Τέστ γλαυκώματος - οπτικού πεδίου με γυαλιά εικονικής πραγματικότητας μέσω διαδικτύου
Authors: Τσαπάκης Στυλιανός 
Published: September 2021

Το γλαύκωμα είναι ένας όρος που περιλαμβάνει ένα σύνολο οφθαλμολογικών διαταραχών, που καταλήγουν σε μη αναστρέψιμη απώλεια όρασης και είναι η κύρια αιτία τύφλωσης. Εκτιμάται ότι οι μισές περιπτώσεις γλαυκώματος είναι αδιάγνωστες. Στις Ηνωμένες Πολιτείες η επίπτωση του γλαυκώματος στις ηλικίες άνω των 40 ετών είναι 2,1% και περίπου 2.3 εκατομμύρια άτομα πάσχουν από γλαύκωμα αλλά δεν το γνωρίζουν και δεν λαμβάνουν θεραπεία. Η εξέταση του οπτικού πεδίου είναι από τις πιο σημαντικές εξετάσεις για τη διάγνωση και τη παρακολούθηση του γλαυκώματος. Η αύξηση τη συχνότητα της εξέτασης του οπτικού πεδίου οδηγεί σε πρωιμότερη διάγνωση. Η συχνότερη μέθοδος που χρησιμοποιείται για την εκτίμηση του οπτικού πεδίου είναι η αυτοματοποιημένη περιμετρία. Τα αυτοματοποιημένα περίμετρα είναι αντικειμενικά και ακριβή μηχανήματα αλλά παρά τα πλεονεκτήματά τους, έχουν μερικά μειονεκτήματα. Είναι φτιαγμένα για χρήση στο νοσοκομείο ή στο ιατρείο. Είναι ογκώδεις και βαριές συσκευές. Δεν είναι φορητά και δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατ’ οίκον ή σε κλινήρεις ασθενείς. Συχνά είναι κουραστικό και δύσκολο για τους ασθενείς να συγκεντρωθούν καθόλη τη διάρκεια της εξέτασης και μία μεγάλη πλειοψηφία των ασθενών είναι άνω των 50 ετών. Από την άλλη πλευρά τα smartphones βρίσκονται παντού. Τα γυαλιά εικονικής πραγματικότητας έχουν μερικά πλεονεκτήματα για την εξέταση του οπτικού πεδίου. Είναι ελαφρά, φορητά, εύχρηστα, οικονομικά, και δεν χρειάζεται κάλυμμα για τον οφθαλμό. Η εξέταση του οπτικού πεδίου online παρουσιάζει επίσης πλεονεκτήματα για την δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί σαν μία χαμηλού κόστους μέθοδος για την ανίχνευση του γλαυκώματος. Τα δυνητικά ωφέλη ενός τέτοιου συστήματος είναι πολλά, ιδίως σε χώρες με υψηλή επίπτωση της νόσου και μπορεί να εξοικονομήσει χρήματα στους ασθενείς αλλά και στο σύστημα υγείας. Στην εργασία αυτή, εξετάζεται η δυνατότητα χρήσης γυαλιών εικονικής πραγματικότητας για την καταγραφή του οπτικού πεδίου. Χρησιμοποιήθηκαν VR γυαλιά, ένα android smartphone με οθόνη 6’’ και λογισμικό που υλοποιεί : 1) τον αλγόριθμο FASTPAC 3 dB και 2) ένα υπερουδικό αλγόριθμο σε τρία επίπεδα ευαισθησίας α) -4dB, β) -8dB και γ) -12dB από τη φυσιολογικά αναμενόμενη ευαισθησία για την ηλικία, για τις 24° κεντρικές μοίρες του οπτικού πεδίου (52 σημεία). Το λογισμικό μπορεί να χρησιμοποιήσει τη web camera σαν εικονικό φωτόμετρο ώστε να ανιχνεύσει τη φωτεινότητα του περιβάλλοντος και επιτρέπει τη εξέταση του οπτικού πεδίου χρησιμοποιώντας τόσο γυαλιά εικονικής πραγματικότητας όσο και ένα μόνιτορ. Περιλαμβάνει επίσης ένα expert system το οποίο αναλύει την εικόνα του οπτικού πεδίου και αξιολογεί την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων. Δίνει τη δυνατότητα αποστολής των αποτελέσματων μέσω email και επιτρέπει να συνενωθούν τα αποτελέσματα από δύο ή περισσότερα τεστ, ώστε να επιτευχθεί μεγαλύτερη στατιστική αξιοπιστία. Δοκιμάστηκαν δύο αλγόριθμοι, ο FASTPAC και ο Supra-Threshold 1) FASTPAC: εξετάσθηκαν 10 ασθενείς, με τη σειρά που εμφανίστηκαν – τυχαία, χρησιμοποιώντας τα γυαλιά εικονικής πραγματικότητας και τον αλγόριθμο FASTPAC, και τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν σημείο προς σημείο με τα αντίστοιχα από το περίμετρο Humphrey για τους ίδιους ασθενείς. Συνολικά συγκρίθηκαν 20 μάτια × 52 σημεία ανά μάτι =1,040 σημεία οπτικού πεδίου). Τα αποτελέσματα είχαν συνεχείς τιμές μεταξύ 0 και 40 dB. Βρέθηκε υψηλός συντελεστής συσχέτισης (r=0.808, P<0.0001) Supra-Threshold: εξετάσθηκαν 10 ασθενείς με τη σειρά που εμφανίστηκαν – τυχαία, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο Supra - Threshold, και τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν σημείο προς σημείο με τα αντίστοιχα από το περίμετρο Humphrey για τους ίδιους ασθενείς. Συνολικά συγκρίθηκαν 20 μάτια × 52 σημεία ανά μάτι =1,040 σημεία οπτικού πεδίου. Τα αποτελέσματα ήταν δυαδικά: ναι / όχι. Για τη στατιστική ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν καμπύλες ROC γιατί έχουν τη δυνατότητα να εκτιμούν καλύτερα την απόδοση ενός δυαδικού συστήματος ταξινόμησης πάνω σε όλη τη περιοχή λειτουργίας του με τη βοήθεια μίας γραφικής απεικόνισης. Η πλέον σημαντική ιδιότητα όμως την ανάλυσης με καμπύλες ROC είναι ότι οι δείκτες αξιοπιστίας που προκύπτουν από αυτή τη τεχνική δεν επηρεάζονται από αυθαίρετα επιλεγμένα κριτήρια αποκοπής. Χρησιμοποιώντας αυτή τη τεχνική μπορούν να συγκριθούν διαγνωστικά τεστ, ή να διευκρινιστεί εάν συνδυασμοί διαγνωστικών τεστ βελτιώνουν τη διαγνωστική ακρίβεια. Οι καμπύλες ROC για κάθε επίπεδο ουδού όπως και ο γενικευμένος δείκτης Youden και τα βέλτιστα σημεία αποκοπής υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας το easyROC, ένα διαδραστικό εργαλείο ανοικτού κώδικα για τη ανάλυση ROC καμπυλών γραμμένο σε περιβάλλον της γλώσσας R. Βρέθηκαν ικανοποιητικά χαρακτηριστικά ROC/AUC που κυμαίνονται από 0.762 σε 0.837 (P < 0.001). Το λογισμικό επιτρέπει στο χρήστη να επιλέξει και να συνδυάσει τα αποτελέσματα από δύο ή περισσότερες εξετάσεις, σε ένα τεστ. Υπολογίζεται το σύνολο των θετικών απαντήσεων σε κάθε σημείο. Η περιμετρία με τη βοήθεια γυαλιών εικονικής πραγματικότητας έχει ομοιότητες μα τη κλασσική περιμετρία. Τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα της VR περιμετρίας είναι η ευκολία και η άνετη θέση εξέτασης του ασθενούς. Οι ασθενείς είναι ελεύθεροι να κινούν το κεφάλι τους, Βρέθηκε ότι οι ασθενείς ανέχθηκαν το τεστ καλά και απώλειες εστίασης δεν συνέβαιναν συχνά. Η VR περιμετρία είναι απλή και δεν χρειάζεται εξιδικευμένο εξοπλισμό. Χρειάζεται περίπου 2 λεπτά ανά μάτι για το υπερουδικό αλγόριθμο και 8 περίπου λεπτά ανά μάτι για το FASTPAC. Ο υψηλός συντελεστής συσχέτισης και οι ικανοποιητικές καμπύλες ROC ανάμεσα στο VR περίμετρο και στο Humphrey δείχνουν ότι η μέθοδος είναι αξιόπιστη, τουλάχιστον όταν συγκρίνεται με το περίμετρο Humphrey. Η μέθοδος μπορεί να είναι χρήσιμη για την ανίχνευση ή/και παρακολούθηση του γλαυκώματος.