ТЕСТ-КАРТЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭРГОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА

Полезная модель относится к медицине, в частности, к офтальмоэргономике, а также к физиологии, психологии и используется для оценки эргономических показателей зрительного анализатора. Полезная модель основана на том, что при изучении эргономических показателей состояния зрительного анализатора лицам с разной остротой зрения предъявляются для распознания тест-объекты с разным объемом информации и с различными угловыми размерами.
Ближайшим аналогом полезной модели является корректурная таблица Weston'a, используемая в офтальмоэргономике для определения зрительной продуктивности, состоящая из 256 (16×16) колец Ландольта с разрывами, ориентированными в восьми направлениях. (Weston H.C. The effect of age and illumination upon visual performance with close sights//Brit. J. Ophthalmol. - 1948. - Vol.32.- P.645-653). Кольца располагают в случайном порядке с равной вероятностью появления кольца в том или ином направлении разрыва. Испытуемому предлагают вычеркивать кольцо с заданным направлением разрыва. Исследователь фиксирует общее время выполнения задания и подсчитывает число допущенных ошибок. Зрительная продуктивность определяется по формуле:
V=(n/N)×(n/t),
где V - зрительная продуктивность,
n - число правильно вычеркнутых колец,
N - общее число колец с заданным направлением разрыва,
t - затраченное время.
Для офтальмоэргономических исследований имеются другие корректурные таблицы на бумажных носителях. Они содержат различный объем предъявляемого материала, разное число неоднородных тест-объектов: знаков, колец или букв, отличаются по проценту их содержания в объеме таблицы, но сохраняется общий принцип работы - вычеркивание заданного знака.
Известен вариант корректурных таблиц из 8 знаков, которые содержат вертикальные линии, одна из которых короче и располагается в 8 вариантах по отношению к остальным. (Н.И.Тагаева. Оценка динамики зрительной работоспособности у лиц, занятых на прецизионных трудовых операциях//Офтальмоэргономика. - М. - 1976. - С.91-101).
Известна таблица Кживоглавы, состоящая из 49 колец с разрывами в 8 направлениях для исследования пропускной способности зрительного анализатора (И.Д.Семикопытный. Роль зрения в летной деятельности//Авиационная медицина. - М. - 1980. - С.54-67).
Известна корректурная проба с дополнительной нагрузкой в виде перевернутого текста с вычеркиванием определенной буквы в течение 25 минут.(А.А.Шпак. Индивидуальная оценка зрительного утомления // Вест. офтальмол. - 1983. - №3. - С.65-67.) Однако большой объем предъявляемого материала может вызвать утомление уже от самой процедуры исследования, что затрудняет выделение общего психо-физического утомления от зрительного утомления.
Все предложенные таблицы не приспособлены для исследования зрительных функций у лиц с разной степенью снижения остроты зрения, которое может наблюдаться как у разных лиц, так и на двух контрлатеральных глазах одного субъекта, что является «основным недостатком корректурных проб». (Алиев А-Г.Д., Исмаилов М.И. Аберрации оптической системы глаза при имплантации искусственного хрусталика.//М. - 2000. - С.52; Е.Е.Сомов. Методы офтальмоэргономики. - Л. - «Наука». - 1989. - С.86.).
Значимым фактором в распознавании имеет угол зрения, под которым наблюдаются тест-объекты, зависящий как от линейного размера тест-объекта, так и от расстояния до него. При этом в таблице Weston'a и ее модификациях не учитывается зависимость распознавания теста от расстояния. Таким образом, появляющиеся после зрительной работы затруднения в различении тестов могут быть испытуемым компенсированы за счет сокращения расстояния при вычеркивании, что приводит к увеличению ретинального изображения, а также к возрастанию нагрузки на аккомодационный и глазодвигательный аппарат глаза, что искажает результаты исследований.
Исходя из формулы Weston'a, время (t), затраченное на обследование, слагается из нескольких составляющих, к зрительным относятся: время слежения по строке (t1) и время выделения объекта - момент фиксации (t2); третья составляющая - время для мануальных движений - вычеркивания (t3). Последние зависят от положения и размера корректурной таблицы, от состояния используемых средств - ручки, карандаша, от наличия сопутствующих соматических заболеваний исследуемого, его психики, рабочей позы и т.д., что также снижает объективность определения.
Точность выполнения задания должна тщательно проверяться исследователем (подсчет правильно вычеркнутых заданных знаков), что не исключает вероятность его субъективной ошибки, а также требует определенных временных затрат.
К недостаткам способа предъявления таблиц можно отнести однократность их использования (из-за вычеркивания знака), и потребность в их многочисленных копиях для работы.
В самой формуле оценивается только окончательный результат, без учета всех трех компонентов, составляющих формулу, которые могут дать дополнительную информацию о состоянии зрительных функций исследуемого. Затруднения в распознавании тест-объектов могут быть следствием целого ряда причин: изменений в проводящей и/или воспринимающей системах глаза, не скорректированных рефракционных нарушений и других факторов.
Задачей предлагаемой полезной модели является разработка набора тест-карт, обеспечивающих оценку эргономических показателей зрительного анализатора по данным исследования зрительной продуктивности (V), с учетом качества зрительного восприятия (КЗВ) и пропускной способности зрительного анализатора (ПС) у здоровых лиц и у лиц с пониженным зрением.
Техническим результатом полезной модели является возможность оценки зрительной продуктивности, пропускной способности зрительного анализатора и качества зрительного восприятия как у здоровых лиц, так и у лиц с разной степенью снижения остроты зрения.
Технический результат достигается за счет применения, в соответствии с корригированной остротой зрения вблизи, одной из 9 тест-карт набора; каждая тест-карта состоит из 10 различных контрастных буквенных знаков, размещенных на белой матовой бумаге в случайном количестве и порядке. Тест-карты отличаются по объему предъявляемого материала: 550, 500, 450, 400, 340, 300, 250, 200 и 160 буквенных знаков, напечатанных, соответственно, 6, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 20 и 24 кеглем, для устного подсчета заданной тест-буквы во всем предъявляемом массиве. (Фиг.1-9).
Применение полезной модели позволяет определить ряд эргономических показателей зрительного анализатора по формуле:
V=(n/N)×(A/t),
где V - зрительная продуктивность,
n - число сосчитанных знаков указанной буквы,
N - действительное число заданной буквы в таблице,
А - общее число всех знаков в таблице,
t - затраченное время для просмотра, сек.
По данным первого сомножителя формулы (n/N) оценивается качество зрительного восприятия тестовых знаков (КЗВ), по данным второго сомножителя (А/t)(зн/сек), - пропускная способность (ПС), как общее число просмотренных тестовых знаков карты в единицу времени, зрительная продуктивность (V) определяется как произведение полученных двух величин.
Полезная модель представляет собой набор из 9 тест-карт, каждая из которых содержит в произвольном количестве 10 различных заглавных буквенных знаков, например, гарнитуры «Arial», размещенных в случайном порядке, при этом:
Тест-карта №1 содержат 550 знаков, напечатанных шрифтом 6 п. (п. - пункт - единица измерения типографского шрифта), и предназначается для исследования лиц с остротой зрения вблизи 1,0-0,8;
Тест-карта №2 содержат 500 знаков, напечатанных шрифтом 8 п., предназначается для исследования лиц с остротой зрения вблизи 0,8-0,7;
Тест-карта №3 содержит 450 знаков, напечатанных шрифтом 9 п., предназначается для исследования лиц с остротой зрения вблизи 0,6-0,5;
Тест-карта №4 содержит 400 знаков, напечатанных шрифтом 10 п., для исследования лиц с остротой зрения вблизи 0,5-0,4;
Тест-карта №5 содержит 340 знаков, напечатанных шрифтом 12 п., для исследования лиц с остротой зрения вблизи 0,4-0,3;
Тест-карта №6 содержит 300 знаков, напечатанных шрифтом 14 п., для исследования лиц с остротой зрения вблизи 0,3-0,2;
Тест-карта №7 содержит 250 знаков, напечатанных шрифтом 16 п., для исследования лиц с остротой зрения вблизи 0,2-0,15;
Тест-карта №8 содержит 200 знаков, напечатанных шрифтом 20 п., для исследования лиц с остротой зрения вблизи 0,15-0,1;
Тест-карта №9 содержит 160 знаков, напечатанных шрифтом 24 п., для исследования лиц с остротой зрения вблизи 0,1-0,08.
Вверху каждой тест-карты указывается ее номер, общее число букв и размер шрифта, внизу - реальное число каждой из 10 букв. С целью предупреждения угадывания, число букв отличается между собой на 4-5 знаков. Для повышения достоверности результатов предусмотрено предъявление каждому глазу либо сходных по начертанию тест-букв, к примеру: «Н»-«И»-«К»; «В»-«Б»-«Е»; «П»-«Н»-«Л», или отличающиеся между собой: «Р»-«М». Выбирается тест-карта, у которой угловой размер тест-буквы в 1,3-1,5 раза превышает остроту зрения испытуемого вблизи. Ее размещают на подставке напротив глаза исследуемого. Обозначается номер карты, расстояние при исследовании, используемая коррекция аметропии или пресбиопии, освещенность, что необходимо для единообразия условий при повторных исследованиях. Испытуемым проводится устный подсчет заданной буквы и называется полученное число. Исследователем фиксируется время и результат исследования, которые заносятся в формулу для расчета данных. Предварительно проводится объяснение способа выполнения и пробное исследование с одной из букв. Объем предъявляемого материала рассчитан на исследование в течение 1,5-3 минут. Обработка данных занимает не более 50-60 сек. Исследование может быть проведено моно- и/или бинокулярно.
Конкретные примеры осуществления полезной модели.
Пример №1. Оценка эргономических показателей зрительного анализатора при выполнении зрительной работы с разной очковой коррекцией.
Пациент В. 38 лет. Жалобы на появление дискомфорта, быстрого утомления при чтении. При чтении пользуется очками: OU sph+1,5 D, р.ц.=66 мм, с которыми удобнее читать на расстоянии 40-45 см. Острота зрения с данной коррекцией на оба глаза с расстояния 40 см равна 0,55.
Исследования рефракции: OD sph+2,75 D, Cyl+0,5 D ax 85°,
OS sph+2,5 D, Cyl+0,75 D ax 98°
В соответствии с остротой зрения пациента, используется тест-карта №4 с 400 знаками (шрифт 10 п.), на расстоянии 40 см от глаз. Для бинокулярного просмотра называется буква «И» и фиксируется время просмотра всей тест-карты. Оно равно 75 сек. Число букв «И» в тест-карте, по данным испытуемого, равно 38, в действительности - 41. Подставляем данные в формулу:
V=(n/N)×(А/t)=(38/41)×(400/75)=0,927×5,33=4,94
Качество зрительного восприятия (КЗВ)=92,7%. Пропускная способность зрительного анализатора (ПС)=5,33 зн/сек. Зрительная продуктивность (V)=4,94.
Пациенту предложено 15-минутное чтение книжного шрифта на привычном для него расстоянии с прежней коррекцией. После чтения на расстоянии 40 см по тест-карте предлагается определить число букв «Н». Общее время просмотра - 89 сек. Число сосчитанных букв «Н» тест-карты - 37, реальное их число - 43. Данные подставляем в формулу:
V=(n/N)×(А/t)-(37/43)×(400/89)=0,86×4,49=3,86
КЗВ=86,0%, ПС - 4,49 зн/сек, V - 3,86
Дополнительно исследуется скорость чтения, как число прочитанных буквенных знаков в 1 минуту. (Егорова Т.С. Скорость чтения как показатель зрительной работоспособности//Офтальмоэргономика операторской деятельности. Матер. симпозиума. - Л. - 1986. - .10-11.).
Оценка полученных результатов: после зрительной работы КЗВ снизился с 92,7% до 86,0% (на 9,3%), ПС также понизилась от 5,33 знаков/сек до 4,49 знаков/сек. (на 14,7%), продуктивность (V) уменьшилась с 4,94 до 3,86 (на 21,9%). Скорость чтения в последнюю минуту работы составляла 895 зн./мин. Субъективно - жалобы на дискомфорт.
Оптическая сила линз на обоих глазах увеличена на sph+0,75 дптр., изменено межцентровое расстояние, оно равно 62 мм. Острота зрения вблизи повысилась до 0,8 на оба глаза.
После отдыха пациенту с новой коррекцией предлагается 15-минутное чтение аналогичного текста, определяется скорость чтения, по тест-карте №4 пациенту предлагается сосчитать число букв «К».
Результаты: время просмотра тест-карты равно 71 сек. Число сосчитанных букв «К» - 40, реальное их число - 42. Данные вводим в формулу:
V=(n/N)×(А/t)-(40/42)×(400/71)=95,2×5,63=5,36
КЗВ=95,2%, ПС - 5,63 зн/сек, V - 5,36
Анализ результатов: как видно из сопоставленных данных, использование дополнительной аддидации для близи повысило: КЗВ на 11%, пропускную способность на 12,5%, зрительную продуктивность - на 13,9%. Скорость чтения составила 1040 зн./мин или увеличилась на 12%. Субъективно: читает без напряжения, жалоб нет.
Пример 2. Пациентка Б. 47 лет, педагог. Жалобы на зрительное утомление после 2-3 часовой зрительной работы, особенно левого глаза. Острота зрения вдаль без коррекции OD - 0,95, OS - 0,9. Очковая коррекция для близи OU sph+1,5 D, острота зрения вблизи с коррекцией 0,8, зрение бинокулярное, после рефрактометрии и уточнения коррекции для близи рекомендованы очки:
OD sph+1,0 D, cyl+1,25 D ax 87°; СЭ+1,63 D
OS sph+1,0 D, cyl+2,0 D ax 90°; СЭ+2,0 D
По тест-карте №2 с 500 знаками проведены эргономические исследования с прежней (1) и новой (2) очковой коррекцией для каждого глаза. Данные представлены в табл.1 (Фиг 10).
Как следует из результатов исследования, применение сфероцилиндрической коррекции положительно повлияло, главным образом, на КЗВ тест-знаков, которое повысилось на OD - на 6% и на OS - на 22%. Возросла ПС на обоих глазах. Зрительная продуктивность на OD увеличилась на 8,6%, на OS - на 29,8%, т.е. благодаря соответствующей сфероцилиндрической коррекции левый глаз более активно подключился к зрительной работе. Скорость чтения с прежней коррекцией была 1160 зн/мин, с новой коррекцией - 1240 зн/мин или возросла на 7%. Субъективно - зрительный комфорт.
Пример 3. Пациентка Б., 68 лет. Находилась на амбулаторном лечении по поводу ВМД, начальной сенильной катаракты обоих глаз. До лечения: острота зрения с оптимальной коррекцией OD - 0,4, OS - 0,03 экс-центр., н/к. Исследования проводили на OD с использованием тест-карты №5 с 340 знаками (12 п.).
Результаты исследований OD до лечения: КЗВ=83%, ПС - 4,0 зн/сек, V=3,32. Через месяц после проведенного лечения больная обследована повторно. Острота зрения OD с корр.=0,45. Эргономические показатели и их динамика: КЗВ=94% (возрос на 13,3%), ПС - 4,27 зн/сек, (повысилась на 6,8%), V=4,01 (увеличилась на 12,1%). Параллельно было проведено исследование КЧСМ на хроматические стимулы до - и после лечения. Данные представлены в таблице 2 (Фиг.11).
Как следует из табл.2, показатели хроматической КЧСМ после лечения повысились на 1-2 периода/сек. Таким образом, результаты хроматической КЧСМ подтверждают положительные результаты исследований, полученных по тест-карте и по данным визометрии.
Получены интересные данные эргономических показателей в различных возрастных группах у лиц с остротой зрения не ниже 0,9. Исследуемые были подразделены на две группы: в 1-й группе в возрасте 16-28 лет (М ср.=24,3 года) обследовано 26 человека, во 2-й возрастной группе: 39-57 года (М ср.=46,5 лет) было 27 человек, из них 11 лицам проводили адекватную коррекцию пресбиопии. Использовали табл.1 с 550 тест-знаками. Статистическая обработка проведена с помощью парного критерия Стьюдента. Данные представлены в табл.3 (Фиг.12).
Согласно результатам исследований, КЗВ в обеих группах оказался достаточно высоким: ошибки в распознавании тест-знаков не превышали 5-7%. Однако у лиц старшей группы обнаружено значимое, на 17%, понижение ПС зрительного анализатора по сравнению с 1-й группой, что повлекло снижение V на 15,5%. Проведенные исследования указывают на определенную зависимость параметров от возраста пациента: так, несмотря на практически равную остроту зрения, у лиц старше 40 лет наблюдалось некоторое снижение ПС и зрительной продуктивности.
Пример 4. Попова О.В., 35 лет. Состояние после удаления опухоли головного мозга, атрофия зрительного нерва ОД, амавроз, субатрофия зрительного нерва ОЗ. Нистагм.
Рефракция ОЗ-миопия - 1,25 дптр, острота зрения = 0,8 с удлинением времени экспозиции.
Результат исследования по тест-карте №1 (550 зн):
До работы: КЗВ - 100%, ПС - 2,46. V - 2,16,
После 10-минут. чтения: КЗВ - 97,8%, ПС - 2,28, V - 1,9
Исходя из среднестатистических данных, представленных в табл.3, ПС и зрительная продуктивность (V) пациентки значительно ниже возрастной нормы. Таким образом, несмотря на высокую остроту зрения, исследования по тест-карте свидетельствуют, что зрительная работоспособность пациентки резко снижена.
Полезная модель обеспечивает возможность оценки эргономических показателей состояния зрительного анализатора: качества зрительного восприятия, пропускную способность и зрительную продуктивность.
Тест-таблицы доступны для широкого применения в медицинской практике, поскольку:
а) могут использоваться у лиц в возрасте от 7 лет,
б) доступны для восприятия лицам с остротой зрения от 1,0 до 0,08,
в) не требует значительных временных затрат: время исследования не превышает 3-х минут (бинокулярно), 8-10 минут (моно- и бинокулярно),
г) не требует сложного оборудования: таблицы портативны и могут использоваться в любом офтальмологическом кабинете,
д) таблицы выполнены на бумажном носителе, что не требуют больших материальных затрат,
е) методика исследования экономна: позволяет многократно использовать одну и ту же таблицу,
ж) исключается ошибка исследователя: не требуется пересчет результатов испытуемого.
Область применения:
а) при МСЭ, для определения зрительной трудоспособности;
б) в офтальмоэргономике, при исследовании астенопии, для уточнения общей и непрерывной зрительной нагрузки;
в) в оптометрической практике, при оценке очковой, контактной и интраокулярной коррекции, спектральных фильтров;
г) в офтальмологической практике - для определения состояния зрительных функций у здоровых лиц и у пациентов с различной офтальмопатологией;
д) в комплексной оценке результатов хирургического, медикаментозного и физиотерапевтического лечения;
е) в тифлопедагогике, при изучении способности к чтению.