Таблица 1.1 Пример расчета минимального угла разрешения (MAR)
Box 1.1 An Example Computation of Minimum Angle of Resolution (MAR)
Рассмотрим таблицу для проверки остроты зрения, откалиброванную для расстояния 6 метров.
Let us consider a visual acuity chart calibrated for 6 meters.
Высота оптотипа 6/6 или 20/20 составляет 0,875 см или ~0,00875 м
The height of the 6/6 or 20/20 optotype is 0.875 cm or ~0.00875 m
Tan θ = длина противолежащего катета/длина прилежащего катета
Tan θ = length of the opposite/length of the adjacent
\theta=\tan^{-1}\left(0.00875/6\right)=\tan^{-1}\left(0.00145\right)=0.083^{\circ}(перевод градусов в угловые минуты, 1°=60′)
(degrees to minutes of arc, 1°=60′)
Therefore,0.083°×60′=4.98′-5′
Минимальный угол разрешения (угол, охватываемый одним штрихом) = θ/5=5/5=1′ в зависимости от того, сколько фоторецепторов может быть размещено в фовеа, а также с учетом нейронных и оптических ограничений, максимальная разрешающая способность глаза обычно составляет около 30 ц/град. Эта пространственная частота соответствует остроте зрения 20/20 (или 6/6). Математическое обоснование этого приведено в расчете в Таблице 1.2 на примере оптотипа 20/40. Следует отметить, что острота зрения выше 20/20 (или 6/6) также возможна в зависимости от нейронных и оптических факторов конкретного человека. На периферии плотность размещения фоторецепторов ниже, а морфология колбочек на периферии шире, чем в фовеальной области. Также на периферии interspersed больше палочек. Все это способствует более низкой остроте зрения на периферии [24].
Minimum angle of resolution (angle subtended by one stroke) = θ/5=5/5=1′ tation of how many photoreceptors can be packed into the fovea, along with neural and optical limi tations, the maximum resolution capacity of the eye is usually around 30 CPD. This spatial fre quency corresponds to a visual acuity of 20/20 (or 6/6). The math for this is shown in the calcu lation in Box 1.2 with a 20/40 optotype as an example. It must be noted that acuity better than 20/20 (or 6/6) is also possible depending on an individual's neural and optical factors. In the periphery, the packing of the photoreceptors is not dense, and the morphology of the cones in the periphery is wider than those in the foveal region. Also, more rods are interspersed in the periphery. All these contribute to poorer visual acuity in the periphery [24].
1.3.2 Близкая острота зрения
1.3.2 Near Visual Acuity
Разрешающая способность глаза остается одинаковой как для удаленных, так и для близких объектов. Единственное различие между дальним и ближним зрением заключается в том, что для ближнего зрения хрусталик должен аккомодировать. Это связано с тем, что световые лучи от близкого источника являются расходящимися, в отличие от лучей от удаленных объектов, которые достигают глаза параллельно. Следовательно, чтобы компенсировать расходящиеся лучи света, хрусталик увеличивает свою положительную силу, становясь более двояковыпуклым; этот процесс называется аккомодацией. У молодых людей хорошая острота зрения вдаль должна также проявляться как хорошая острота зрения вблизи. Если это не так, следует рассмотреть или исключить проблемы с аккомодацией. У лиц, приближающихся к их
The resolution capacity of the eye remains the same for both distant and near objects. The only difference between distance and near vision is that the crystalline lens needs to accommodate for near vision. This is because light rays from a near source are divergent, unlike those from dis tant objects, for which parallel light rays reach the eye. Hence, to negate the diverging light rays, the lens increases the plus power by becom ing more biconvex, a process called accommo dation. In younger individuals, a good distance acuity should also be reflected as good near acu ity. If not, accommodative issues should be con sidered or ruled out. In individuals closer to their
Таблица 1.2: Пример расчета для перевода дроби Снеллена в циклы на градус и циклов на градус в дробь Снеллена
Box 1.2: An Example Computation for Converting the Snellen Fraction to Cycles Per Degree and Cycles Per Degree to Snellen Fraction
Из дроби Снеллена в циклы на градус
Snellen fraction to cycles per degree
Рассмотрим оптотип 6/12 или 20/40. В данном случае каждый штрих охватывает 2 угловые минуты, и, следовательно, 1 цикл (черная и белая области) = 4 угловые минуты
Let us consider a 6/12 or 20/40 optotype. In this, each stroke subtends 2 minutes of arc and therefore 1 cycle (black and white region) = 4 min of arc
Дистанция тестирования: 6 метров или 20 футов
Testing distance: 6 meters or 20 feet
как 1°=60′ (угловые минуты)
as 1°=60′ (minutes of arc)
(1 цикл/4′) ×(60'/1°)=15 циклов на градус (CPD)
(1 cycle/4′) ×(60'/1°)=15 cycles per degree (CPD)
Следовательно, 20/40 = ~15 CPD
Therefore 20/40 = ~15 CPD
Из циклов на градус в дробь Снеллена
Cycles per degree to Snellen fraction
Рассмотрим разрешающую способность 15 CPD. Поскольку 15 циклов находятся в 1°, следовательно, угол охвата одного цикла составляет
Let us consider the resolution acuity of 15 CPD. Since 15 cycles are in 1°, therefore one cycle’s angle of subtense is
(1 цикл/15 циклов/градус) ×(60′/1°)=4′
(1 cycle/15 cycles/degree) ×(60′/1°)=4′
В 1 цикле мы имеем 4′, так как в одном цикле 2 штриха,
In 1 cycle, we have 4′ since there are 2 strokes in one cycle,
Минимальный угол разрешения одного штриха = 4′/2 = 2′
Minimum angle of resolution of one stroke = 4′/2 = 2′
Следовательно, знаменатель Снеллена = 2′=x/20; x=40
Therefore, the Snellen denominator = 2′=x/20; x=40
Таким образом, 15 CPD ~20/40 четвертого десятилетия жизни (40 лет), снижение амплитуды аккомодации может привести к снижению остроты зрения вблизи (пресбиопии). Соответствующая аддидация для близи восстановит остроту зрения вблизи у таких пациентов. Однако в некоторых случаях у детей также могут наблюдаться нарушения аккомодации, с хорошей или без хорошей остротой зрения вблизи. Таким детям также может потребоваться аддидация для близи [25, 26].
Hence, 15 CPD ~20/40 fourth decade of life (40 years), decreased accommodative amplitude may cause a reduc tion in near acuity (presbyopia). An appropriate near addition will restore the near visual acuity in such patients. However, in some instances, children may also have accommodative disor ders, with or without good near visual acuity. These children may also require near addition [25, 26].
В других случаях, когда нарушение аккомодации отсутствует, причиной снижения остроты зрения вблизи может быть центральное помутнение. Это связано с миозом зрачка при близком зрении, и эффект центрального помутнения, особенно расположенного ближе к узловой точке (например, задняя полярная катаракта), может быть более выраженным. Иногда нарушения бинокулярного зрения, такие как недостаточность конвергенции, могут вызвать затруднения при чтении. В некоторых случаях миоз зрачка может привести к увеличению глубины фокуса, что может привести к лучшей остроте зрения вблизи с минимальной аддидацией или без нее даже в пресбиопической возрастной группе (например, применение пилокарпина у пожилых людей при глаукоме может привести к хорошей остроте зрения вблизи).
In other instances, where an accommodative disorder is not present, central opacity could be responsible for the reduction in near acuity. This is because of the pupillary miosis at near vision, and the effect of a central opacity, especially those closer to the nodal point (e.g., posterior polar cataract), could be more profound. Sometimes, binocular vision disorders like con vergence insufficiency could cause a disturbance in reading. In some instances, pupillary miosis can cause an increased depth of focus, and that could result in better near visual acuity, with min imal or no near addition, even in the presbyopic age-group (e.g., use of pilocarpine in older adults for glaucoma could result in good near visual acuity).
1.3.3 Контраст
1.3.3 Contrast
Контрастная чувствительность тесно связана с визуальным функционированием в реальном мире. Было обнаружено, что лица со сниженной контрастной чувствительностью на средних и низких пространственных частотах испытывают трудности при выполнении повседневных задач, таких как распознавание лиц, идентификация дорожных знаков и предметов, находящихся в обычных местах, например, на офисном столе и т. д. [27]. В крупном ретроспективном исследовании 1000 пациентов, посетивших клинику для слабовидящих, почти 50% из них с остротой зрения вдаль лучше 20/60 сообщали о трудностях в распознавании лиц [28]. В другом крупном проспективном исследовании (n = 1113) с участием лиц с различными заболеваниями глаз, такими как возрастная макулярная дегенерация, катаракта, глаукома и пигментный ретинит, тесты на контрастную чувствительность предоставили ценную информацию в дополнение к тестам остроты зрения для раннего выявления заболевания [29].
Contrast sensitivity is closely related to real- world visual functioning. Individuals with reduced contrast sensitivity at middle-to-low spatial frequencies were found to have difficulty in day-to-day tasks such as face recognition, identifying road signs and objects placed in common places, e.g., on an office desk, etc. [27]. In a large retrospective study of 1000 patients visiting a low-vision clinic, close to 50% of them with better than 20/60 presenting distance visual acuity, reported difficulty in face recognition [28]. In another large prospective study (n = 1113) on individuals with different ocular conditions, such as age-related macular degeneration, cataract, glaucoma, and retinitis pigmentosa, the contrast sensitivity tests pro vided valuable information in addition to visual acuity tests in the early detection of the disease [29].
Контрастная чувствительность и острота зрения при низком контрасте — это два разных термина; поэтому следует быть осторожным, чтобы не использовать их взаимозаменяемо. Как обсуждалось ранее, только КЧС дает полную картину контрастной чувствительности индивидуума на различных пространственных частотах; в настоящее время КЧС можно измерить с помощью таких тестов, как Functional Acuity Contrast Test (FACT) [30] и quick CSF [31].
Contrast sensitivity and low-contrast acuity are two different terms; therefore, care should be taken not to use them interchangeably. As dis cussed earlier, only the CSF gives a complete picture of the individual’s contrast sensitivity across varying spatial frequencies; currently, CSF can be measured using tests such as the Functional Acuity Contrast Test (FACT) [30] and quick CSF [31].