JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

تقدم هذه الورقة البروتوكولات وبيانات التحقق السريري لاستخدام تطبيق الهاتف الذكي لقياس الخطأ الانكساري بشكل شخصي.

Abstract

لتحسين الوصول إلى رعاية الرؤية وتمكين فحص الرؤية الجماعية ، تم تطوير تطبيق للهواتف الذكية لقياس الأخطاء الانكسارية. دون الحاجة إلى أي مرفق خارجي ، يمكن استخدام التطبيق الذي يعمل على هاتف مستقل من قبل الموظفين العاديين لقياس الانكسار الذاتي. تم اختبار صلاحيته تجريبيا في البيئات السريرية والمجتمعات المحرومة. يقدر التطبيق الخطأ الانكساري عن طريق قياس مسافات النقاط البعيدة لتمييز المحفزات البصرية. يمكن قياس الانكسار المكافئ الكروي والاستجماتيزم باستخدام أحرف Tumbling E وأنماط الشبكة ، على التوالي. الغرض من هذه الورقة هو وصف بروتوكولات القياس لإجراء الانكسار الذاتي باستخدام التطبيق. تم تقديم النتائج التجريبية مع 34 شخصا (30 عينا للمكافئ الكروي و 38 عينا لتقييم الاستجماتيزم). تمت مقارنة القياس باستخدام التطبيق بالطرق السريرية القياسية. كان متوسط الخطأ المطلق للانكسار المكافئ الكروي 0.63D ، وكان متوسط الخطأ المطلق لقياس الاستجماتيزم 0.28 د. بالإضافة إلى ذلك ، تم تسجيل 22 شخصا لتقييم قياس المسافة بين الحدقة (IPD) باستخدام التطبيق. كان متوسط الخطأ المطلق في قياس IPD مع التطبيق 1.2 مم. كما تم وصف بروتوكول قياس IPD باستخدام التطبيق.

Introduction

يعد الخطأ الانكساري غير المصحح (URE) سببا رئيسيا للعمى وضعف البصر في العالم ، حيث يصيب 861 إلى 116 مليون فرد2 ، على الرغم من أنه يمكن علاجه بالنظارات. أظهرت الدراسات أن انتشار URE في المناطق النائية مدفوع بشكل أساسي بانخفاض عدد المتخصصين في رعاية العيون وعدم وجود بنية تحتية صحية كافية لتوزيع النظارات3. على سبيل المثال، معدل انتشار ضعف البصر بسبب URE بين البالغين الذين تزيد أعمارهم عن 50 عاما في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى أعلى ب 10 مرات من انتشاره في البلدان المرتفعةالدخل 1.

مع التطورات الحالية في الصناعة ، انخفضت تكلفة النظارات إلى بضعة دولارات أمريكية فقط. ومع ذلك ، فإن تدريب أخصائيي العناية بالعيون مكلف ويستغرق وقتا طويلا - يتطلب سنوات من التدريب4. خلصت دراسة حديثة إلى أن انخفاض نصيب الفرد من الإنفاق على الصحة لا يزال يحد من التكامل الهادف لرعاية العيون في أنظمة الرعاية الصحية الأوسع ، لا سيما في المناطق النائية5. تشير هذه الحقائق القاتمة إلى الحاجة الماسة لجعل تشخيص URE متاحا.

بفضل قدرتها على تحمل التكاليف ، وانتشارها في كل مكان ، وصلاحيتها ، يمكن أن تلعب أدوات فحص الرؤية المستندة إلى الهواتف الذكية دورا محوريا في جهود فحص الرؤية6،7،8،9،10،11،12،13. قد تؤثر هذه الأدوات المبتكرة على رعاية صحة العيون من خلال توفير حل فعال من حيث التكلفة ومريح لفحص مشكلات الرؤية وتحديدها ومعالجتها ، خاصة في المجتمعات المحرومة.

أحد الأمثلة على هذه التكنولوجيا هو تطبيق Peek Acuity ، الذي قطع خطوات كبيرة في مجال فحص الرؤية عبر الهاتف المحمول. تم نشر هذا التطبيق لفحص عشرات الآلاف من الأفراد في بعض الدراسات في إفريقيا14،15،16. من خلال تقديم طريقة فعالة لقياس حدة البصر ، مكن تطبيق Peek Acuity مقدمي الرعاية الصحية من الوصول إلى المزيد من الأشخاص ، مما يجعله أداة مفيدة لمعالجة ضعف البصر. بالإضافة إلى حدة البصر ، تم أيضا اقتراح وتقييم التقنيات القائمة على الهواتف الذكية لقياس الخطأ الانكساري17،18. Salmerón-Campillo et al. استخدم شاشة هاتف ذكي لتقديم محفزات بصرية زرقاء في مقياس بصريات Badal لقياس حدة البصر والانكسار17. اختبر Tousignant et al. منكسر الهاتف الذكي Netra ، والذي يتكون من عارض مجهر محمول باليد مع إدخال هاتف ذكيفيه 18. بالمقارنة مع تطبيقات الهواتف الذكية العامة ، قد تحد المكونات أو المرفقات المخصصة بخلاف الهواتف الذكية في هذه الأنظمة من إمكانية الوصول إلى التكنولوجيا لأن المستخدمين يضطرون إلى شراء أجهزة مصنوعة خصيصا.

لمعالجة مشكلة إمكانية الوصول لفحص URE الجماعي ، قمنا بتطوير تطبيق الانكسار المستند إلى الهاتف الذكي (الشكل 1) ، والذي يستخدم الرؤية الحاسوبية والأساليب النفسية الفيزيائية لقياس الخطأ الانكساري19. يقيس التطبيق الانكسار الذاتي من خلال إيجاد النقاط البعيدة لمحفزات معينة (هبوط E للمكافئ الكروي والشبكة للاستجماتيزم) في مرضى قصر النظر. تتمثل الميزة الرئيسية للتطبيق في عدم الحاجة إلى مرفق مصمم خصيصا. يتم تنفيذ جميع المعالجة اللازمة لإجراء القياس على الجهاز داخل التطبيق ، ولا يتم تضمين أي حوسبة سحابية. وبالتالي ، يمكن قياس الانكسار دون الحاجة إلى توصيل التطبيق بالشبكة. مع الحد الأدنى من التدريب ، يمكن للأشخاص العاديين استخدام التطبيق لقياس انكسار المرضى إذا كانت هواتفهم الذكية متوافقة. تم تقييم دقة التطبيق سابقا مقابل طرق الاختبار السريريالقياسية 8. على الرغم من أن التطبيق قد لا يستخدم مباشرة لوصف النظارات ، إلا أنه من المحتمل استخدامه في فحص قصر النظر. في الآونة الأخيرة ، تم استخدامه بنجاح في فحص الرؤية بين طلاب المدارس في منطقة ريفية9. تقدم هذه الورقة بروتوكولات استخدام التطبيق لقياس الانكسار الذاتي.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

أجريت الدراسة وفقا لمبادئ إعلان هلسنكي في مستوصف ماس للعين والأذن (بوسطن، ماساتشوستس). تم الحصول على الموافقة المستنيرة من جميع المشاركين. تمت الموافقة على الدراسة من قبل مجالس المراجعة المؤسسية المحلية ل Mass Eye and Ear (بوسطن ، ماساتشوستس). كانت معايير إدراج الموضوع هي تشخيص قصر النظر وعدم وجود أمراض أخرى في العين ، مثل إعتام عدسة العين وأمراض الشبكية ، وفقا لأخصائي البصريات.

1. قياس المكافئ الكروي

  1. قم بتشغيل التطبيق وانقر فوق الزر الانكسار في الصفحة الرئيسية (الشكل 1). ضع الهاتف على بعد 2 متر على الأقل من المريض.
  2. حدد الزر E لمحفزات Tumbling E (الشكل 2). حدد العين المراد قياسها (يسار أو يمين) واطلب من المريض تغطية العين الأخرى.
  3. أمسك الهاتف بحيث تكون الشاشة في مواجهة المريض واضغط على زر البدء اسأل المريض عما إذا كان بإمكانه معرفة اتجاه جميع الأحرف المعروضة على شاشة الهاتف.
  4. إذا لم يتمكن المريض من معرفة اتجاه الحروف ، فحرك الهاتف تدريجيا نحو المريض.
  5. أثناء الاقتراب تدريجيا من المريض ، استمر في التحقق مما إذا كان بإمكانه التعرف على الحروف. توقف بمجرد أن يتمكن المريض من معرفة اتجاهات الحروف.
  6. اضغط على زر التحقق. ستظهر اتجاهات الحروف الحقيقية في نص على الشاشة. قارنها بتقرير المريض. إذا تطابقت جميع الإجابات الثلاثة ، فانقر فوق الزر صحيح لإنهاء الاختبار. إذا لم يتم الإبلاغ عن اتجاه أي من الأحرف بشكل صحيح، فانقر فوق الزر خطأ لإعادة الاختبار.

2. قياس الاستجماتيزم

  1. قم بتشغيل التطبيق وانقر فوق الزر الانكسار في الصفحة الرئيسية (الشكل 1). ابدأ من 2 متر على الأقل من المريض.
  2. حدد محفز Astigm 1 ، وهو نمط قرص الساعة (الجزء العلوي الأيمن الداخلي في الشكل 3). يتكون الحافز من سلسلة من مجموعات الخطوط من بقعة واحدة تشير إلى اتجاهات مختلفة ، مثل الساعة. تتضمن كل مجموعة خطوط 3 خطوط دقيقة متوازية.
  3. حدد العين المراد قياسها واطلب من المريض تغطية العين الأخرى. أمسك الهاتف بحيث تكون الشاشة في مواجهة المريض واضغط على زر البدء
  4. اسأل المريض عما إذا كانت مجموعة الخط في أي من الاتجاهات تظهر على شكل 3 خطوط منفصلة. إذا لم يتمكن المريض من رؤية خطوط منفصلة في أي من الاتجاهات ، فحرك الهاتف تدريجيا نحو المريض.
  5. استمر في التحقق من المريض أثناء اقتراب الحركة. توقف بمجرد أن يتمكن المريض من رؤية خطوط منفصلة في اتجاه واحد على الأقل.
  6. حدد محفزات Astigm 2 ، وهما بقعتان شبكيتان باللونين الأحمر والأخضر. هذه البقع أوسع في أحد طرفيها من الطرف الآخر (الجزء السفلي الأيمن في الشكل 3).
  7. قم بتدوير الهاتف حول المحور العمودي على شاشة الهاتف إلى موضع يكون فيه الشبكة تقريبا اتجاه مجموعة خطوط أوضح من Astigm 1.
  8. قم بضبط دوران الهاتف للعثور على أفضل مكان حيث يمكن للمريض رؤية بقع الشبكة الحمراء والخضراء بوضوح متساو. بمجرد العثور على أفضل بقعة ، انقر فوق الزر Point 1 لتسجيل النقطة البعيدة الأولى.
  9. بعد تسجيل النقطة 1 ، سيدور محفز Astigm 2 بزاوية 90 درجة تلقائيا. من النقطة البعيدة الأولى (موضع النقطة 1) ، حافظ على اتجاه الهاتف وحرك الهاتف أقرب حتى يتمكن المريض من رؤية بقع الشبكة الحمراء والخضراء بوضوح متساو وإخبار الطرف الأوسع.
  10. اضغط على الزر Point 2 لتسجيل النقطة البعيدة الثانية. مع تسجيل النقطتين البعيدتين ، يمكن للتطبيق حساب الخطأ الانكساري الكروي واللابؤرية وإظهار النتائج على الشاشة.
  11. في مربع رسالة النتيجة، انقر فوق الزر حفظ لحفظ النتيجة أو، إذا لزم الأمر، الزر إعادة الالتقاط لإعادة القياس.

3. قياس المسافة بين الحدقة (IPD)

  1. قم بتشغيل التطبيق وانقر فوق الزر IPD في الصفحة الرئيسية (الشكل 1). ضع الهاتف على بعد حوالي 40 سم من المريض على مستوى العين واطلب من المريض النظر إلى المصباح اليدوي.
  2. اضغط على الزر الدائري الموجود على اليمين لالتقاط صورة لوجه المريض. سيبدأ التطبيق بعد ذلك في معالجة الصورة.
  3. عندما يتم رسم اثنين من الشعيرات المتصالبة الخضراء على الشاشة (الشكل 4) ، افحص ما إذا كانت مواقعهما تتماشى مع مركز العينين. إذا كانت الإجابة بنعم ، فانقر فوق الزر حفظ.
  4. إذا لم يكن أي من الشعيرات المتقاطعة على ما يبدو في مركز العين ، فارفض القياس بالنقر فوق زر Retake للعودة إلى الخطوة 3.2 وإعادة القياس.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

النتائج

بالنسبة لهذه الدراسة ، تظهر واجهة اختبار الانكسار في الشكل 2. اعتمادا على المحفزات المحددة ، يقوم التطبيق بإجراء اختبار مكافئ كروي أو اختبار انكسار كامل. عند تحديد Tumbling E، يقيس التطبيق المكافئ الكروي (الشكل 2). عند تحديد محفزات صريف Astigma 1 أو...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

باستخدام التطبيق ، من الممكن لأي شخص ليس لديه تدريب احترافي على البصريات إجراء اختبارات الخطأ الانكساري الذاتية. تم إثبات تطبيقه في فحص الرؤية في دراسة حديثة لفحص العين بين الطلاب في سن المدرسة في منطقةريفية 9. بالمقارنة مع طرق فحص الرؤية الجماعية الأخرى ال?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Gang Luo لديه براءة اختراع تتعلق بقياس الانكسار. Gang Luo و Shrinivas Pundlik هما من مؤسسي EyeNexo LLC ، وهي شركة ناشئة تطور تطبيقات الهواتف الذكية لاختبارات الرؤية. لا يوجد تضارب مالي في المصالح للمؤلفين الآخرين.

Acknowledgements

تم تطوير تطبيق اختبار الانكسار بدعم جزئي من EY034345 منح المعاهد الوطنية للصحة وجائزة Harvard Catalyst (المركز الوطني للنهوض بالعلوم الانتقالية ، جائزة المعاهد الوطنية للصحة UL1 TR002541). المحتوى هو مسؤولية المؤلفين وحدهم ولا يمثل بالضرورة وجهات النظر الرسمية لجامعة هارفارد كاتاليست أو جامعة هارفارد ومراكز الرعاية الصحية الأكاديمية التابعة لها أو المعاهد الوطنية للصحة.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
SmartphoneSamsungGalaxycommercially available smartphone

References

  1. Steinmetz, J. D., et al. Causes of blindness and vision impairment in 2020 and trends over 30 years, and prevalence of avoidable blindness in relation to VISION 2020: the Right to Sight: an analysis for the Global Burden of Disease Study. Lancet Glob Health. 9 (2), e144-e160 (2021).
  2. Flaxman, S. R., et al. Global causes of blindness and distance vision impairment 1990-2020: a systematic review and meta-analysis. Lancet Glob Health. 5 (12), e1221-e1234 (2017).
  3. Holden, B. A., et al. Global vision impairment due to uncorrected presbyopia. Arch Ophthalmol. 126 (12), 1731-1739 (2008).
  4. Fricke, T. R., et al. Global cost of correcting vision impairment from uncorrected refractive error. Bull World Health Organ. 90 (10), 728-738 (2012).
  5. Bechange, S., et al. Strengths and weaknesses of eye care services in sub-Saharan Africa: a meta-synthesis of eye health system assessments. BMC Health Serv Res. 20 (1), 381(2020).
  6. Pundlik, S., Luo, G. Preliminary evaluation of a mobile device for dark adaptation measurement. Transl Vis Sci Technol. 8 (1), 1-11 (2019).
  7. Pundlik, S., Shivshanker, P., Nigalye, A., Luo, G., Husain, D. Evaluation of a mobile app for dark adaptation measurement in individuals with age-related macular degeneration. Sci Rep. 13 (1), 22191(2023).
  8. Luo, G., et al. Preliminary evaluation of a smartphone app for refractive error measurement. Transl Vis Sci Technol. 11 (2), 40(2022).
  9. Wang, Z., Kempen, J., Luo, G. Using smartphones to enhance vision screening in rural areas: Pilot study. JMIR Format Research. 8, e55270(2024).
  10. Pundlik, S., Tomasi, M., Liu, R., Houston, K., Luo, G. Development and preliminary evaluation of a smartphone app for measuring eye alignment. Transl Vis Sci Technol. 8 (1), 19(2019).
  11. Luo, G., Pundlik, S., Tomasi, M., Houston, K. Using an automated Hirschberg test App to evaluate ocular alignment. J Vis Exp. (157), e60908(2020).
  12. Cheng, W., et al. A smartphone ocular alignment measurement app in school screening for strabismus. BMC Ophthalmol. 21 (1), 150(2021).
  13. Marusic, S., Luo, G., Raghuram, A. Myopia screening smartphone App: Validity in assessing refractive error in a pediatric cohort. Invest Ophthalmol Vis Sci. 63 (7), 1447-F0405 (2022).
  14. Andersen, T., et al. Implementing a school vision screening program in Botswana using smartphone technology. Telemed e-Health. 26 (2), 255-258 (2020).
  15. Manus, M., van der Linde, J., Kuper, H., Olinger, R., Swanepoel De, W. Community-based hearing and vision screening in schools in low-income communities using mobile health technologies. Lang Speech Hear Serv Sch. 52 (2), 568-580 (2021).
  16. Eksteen, S., Eikelboom, R. H., Kuper, H., Launer, S., Swanepoel, D. W. Prevalence and characteristics of hearing and vision loss in preschool children from low income South African communities: results of a screening program of 10,390 children. BMC Pediat. 22 (1), 22(2022).
  17. Salmerón-Campillo, R. M., et al. Measuring visual acuity and spherical refraction with smartphone screens emitting blue light. J Optomet. 17 (1), 100494(2024).
  18. Tousignant, B., Garceau, M. C., Bouffard-Saint-Pierre, N., Bellemare, M. M., Hanssens, J. -M. Comparing the Netra smartphone refractor to subjective refraction. Clin Exp Optomet. 103 (4), 501-506 (2020).
  19. Measuring eye refraction. US patent. , 11903644 (2024).
  20. Thibos, L. N., Wheeler, W., Horner, D. Power vectors: An application of Fourier analysis to the description and statistical analysis of refractive error. Optomet Vis Sci. 74 (6), 367-375 (1997).
  21. Lundh, B. I., Derefeldt, G., Nyberg, S., Lennerstrand, G. Picture simulation of contrast sensitivity in organic and functional amblyopia. Acta Ophthalmol. 59 (5), 774-783 (1981).
  22. D'Souza, H., Kun, A., Martinson, S., Bejarano, L., McCole, S. The positive predictive value of photoscreening devices for amblyogenic conditions. J Am Assoc Pediat Ophthalmol Strabismus. 25 (6), 342.e341-342.e344 (2021).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

E IPD

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved