Synskärpa

"6/6", "20/20" och "20/20 vision" omdirigerar hit. För datum, se 6 juni . För annan användning, se 2020 (disambiguation) och 2020 Vision (disambiguation) .

Synskärpa
Ett typiskt Snellen-diagram som ofta används för synskärpa.
MeSH
MedlinePlus
LOINC	28631-0

LogMAR – ETDRS-diagram

Synskärpa ( VA ) hänvisar vanligtvis till klarheten i synen , men bedömer tekniskt en persons förmåga att känna igen små detaljer med precision. Synskärpan beror på optiska och neurala faktorer. Optiska faktorer i ögat påverkar skärpan i en bild på dess näthinna . Neurala faktorer inkluderar hälsan och funktionen hos näthinnan, hos de neurala vägarna till hjärnan och av hjärnans tolkningsförmåga.

Den synskärpa som oftast hänvisas till är avståndsskärpa eller fjärrskärpa (t.ex. "20/20 vision"), som beskriver någons förmåga att känna igen små detaljer på långt avstånd. Denna förmåga är äventyrad hos personer med närsynthet , även känd som närsynthet eller närsynthet. En annan synskärpa är nära skärpa , som beskriver någons förmåga att känna igen små detaljer på nära avstånd. Denna förmåga äventyras hos personer med översynthet , även känd som långsynthet eller långsynthet.

En vanlig optisk orsak till låg synskärpa är brytningsfel (ametropi): fel i hur ljuset bryts i ögongloben. Orsaker till brytningsfel inkluderar aberrationer i formen av ögongloben eller hornhinnan och linsens minskade förmåga att fokusera ljus. När den kombinerade brytningskraften hos hornhinnan och linsen är för hög för ögonglobens längd, kommer näthinnebilden att vara i fokus framför näthinnan och ur fokus på näthinnan, vilket ger närsynthet. En liknande dåligt fokuserad näthinnebild inträffar när den kombinerade brytningskraften hos hornhinnan och linsen är för låg för ögonglobens längd förutom att den fokuserade bilden är bakom näthinnan, vilket ger översynthet. Normal brytningsförmåga kallas emmetropi . Andra optiska orsaker till låg synskärpa inkluderar astigmatism , där konturer av en viss orientering är suddiga, och mer komplexa oregelbundenheter i hornhinnan.

Brytningsfel kan oftast korrigeras med optiska medel (som glasögon , kontaktlinser och brytningskirurgi ). Till exempel, vid närsynthet, är korrigeringen att minska kraften i ögats brytning med en så kallad minuslins.

Neurala faktorer som begränsar skärpan finns i näthinnan, i vägarna till hjärnan eller i hjärnan. Exempel på tillstånd som påverkar näthinnan inkluderar lossad näthinna och makuladegeneration . Exempel på tillstånd som påverkar hjärnan inkluderar amblyopi (orsakad av att den visuella hjärnan inte har utvecklats ordentligt i tidig barndom) och av hjärnskador, såsom från traumatisk hjärnskada eller stroke. När optiska faktorer korrigeras för kan skärpa betraktas som ett mått på neural funktion.

Synskärpan mäts vanligtvis under fixering, dvs. som ett mått på central (eller foveal ) syn, av den anledningen att den är högst i mitten.). Däremot kan skärpa i perifert seende vara av lika stor betydelse i vardagen. Skärpan avtar mot periferin först brant och sedan mer gradvis, på ett omvänt-linjärt sätt (dvs. nedgången följer ungefär en hyperbel ). Nedgången är enligt E ₂ /( E ₂ + E ), där E är excentricitet i grader synvinkel , och E ₂ är en konstant på cirka 2 grader. Vid 2 grader excentricitet, till exempel, är skärpan halva foveala värdet.

Observera att synskärpa är ett mått på hur bra små detaljer löses upp i mitten av synfältet; det anger därför inte hur större mönster känns igen. Enbart synskärpa kan således inte bestämma den övergripande kvaliteten på synfunktionen.

Definition

Ögonundersökning för synskärpa

Synskärpa är ett mått på den rumsliga upplösningen av det visuella bearbetningssystemet . VA, som det ibland hänvisas till av optiker, testas genom att kräva att den person vars syn testas identifierar så kallade optotyper – stiliserade bokstäver, Landolt-ringar, pediatriska symboler, symboler för analfabeter , standardiserade kyrilliska bokstäver i Golovin . –Sivtsev-bord , eller andra mönster – på ett tryckt diagram (eller på annat sätt) från ett visst visningsavstånd. Optotyper representeras som svarta symboler mot en vit bakgrund (dvs. vid maximal kontrast ). Avståndet mellan personens ögon och testdiagrammet ställs in så att det approximerar " optisk oändlighet " på det sätt som linsen försöker fokusera (avlägsen skärpa), eller på ett definierat läsavstånd (nära skärpa).

Ett referensvärde över vilket synskärpan anses vara normal kallas 6/6-seende, vars USC- motsvarighet är 20/20-seende: Vid 6 meter eller 20 fot kan ett mänskligt öga med denna prestanda separera konturer som är ungefär 1,75 mm från varandra. Vision på 6/12 motsvarar lägre prestanda, medan syn på 6/3 motsvarar bättre prestanda. Normala individer har en skärpa på 6/4 eller bättre (beroende på ålder och andra faktorer).

I uttrycket 6/x vision är täljaren (6) avståndet i meter mellan motivet och diagrammet och nämnaren ( x ) det avstånd på vilket en person med 6/6 skärpa skulle urskilja samma optotyp. Således betyder 6/12 att en person med 6/6 syn skulle urskilja samma optotyp på 12 meters avstånd (dvs. på dubbelt så långt avstånd). Detta motsvarar att säga att med 6/12 vision har personen hälften av den rumsliga upplösningen och behöver dubbelt så stor för att urskilja optotypen.

Ett enkelt och effektivt sätt att ange skärpa är att omvandla bråket till en decimal: 6/6 motsvarar då en skärpa (eller en Visus) på 1,0 (se uttryck nedan), medan 6/3 motsvarar 2,0, vilket ofta uppnås av välkorrigerade friska unga försökspersoner med binokulärt seende . Att ange skärpa som ett decimaltal är standard i europeiska länder, vilket krävs av den europeiska normen (EN ISO 8596, tidigare DIN 58220).

Det exakta avståndet vid vilket skärpan mäts är inte viktigt så länge det är tillräckligt långt borta och storleken på optotypen på näthinnan är densamma. Den storleken anges som en visuell vinkel , vilket är vinkeln vid ögat under vilken optotypen visas. För 6/6 = 1,0 skärpa är storleken på en bokstav på Snellen-diagrammet eller Landolt C -diagrammet en synvinkel på 5 bågminuter (1 båge min = 1/60 av en grad). Genom utformningen av en typisk optotyp (som en Snellen E eller en Landolt C), är det kritiska gapet som måste lösas 1/5 av detta värde, dvs 1 båge min. Det senare är det värde som används i den internationella definitionen av synskärpa:

skärpa = 1 / gapstorlek [båge min] .

Skärpa är ett mått på synprestanda och relaterar inte till glasögonreceptet som krävs för att korrigera synen. Istället försöker en synundersökning hitta det recept som ger den bästa möjliga korrigerade visuella prestanda. Den resulterande skärpan kan vara större eller mindre än 6/6 = 1,0. Faktum är att en patient som diagnostiserats med 6/6 syn ofta faktiskt har högre synskärpa eftersom, när denna standard har uppnåtts, individen anses ha normal (i betydelsen ostörd) syn och mindre optotyper testas inte. Försökspersoner med 6/6 syn eller "bättre" (20/15, 20/10, etc.) kan fortfarande ha nytta av en glasögonkorrigering för andra problem relaterade till synsystemet, såsom översynthet , ögonskador eller ålderssynthet .

Mått

Manuellt handögontest i Ghana (2018).

Synskärpa mäts med en psykofysisk procedur och relaterar som sådan de fysiska egenskaperna hos en stimulans till en individs uppfattning och deras resulterande svar. Mätning kan göras genom att använda ett ögondiagram som uppfunnits av Ferdinand Monoyer , med optiska instrument eller genom datoriserade tester som FrACT.

Se till att betraktningsförhållandena överensstämmer med standarden, såsom korrekt belysning av rummet och ögondiagrammet, korrekt betraktningsavstånd, tillräckligt med tid för att svara, feltillägg och så vidare. I europeiska länder är dessa villkor standardiserade av den europeiska normen (EN ISO 8596, tidigare DIN 58220).

Historia

År	Händelse
1843	Syntesttyper uppfanns 1843 av den tyske ögonläkaren Heinrich Kuechler (1811–1873), i Darmstadt , Tyskland. Han argumenterar för behovet av att standardisera syntest och producerar tre lästabeller för att undvika memorering.
1854	Eduard Jäger von Jaxtthal , en ögonläkare från Wien , gör förbättringar av testtyper för ögondiagram som utvecklades av Heinrich Kuechler. Han publicerar, på tyska, franska, engelska och andra språk, en uppsättning läsprover för att dokumentera funktionell vision. Han använder typsnitt som fanns tillgängliga i det statliga tryckeriet i Wien 1854 och märker dem med numren från den tryckerikatalogen, för närvarande känd som Jaeger-nummer.
1862	Herman Snellen , en holländsk ögonläkare, publicerar i Utrecht sin "Optotypi ad visum determinandum" ("Probebuchstaben zur Bestimmung der Sehschärfe"), det första visuella diagrammet baserat på "Optotyper", som förespråkar behovet av standardiserade syntester. Snellens Optotyper är inte identiska med de testbokstäver som används idag. De trycktes i ett " egyptisk paragon"-typsnitt (dvs med seriffer ).
1888	Edmund Landolt introducerar den trasiga ringen, nu känd som Landolt-ringen, som senare blir en internationell standard.
1894	Theodor Wertheim i Berlin presenterar detaljerade mätningar av skärpa i perifert seende .
1978	Hugh Taylor använder dessa designprinciper för en "Tumbling E Chart" för analfabeter, senare använd för att studera synskärpan hos australiensiska aboriginaler .
1982	Rick Ferris et al. från National Eye Institute väljer LogMAR-diagramlayouten , implementerad med Sloan-bokstäver, för att etablera en standardiserad metod för mätning av synskärpa för Early Treatment of Diabetic Retinopathy Study (ETDRS). Dessa diagram används i alla efterföljande kliniska studier och gjorde mycket för att bekanta yrket med den nya layouten och utvecklingen. Data från ETDRS användes för att välja bokstavskombinationer som ger varje rad samma genomsnittliga svårighetsgrad, utan att använda alla bokstäver på varje rad.
1984	International Council of Ophthalmology godkänner en ny "Visual Acuity Measurement Standard", som också innehåller ovanstående funktioner.
1988	Antonio Medina och Bradford Howland från Massachusetts Institute of Technology utvecklar ett nytt ögontestdiagram med bokstäver som blir osynliga med minskande skärpa, snarare än suddiga som i standarddiagram. De demonstrerar den godtyckliga karaktären hos Snellen-fraktionen och varnar för noggrannheten hos synskärpan som bestäms med hjälp av diagram av olika bokstavstyper, kalibrerade av Snellens system.

Fysiologi

Dagsljusseendet (dvs fotopiskt seende ) undergrävs av konreceptorceller som har hög rumsdensitet (i den centrala fovea ) och tillåter hög skärpa på 6/6 eller bättre. I svagt ljus (dvs. scotopisk syn ) har kottarna inte tillräcklig känslighet och synen undergrävs av stavar . Rumslig upplösning är då mycket lägre. Detta beror på rumslig summering av stavar , dvs ett antal stavar går samman till en bipolär cell , som i sin tur ansluter till en ganglioncell , och den resulterande enheten för upplösning är stor och skärpan liten. Observera att det inte finns några stavar i mitten av synfältet ( foveola ) , och högsta prestanda i svagt ljus uppnås i nära perifert seende .

Den maximala vinkelupplösningen för det mänskliga ögat är 28 bågsekunder eller 0,47 bågminuter, detta ger en vinkelupplösning på 0,008 grader, och på ett avstånd av 1 km motsvarar 136 mm. Detta är lika med 0,94 bågminuter per linjepar (en vit och en svart linje), eller 0,016 grader. För ett pixelpar (en vit och en svart pixel) ger detta en pixeltäthet på 128 pixlar per grad (PPD).

6/6 vision definieras som förmågan att lösa upp två ljuspunkter åtskilda av en synvinkel på en bågminuter, motsvarande 60 PPD, eller cirka 290–350 pixlar per tum för en skärm på en enhet som hålls 250 till 300 mm från ögat.

Sålunda är synskärpa, eller upplösningsförmåga (i dagsljus, central syn), egenskapen hos koner. För att lösa detaljer måste ögats optiska system projicera en fokuserad bild på fovea , en region inuti gula fläcken som har den högsta tätheten av kon- fotoreceptorceller (den enda sortens fotoreceptorer som finns i foveans centrum med en diameter på 300 μm), alltså har den högsta upplösningen och bästa färgseendet. Skärpa och färgseende, trots att de förmedlas av samma celler, är olika fysiologiska funktioner som inte hänger ihop förutom genom position. Skärpa och färgseende kan påverkas oberoende av varandra.

Diagrammet visar det mänskliga ögats relativa skärpa på den horisontella meridianen. Den döda fläcken är på ca 15,5° i riktning utåt (t.ex. i vänster synfält för vänster öga).

Kornet i en fotografisk mosaik har lika begränsad upplösningsförmåga som "kornet" i näthinnemosaiken . För att se detaljer måste två uppsättningar receptorer interveneras av en mittuppsättning. Den maximala upplösningen är att 30 sekunders båge, motsvarande foveal konens diameter eller vinkeln vid ögats nodalpunkt. För att få mottagning från varje kon, som det skulle vara om synen var på mosaikbasis, måste det "lokala tecknet" erhållas från en enda kon via en kedja av en bipolär, ganglion och lateral geniculate cell vardera. En nyckelfaktor för att få detaljerad syn är dock hämning. Detta förmedlas av neuroner såsom amakrinceller och horisontella celler, som funktionellt gör spridningen eller konvergensen av signaler inaktiv. Denna tendens till en-till-en-överföring av signaler drivs av ljusning av centrum och dess omgivning, vilket utlöser hämningen som leder till en en-till-en-ledning. Detta scenario är dock sällsynt, eftersom koner kan ansluta till både dvärg och platta (diffusa) bipolärer, och amakrina och horisontella celler kan slå samman meddelanden lika enkelt som att hämma dem.

Ljus färdas från fixeringsobjektet till fovea genom en imaginär bana som kallas den visuella axeln. Ögats vävnader och strukturer som finns i den visuella axeln (och även vävnaderna intill den) påverkar bildens kvalitet. Dessa strukturer är: tårfilm, hornhinna, främre kammaren, pupillen, linsen, glaskroppen och slutligen näthinnan. Den bakre delen av näthinnan, kallad retinalt pigmentepitel (RPE) ansvarar bland annat för att absorbera ljus som passerar näthinnan så att det inte kan studsa till andra delar av näthinnan. Hos många ryggradsdjur, som katter, där hög synskärpa inte är en prioritet, finns ett reflekterande tapetumlager som ger fotoreceptorerna en "andra chans" att absorbera ljuset och därmed förbättra förmågan att se i mörker. Det är detta som gör att ett djurs ögon till synes lyser i mörkret när ett ljus lyser på dem. RPE har också en viktig funktion att återvinna de kemikalier som används av stavarna och konerna vid fotondetektion. Om RPE är skadad och inte städar upp kan detta bli blindhet.

Liksom i en fotografisk lins påverkas synskärpan av pupillens storlek. Optiska aberrationer i ögat som minskar synskärpan är maximalt när pupillen är störst (cirka 8 mm), vilket inträffar i svagt ljus. När pupillen är liten (1–2 mm) kan bildskärpan begränsas av diffraktion av pupillen (se diffraktionsgräns ) . Mellan dessa ytterligheter finns den pupilldiameter som i allmänhet är bäst för synskärpa i normala, friska ögon; detta tenderar att vara runt 3 eller 4 mm.

Om ögats optik annars vore perfekt, teoretiskt sett, skulle skärpan begränsas av pupilldiffraktion, vilket skulle vara en diffraktionsbegränsad skärpa på 0,4 minuters båge (minarc) eller 6/2,6 skärpa. De minsta koncellerna i fovea har storlekar motsvarande 0,4 minarc av synfältet, vilket också sätter en nedre gräns för skärpan. Den optimala skärpan på 0,4 minarc eller 6/2,6 kan demonstreras med hjälp av en laserinterferometer som kringgår eventuella defekter i ögats optik och projicerar ett mönster av mörka och ljusa band direkt på näthinnan. Laserinterferometrar används nu rutinmässigt hos patienter med optiska problem, såsom grå starr , för att bedöma näthinnans hälsa innan de utsätts för operation.

Synbarken är den del av hjärnbarken i den bakre delen av hjärnan som ansvarar för bearbetning av visuella stimuli, kallad occipitalloben . Den centrala 10° av fältet (ungefär förlängningen av gula fläcken ) representeras av minst 60% av den visuella cortex. Många av dessa neuroner tros vara direkt involverade i synskärpa.

Korrekt utveckling av normal synskärpa beror på att en människa eller ett djur har normal synpåverkan när den är mycket ung. Alla visuella brister, det vill säga allt som stör sådan input under en längre tidsperiod, såsom grå starr , kraftig ögonvridning eller skelning , anisometropi (ojämnt brytningsfel mellan de två ögonen) eller täckning eller lappning av ögat under medicinsk behandling , kommer vanligtvis att resultera i en allvarlig och permanent minskning av synskärpa och mönsterigenkänning i det drabbade ögat om det inte behandlas tidigt i livet, ett tillstånd som kallas amblyopi . Den minskade skärpan återspeglas i olika abnormiteter i cellegenskaper i synbarken. en markant minskning av antalet celler kopplade till det drabbade ögat såväl som celler kopplade till båda ögonen i det kortikala området V1 , vilket resulterar i en förlust av stereopsis , dvs. . Den tidsperiod under vilken ett djur är mycket känsligt för en sådan synförlust kallas den kritiska perioden .

Ögat är kopplat till synbarken genom att synnerven kommer ut från baksidan av ögat. De två synnerverna möts bakom ögonen vid den optiska chiasmen , där ungefär hälften av fibrerna från varje öga korsar över till den motsatta sidan och förenar fibrer från det andra ögat som representerar motsvarande synfält, varvid de kombinerade nervfibrerna från båda ögonen bildas optikkanalen . _ Detta utgör i slutändan den fysiologiska grunden för binokulärt seende . Trådarna sträcker sig till en relästation i mellanhjärnan som kallas den laterala geniculate nucleus , en del av thalamus , och sedan till den visuella cortex längs en samling nervfibrer som kallas optisk strålning .

Alla patologiska processer i synsystemet, även hos äldre människor utöver den kritiska perioden, kommer ofta att orsaka minskad synskärpa. Att mäta synskärpan är alltså ett enkelt test för att få tillgång till hälsan hos ögonen, synhjärnan eller vägen till hjärnan. Varje relativt plötslig minskning av synskärpan är alltid en anledning till oro. Vanliga orsaker till minskad synskärpa är grå starr och ärrade hornhinnor , som påverkar den optiska vägen, sjukdomar som påverkar näthinnan, såsom makuladegeneration och diabetes , sjukdomar som påverkar den optiska vägen till hjärnan såsom tumörer och multipel skleros , och sjukdomar som påverkar synbarken såsom tumörer och stroke.

Även om upplösningsförmågan beror på storleken och packningsdensiteten hos fotoreceptorerna, måste nervsystemet tolka receptorernas information. Enligt encellsexperiment på katt och primat är olika ganglieceller i näthinnan inställda på olika rumsliga frekvenser , så vissa ganglieceller på varje plats har bättre skärpa än andra. I slutändan verkar det dock som om storleken på en lapp av kortikal vävnad i synområdet V1 som bearbetar en given plats i synfältet (ett koncept som kallas kortikal förstoring ) är lika viktig för att bestämma synskärpan. I synnerhet är den storleken störst i foveas centrum och minskar med ökande avstånd därifrån.

Optiska aspekter

Förutom receptorernas neurala anslutningar är det optiska systemet en lika nyckelaktör i näthinneupplösning. I det ideala ögat kan bilden av ett diffraktionsgitter sträcka sig 0,5 mikrometer på näthinnan. Detta är dock absolut inte fallet, och dessutom kan pupillen orsaka diffraktion av ljuset. Således kommer svarta linjer på ett galler att blandas med de mellanliggande vita linjerna för att få ett grått utseende. Defekta optiska problem (som okorrigerad närsynthet) kan göra det värre, men lämpliga linser kan hjälpa. Bilder (såsom gitter) kan skärpas genom lateral inhibering, dvs. mer högexiterade celler som hämmar de mindre exciterade cellerna. En liknande reaktion är i fallet med kromatiska aberrationer, där färgkanterna runt svartvita föremål hämmas på liknande sätt.

Uttryck

Synskärpa skalor

20 fot	10 fot	6 m	3 m	Decimal	MAR	LogMAR
20/1000	10/500	6/300	3/150	0,02	50	1,70
20/800	10/400	6/240	3/120	0,025	40	1,60
20/600	10/300	6/180	3/90	0,033	30	1,48
20/500	10/250	6/150	3/75	0,04	25	1,40
20/400	10/200	6/120	3/60	0,05	20	1.30
20/300	10/150	6/90	3/45	0,067	15	1.18
20/250	10/125	6/75	3/37	0,08	12.5	1.10
20/200	10/100	6/60	3/30	0,10	10	1.00
20/160	10/80	6/48	3/24	0,125	8	0,90
20/125	10/62	6/38	19/3	0,16	6,25	0,80
20/100	10/50	6/30	3/15	0,20	5	0,70
20/80	10/40	24/6	3/12	0,25	4	0,60
20/60	30/10	18/6	3/9	0,33	3	0,48
20/50	25/10	15/6	3/7,5	0,40	2.5	0,40
20/40	20/10	6/12	3/6	0,50	2	0,30
20/30	10/15	6/9	3/4,5	0,67	1.5	0,18
20/25	10/12	6/7,5	3/4	0,80	1,25	0,10
20/20	10/10	6/6	3/3	1.00	1	0,00
20/16	10/8	6/4,8	3/2,4	1,25	0,8	−0,10
20/12.5	10/6	6/3,8	3/2	1,60	0,625	−0,20
20/10	10/5	6/3	3/1,5	2.00	0,5	−0,30
20/8	10/4	6/2,4	3/1.2	2,50	0,4	−0,40
20/6.6	10/3.3	6/2	3/1	3.00	0,333	−0,48

Synskärpan mäts ofta enligt storleken på bokstäverna som visas på ett Snellen-diagram eller storleken på andra symboler, såsom Landolt Cs eller E-diagrammet .

I vissa länder uttrycks skärpan som en vulgär bråkdel och i vissa som ett decimaltal . Med mätaren som måttenhet uttrycks (fraktionell) synskärpa i förhållande till 6/6. Annars, med hjälp av foten, uttrycks synskärpan i förhållande till 20/20. För alla praktiska ändamål är 20/20 vision likvärdig med 6/6. I decimalsystemet definieras skärpa som det reciproka värdet av storleken på gapet (mätt i bågminuter) för den minsta Landolt C , vars orientering kan identifieras tillförlitligt. Ett värde på 1,0 är lika med 6/6.

LogMAR är en annan vanligt förekommande skala, uttryckt som ( dekadisk ) logaritmen för den minsta upplösningsvinkeln (MAR), som är den reciproka av skärpatalet. LogMAR-skalan omvandlar den geometriska sekvensen av ett traditionellt diagram till en linjär skala. Den mäter synskärpa: positiva värden indikerar synförlust, medan negativa värden anger normal eller bättre synskärpa. Denna skala används ofta kliniskt och i forskning eftersom linjerna är lika långa och så att den bildar en kontinuerlig skala med lika stora intervall mellan punkter, till skillnad från Snellen-diagram, som har olika antal bokstäver på varje linje.

En synskärpa på 6/6 beskrivs ofta som att en person kan se detaljer från 6 meter (20 fot) bort på samma sätt som en person med "normal" syn skulle se från 6 meter. Om en person har en synskärpa på 6/12, sägs han se detaljer på 6 meters avstånd på samma sätt som en person med "normal" syn skulle se det på 12 meters avstånd.

Definitionen av 6/6 är något godtycklig, eftersom mänskliga ögon vanligtvis har högre skärpa, som Tscherning skriver, "Vi har också funnit att de bästa ögonen har en synskärpa som närmar sig 2, och vi kan vara nästan säkra på att om, med en bra belysning, skärpan är bara lika med 1, ögat uppvisar defekter som är tillräckligt uttalade för att lätt kunna fastställas." De flesta observatörer kan ha en binokulär skärpa överlägsen 6/6; gränsen för skärpa i det blotta ögat är runt 6/3–6/2,4 (20/10–20/8), även om 6/3 var den högsta poäng som registrerats i en studie av några amerikanska professionella idrottare. Vissa rovfåglar , såsom hökar , tros ha en skärpa på omkring 20/2; i detta avseende är deras syn mycket bättre än mänsklig syn.

När synskärpan är under den största optotypen på diagrammet, reduceras läsavståndet tills patienten kan läsa det. När patienten kan läsa diagrammet noteras bokstavsstorleken och testavståndet. Om patienten inte kan läsa diagrammet på något avstånd testas de enligt följande:

namn	Förkortning	Definition
Räkna fingrar	CF	Förmåga att räkna fingrar på ett givet avstånd. Denna testmetod används endast efter att det har fastställts att patienten inte kan urskilja någon av bokstäverna, ringarna eller bilderna på skärpediagrammet. Bokstäverna CF och testavståndet skulle representera patientens skärpa. Till exempel skulle registreringen av CF 5' innebära att patienten kunde räkna granskarens fingrar från ett maximalt avstånd av 5 fot direkt framför undersökaren. (Resultaten av detta test, på samma patient, kan variera från undersökare till undersökare. Detta beror mer på storleksskillnaderna mellan de olika undersökarnas händer och fingrar, än på fluktuerande syn.)
Handrörelse	HM	Förmåga att urskilja om det finns rörelse av undersökarens hand direkt framför patientens ögon. Denna testmetod används endast efter att en patient visat liten eller ingen framgång med Counting Fingers-testet. Bokstäverna HM och testavståndet skulle representera patientens skärpa. Till exempel skulle inspelningen HM 2' innebära att patienten kunde urskilja rörelse av undersökarens hand från ett maximalt avstånd av 2 fot direkt framför undersökaren. (Resultaten av Hand Motion-testet registreras ofta utan testavståndet. Detta beror på att detta test utförs efter att patienten inte kan "klara" Counting Fingers-testet. Vid denna tidpunkt är undersökaren vanligtvis direkt framför av patienten, och det antas att handrörelsetestet utförs på ett testavstånd av 1 fot eller mindre.)
Ljus Perception	LP	Förmåga att uppfatta vilket ljus som helst. Denna testmetod används endast efter att en patient visat liten eller ingen framgång med handrörelsetestet. I det här testet lyser en undersökare med ett pennljus mot patientens pupill och ber patienten att antingen peka på ljuskällan eller beskriva riktningen som ljuset kommer från (upp, ut, rakt fram, ner och ut, etc.). Om patienten kan uppfatta ljus, registreras bokstäverna LP för att representera patientens skärpa. registreras bokstäverna NLP ( No L ight P erception ). En patient utan ljusuppfattning på ett öga anses vara blind i respektive öga. Om NLP registreras i båda ögonen beskrivs patienten ha total blindhet.

Juridiska definitioner

Olika länder har definierat lagstadgade gränser för dålig synskärpa som kvalificerar sig som funktionshinder. Till exempel, i Australien definierar Social Security Act blindhet som:

En person uppfyller kriterierna för permanent blindhet enligt 95 § i socialförsäkringslagen om den korrigerade synskärpan är mindre än 6/60 på Snellen-skalan på båda ögonen eller om det finns en kombination av synfel som ger samma grad av permanent syn förlust.

I USA definierar den relevanta federala lagen blindhet enligt följande:

Termen "blindhet" betyder central synskärpa på 20/200 eller mindre i det bättre ögat med användning av en korrigerande lins. Ett öga som åtföljs av en begränsning i synfältet så att synfältets bredaste diameter överskrider en vinkel som inte är större än 20 grader ska i denna punkt anses ha en central synskärpa på 20/200 eller mindre .

En persons synskärpa registreras som dokumenterar följande: om testet var för seende på avstånd eller nära syn, ögat/ögonen utvärderade och om korrigerande linser (dvs. glasögon eller kontaktlinser ) användes:

• Avstånd från diagrammet
  • D (avstånd) för utvärderingen gjord på 20 fot (6 m).
  • N (nära) för utvärderingen gjord vid 15,7 tum (400 mm).
• Ögat utvärderat
  • OD (latin oculus dexter ) för höger öga.
  • OS (latin oculus sinister ) för vänster öga.
  • OU (latin oculi uterque ) för båda ögonen.
• Användning av glasögon under testet
  • cc (latin cum correctore ) med korrigerare.
  • sc: (Latin sine correctore ) utan korrigerare.
• Pinhole occluder
  • Förkortningen PH följs av synskärpan mätt med en nålhålsockluderare, som tillfälligt korrigerar för brytningsfel som närsynthet eller astigmatism.
  • PHNI betyder ingen förbättring av synskärpan med hjälp av en pinhole occluder.

Så, avlägsen synskärpa på 6/10 och 6/8 med nålhål i höger öga blir: DscOD 6/10 PH 6/8. Avlägsen synskärpa av räknefingrar och 6/17 med nålhål i vänster öga kommer att vara: DscOS CF PH 6/17. Nära synskärpa på 6/8 med nålhål kvar på 6/8 i båda ögonen med glasögon kommer att vara: NccOU 6/8 PH 6/8.

"Dynamisk synskärpa" definierar ögats förmåga att visuellt urskilja fina detaljer i ett rörligt föremål.

Mätöverväganden

Mätning av synskärpan innebär mer än att kunna se optotyperna. Patienten ska vara samarbetsvillig, förstå optotyperna, kunna kommunicera med läkaren och många fler faktorer. Om någon av dessa faktorer saknas, kommer mätningen inte att representera patientens verkliga synskärpa.

Synskärpa är ett subjektivt test som innebär att om patienten är ovillig eller oförmögen att samarbeta kan testet inte göras. En patient som är sömnig, berusad eller har någon sjukdom som kan förändra deras medvetande eller mentala status, kanske inte uppnår sin maximala skärpa.

Patienter som är analfabeter på det språk vars bokstäver och/eller siffror förekommer på diagrammet kommer att registreras med mycket låg synskärpa om detta inte är känt. Vissa patienter kommer inte att berätta för undersökaren att de inte känner till optotyperna, om de inte frågas direkt om det. Hjärnskada kan leda till att en patient inte kan känna igen tryckta bokstäver eller inte kan stava till dem.

En motorisk oförmåga kan få en person att reagera felaktigt på den visade optotypen och påverka synskärpans mätning negativt.

Variabler som pupillstorlek, bakgrundsanpassningsluminans, presentationslängd, typ av optotyp som används, interaktionseffekter från intilliggande synkonturer (eller "crowding") kan alla påverka synskärpans mätning.

Tester på barn

Huvudartikel: Spädbarns syn

Den nyföddas synskärpa är cirka 6/133, och utvecklas till 6/6 långt efter sex månaders ålder hos de flesta barn, enligt en studie publicerad 2009.

Mätning av synskärpa hos spädbarn, pre-verbala barn och speciella populationer (till exempel funktionshindrade individer) är inte alltid möjlig med ett bokstavsdiagram. För dessa populationer är specialiserade tester nödvändiga. Som ett grundläggande undersökningssteg ska man kontrollera om visuella stimuli kan fixeras, centreras och följas.

Mer formell testning med tekniker med prioriterade utseende använder Teller-skärpkort (presenterade av en tekniker bakom ett fönster i väggen) för att kontrollera om barnet är mer visuellt uppmärksamt på en slumpmässig presentation av vertikala eller horisontella galler på ena sidan jämfört med en tom sida på andra sidan – stängerna blir gradvis finare eller närmare varandra, och slutpunkten noteras när barnet i sin vuxenvårdares knä lika föredrar de två sidorna.

En annan populär teknik är elektrofysiologiska tester som använder visuellt framkallade (kortikala) potentialer (VEP eller VECP), som kan användas för att uppskatta synskärpan i tveksamma fall och förväntade fall av allvarlig synförlust som Lebers medfödda amauros .

VEP-testning av skärpa liknar något som preferentiellt att använda en serie svarta och vita ränder ( sinusvågsgitter ) eller rutmönster (som ger större svar än ränder). Beteendereaktioner krävs inte och hjärnvågor som skapas av presentationen av mönstren registreras istället. Mönstren blir finare och finare tills den framkallade hjärnvågen precis försvinner, vilket anses vara ändpunktsmåttet på synskärpan. Hos vuxna och äldre verbala barn som kan vara uppmärksamma och följa instruktioner, motsvarar den slutpunkt som tillhandahålls av VEP mycket väl det psykofysiska måttet i standardmätningen (dvs. den perceptuella endpointen som bestäms genom att fråga försökspersonen när de inte längre kan se mönstret ). Det finns ett antagande att denna korrespondens även gäller mycket yngre barn och spädbarn, även om så inte nödvändigtvis behöver vara fallet. Studier visar att de framkallade hjärnvågorna, såväl som härledda skärpa, är mycket vuxenliknande vid ett års ålder.

Av skäl som inte är helt förstådda, tills ett barn är flera år gammalt, släpar synskärpan från beteendemässiga preferenstekniker vanligtvis efter de som bestäms med VEP, ett direkt fysiologiskt mått på tidig synbehandling i hjärnan. Möjligen tar det längre tid för mer komplexa beteende- och uppmärksamhetssvar, som involverar hjärnområden som inte är direkt involverade i synprocessen, att mogna. Sålunda kan den visuella hjärnan upptäcka närvaron av ett finare mönster (reflekteras i den framkallade hjärnvågen), men ett litet barns "beteendehjärna" kanske inte finner det framträdande nog att ägna särskild uppmärksamhet åt.

En enkel men mindre använd teknik är att kontrollera oculomotoriska svar med en optokinetisk nystagmustrumma , där motivet placeras inuti trumman och omges av roterande svarta och vita ränder. Detta skapar ofrivilliga plötsliga ögonrörelser ( nystagmus ) när hjärnan försöker spåra de rörliga ränderna. Det finns en god överensstämmelse mellan den optokinetiska och vanliga ögondiagramskärpan hos vuxna. Ett potentiellt allvarligt problem med denna teknik är att processen är reflexiv och medierad i hjärnstammen på låg nivå , inte i den visuella cortex. Sålunda kan någon ha ett normalt optokinetiskt svar och ändå vara kortikalt blind utan medveten syn.

"Normal" synskärpa

Synskärpan beror på hur exakt ljuset fokuseras på näthinnan, integriteten hos ögats neurala element och hjärnans tolkningsförmåga. "Normal" synskärpa (i central, dvs foveal syn) anses ofta vara det som definierades av Herman Snellen som förmågan att känna igen en optotyp när den täckte 5 minuters båge , det vill säga Snellens diagram 6/6-meter, 20 /20 fot, 1,00 decimal eller 0,0 logMAR. Hos unga människor är den genomsnittliga synskärpan för ett friskt, emmetropiskt öga (eller ametropiskt öga med korrigering) ungefär 6/5 till 6/4, så det är felaktigt att referera till 6/6 synskärpa som "perfekt" syn . Tvärtom, skriver Tscherning, "Vi har också funnit att de bästa ögonen har en synskärpa som närmar sig 2, och vi kan vara nästan säkra på att om, med en bra belysning, skärpan bara är lika med 1, uppvisar ögat defekter tillräckligt uttalad för att lätt kunna fastställas."

6/6 är den synskärpa som behövs för att urskilja två konturer åtskilda av 1 bågminut – 1,75 mm på 6 meter. Detta beror på att en 6/6 bokstav, till exempel E, har tre lemmar och två mellanrum mellan dem, vilket ger 5 olika detaljerade områden. Möjligheten att lösa detta kräver därför 1/5 av bokstavens totala storlek, vilket i detta fall skulle vara 1 bågminut (synvinkel). Betydelsen av 6/6-standarden kan bäst ses som den nedre normalgränsen, eller som en screening cutoff. När de används som ett screeningtest behöver försökspersoner som når denna nivå ingen ytterligare undersökning, även om den genomsnittliga synskärpan med ett friskt synsystem vanligtvis är bättre.

Vissa människor kan ha andra synproblem, såsom allvarliga synfältsdefekter , färgblindhet , minskad kontrast , mild amblyopi , hjärnans synnedsättning, oförmåga att spåra föremål som rör sig snabbt, eller en av många andra synnedsättningar och fortfarande har "normal" syn. skärpa. Således innebär "normal" synskärpa inte på något sätt normal syn. Anledningen till att synskärpan används väldigt ofta är att den är lätt att mäta, att dess minskning (efter korrigering) ofta indikerar någon störning, och att den ofta överensstämmer med de normala dagliga aktiviteter en person kan hantera, och utvärderar sin funktionsnedsättning för att utföra dem (även även om det finns tung debatt om det förhållandet).

Andra åtgärder

Normalt avser synskärpa förmågan att lösa två åtskilda punkter eller linjer, men det finns andra mått på synsystemets förmåga att urskilja rumsliga skillnader.

Vernier skärpa mäter förmågan att rikta in två linjesegment. Människor kan göra detta med enastående noggrannhet. Denna framgång betraktas som hyperskärpa . Under optimala förhållanden med bra belysning, hög kontrast och långa linjesegment, är gränsen för nockarskärpa cirka 8 bågsekunder eller 0,13 bågminuter, jämfört med cirka 0,6 bågminuter (6/4) för normal synskärpa eller 0,4 bågminuter diametern på en foveal kon . Eftersom gränsen för nockarskärpa är långt under den som påtvingas vanlig synskärpa av "näthinnan" eller storleken på foveala koner, tros det vara en process av synbarken snarare än näthinnan. Som stöd för denna idé, verkar vernier skärpa överensstämma mycket nära (och kan ha samma underliggande mekanism) vilket gör att man kan urskilja mycket små skillnader i orienteringen av två linjer, där orienteringen är känd för att bearbetas i den visuella cortex.

Den minsta detekterbara synvinkeln som produceras av en enda fin mörk linje mot en likformigt upplyst bakgrund är också mycket mindre än foveal konstorlek eller vanlig synskärpa. I detta fall, under optimala förhållanden, är gränsen cirka 0,5 bågsekunder eller endast cirka 2 % av diametern på en foveal kon. Detta ger en kontrast på cirka 1 % med belysningen av omgivande koner. Detekteringsmekanismen är förmågan att upptäcka så små skillnader i kontrast eller belysning, och beror inte på stavens vinkelbredd, som inte kan urskiljas. Allteftersom linjen blir finare, verkar den bli svagare men inte tunnare.

Stereoskopisk skärpa är förmågan att upptäcka skillnader i djup med de två ögonen. För mer komplexa mål liknar stereoskärpan normal monokulär synskärpa, eller runt 0,6–1,0 bågminuter, men för mycket enklare mål, såsom vertikala stavar, kan den vara så låg som bara 2 bågsekunder. Även om stereoskärpa normalt överensstämmer mycket väl med monokulär skärpa, kan den vara mycket dålig, eller frånvarande, även hos personer med normal monokulär skärpa. Sådana individer har vanligtvis onormal synutveckling när de är mycket unga, såsom en omväxlande skelning eller ögonvridning, där båda ögonen sällan eller aldrig pekar i samma riktning och därför inte fungerar tillsammans.

Rörelse skärpa

Ögat har skärpa gränser för att upptäcka rörelse. Framåtriktad rörelse begränsas av den subtended vinkelhastighetsdetektionströskeln (SAVT), och horisontell och vertikal rörelseskärpa begränsas av laterala rörelsetrösklar. Den laterala rörelsegränsen är i allmänhet under den hotande rörelsegränsen, och för ett objekt av en given storlek blir lateral rörelse den mer insiktsfulla av de två, när betraktaren väl rör sig tillräckligt långt bort från färdvägen. Under dessa trösklar upplevs subjektiv beständighet i enlighet med Stevens maktlag och Weber–Fechners lag .

Subtended vinkelhastighetsdetektionströskel (SAVT)

Det finns en specifik skärpa gräns för att detektera ett närmande objekts hotande rörelse. Detta betraktas som den subtended vinkelhastighetsdetektionströskel (SAVT) gränsen för synskärpa. Den har ett praktiskt värde på 0,0275 rad/s. För en person med SAVT-gränsen ${\displaystyle {\dot {\theta }}_{t}} är$ den hotande rörelsen av ett direkt närmande objekt av storlek S , som rör sig med hastighet v , inte detekterbar förrän dess avstånd D är

$D\lessapprox {\sqrt {{\frac {S\cdot v}{\dot {\theta _{t}}}}-{\frac { S^{2}}{4}}}},$

där S ² /4- termen utelämnas för små föremål i förhållande till stora avstånd genom approximation med liten vinkel .

För att överskrida SAVT måste ett föremål med storleken S som rör sig som hastighet v vara närmare än D ; bortom det avståndet upplevs subjektiv beständighet . SAVT ${\dot {\theta }}_{t}$ kan mätas från det avstånd från vilket ett hotande föremål först detekteras:

${\dot {\theta }}_{t}\approx {\frac {4S\cdot v}{S^{2}+4D^ {2}}},$

där S ² termen utelämnas för små föremål i förhållande till stora avstånd genom approximation med liten vinkel .

SAVT har samma betydelse för körsäkerhet och sport som den statiska gränsen. Formeln härleds från att ta derivatan av den visuella vinkeln med avseende på avstånd och sedan multiplicera med hastighet för att erhålla tidshastigheten för visuell expansion ( d θ /d t = d θ /d x · d x /d t ).

Sidorörelse

Det finns gränser för skärpa ( ${\dot {\theta }}_{t}$ ) för horisontell och vertikal rörelse också. De kan mätas och definieras genom tröskeldetektering av rörelse av ett föremål som färdas på avstånd D och hastighet v ortogonalt mot synriktningen, från ett sänkt avstånd B med formeln

${\dot {\theta }}_{t}\approx {\frac {B\cdot v}{B^{2}+D^{2}}}.$

Eftersom tangenten för den förlängda vinkeln är förhållandet mellan det ortogonala avståndet och tillbakadragningsavståndet, är vinkeltidshastigheten ( rad / s ) för sidorörelse helt enkelt derivatan av den inversa tangenten multiplicerad med hastigheten ( d θ /d) t = d 9 /d x · dx / dt ) . I tillämpning betyder detta att ett ortogonalt rörligt föremål inte kommer att kunna urskiljas som rörligt förrän det har nått avståndet

$D\lessapprox {\sqrt {{\frac {B\cdot v}{{\dot {\theta }}_{t}}}-B^{ 2}}},$

där ${\dot {\theta }}_{t}$ för sidorörelse är generellt ≥ 0,0087 rad/s med troligt beroende av avvikelse från fovia och rörelseorientering, hastighet är i termer av avståndsenheterna , och noll avstånd är rakt fram. Långa föremålsavstånd, nära bakslag och låga hastigheter sänker generellt framträdandet av sidorörelser. Detektering med nära eller noll bakslag kan åstadkommas genom de rena skalförändringarna av hotande rörelse.

Radiell rörelse

Gränsen för rörelseskärpa påverkar radiell rörelse i enlighet med dess definition, därför måste förhållandet mellan hastigheten v och radien R överstiga ${\dot {\theta }}_{t}$ :

${\dot {\theta }}_{t}\lessapprox {\frac {v}{R}}.$

Radiell rörelse påträffas i kliniska miljöer och forskningsmiljöer, i kupolteatrar och i virtuell verklighetsheadset .

Se även

• Vinkeldiameter
• Dioptri
• Synundersökning
• Fovea centralis
• Golovin–Sivtsev bord , för att testa synskärpan
• Hyperacuity (vetenskaplig term)
• Landolt C
• Optisk upplösning
• Pediatrisk oftalmologi
• Psykofysik
• Brytningsfel
• Retinal summation
• Strabismus
• Troxler bleknar

Vidare läsning

• Duanes kliniska oftalmologi . Lippincott Williams & Wilkins. 2004. V.1 C.5, V.1 C.33, V.2 C.2, V.2 C.4, V.5 C.49, V.5 C.51, V.8 C.17 .
• Golovin SS, Sivtsev DA (1927). Таблица для исследования остроты зрения [ Tabell för studie av synskärpa ] (på ryska) (3:e upplagan).
•   Carlson; Kurtz (2004). Kliniska procedurer för okulär undersökning (3:e upplagan). McGraw Hill. ISBN 978-0-07-137078-3 .

externa länkar

• Hur synskärpan mäts för att förhindra blindhet
• Visual Acuity Measurement Standard , International Council of Ophthalmology, 1984
• Synskärpa i det mänskliga ögat Arkiverad 6 september 2012 på Wayback Machine
• Visual Acuity Chapter från Webvision-referensen, University of Utah
• Freiburg Synskärpa Test (FrACT)