Takaisin

Näkökenttätutkimuksen toistettavuus ja luotettavuus

Näytönastekatsaukset
Kalevi Friberg, Eija Vesti ja Anja Tuulonen
20.8.2014

Näytön aste: B

Näkökenttätutkimus on potilaan vasteesta riippuvainen testi, jossa ilmeisesti esiintyy vaihtelua sekä saman testauksen aikana että eri testauskertojen välillä. Koska näkökentän tutkimusstrategia vaikuttaa mittaustulokseen, seurantaa ajatellen näkökenttä kannattaa tutkia saman laitteen samalla ohjelmalla.

Diagnostiikkaa ja etenemisen arviointia varten näkökenttätutkimuksen tulisi olla mahdollisimman luotettava ja toistettava. Kenttätutkimus on potilaan vasteesta riippuvainen testi, jossa esiintyy vaihtelua sekä saman testin aikana että eri testauskertojen välillä. Näkökenttätutkimuksen toistettavuus ja luotettavuus huononee testausajan pidetessä ja glaukoomapuutosten lisääntyessä «Heijl A, Drance SM. Changes in differential thresh...»1, «Langerhorst C. The fatigue phenomenon in prolonged...»2, «Hudson C, Wild JM, O'Neill EC. Fatigue effects dur...»3, «Birt CM, Shin DH, Samudrala V ym. Analysis of reli...»4, «Heijl A. Time changes of contrast thresholds durin...»5. Lisäksi vaihteluun vaikuttavat potilaan ikä ja testipisteen etäisyys fiksaatiosta; näiden kasvaessa lisääntyy vaihtelu «Heijl A, Lindgren G, Olsson J. Normal variability ...»6, «Lewis RA, Johnson CA, Keltner JL ym. Variability o...»7. Yhden glaukoomaklinikan 106 potilaan otoksessa «Birt CM, Shin DH, Samudrala V ym. Analysis of reli...»4 vain 60 % molempien silmien perinteisellä testistrategialla tutkituista kentistä oli indeksien valossa luotettavia.

Taulukko 1.
Viite Tutkimus-asetelma Materiaali Metodi
«Heijl A. Time changes of contrast thresholds durin...»5 Valikoitu sairaala-aineisto 12 normaalia (6 alle 30-vuotiasta, 6 yli 45-vuotiasta) 19 glaukoomapotilasta 6 Competer-kentän pistettä testattiin 10 kertaa, yhteensä 12 periodia
«Heijl A, Drance SM. Changes in differential thresh...»1 Valikoitu sairaala-aineisto 20 glaukoomapotilasta Kuten edellä. Lisäksi 11:llä manuaalinen testi
«Langerhorst C. The fatigue phenomenon in prolonged...»2 Valikoitu aineisto 44 normaali
64 OHT ja glaukooma- suspisiota
36 glaukoomaa
60 Scoperimeterin pistettä testattiin 5 kertaa
«Hudson C, Wild JM, O'Neill EC. Fatigue effects dur...»3 Valikoitu sairaala-aineisto 20 normaalia
20 OHT
Octopus 1-2-3
«Lewis RA, Johnson CA, Keltner JL ym. Variability o...»7 Valikoitu aineisto 6 normaalia (12 silmää) Humphrey, Octopus, Dicon, Fieldmaster, Digilab, Squid
«Heijl A, Lindgren G, Olsson J. Normal variability ...»6 Seulatutkimus 204 (69 % osallistui) Humphrey 30-2: Intra- ja inter-test vaihtelu, iän vaikutus
«» Valikoitu sairaala-aineisto 25 stabiilia glaukooma-potilasta Vertailu: sinikeltaperimetria vs "white-on-white"
«Birt CM, Shin DH, Samudrala V ym. Analysis of reli...»4 Retrospektiivinen valikoitu aineisto 106 glaukoomapotilasta (768 näkökenttää) 24-2 tai 30-2 kenttien luotettavuusindekseihin vaikuttavat tekijät

SITA (Swedish Interactive Threshold Algorithm)

SITA (Swedish Interactive Threshold Algorithm) Humphrey-perimetrin uusimmassa SITA-testistrategiassa testiaika on saatu lyhenemään noin puoleen verrattuna kynnysarvostrategialla tutkittuihin kenttiin huonontamatta tutkimuksen laatua, luotettavuutta ja toistettavuutta «Blumenthal EZ, Sample PA, Zangwill L ym. Compariso...»8, «Bengtsson B, Heijl A. Evaluation of a new perimetr...»10. Glaukoomapotilailla SITAlla tutkitut kynnysarvot olivat keskimäärin 0,8–2,5 dB korkeampia kuin perinteisellä menetelmällä tutkitut kynnysarvot «Bengtsson B, Heijl A. Inter-subject variability an...»11, «Bengtsson B, Heijl A. Comparing significance and m...»12, «Bengtsson B, Heijl A. Evaluation of a new perimetr...»10. SITA Fast -strategiassa kynnysarvot olivat normaaleilla koehenkilöillä 0,4–0,6 dB korkeampia kuin SITA Standard -strategiassa «Bengtsson B, Heijl A. Comparing significance and m...»12, «Bengtsson B, Heijl A. Evaluation of a new perimetr...»10. Ikäkorjatuissa MD-arvoissa ei sen sijaan eri testistrategioiden välillä todettu eroja «Bengtsson B, Heijl A. Comparing significance and m...»12.

Koska variaatio SITA-strategiassa on pienempi ja normaaliuden rajat ovat tiukemmat kuin perinteisessä strategiassa, SITA-kenttien harmaa skaala -tulosteet saattavat näyttää "paremmilta", mutta niitä tulee tulkita kriittisemmin kuin perinteisiä kynnysarvokenttien harmaa skaala -tulosteita. Todennäköisyyskartat tuovat kuitenkin poikkeavat testipisteet selvästi esiin, minkä takia niitä kannattaa käyttää ensisijaisesti näkökenttien tulkinnassa «Bengtsson B, Heijl A. Comparing significance and m...»12. Todennäköisyyskartoissa SITAlla löytyy enemmän tilastollisesti normaalista poikkeavia pisteitä kuin perinteisellä strategialla tutkittuna «Bengtsson B, Heijl A. Comparing significance and m...»12.

Uusimman Pattern Change Probability -kartan avulla on mahdollista erotella harmaakaihin aiheuttamia näkökenttäpuutoksia glaukoomapuutoksista aiempaa paremmin «Bengtsson B, Lindgren A, Heijl A ym. Perimetric pr...»13.

Taulukko 2.
Viite Tutkimusasetelma Materiaali Tulos
«Bengtsson B, Lindgren A, Heijl A ym. Perimetric pr...»13 Prospektiivinen sairaala-aineisto 35 potilasta (43 silmää), joille kenttä ennen ja jälkeen kaihileikkauksen Pattern Change Probability -kartta parempi kuin Total deviation change probabitity -kartta

Väärien negatiivisten vastausten vaihtelu oli SITAlla pienempi kuin perinteisellä kynnysarvomittauksella (Full Threshold) «Bengtsson B. Reliability of computerized perimetri...»14. SITA-strategiassa väärät negatiiviset vastaukset korreloivat kentän luotettavuuteen, mutta sen sijaan muut perinteiset luotettavuutta kuvaavat indeksit (fiksaatiomenetykset ja väärät positiiviset vastaukset) eivät korreloineet «Bengtsson B. Reliability of computerized perimetri...»14. Uusimmissa laitteissa perinteisen fiksaatiomenetyksen korvaavat katsetta seuraavat järjestelmät (gaze tracking systems).

SITA-viitteet

Taulukko 3.
Viite Tutkimus-asetelma Materiaali Materiaali
«Bengtsson B, Heijl A. Inter-subject variability an...»11 Valikoitu sairaala-aineisto 20 normaalia (26–59-vuotta) (vapaaehtoisia) Testiaika: SITA 6,1 min.
Perinteinen 12,5 min.
«Bengtsson B, Heijl A. Evaluation of a new perimetr...»10 Valikoitu sairaala-aineisto 23 glaukoomapotilasta SITA-testiaika 7,8 min.
"Test-retest variability": ei eroa perinteiseen
9 okulaari hypertensio-potilasta "Intertest variability": pienin SITA:lla.
«Blumenthal EZ, Sample PA, Zangwill L ym. Compariso...»8 Valikoitu aineisto 330 normaalia (10 keskusta, Eurooppa, Aasia, USA) 1) Iän vaikutus SITAssa 23 % pienempi kuin perinteisessä.
2) Keskusten välillä eroja.
«Bengtsson B, Heijl A, Olsson J. Evaluation of a ne...»9 Valikoitu sairaala-aineisto 50 normaalia "2-period cross-over design" SITA: "Between-subject variability": pienempi kuin perinteisessä.
«Bengtsson B, Heijl A. Comparing significance and m...»12 Valikoitu sairaala-aineisto 44 glaukoomapotilasta SITAssa enemmän poikkeavia kynnysarvoja kuin perinteisessä.
«Bengtsson B. Reliability of computerized perimetri...»14 Valikoitu sairaala-aineisto 67 glaukoomapotilasta 2 SITA-kenttää viikon välein: luotettavuusindekseistä vain FN merkitsevä.
9 OHT potilasta

FASTPAC

Fastpac-strategiassa testiaika on myös perinteistä kynnysarvostrategiaa nopeampi, mutta useimmissa tutkimuksissa Fastpac-strategia on epätarkempi ja sen testinsisäinen vaihtelu on suurempaa kuin kynnysarvostrategialla tutkituissa kentissä «Glass E, Schaumberger M, Lachenmayr BJ. Simulation...»16, «Schaumberger M, Schäfer B, Lachenmayr BJ. Glaucoma...»17, «Flanagan JG, Wild JM, Trope GE. Evaluation of FAST...»18, «O'Brien C, Poinoosawmy D, Wu J ym. Evaluation of t...»19.

Taulukko 4.
Viite Tutkimusasetelma Materiaali Metodi
«Glass E, Schaumberger M, Lachenmayr BJ. Simulation...»16 Keinotekoinen potilas-simulaatiomalli 10 220 simulaatiota Testiaika lyheni Fastpacilla -18 %, mutta luotettavuuden ja tarkkuuden kustannuksella.
«Schaumberger M, Schäfer B, Lachenmayr BJ. Glaucoma...»17 Valikoitu sairaala-aineisto 50 glaukooma- potilasta Fastpac vs perinteinen: testiaika lyheni yli 30 %, mutta fluktuaatio kasvoi.
«Flanagan JG, Wild JM, Trope GE. Evaluation of FAST...»18 Valikoitu sairaala-aineisto 30 glaukooma- potilasta Fastpac vs perinteinen ("Two period crossover"). Testiaika lyheni 36 %, mutta SF kasvoi. Ero kasvoi iän ja taudin vaikeusasteen myötä.
«O'Brien C, Poinoosawmy D, Wu J ym. Evaluation of t...»19 Valikoitu sairaala-aineisto 44 glaukooma- potilasta Fastpac vs perinteinen: testiaika lyheni 35 %, mutta tarkkuus huonompi.

Dynaaminen ja TOP-strategia (Tendency Oriented Perimetry)

Octopus 1–2–3 perimetrin dynaaminen strategia lyhentää kenttätutkimuksen testiaikaa noin puoleen ja TOP-strategia 72–79 % «Weber J, Klimaschka T. Test time and efficiency of...»20, «Maeda H, Nakaura M, Negi A. New perimetric thresho...»21. Molemmat strategiat aliarvioivat alkavia kenttäpuutoksia verrattuna perinteiseen strategiaan, TOP enemmän kuin dynaaminen strategia «Maeda H, Nakaura M, Negi A. New perimetric thresho...»21.

Koska TOP-strategialla löydetyt puutokset ovat matalampia ja pienempiä kuin perinteisellä strategialla tutkituissa näkökentissä «Morales J, Weitzman ML, González de la Rosa M. Com...»22, «Lachkar Y, Barrault O, Lefrançois A ym. [Rapid Ten...»23, se soveltuu ensisijaisesti seulontaan tai potilaille, joilta vaativampaa kenttätutkimusta ei saada.

Taulukko 5.
Viite Tutkimusasetelma Materiaali Metodi
«Weber J, Klimaschka T. Test time and efficiency of...»20 Valikoitu sairaala-aineisto 40 glaukooma-potilasta Octopus 1-2-3 (dynaaminen strategia): testiaika lyheni 46 %. Normaaleissa ja hyvin poikkeavissa pisteissä vaihtelu pieneni, keski-alueella perinteinen oli parempi.
«Maeda H, Nakaura M, Negi A. New perimetric thresho...»21 Valikoitu sairaala-aineisto 41 normaalia Dynaaminen: testiaika lyheni 52 %. TOP: testiaika lyheni 78 %. Alkavien puutosten löytyminen: Perinteinen > dynaaminen > TOP.
36 glaukoomaa
«Morales J, Weitzman ML, González de la Rosa M. Com...»22 Prospektiivinen monikeskus-tutkimus 15 normaalia TOP-testin kesto: 4 min (lyheni 72 %).
Positiivisen testin ennustearvo 96 %, negatiivisen 75 %. Puutokset matalampia ja pienempiä kuin perinteisessä.
42 patologista
«Lachkar Y, Barrault O, Lefrançois A ym. [Rapid Ten...»23 Valikoitu sairaala-aineisto 52 normaalia näkökenttää TOP-testin kesto: 2,5 min (lyheni 79 %).
Määrittää puutoksen syvyyden epätarkemmin kuin perinteinen.
27 patologista

Yhdessä tutkimuksessa «Anderson DR, Feuer WJ, Alward WL ym. Threshold equ...»24 tavoitteena oli tehdä karkea arvio eri tutkimuslaitteiden kynnysarvojen vastaavuuksista. 35 glaukoomapotilaan 49 silmää tutkittiin Octopus-ohjelmalla 32, Humphrey-ohjelmalla 30–2 ja Goldmannin perimetrillä. Käytetty strategia oli perinteinen kynnysarvomenetelmä. Octopus- ja Humphrey-kynnysarvojen keskimääräinen ero oli 3,3 dB. Mittausten karkea vastaavuus on esitetty oheisessa taulukossa.

Taulukko 6.
Viite Goldmann-standardi Vastaava Humphrey-arvo Vastaava Octopus-arvo
«Anderson DR, Feuer WJ, Alward WL ym. Threshold equ...»24 I4e 17 dB 14 dB
III4e 7–10 dB 4–7 dB

Tässä katsauksessa näkökenttäpuutoksen ja sen etenemisen varmentamiseen liittyvät väittämät perustuvat kaikki tutkimuksiin, joissa on käytetty perinteistä kynnysarvostrategiaa. Myös uusimmissa pitkäaikaisissa satunnaistetuissa tutkimuksissa (EMGT, OHTS, CIGTS) käytetään perinteistä kynnysarvostrategiaa «Leske MC, Heijl A, Hyman L ym. Early Manifest Glau...»25, «Gordon MO, Kass MA. The Ocular Hypertension Treatm...»26, «Musch DC, Lichter PR, Guire KE ym. The Collaborati...»27. Lyhentyneen testiajan vaikutuksista pitkäaikaiseen vaihteluun ja esimerkiksi etenemisen varmentamiseen vaadittavien kenttien lukumäärään ei ole tietoa.

Kirjallisuutta

  1. Heijl A, Drance SM. Changes in differential threshold in patients with glaucoma during prolonged perimetry. Br J Ophthalmol 1983;67:512-6 «PMID: 6871143»PubMed
  2. Langerhorst C. The fatigue phenomenon in prolonged threshold testing. In automated perimetry in glaucoma. Kugler Publications, 1988, s. 53-65
  3. Hudson C, Wild JM, O'Neill EC. Fatigue effects during a single session of automated static threshold perimetry. Invest Ophthalmol Vis Sci 1994;35:268-80 «PMID: 8300355»PubMed
  4. Birt CM, Shin DH, Samudrala V ym. Analysis of reliability indices from Humphrey visual field tests in an urban glaucoma population. Ophthalmology 1997;104:1126-30 «PMID: 9224465»PubMed
  5. Heijl A. Time changes of contrast thresholds during automatic perimetry. Acta Ophthalmol (Copenh) 1977;55:696-708 «PMID: 578374»PubMed
  6. Heijl A, Lindgren G, Olsson J. Normal variability of static perimetric threshold values across the central visual field. Arch Ophthalmol 1987;105:1544-9 «PMID: 3675288»PubMed
  7. Lewis RA, Johnson CA, Keltner JL ym. Variability of quantitative automated perimetry in normal observers. Ophthalmology 1986;93:878-81 «PMID: 3763131»PubMed
  8. Blumenthal EZ, Sample PA, Zangwill L ym. Comparison of long-term variability for standard and short-wavelength automated perimetry in stable glaucoma patients. Am J Ophthalmol 2000;129:309-13 «PMID: 10704545»PubMed
  9. Bengtsson B, Heijl A, Olsson J. Evaluation of a new threshold visual field strategy, SITA, in normal subjects. Swedish Interactive Thresholding Algorithm. Acta Ophthalmol Scand 1998;76:165-9 «PMID: 9591946»PubMed
  10. Bengtsson B, Heijl A. Evaluation of a new perimetric threshold strategy, SITA, in patients with manifest and suspect glaucoma. Acta Ophthalmol Scand 1998;76:268-72 «PMID: 9686835»PubMed
  11. Bengtsson B, Heijl A. Inter-subject variability and normal limits of the SITA Standard, SITA Fast, and the Humphrey Full Threshold computerized perimetry strategies, SITA STATPAC. Acta Ophthalmol Scand 1999;77:125-9 «PMID: 10321523»PubMed
  12. Bengtsson B, Heijl A. Comparing significance and magnitude of glaucomatous visual field defects using the SITA and Full Threshold strategies. Acta Ophthalmol Scand 1999;77:143-6 «PMID: 10321527»PubMed
  13. Bengtsson B, Lindgren A, Heijl A ym. Perimetric probability maps to separate change caused by glaucoma from that caused by cataract. Acta Ophthalmol Scand 1997;75:184-8 «PMID: 9197570»PubMed
  14. Bengtsson B. Reliability of computerized perimetric threshold tests as assessed by reliability indices and threshold reproducibility in patients with suspect and manifest glaucoma. Acta Ophthalmol Scand 2000;78:519-22 «PMID: 11037906»PubMed
  15. Wild JM, Pacey IE, Hancock SA ym. Between-algorithm, between-individual differences in normal perimetric sensitivity: full threshold, FASTPAC, and SITA. Swedish Interactive Threshold algorithm. Invest Ophthalmol Vis Sci 1999;40:1152-61 «PMID: 10235548»PubMed
  16. Glass E, Schaumberger M, Lachenmayr BJ. Simulations for FASTPAC and the standard 4-2 dB full-threshold strategy of the Humphrey Field Analyzer. Invest Ophthalmol Vis Sci 1995;36:1847-54 «PMID: 7635658»PubMed
  17. Schaumberger M, Schäfer B, Lachenmayr BJ. Glaucomatous visual fields. FASTPAC versus full threshold strategy of the Humphrey Field Analyzer. Invest Ophthalmol Vis Sci 1995;36:1390-7 «PMID: 7775117»PubMed
  18. Flanagan JG, Wild JM, Trope GE. Evaluation of FASTPAC, a new strategy for threshold estimation with the Humphrey Field Analyzer, in a glaucomatous population. Ophthalmology 1993;100:949-54 «PMID: 8510911»PubMed
  19. O'Brien C, Poinoosawmy D, Wu J ym. Evaluation of the Humphrey FASTPAC threshold program in glaucoma. Br J Ophthalmol 1994;78:516-9 «PMID: 7918261»PubMed
  20. Weber J, Klimaschka T. Test time and efficiency of the dynamic strategy in glaucoma perimetry. Ger J Ophthalmol 1995;4:25-31 «PMID: 7612076»PubMed
  21. Maeda H, Nakaura M, Negi A. New perimetric threshold test algorithm with dynamic strategy and tendency oriented perimetry (TOP) in glaucomatous eyes. Eye (Lond) 2000;14 Pt 5:747-51 «PMID: 11116697»PubMed
  22. Morales J, Weitzman ML, González de la Rosa M. Comparison between Tendency-Oriented Perimetry (TOP) and octopus threshold perimetry. Ophthalmology 2000;107:134-42 «PMID: 10647732»PubMed
  23. Lachkar Y, Barrault O, Lefrançois A ym. [Rapid Tendency Oriented Perimeter (TOP) with the Octopus visual field analyzer]. J Fr Ophtalmol 1998;21:180-4 «PMID: 9759403»PubMed
  24. Anderson DR, Feuer WJ, Alward WL ym. Threshold equivalence between perimeters. Am J Ophthalmol 1989;107:493-505 «PMID: 2712132»PubMed
  25. Leske MC, Heijl A, Hyman L ym. Early Manifest Glaucoma Trial: design and baseline data. Ophthalmology 1999;106:2144-53 «PMID: 10571351»PubMed
  26. Gordon MO, Kass MA. The Ocular Hypertension Treatment Study: design and baseline description of the participants. Arch Ophthalmol 1999;117:573-83 «PMID: 10326953»PubMed
  27. Musch DC, Lichter PR, Guire KE ym. The Collaborative Initial Glaucoma Treatment Study: study design, methods, and baseline characteristics of enrolled patients. Ophthalmology 1999;106:653-62 «PMID: 10201583»PubMed