschärfe durchgeführt, welche überwiegend an Säuglingen und Kleinkindern stattfanden, so dass hier noch viel Aufklärungsbedarfbesteht. Einleitung Sehbehinderungen bzw. Sehbeeinträchtigungen sind bei Menschen jeden Alters vorzufinden. Um ein selbständiges Leben führen zu können, ist es wichtig, dass sich jeder der Betroffenen mit seiner Beeinträchtigung des Sehvermögens auseinandersetzt. Derzeit leben in Deutschland ca Menschen mit einer Sehbehinderung [2, 3]. Es wird angenommen, dass die Inzidenz von Augenkrankheiten, die zu einer Sehbehinderung führen, in Deutschland zwischen und beträgt [6]. In den letzten Jahren wurden zahlreiche Studien und Untersuchungen bezüglich der Prüfung von Visus, Kontrastempfindlichkeit (KE) [7, 10] und Gesichtsfeld (GF) [11, 20] veröffentlicht. Auch aufdem Gebiet der Orientierungsfähigkeit, zum Beispiel im Straßenverkehr, wurde geforscht [9,25,28]. Bezüglich der Gittersehschärfe (GS) fanden international Untersuchungen [1, 7, 10, 11,14] bei Säuglingen und Kleinkindern mit Amblyopie [18], Strabismus [15] oder Retinopathia praematurorum [30] statt sowie bei Vorschulkindem im Alter von 2,5 bis 6 Jahren [26]. Die Ergebnisse der Analysen zeigen, dass die GS bei augengesunden und sehbehinderten Personen verhältnismäßig höhere Werte aufzeigt als bei der Optotypensehschärfe (OS) [1, 27]. Hintergrund In der Praxis wird bei Sehfunlctionsun tersuchungen von Etwachsenen die Git tersehschärfe (GS) als zu messender Pa rameter nicht berücksichtigt. Es werden Visus und GF bestimmt, KE-Tests durchgeführt und das Verhalten des Sehbehinderten selbst beobachtet. Lea Hyvärinen hat durch gesammelte Erfah rungen und Beobachtungen die Hy pothese aufgestellt, dass bei Sehbehin derten trotz eines stark reduzierten Visus eine gute Ori entierungsfähigkeit und Mobilität vor handen sein kann, Co-Autoren: wenn der GS-Wert verhältnismäßig hoch ist. Inder bearbeiteten Diplomar tungsparameter in Bezug aufdie GS untersucht und analysiert. Dabei sollten Zusammenhänge der einzelnen Parameter zur gemessenen GS sowie zur subjektiven Einschätzung der Sehleistungsparameter durch die Probanden selber hergeleitet werden. Gittersehschärfe und ihre Funktion Bei Sehbehinderten und Augengesunden definiert die noch vorhandene Sehschärfe die Sehqualität [22]. Je nach Beschaffenheit eines visuellen Stimulus werden vier Arten der Sehschärfe unterschieden (Abb. 1): Punktsehschärfe (detection acuity), Auflösungssehschärfe (resolution acuity), Lokalisierungssehschärfe (location acuity) und Erkennungssehschärfe (recognition acuity) [23]. Die Punktsehschärfe beschreibt das Vorhandensein oder nicht Vorhandensein eines Objektes. Um die Auflösung von Details eines Objektes wahrnehmen zu können, wird die Auflösungssehschärfe benötigt. Für die Angabe einer relativ räumlichen Anordnung zweier Objekte gibt die Lokalisierungssehschärfe Auskunft. Die Erkennungs- Verena Hienzsch Dipl.-Ing. (FH) Augenoptik Absolventin der Fachhochschule Jena, Studiengang Augenoptikj Optometristin am SFZ Förderzentrum ggmbh, Chemnitz Prof. Dr. med. Dipl.-Ing. (FH) Hans-Jürgen Grein, Fachhochschule Jena/Fachhochschule Lübeck; Petra Oertel-Verweyen, Orthoptistin, SFZ Förderzentrum Chemnitz ggmbh; beit wurden zu Ulrike Meinhold, Dipl.-Ing. Augenoptik (FH)/Optometristinj nächst die verschie SFZ Förderzentrum Chemnitz ggmbh denen Sehleis- Optometrie 2/2008

2 FACHBEITRAG sehschärfe beschreibt die Erkennung von Eigenschaft und Form eines Objektes, bei der auch Erfahrung und Erinnerung Anteil haben [23]. Noniussehschärfe B 8 STIMULI \ ~:: '1 - I c ~ 1': I. - * Abb. 1: Arten der Sehschärfe unterteilt nach dem jeweiligen Stimulus (Quelle: [23J). Eine Form der Erkennungssehschärfe stellt die Optotypensehschärfe (OS) dar, die z. B. mit Landolt-Ringen oder Ziffern- bzw. Buchstabentafeln gemessen werden kann. Sie wird auch als Visus Jezeichnet. Zur Kategorie der Auflösungssehschärfe zählen z. B. Streifenmuster, wie sie für die Überprüfung der GS genutzt werden. Bei der GS wird ein zentraler Stimulus mit einem parazentralen Stimulus kombiniert. Dies bedeutet, dass durch die daraus resultierende Stimulusausdehnung ein größeres Areal als nur zentral aufder Netzhaut abgedeckt wird. Die GS stellt auch ein Kriterium der Sehfunktion dar und verdeutlicht, dass die erarbeitung verschieden scharfer Details des visuellen Systems auf unterschiedlichen Kanälen verläuft. Sie wird als Auflösungssehschärfe verstanden, \ elche die maximal auflösbare Ortsfrequenz, die in Zyklen pro Grad (cpd) angegeben wird, beschreibt. Ein Zyldus, auch Periode genannt, ist das ldeinste Intervall der unabhängigen Veränderlichen, nach dem sich ein periodischer Vorgang wiederholt und entspricht hierbei einem dunklen und einem hellen Helligkeitsprofil dieses Streifenmusters ist durch eine Synthese von vielen Sinusfunktionen mit ansteigender Frequenz definiert. Je nachdem, aus wel- SEHSCHÄRFE Punktsehschärfe Auflösungssehschärfe Lokalisationssehschärfe Erkennungssehschärfe cher Entfernung ein Gitter bestimmter Größe betrachtet wird, weist es verschiedene Ortsfrequenzen auf. Mit zunehmendem Abstand steigt die Ortsfrequenz [17]. Gitter werden zur Bestimmung der Auflösungssehschärfe genutzt, da sie die einzigen Optotypen sind, bei denen der Auflösungswinkel mit der größten Richtigkeit ermittelt werden kann. Sie stellen die einfachsten und am besten standardisierten Optotypen dar [23]. Aus der Literatur geht hervor, dass zwischen zwei Arten von Gitterstrukturen unterschieden wird, Rechteck- und Sinusgittermuster. Diese Streifenmuster werden in der Augenoptik zur Bestimmung von Sehfunktionen angewendet (zur Überprüfung des Kontrastsehens oder der GS) [23]. Typische Merkmale von Gitterstrukturen bzw. Streifenmustern sind [8]: die Wellenform, die Ortsfrequenz, die Orientierung, die Phase, die Periode und der Kontrast. Es ist bekannt, dass die GS-Tests überwiegend bei Säuglingen und Kleinkindern angewendet werden [15, 30]. Grund dafür ist, dass das erste Interesse des Säuglings der Erkennung schwarz- Gesichtskonturen gilt. Demzufolge wird eine starke Reaktion auf Kontraste bzw. Konturen seitens des Kindes ausgelöst. Da sich diese Zielgruppe außerdem noch nicht verbal verständigen kann, ist es den Kindern also nicht möglich kenntlich zu machen, ob sie das Symbol oder das Zeichen aufder Sehtafel erkennen. Durch Augenbewegungen kann jedoch abgeschätzt werden, ob die dargebotenen Linien erkanntwerden, woraus sich Rückschlüsse auf die vorhandene Sehfähigkeit ziehen lassen. Weiterhin ist zu erwähnen, dass es für Säuglinge und Kleinkinder einfacher ist, parallele Linien zu erkennen als Optotypen, da die Bedeutung und somit die Interpretation von Sehzeichen noch nicht erlernt wurde. Um die GS als ein Kriterium der Sehfunktion zu erfassen, werden bei Kindern und selten bei Erwachsenen in der Praxis unterschiedliche Varianten zur Messung genutzt. Die Teller Acuity Cards (TAC), die unter der Gruppe der Preferential-Looking-Tests (PLT) bekannt sind, oder die so genannten LEA Grating Paddles bzw. der neu entwickelte LEA Grating Acuity Test, für Erwachsene, von Hyvärinen (Abb. 2). PLT mittels TAC Der PLT ist ein psychophysikalisches Verfahren, welches zur Beurteilung der Sehschärfe von Kindern genutzt wird. Ein gemusterter und ein ungemusterter Reiz werden bei gleicher Leuchtdichte dargeboten. Wenn die Testperson bevorzugt aufdas Muster schaut, dann ist der Reiz für diese Person sichtbar [23]. Die TAC, die seit 1986 genutzt werden, haben aufeiner Hälfte der Tafel ein spezifisches Muster, eine Gitterstruktur, und aufder gegenüberliegenden Hälfte keine Struktur. Der Untersucher befindet sich hinter einer Stellwand und die Tafeln werden dem Kind in einer Aussparung dargeboten. In der Mitte der rechteckigen TAC befindet sich ein Loch, durch welches der Untersucher die Reaktion des Kindes auf das Streifenmuster beobachtet [5]. Die Streifen werden mit unterschiedlichen Ortsfrequenzen gezeigt, wobei

3 Gitterstruktur darstellt, die maximale Sehschärfe. LEA Grating Paddles Die LEA Grating Paddles bestehen aus drei wendbaren kreisrunden Tafeln mit Griffen und einer grauentafel mitgriff. Auf den Wendetafeln sind die Streifenmuster mit unterschiedlichen Ortsfrequenzen dargestellt. Der Bereich erstreckt sich von 0,25 cpcm bis 8,0 cpcm in einer um den Faktor zwei abgestuften Art und Weise. Dieser von Hyvärinen entwickelte Test wird überwiegend für Säuglinge und Kleinkinder genutzt, aber auch für Erwachsene, die in ihrer Sprachentwicklung eingeschränkt sind. Die gemusterte Tafel wird zunächst hinter der grauen versteckt. Dann werden beide Tafeln langsam auseinanderbewegt und auch hier wird aufdie Reaktion der Testperson geachtet. Je nachdem, in welche Richtung diese schaut, ist davon auszugehen, dass der Reiz wahrgenommen wird oder nicht. LEA Grating Acuity Test Bei dem LEA Grating Acuity Test handelt es sich um einen Test, der für die Messung von Erwachsenen neu entwickelt wurde. Er besteht aus vier kreisrunden Tafeln ohne Griffe, die mit schwarz-weißen parallelen Linien versehen sind, deren Ortsfrequenz von Tafel zu Tafel zunimmt. Der Kontrast beträgt 100 %. Die Abstufung der Tafeln gestaltet sich wie folgt: 0,5 cpcm, 2,0 cpcm, 4,0 cpcm und 8,0 cpcm. Je nach zuvor ermittelter Sehschärfe wird eine Testtafel ausgewählt, bei der die Erkennbarkeit der Streifen vorausgesetzt wird. Durch Abstandsvergrößerung, vom Probanden aus, wird die Entfernung ermittelt, in der der Proband das Streifengitter gerade noch erkennen kann. Der Schwellenwert ist erreicht. Nun wird die Tafel fünfmal, jeweils als Einzeldarbietung, in zufällig ausgewählten Streifenrichtungen gezeigt. Der Proband benennt deren Orientierung (45, 90,135,180 ) in Form von Handbewegungen. In der Diplomarbeit wurde zusätzlich zu dieser Ermittlung der GS auch eine zweite Variante durchgeführt. Mit der gleichen Testtafel, wie bei der ersten Variante, erfolgte eine Annäherung an den Probanden aus der Ferne, bis dieser das Streifengitter erkannte. Es wurden wieder fünf beliebig gewählte Orientierungen präsentiert und der ermittelte Wert notiert. Es mussten jeweils mehr als 50 % der Darbietungen richtig erkannt worden sein. Wahlweise wurde entweder zuerst aus der Ferne und dann der Nähe oder umgekehrt geprüft, sodass die erzielten Ergebnisse aussagekräftig sind. '1/1II11// UIIUU II~ a) b) Um die korrekte GS in cpd zu erhalten, ist folgende Formelgleichung zur Berechnung zu nutzen [13] {Formel 2): cpd = Prüfentfemung = cpcm 57,2 cm Abb. 2: a) Teller Awity Cards, b) LfA Gmting Paddles Lmd c) LfA Grating Acuity Test. Die Berechnung der GS, die mittels der von Hyvärinen entwickelten LEA Grating Paddles und des LEA Grating Acuity Tests gemessen wird, beruht auf demselben Prinzip und wird folgendermaßen erklärt: Die Frequenz der aufgedruckten Streifengitter ist auf jeder Streifentafel als Zyklen pro Zentimeter (cpcm) wiedergegeben. In einer Entfernung von exakt 57,2 cm entspricht ein Zentimeter genau einem Sehwinkel von einem Grad. Beim Heranführen der Tafel, ausgehend von 57,2 cm, nimmt die Anzahl der Zyklen pro Grad (cpd) ab. Und wenn sich die Prufentfernung vergrößert, steigt die Anzahl der cpd {Tab. 1). Die Bestimmung der Entfernung von 57,2 cm ist folgendermaßen zu erklären. Aufeinem Kreis, der einen Umfang von 360 cm misst, entspricht genau in dieser Entfernung ein Grad einem Zentimeter. Dabei ist der Umfang des Kreises 2m (Formell). r=360cm=572cm, 2 P In der Literatur wird die Korrelation zwischen GS und OS kontrovers diskutiert. Bei einer Beeinträchtigung des visuellen Systems, d. h. bei einer Sehbehinderung ist es nahezu unmöglich, die OS vorauszusagen, wenn nur die GS gemessen wurde. Das zeigt sich auch in der Studie von Stiers et al. [27] und den Erc) fahrungen von Hyvärinen [14]. Louwagie et al. hingegen hat bei Kleinkindern mit Albinismus herausgefunden, dass die erreichte GS mit drei Jahren keinen signifikanten Unterschied zur Erkennungssehschärfe aufweist, die mit 4-6 Jahren gemessen wurde. Daraus schlussfolgerte er, dass die GS-Messung im frühen Kindesalter eine im Wesentlichen gute Vorhersagekraft für die spätere Erkennungssehschärfe (OS) besitzt [19]. Da bei der GS derparazentrale Stimulus eine Rolle spielt, wird damit die Funktion der Netzhaut in einem viel größeren Areal gemessen als bei der OS (Buchstaben, Zahlen, Symbole). Der Visus der 0 Sverringert sich allerdings verhältnismäßig langsamer in Richtung Peripherie als die Sehschärfe der geprüften GS [1]. Die Umrechnungvon GS in OS und anders herum ist daher nicht zulässig [13), auch wenn physikalisch gesehen ein 30-cpd-Gitter die gleiche Auflösung wie ein 1,0- bzw. 20/20-Visus bei Landolt-Ringen oder Snellen-Haken erfordert. In einigen Untersuchungen wurde festgestellt, dass die GS bei Kindern und

4 Distanzen (ern) Zyklen pro cm (cpcm): aufgedruckt aufpaddel 0,25 0,50 1,00 2,00 4,00 8, ,12 cpd 0,25 cpd 0,50 cpd 1,00 cpd 2,00 cpd 4,00 cpd 57 0,25 cpd 0,50 cpd 1,00 cpd 2,00 cpd 4,00 epd 8,00 cpd 86 0,40 cpd 0,75 cpd 1,50 cpd 3,00 cpd 6,00 cpd 12,00 cpd 114 0,50 cpd 1,00 cpd 2,00 cpd 4,00 cpd 8,00 cpd 16,00 cpd Tab. 1: Gittersehschärfe in Zyklen pro Grad in verschiedenen Prüfdistanzen (Quelle: [13]). M 0_., Erwachsenen mit einer Sehbeeinträchtigung verhältnismäßig größer, also im Wert höher ist, als die gemessene OS [1, 12,27]. Grund für die»übersteigerung«der OS durch die GS ist, dass die GS als eine Funktion der Größe des Reizfeldes variiert. Die GS ist demnach umso höher, je größer das Reizfeld ist [12]. Eine frühere Arbeit von Stiers, Vanderkelen und Vandenbussche zur Korrelation zwischen den zwei als Sehschärfe messbaren Funktionen bei augengesunden Vorschulkindern [26] hingegen brachte zum Vorschein, dass die OS in jedem Fall größer war und mit zunehmendem Alter schneller anstieg als die GS. Das zeigt, dass beide Sehfunktionen (GS und OS) unterschiedlich in ihrer Entwicklungsstrecke sind. a)... Probanden und Methode Bei insgesamt 78 Probanden, zwischen 16 und 50 Jahren, wurden der Fernvisus und das Kontrastsehen mittels der LEA Numbers Tafeln untersucht. Der GS Test fand unter Verwendung des LEA Grating Acuity Tests statt und das Gesichtsfeld (GF) wurde mit dem Goldmann-Perimeter überprüft. Vor der Überprüfung der Sehfunktionen erfolgte eine Refraktion mit dem Polatest E. Die Untersuchungen wurden jeweils mit fünf Probandengruppen durchgeführt. Die Isopteren der Marke V4 sind für das jeweils rechte Auge rot gezeichnet, für die Marken III4 grün, 14 hellblauund II2 orange. Diese Kennzeichnung gilt auch für das Skotom in Abb. 3a. Abb. 3: GF-Typen dersehbehinderten Probanden a) GF mit absolutem Zentralskotom (Z5), b) Röhren-GF< W' (GF 1), c) GFzwischen W'-3Cf (GF 2), d) Gesichtsfeld> 3Cf ohne absolutes Zentralskotom, bei reduziertem Visus (GF 3). Unter den 78 Probanden befanden sich 20 augengesunde (GF-TypAG) und 58 mit einem spezifisch eingeschränkten oder mit Skotomen vorhandenen CF und verschiedenen Augenerkrankungen. Es wurden Probanden mit einem absoluten Zentralskotom (ZS), Röhren-GFer< 10 (GF 1) und Röhren GFer zwischen (GF 2) sowie konzentrische Einengungen von> 30 ohne absolutes Zentralskotom und reduziertem Visus (GF 3) rekrutiert (Abb. 3). Ausschlaggebend war das Erkennen der III4-Marke des Goldmann-Perimeters. Weiterhin wurden der Einfluss der Fixation und die Auswirkung eines eventuell vorhandenen Nystagmus berücksichtigt. Ein Vergleich zwischen dem Fernvisus, geprüftmit Landolt-Ringen und LEA Numbers, sowie der GS, geprüft aus der Nähe und der Ferne, wurde ebenfalls durchgeführt. Rekrutierungsmerkmale waren ein binokularer Fernvisus (OS) von<:: 1,0 und subjektiv sowie objektiv keine Beschwerden der Augen bzw. wesentlichen Probleme der Sehfunktionen bei den Augengesunden. Die Sehbehinderten mussten einen binokularen Fernvi- Optometrie 2/2008

5 ","" 0 'on~o,' nceill;;jez:fi_ch"or, 'ieoe des GF ent. prechend der selbst oewäh ten Probanden-GF-Typen auf \\'eisen, Ergebnisse und Fazit Zusammenhang zwischen GS und Visus Für die Augengesunden konnte kein Zu sammenhang zwischen der GS und dem Visus festgestellt werden. Grund hierfür können die geringen Visus schwankungen in dieser Probanden gruppe sein. Die Gruppe der Sehbehinderten zeigte aufgrund der ausgewählten GF-Typen unterschiedliche Zusammenhänge. Eine hohe Korrelation wiesen Probanden mit ZS (r = 0,827) und GF 1 (r = 0,881) auf, wobei die GS bei ZS verhältnismäßig höher als die OS war und sich für GF 1 kein signifikanter Unterschied ergab. Patienten mit GF 2 zeigten eine mittlere (r = 0,674) und mit GF 3 eine schwache (r =0,392) Korrelation. Die GS war bei GF 2 verhältnismäßig geringer als die OS. Da die Außengrenzen bei Patienten mit ZS für regelrecht befunden wurden, ist nachzuvollziehen, dass die GS im Wert höher ist als die OS. Der aufgenommene Reiz durch das Streifenmuster kann auf Grund seiner Größe in einem größeren Areal wahrgenommen werden, so dass er weniger durch das ZS beeinträchtigt wird. Trotz des zentralen Ausfalls wird die Information registriert und im Gehirn verarbeitet. Die Ausdehnung der Einzeloptotypen der LEA Numbers hingegen ist geringer und fällt möglicherweise (z. B. bei unsicherer exzentrischer Einstellung) in das Skotom, so dass eine Erkennung schwierig ist. Im Gegensatz zu den GF-Befunden bei der Gruppe mit ZS, die alle regelrechte Außengrenzen besaßen, kann die Gruppe miteinerstarkenkonzentrischen GF Einengung nicht von der größeren Ausdehnung des Streifenmusters profitieren. Hier würde sogar eher eine verhältnismäßiggeringere GS im Vergleich zur OS erwartet werden, da bei Röhren GFern nur noch die zentrale Sehschärfe (Visus) zur Anwendung kommen kann, \\'eil der periphere Bereich nicht mehr funktionstüchtig ist. Bedingt durch die kürzere Prüfentfernung mit den SehtafeIn und der daraus resultierenden Tangensbeziehung kann der Proband einen größeren Streifenabschnitt lokalisieren und beide Reize, in Form von Streifen oder Zahlen, sehr gut interpretieren. Der Patient konzentriert sich auf sein noch vorhandenes Sehvermögen und nutzt es optimal aus, Wenn eine gravierende Störung der visuellen Wahrnehmung vorliegt, dann kann eine ausreichend verhältnismäßig hohe GS vorliegen, aber gleichzeitig eine schlechter OS. Dies ist bei den Probanden mit GF 3 und ZS mitunter der Fall. Die vielschichtige Musterverarbeitung funktioniert nicht optimal und somit sind die Werte verschieden. Zusammenhang zwischen GS und GF Die höchste GS mit 23,87 cpd ist bei Augengesunden vorzufinden, da hier regelrechte Außengrenzen und keine Skotome oder Auffälligkeiten nachgewiesen werden konnten. Die GF-Typen ZS und GF 3, mit regelrechten Außengrenzen im GF, erreichten in der Gruppe der Sehbehinderten die höchsten GS-Werte (5,13 cpd und 5,27 cpd), was darauf schließen lässt, dass ein vorhandenes ZS keinen Einfluss aufdie GS hat. Der durchschnittliche GS-Wert bei Probanden mit GF 1 (4,19 cpd) ist nahezu identisch zu dem bei Probanden mit einem GF 2 (4,15 cpd). Sie fallen im Vergleich zur GS von Patienten mit ZS und GF 3geringer aus. Demzufolge hat die Größe des GFes insofern Einfluss auf die GS, als dass die GS geringer ist, je kleiner das GF ist. Die gefundenen Zusammenhänge der GS zu bestimmten GF-Befunden sind nicht zugleich auf bestimmte Augendiagnosen übertragbar, da bei der Kategorisierung in unterschiedliche GF-Typen generell verschiedene Augenerkrankungen zusammengefasst wurden. Zusammenhang zwischen GS und Kontrastsehen Es konnte sowohl bei Augengesunden als auch bei Sehbehinderten kein Zusammenhang festgestellt werden, da der Kontrast der Streifen auf den LEA Grating Acuity Tafeln immer 100 % betrug (K = 1,0). Es konnten nur Unterschiede im Kontrastempfindlichkeits (KE)-kurvenverlauf festgestellt werden. Augengesunde wiesen eine steile KE Kurve aufund somit ein gutes Kontrastsehen. Eine leicht flache Kurve zeigt sich für GF 1 sowie GF 3 und eine sehrflache Kurve (mehrere Visusstufen Unterschied zwischen 10 % und 2,5 % Kontrast) konnte für die GF-Typen ZS und GF 2 ermittelt werden, was jeweils auf ein reduziertes bis sehr stark eingeschränktes Kontrastsehen schließen lässt. Zusammenhang zwischen GS und Fixation Da bei Augengesunden ausschließlich eine zentrale und stetige Fixation vorhanden war und bei GF 1 überwiegend, konnten hier keine Aussagen zum Einfluss der Art und der Qualität der Fixation aufdie GS ermittelt werden. Bei den sehbehinderten Probanden hingegen beeinflusste eine exzentrische und stetige (ZS) sowie eine wechselnde Fixation (GF 3) den ermittelten GS-Wert positiv. Je nachdem, seit welchem Zeitpunkt das ZS existiert (Dauer der Existenz) und abhängig von seinem Ausmaß, wird eine zentrale bzw. exzentrische Fixation aufgenommen. Da der GS-Stimulus ein relativ großes Areal der Netzhaut abdeckt, d. h. auch Gebiete außerhalb der Fovea, ist das eben genannte Ergebnis nachzuvollziehen. Bei suchender Fixation ist es schwierig, ein ruhiges Bild des Streifenmusters aufder Netzhaut zu erhalten. Somit ist keine eindeutige Aussage zur Orientierung der Streifen möglich. Da Patienten mit GF 3 i. d. R. regelrechte Außengrenzen zeigten, konnte hier fast das gesamte GF zur Streifenerkennung genutzt werden. Daraus lässt sich schließen, dass auch bei wechselnder Einstellung/Fixation eine gute GS erreicht werden kann. Zusammenhang zwischen GS und Nystagmus Die GS war bei Augengesunden und Sehbehinderten unabhängig von einem vorliegenden Nystagmus, wobei Augen- Optometrie 2/2008

6 )._~ gesunde nur als diese definiert werden konnten, wenn kein Nystagmus vorhanden war. Vergleich des Femvisus mit Polatest, Landolt-Ringen und LEA Numbers Der Vergleich des Fernvisus von Landolt-Ring und LEA Numbers Optotypen zeigte bei Augengesunden einen signifi kanten und bei Sehbehinderten keinen signifikanten Unterschied. Mit Landolt Ringen wurde von den Augengesunden ein Visus von 1,76 ± 0,7 Zeilen erreicht und mit LEA Numbers von 1,49 ± 1,0 Zeilen. Obwohl die LEA Zahlen als an den Landolt-Ring angeschlossen gelten [29], kann nicht ausgeschlossen werden, dass die Unterschiede auf die verschiedenartigen Optotypen zurückzuführen sind. Bemängelt wurde von vielen der augengesunden Probanden die relativ ungleichmäßige Lichtverteilung im Lichtkasten der LEA Numbers, was als störend empfunden wurde. Dies könnte ebenfalls zu den geringeren Fernvisuswerten bei der LEA Numbers Testtafel geführt haben. Denn die leichte Blendung beeinflusst das optische System und führt somit bei großer Objektentfernung zu einer zusätzlichen Kontrastminderung des Bildes [16]. Kontraste und somit auch die LEANumbers Optotypen selbst sind etwas schlechter zu erkennen. Für den nicht vorhandenen binokularen Unterschied zwischen Landolt Ring- und LEA Numbers Visus bei den Sehbehinderten können verschiedene Ursachen verantwortlich sein. Zum einen nehmen Sehbehinderte kleinste Detailunterschiede nur schwierigwahr und können somit Sehobjekte meist nur schemenartig und an der Form erkennen. Da die Zahlen der LEA Numbers und die Landolt-Ringe sich in ihrer jeweiligen Darbietungsform nur geringfügig unterscheiden, könnte dies ein Grund für deren gleichwertige Erkennbarkeit in der Gruppe der Sehbehinderten sein. Zum anderen wurde in dieser Probandengruppe nur in seltenen Fällen ein Problem im Sinne einer Blendung durch die beleuchtete LEA Numbers Tafel geäußert. Auch der Crowding Effekt, der sich besonders bei Patienten mit ZS negativ auswirkt, konnte Einfluss auf die Ergebnisse nehmen. Vergleich der Messmethoden der Gittersehschärfe aus der Nähe und der Feme Beide Messmethoden der GS ergaben einen signifikanten Unterschied bei den Augengesunden und keinen signifikanten Unterschied in der Höhe der Werte für Sehbehinderte. Der GS-Wert aus der Nähe (Abstandsvergrößerung) betrug bei den Augengesunden 23,87 cpd ± 5,50 cpd und aus der Ferne (Abstands verringerung) 30,24 cpd ± 6,98 cpd. Dieses Ergebnis ist trotz wechselnder Messsituation zustande gekommen. Das heißt, der Schwellenwertwurde zufällig entweder zuerst aus der Nähe oder aus der Ferne geprüft. Die LEA Grating Acuity Tafeln sind, wie alle von Hyvärinen entwickelten Tests mit ihren Symbolen, Buchstaben und Zahlen, an den Landolt-Ring angeschlossen [29]. Die Unterschiede in den Ergebnissen lassen darauf schließen, dass das Gehirn dargebotene Objekte, in diesem Fall ein Muster, verschiedenartig interpretiert. Eigentlich wird davon ausgegangen, dass wenn ein Muster in der Nähe erkannt wird und der Untersucher sich mit diesem Muster vom Probanden langsam entfernt, sich das Bild»einbrennt«und versucht wird, es so lange wie möglich zu fokussieren und dementsprechend zu erkennen. Alsomüsste schlussfolgernd das Ergebnis bei Ermittlung des Schwellenwertes aus der Nähe, d. h. bei Abstandsvergrößerung zum Probanden, höher sein als das bei Abstandsverringerung. Es ist wesentlich schwieriger, ein noch nicht gesehenes Muster, welches aus der Ferne auf einen zukommt, zu analysieren und dessen Streifenorientierungzu benennen. Eine andere weitere Begründung für den ermittelten Sachverhalt könnte sein, dass der Proband hinsichtlich der Streifenerkennung motivierter und sensibler ist, wenn ein zunächst graues Objekt aus der Ferne näherkommt, wodurch bessere Werte bei Annäherung aus der Ferne erzielt werden können. Im Gegensatz dazu ist bei Betrachtung der Testtafel in der Nähe erst eine gute Qualität der Erkennbarkeit vorhanden, die mit Abstandsvergrößerung zum Probanden abnimmt. Deshalb könnte hier eher die Neigung zur Einbildung, nichts mehr erkennen zu können, vorliegen, obwohl das Streifenmuster bei entsprechender Anstrengung vielleicht doch noch erkannt wird. Röhler beschreibt einen Effekt bei Bildern mit Streifenmustern, die beunruhigend sind, weil sie flimmern und tanzen und daraus entstehend geisterhafte Formen hervorrufen [24]. Dies geschieht indirekt auch bei den schwarzweißen Streifen der LEA Grating Acuity Tafeln. Da die Augenlinse in ständiger Bewegung ist (Akkommodation) und jede Linse auch ihren eigenen dynamischen Astigmatismus hat, verschiebt sich das erfasste Bild ein wenig, während die Augenlinse versucht, gerade durch Akkommodation das aufgenommene Bild auf der Netzhaut scharf zu stellen. Diese Verschiebung findet aufgrund der sich wiederholenden eng beieinanderliegenden Linien anscheinend an jeder Kante von dunkel nach hell und wieder zurück statt [24]. Durch die auftretende Stimulierung der Onoff-Rezeptoren der Netzhaut, welche mit dem normalen Signalisieren von Bewegungen assoziiert sind, entsteht der Eindruck, dass sich das Bild bewegt. Dieser Effekt kann dazu führen, dass sich die Probandenverwirren lassen und nicht genau unterscheiden können, ob sie das Muster noch wahrnehmen oder nicht, wenn sie die Akkommodation langsam wieder entspannen lassen. Ein weiterer Grund für die schlechteren GS-Werte, gemessen von der Nähe aus, kann die Akkommodation an sich sein. Das Muster, welches von der Nähe aus beginnend präsentiert wird, wird fokussiert und durch Akkommodation scharf gestellt. Die Probanten versuchen, diese Akkommodation so lange wie möglich beizubehalten. Wenn die»übertragung des Bildes«allerdings für einen Moment (z. B. durch Augenzwinkern) gestört ist, dann ist es schwierig, das Muster wieder in Augenschein zu nehmen. Optometrie 2/2008

7 Schauen bzw. starren die Versuchspersonen für eine längere Zeit auf ein Streifenmuster mit bestimmter Ortsfrequenz, so führt dies zur Ermüdung. Auch der Anpassungsvorgang an Leuchtdichteungleichmäßigkeiten durch nervöse und physiologische Vorgänge (Lokaladaptation) beeinflusst die GS, da sie in der Peripherie eine größere Fähigkeit aufweist. Die Lokaladaptation wird durch das Minimieren der Mikrobewegungen der Augen bei Ruhighalten des Blickes gefördert [21]. Auch dies ist eine mögliche Erklärung für die unterschiedlic4~!!- Messergebnisse bei den zwei Messmethoden des GS-Wertes. Die Abweichungen der GS-Werte sind u. a. auch darauf zurückzuführen, dass verschiedenste GF-Typen und Augenerkrankungen zusammengefasst wurden. Denn so konnten verschiedene Sehfunktionsstärungen Einfluss aufdie Ergebnisse nehmen. Bei Probanden mit GF-Typ ZS sind die Differenzen der GS-Werte der beiden Messmethoden am höchsten (0 = 0,40 cpd). Dafür könnte der Crowding Effekt verantwortlich sein, aber auch die Orientierungsschwierigkeiten beim Ablesen selbst. Ursache für die Unterschiede kann die Wahrnehmung des Probanden selbst sein. Denn wenn Probleme bei weiteren Sehfunktionen, außer den in dieser Studie untersuchten, auffällig sind, wie bei der Akkommodation, Adaptation oder Brechkraft, dann können unterschiedliche Vorzugsmessmethoden auftreten. Weiterhin kann ein Grund die Vortäuschung falscher Tatsachen sein, die das Unterbewusstsein irritiert. Denn es ist wesentlich einfacher zu sagen, dass die Streifen auf der Testtafel gesehen werden, statt zu sagen, dass sie nicht mehr erkannt werden. Empfehlungen und Hinweise Es konnte beobachtet werden, dass es Sehbehinderten wesentlich leichter fällt, ein Streifenmuster zu erkennen bzw. seine Ausrichtung zu benennen als einen Optotypen in Form einer Zahl zu identifizieren. Die Untersuchung mit den LEA Grating Acuity Tafeln ist überall durchführbar, da die Tafeln nicht fest montiert sind und sie somit überallhin mitgenommen werden können. Die Messung der GS sollte für Augengesunde aus der Ferne und für Sehbehinderte aus der Nähe durchgeführt werden. Um die noch vorhandene Nutzung des peripheren GFes abzuklären, sollte die GS bei Patienten mit konzentrischen Einengungen ermittelt werden. Bei subjektiv geäußerten Problemen in der O&M könnte die GS als objektiver Beweis genutzt werden. Ein subjektiv geäußerter Beleuchtungsbedarf seitens des Patienten lässt keine Zusammenhänge zur GS erkennen. Zusammenfassung In der Studie konnte aufgezeigt werden, dass die GS eine für sich selbständig zu betrachtende Größe ist, weil auch sie überdie Schwere einer Sehbehinderung Auskunft geben kann. So, wie ein Patient mit z. B. einem Visus von 0,2 als sehbehindert eingestuft wird, kann er auch bei einem GS-Wert von ca. 6,00 cpd als solcher klassifiziert werden. Natürlich ist die Visusprüfung mit Landolt-Ringen oder Buchstaben weit verbreitet und bietet einen gewissen Standard, weshalb sie auch eine große Anwendung im Bereich der Ophthalmologie und Optometrie findet. Für viele ist es schwierig umzudenken und neue Varianten auszuprobieren. Die GS ist in ihrem Wert aussagekräftig und eignet sich aufgrund der Charakteristik der GS, der Kombination aus zentralem und parazentralem Stimulus, der durch seine Stimulusausdehnung ein größeres Areal auf der Netzhaut abdeckt, für die Untersuchung und Beurteilung Augengesunder und ganz besonders Sehbehinderter. Der Wert der GS ist allerdings nicht direkt mit der OS vergleichbar. Literaturhinweise: 1. ANDERSON, R.S.; THIBOS. L.N.: Relationship between acuity for gratings and for tumbling-e letters in peripheral vision. In: Journal ofthe Optical Society ofamerica: Optics, Image Science and Vision Nr. 10. Vol. 16 (1999), S DEUTSCHER BLINDEN- UND SEHBEHIN DERTENVERBAND E.Y. (HRSG.): Statistisches. 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8 16. KAUFMANN, H.: Strabismus. 2. Aufl., Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart LlNGELBACH, B.: Der Einfluss der Kontrastempfindlichkeit aufgeometrisch-optische Tauschungen. Aalen 1984, URL: <http:j jwww.leinroden.dejmakeframe.html' 319wie.htm>, LEVI, D.M.; KLEIN, S.A.; AITSEBAOMO, P.: Detection and Discrimination ofthe direction ofmotion in central and peripheral vision of normal and amblyopic observers. In: Vision Research NI. 8, Vol. 24 (1984), S LOUWAGIE, CR. et al.: Correlation of grating acuity with letter recognition acuity in children with albinism. In: Journal ofamerican Association for Pediatric Ophthalmology and Strabismus NI. 2, Vol. 10 (2006), S MCKEE, S.P.; NAKAYAMA, K.: The detection ofmotion in the peripheral visual field. In: Vision Research NI. 1, Vol. 24 (1984), S METHLlNG, D.: Bestimmen von Sehhilfen. Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart OERTEL-VERWEYEN, P.: Low Vision. Vortrag zur Klausurtagung, Chemnitz, PALlAGA, G.P.: Die Bestimmung der Sehschärfe. Quintessenz, München RÖHLER, R.: Sehen und Erkennen - Psychophysik des Gesichtssinnes. Springer-Verlag Berlin; Heidelberg; New York SOONG, G.P.; LOVIE-KlTCHIN, ).E.; BROWN, B.: Measurements ofpreferred walking speed in subjects with central and peripheral vision loss. In: Ophthalmie and Physiological Optics Nr. 4, Vol. 24 (2004), S STIERS, P.; VANDERKELEN, R.; VANDEN BUSSCHE, E.: Optotype and grating visual acuity in pre-school children. In: Investigative Ophthalmology and Visual Science NI. 9. Vol. 44 (2003), S STIERS, P.; VANDERKELEN, R.; VANDEN BUSSCHE, E.: Optotype and grating visual acuity in patients with ocular and cerebrai visual impairment. In: Investigative Ophthalmology and Visual Science NI. 12, Vol. 45 (2004), S TURANO, K.A.; GERUSCHAT, D.R.; BAKER, F.H.: Fixation behaviourwhile walking: persons with central visual field loss. In: Vision Research NI. 23, Vol. 42 (2002), S WELTGESUNDHEITSORGANISATION (HRSG.): Consultation on development of standards for characterization ofvision loss and visual functioning. Geneva, 4)5. September 2003, URL: <http)j whqlibdoc.who.intj hqj2003jwho_pbl03.91.pdf>, ZUBCOV-IWANTSCHEFF, A.A.; KOCH, M.; STÄRK, N.: Voraussagekraft des Teller-Acuity Card Tests bei Frühgeborenen mit und ohne Retinopathia praematurorum. Abstract der 6. Tagung der Bielschowsky Gesellschaft für Schielforschung und Neuroophthalmologie Gießen 1997, URL: <http://bielschowsky.de/ tagungen/l997jtagung6.php>, Oa FUR PRIVAT, IM BETRIEB ODEx AU PRÄSENT DIE REF'RÄ5ENTATlVE~ KUNSTDRUCl(E SIND EIN EXKLUSIVER. ÄSTHETISCHER BLIO> FANG, DER JEDEN IN SEINEN BANN ZIEHT.,,) 'l'''-' \ r", I " /)1' A./iI/I(,bll,!;'IIII/lIrm"t -()\ f()()"1/'lliif"lr'iirti"l/r,ltll'! (I/Ofll (,/11,j'~(lrl!l/(rHll<lllll'( /f,~f('hi'n/.;ih/lil \1',{" t' lfi f\, I I I,> 'I nl/l,i(ihi~iiii.iii1i'nl'llj!ll)/ji (' -.:./I/ndllfl,otl"r1l,nda{t!rc/Po,t" 1,11 PI!)_J for v,/\,ntll/t/j/", ", \\, r,1 lf-', \.., ','., '.{,.. 1/"" H l'i() (""/',1/1 {,/f, '/11I \!<J,f/!/JI'I,/Iulrr

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