Способ оценки качества цветового зрения у детей
METHOD FOR ASSESSING THE QUALITY OF COLOR VISION IN CHILDREN

Предлагаемое изобретение относится к офтальмологии и предназначено для оценки качества цветового зрения у детей.
∧
Нарушения цветового зрения могут быть наследственными, врожденными и приобретенными. Они могут наблюдаться при различных заболеваниях сетчатки, зрительного нерва и зрительного пути, интоксикациях, сосудистых и эндокринных нарушениях, являясь в некоторых случаях ранним признаком патологического состояния (Пономарчук А.В., Храменко Н.И. Цветослабость при врожденных нарушениях цветоощущения различной степени тяжести // Офтальмологический журнал. - 2018. №4. - С. 39-43; Baraas R. Et al. Single-cone imaging in inherited and acquired color vision deficiencies. Current opinion in behavioral science. 2019; 30:55-59. Doi 10.1016/j.cobeha.2029.05.006). В связи с этим не вызывает сомнений важность эффективной диагностики цветового зрения, позволяющей выявлять его нарушения различной степени выраженности не только у взрослых, но и у детей.
К настоящему времени разработано довольно много способов исследования цветового зрения: аномалоскопия; колориметрия цветовая кампиметрия; таблицы (Рабкина Е.Б., Юстовой Е.Н., Ишихара и др.); различные компьютерные технологии (Рабкин Е.Б. Полихроматические таблицы для исследования цветоощущения. - М.: Медицина, 1971. - 72 с; Юстова Е.Н. и др. Набор таблиц для испытания цветового зрения // Патент RU 2078532 С1 (10.05.1997); Шамшинова A.M., Волков В.В. Функциональные методы исследования в офтальмологии. - М.: Медицина, 1999; Шамшинова A.M. и др. Способ диагностики приобретенных нарушений цветоощущения // Патент RU 2192158 С2 (10.11.2002); Щербаков В.И. и др. Способ исследования цветового зрения человека // Патент RU 2427312 С1 927.08.2011). Между тем, данные технологии предназначены в основном для исследования цветового зрения у взрослых. Даже табличные методы, предусматривающие знание цифр, ориентации изображений, способности к восприятию целостной фигуры из отдельных цветных деталей, могут вызывать затруднения у детей младшего возраста. Способ, предложенный для диагностики цветового зрения у маленьких детей, является достаточно простым для понимания ребенка, но позволяет выявлять только выраженные нарушения цветового зрения (Голубцов К.В. и др. Компьютерная система для диагностики нарушения цветоощущения у маленьких детей // Патент RU 90667 U1 (20.01.2010). Кроме того, большинство существующих методов предусматривает сравнение цветов в основном по цветовому тону. Между тем показано, что способность к различению цветов по тону может быть у человека существенно выше способности различать их по насыщенности (Danilova М., Mollon J. Horizontal lines in the MacLeod-Boynton diagram: Saturation discrimination and hue discrimination compared. Journal of Vision, 2019; 19(8): 7. Doi: 10.1167/19.8.7; Danilova M., Mollon J. Discrimination of hue angle and discrimination of colorimetric purity assessed with a common metric. Journal of the Optical Society of America, 2020; 37(4): 226-234. Doi: 10.1364/JOSAA.382382). В связи с этим для ранней диагностики нарушений цветового зрения разной степени выраженности представляется важным иметь возможность оценивать способность отличать хроматические цвета при разной степени насыщенности от ахроматических, а также различать оттенки основных цветов при разной степени насыщенности.
Ближайшим аналогом предлагаемого способа, является способ того же назначения, при котором используют цветовой тест Neitz (Neitz М., Neitz J. А new mass screening test for color-vision deficiencies in children. Color Research & Application, 2001; 26(S1): S239-S249. Doi: 10.1002/1520-6378(2001)26:1+<::aid-co151>3.0.co;2-l). Тест включает девять тестовых изображений, каждое из которых представляет собой круг диаметром 5 см, состоящий из серых точек размером 1-2 мм в диаметре различной яркости на белом фоне. Более темные точки формируют геометрическую фигуру (ромб, треугольник, круг или квадрат) темно-серого цвета с размерами сторон 3-3,5 см. При этом данные фигуры заметны как лицам с нормальным цветовым зрением, так и с его нарушениями. Дополнительной является геометрическая фигура, определенного цвета (соответствующая синей, сине-зеленой, красной, лиловой и желтой части спектра). Способ предусматривает предъявление тестов на экране монитора или в виде печатных изображений. Задачей обследуемого является рассказать какие фигуры он видит и назвать их цвет (или нарисовать фигуры на листе бумаги карандашами соответствующих цветов).
Недостатками способа при обследовании детей являются: 1) трудности с определением формы геометрических фигур, состоящих из отдельных точек, у детей младшего школьного возраста в связи с еще недостаточно развитыми способностями к сложным формам пространственного анализа и синтеза (особенно у детей с офтальмопатологией); 2) затруднения у детей младшего возраста также с выбором названия для некоторых цветов (например, сине-зеленого, красно-коричневого); 3) недостаточная информативность в определении степени нарушений цветового зрения.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка доступного и информативного способа оценки цветового зрения у детей.
Техническим результатом предлагаемого способа является эффективная простая оценка качества цветового зрения у детей, включая детей дошкольного и младшего школьного возраста с определением степени и характера выявленных нарушений.
Технический результат достигается за счет использования двух тестов разной степени насыщенности цветовых тонов и изменения их оттенков при предъявлении силуэтных картинок детям.
Силуэтные картинки для детей представляют собой простые изображения знакомых детям объектов, что позволяет использовать их у детей и младшего возраста (https://dioptria555.ru/product/jekrannyj-proektor-znakov-19/).
Характеристики цветов используют в известном формате HLS, в котором Н (Hue) обозначает - цветовой тон (в градусах в соответствии со спектральным кругом), S (Saturate) - насыщенность (в процентах), L (Lightness) - светлота или яркость (в процентах) (https://htm15book.ru/; https://en.wikipedia.org/wiki/HSL_and_HSV).
В предлагаемом способе используют два теста, первый из них позволяет выявлять наличие или отсутствие цветоанопии, а второй - цветоаномалии.
Тест №1 содержит 6 групп изображений, каждая из которых включает три контрольные ахроматические (серые) изображения одинаковой степени яркости (L 50%) и одно тестовое хроматическое изображение заданного тона такой же яркости (L 50%), но разной степени насыщенности всех тонов при S 10% (фиг. 1), S 30% (фиг.2), S 50% (фиг. 3). Тестируемые цветовые тона включают основные (а - Н 0° или 360° (красный), 6 - Н 120° (зеленый), в - Н 240° (синий)) и дополнительные (г - Н 60° (желтый), д - Н 180° (голубой), е -Н 300° (пурпурный)) (https://htm15book.ru/). Задачей обследуемого является определить, какое из изображений в группе отличается от других и назвать его цвет. Критериальной величиной насыщенности, определяющей наличие/отсутствие цветоанопии, является S равная 10%. S равная ориентировочно 30 и 50% указывают на различные степени цветоанопсии, которые тестирующий устанавливает с учетом наличия/отсутствия органической патологии глазного дна у пациента.
Тест №2 содержит 6 групп хроматических изображений с одинаковой яркостью (L 50%). Каждая группа включает три изображения, соответствующие одному из основных тонов: 1- красному (Н 0° или 360°), 2 -зеленому (Н 120°), 3 - синему (Н 240°) и изображение в каждой группе представляющее собой оттенок основного цвета, соответствующий: 1a - Н 325°, 1б - Н 35°, 2а - Н 85°, 2б - Н 155°, 3а - Н 205°, 3б - Н 275° (https://htm15book.ru/). Для хроматических изображений насыщенность всех тонов и их оттенков S составляет 10% (фиг. 4), S 30% (фиг. 5), S 50% (фиг. 6). Задачей обследуемого является определить, какое из изображений в группе отличается по оттенку основного тона. Критериальной величиной насыщенности, определяющей наличие/отсутствие цветоаномалии, является S равная 10%. S равная ориентировочно 30 и 50% указывают на различные степени цветоаномалии, которые тестирующий устанавливает с учетом наличия/отсутствия органической патологии глазного дна у пациента.
При помощи теста №1 определяют наличие/отсутствие цветанопии по способности отличать хроматический цвет от ахроматического. Если ребенок отличает хроматические цвета уже при их минимальной насыщенности (10%) от ахроматического, отмечают отсутствие цветоанопсии или трихромазию (соответствует норме). Цветанопию слабой степени регистрируют, если обследуемый ребенок не отличает хроматическое изображение определенного тона от ахроматических изображений при S 10%, средней степени - когда ребенок справляется только при S равной ориентировочно 30 и 50% (устанавливаемые тестирующим с учетом наличия/отсутствия органической патологии глазного дна у пациента), и выраженную (полную) - при отсутствии восприятия цветового тона. Как известно, отсутствие восприятия красной части спектра соответствует протанопии, зеленой - дейтеранопии, синей -тританопии. Невосприимчивость к одной из частей спектра характеризует дихромазию, к двум - дихромазию и ко всем трем - ахромазию (Рабкин Е.Б. Полихроматические таблицы для исследования цветоощущения. - М.: Медицина, 1971. - 72 с.).
При помощи теста №2 определяют наличие/отсутсвие цветаномалии (нарушения восприятия оттенков), а при наличии - оценивают ее степень. Если ребенок успешно различает оттенки основных цветов при минимальной насыщенности S 10%, то отмечают отсутствие цветаномалии (нормальное цветовое зрение). Цветаномалию начинают регистрировать, если обследуемый ребенок не отличает оттенки от основного тона уже при S 10%, средней степени - когда ребенок справляется только при S равной ориентировочно 30 и 50% (устанавливаемые тестирующим с учетом наличия/отсутствия органической патологии глазного дна у пациента), и выраженную - при отсутствии способности к различению оттенков во всех группах теста (Рабкин Е.Б. Полихроматические таблицы для исследования цветоощущения. - М.: Медицина, 1971. - 72 с.).
Способ иллюстрируют Фиг. 1-6:
Фиг. 1 - тест 1, S 10%;
Фиг. 2 - тест 1, S30%;
Фиг. 3 - тест 1, S 50%;
Фиг. 4 - тест 2, S 10%;
Фиг. 5 - тест 2, S 30%;
Фиг. 6 - тест 2, S 50%.
В предложенном способе проводят исследование цветового зрения, как принято, в освещенном помещении, предъявляя используемые в тестах изображения на экране монитора, или в распечатанном на бумаге виде (Рабкин Е.Б. Полихроматические таблицы для исследования цветоощущения. - М.: Медицина, 1971. - 72 с; Юстова Е.Н. и др. Набор таблиц для испытания цветового зрения // Патент RU 2078532 С1 (10.05.1997)). Соответственно, при наличии у ребенка аметропии исследование проводят в очках или контактных линзах.
Способ осуществляют следующим образом. Ребенку предъявляют цветные силуэтные картинки в составе первого и второго теста. Используют цветовую модель HSL для первого и второго теста, в каждый из которых входит по 6 групп картинок при L равном 50%, S равном 10%, 30%, 50%. В первом тесте каждая группа включает три ахроматические изображения и одно хроматическое изображение при наличии основных и дополнительных цветов. При отсутствии способности отличать хроматический цвет от ахроматического при наименьшем S равном 10% определяют наличие цветанопии. Во втором тесте каждая группа включает три хроматические изображения - красный, зеленый, синий и их оттенки. При отсутствии способности восприятия оттенков при наименьшем S равном 10% определяют наличие цветаномалии.
Пример 1.
Пациент Т.В. 7 лет.
Диагноз: Без офтальмопатологии на момент осмотра.
Острота зрения: vis OD=1,0; vis OS=1,0. Рефракция эмметропическая обоих глаз. Состояние глазного дна обоих глаз в норме.
Тест№1 - ребенок в каждой из 6 групп тестовых изображений (а, б, в, г, д, е) отличает хроматическое изображение от ахроматических и правильно определяет его цветовой тон: а - Н 0° или 360° (красный), б - Н 120° (зеленый), в - Н 240° (синий), г - Н 60° (желтый), д - Н 180° (голубой), е - Н 300° (пурпурный) (фиг. 1). Цветоанопия отсутствует.
Тест №2 вариант 1 - ребенок из 6 групп тестовых изображений правильно определяет одно, отличающееся по оттенку соответствующему: la - Н 325°, 1б - Н 35°, 2а - Н 85°, 2б - Н 155°, 3а - Н 205°, 3б - Н 275° (фиг. 4). Цветоаномалия отсутствует.
Итоговый результат исследования - трихромазия, цветовое зрение соответствует норме.
Пример 2.
Пациентка С.М. 11 лет.
Диагноз: Врожденная колбочковая дисфункция, частичная атрофия зрительного нерва обоих глаз. Смешанный астигматизм обоих глаз. Врожденный горизонтальный нистагм.
Острота зрения: vis OD=0,07 sph(+)0,75D cyl (-)2,0D axl0°=0,l; vis OS=0,08 sph(+)0,75D cy1 (-)1,75D ax175°=0,1. Состояние глазного дна обоих глаз: Диск зрительного нерва бледный (больше с височной стороны), границы четкие, макулярные рефлексы не определяются, на периферии небольшая диспигментация, сосуды без особенностей. Исследование цветового зрения проведено в очках, соответствующих рефракции ребенка.
Тест№1 - ребенок не отличает хроматические изображения от ахроматических во всех группах (Фиг 1-3). Цветоанопия.
Тест№2 - ребенок не различает оттенки цветов во всех группах теста (Фиг. 4-6). Цветоаномалия.
Итоговый результат исследования - полная ахромазия (отсутствие цветового зрения).
Пример 3.
Пациентка В.А. 13 лет.
Диагноз: Частичная атрофия зрительного нерва обоих глаз. Гиперметропия слабой степени, сложный гиперметропический астигматизм обоих глаз. Врожденный горизонтальный нистагм.
Острота зрения: vis OD=0,4 sph(+)1,5D cyl (+)0,75D ax15°=0,7; vis OS=0,5 sph(+)1,0D cyl (+)0,75D ax165°=0,7. Состояние глазного дна обоих глаз: Диск зрительного нерва немного бледный границы четкие, макулярные рефлексы сглажены, на периферии небольшая диспигментация, сосуды без особенностей. Исследование цветового зрения проведено в очках, соответствующих рефракции ребенка.
Тест№1 - при S 10% (фиг. 1) ребенок не отличает только зеленое изображение от ахроматических изображений. При S 30 и 50% (фиг. 2, 3) во всех группах изображений ребенок отличает хроматические изображения от ахроматических. Цветоанопия в виде дейтеранопии слабой степени.
Тест№2 - при S 10% (фиг. 4) ребенок не различает оттенки красного и оттенки зеленого, оттенки синего различает правильно; при S 30% (фиг. 5) не различает оттенки только зеленого; при S 50% (фиг.6) различает оттенки всех трех основных цветов. Цветоаномалия в виде протаномалии слабой степени, дейтераномалии средней степени.
Пример 4.
Пациентка М.С.8 лет.
Диагноз: Частичная атрофия зрительного нерва обоих глаз. Простой гиперметропический астигматизм обоих глаз. Врожденный горизонтальный нистагм.
Острота зрения: vis OD=0,2 sph(+)l,5D cyl (+)0,75D ax0°=0,4; vis OS=0,2 sph(+)1,0D cyl (+)0,75D ax 180°=0,4. Состояние глазного дна обоих глаз: Диск зрительного нерва немного бледный границы четкие, макулярные рефлексы сглажены, периферия и сосуды без особенностей. Исследование цветового зрения проведено в очках, соответствующих рефракции ребенка.
Тест№1 - при S 10% (фиг. 1) ребенок не отличает зеленое и красное изображения от ахроматических, при S 30 и 50% (фиг. 2, 3) ребенок отличает все хроматические изображения от ахроматических. Протанопия слабой степени и дейтеранопия слабой степени.
Тест№2 - при S 10% (фиг. 4) ребенок не различает оттенки во всех группах изображений; при S 30% (фиг. 5) не различает оттенки красного и зеленого (группы изображений 1а, 1б, 2а, 2б); при S 50% (фиг. 6) различает оттенки во всех группах изображений. Протаномалия средней степени, дейтераномалия средней степени, тританомалии слабой степени.
Таким образом, предложенный способ позволяет оценить качество цветового зрения у детей, включая детей дошкольного и младшего школьного возраста с определением степени и характера выявленных нарушений.