ophthalmologyОфтальмологияOphthalmology in Russia1816-50952500-0845Ophthalmology10.18008/1816-5095-2020-3S-625-633ophthalmology-1328Research ArticleКЛИНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯCLINICAL & EXPERIMENTAL RESEARCHОценка стереозрения на основе хромостереопсиса у пациентов с косоглазиемЕvaluation of Stereo Vision Based on Chromostereopsis in Patients with Strabismushttps://orcid.org/0000-0001-6764-8950РычковаС. И.RychkovaS. I.

кандидат медицинских наук, врач‑офтальмолог, ведущий научный сотрудник лаборатории «Зрительные системы»

Большой Каретный пер., 19, Москва, 127051, Российская Федерация

PhD, оphthalmologist, leading researcher of the laboratory of physiology of vision

Bolshoy Karetny lane, 19, Moscow, 127051, Russian Federation

lana.rych@mail.ruЛихванцеваВ. Г.LikhvantsevaV. G.

доктор медицинских наук, профессор кафедры офтальмологии

ул. Гамалеи, 15, Москва, 123098, Российская Федерация

Волоколамское шоссе, 91, Москва, 125371, Российская Федерация

MD, Professor

Gamalei str., 15, Moscow, 123098, Russian Federation

Volokolamskoe highway, 91, Moscow, 125371, Russian Federation

СандимировР. И.SandimirovR. I.

студент

ул. Островитянова, 1, Москва, 117997, Российская Федерация

student

Ostrovityanova str., 1, Moscow, 117997, Russian Federation

ФГБУН «Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича» Российской академии наукРоссияKharkevich Institute for Information Transmission ProblemsRussian FederationФГБУ ГНЦ РФ «Федеральный биофизический центр им. А.И. Бурназяна» Федерального медико-биологического агентства России; ФПК «Академия постдипломного образования» ФГБУ ФМБА РоссииРоссияFederal Biophysical Center named after A.I. Burnazyan Academy of Postgraduate Education; The Federal biophysical center named after A.I. BurnazyanRussian FederationФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияPirogov Russian National Research Medical UniversityRussian Federation202013112020173s625633Copyright © Рычкова С.И., Лихванцева В.Г., Сандимиров Р.И., 20202020Рычкова С.И., Лихванцева В.Г., Сандимиров Р.И.Rychkova S.I., Likhvantseva V.G., Sandimirov R.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.ophthalmojournal.com/opht/article/view/1328

Исследование посвящено одной из актуальных проблем современной страбизмологии — разработке эффективных способов оценки стереозрения.

Цель — разработать эффективный способ оценки стереозрения на основе хромостереопсиса (ХС) у пациентов с косоглазием.

Пациенты и методы

Пациенты и методы. Наблюдали 135 детей в возрасте от 8 до 17 лет, которые были разделены на три группы, равнозначные по возрастному составу: 45 детей с аметропией; 31 ребенок с содружественным косоглазием; 59 детей контрольной группы без офтальмопатологии. На первом этапе исследовали возможности использования ChromaDepth glasses для качественной оценки стереозрения в трех группах детей с помощью трех вариантов стимулов: модифицированной фигуры Kanisza; тестовых изображений, создающих иллюзорную фигуру квадрата; цветного варианта фигуры Поггендорффа. На втором этапе исследовали возможности использования изображений с разными спектральными характеристиками и призм для качественной и количественной оценки стереозрения на основе ХС в тех же трех группах детей.

Результаты

Результаты. Анализ результатов первого этапа показал высокую чувствительность (90,6 % для первого стимула, 90,5 % для второго, 99 % для третьего) и специфичность (96,5 % для первого стимула, 93,3 % для второго и 84,4 % для третьего) всех трех стимулов,используемых для качественной оценки (наличия) стереозрения. Результаты второго этапа продемонстрировали возможности определения пороговых значений выраженности ХС для количественной оценки стереозрения. Установлена зависимость выраженности ХС от силы призм в контроле и у детей с аметропией. Показана эффективность применения разработанного способа в исследовании у детей с косоглазием.

Заключение

Заключение. Исследование ХС с помощью ChromaDepth glasses является простым и эффективным способом качественной оценки стереозрения. Разработанный способ количественной оценки стереозрения на основе ХС с использованием стимулов с разными спектральными характеристиками и призм позволяет эффективно оцениватьсостояние стереозрения без дополнительного разделения полей зрения даже при наличии угла косоглазия и прогнозировать возможность возникновения и выраженность нежелательных хроматических иллюзий у пациентов при назначении им призматической коррекции.

The study is devoted to one of actual problems of modern strabismological — the development of effective methods for evaluation of stereo vision.

The purpose

The purpose: to develop an effective method for evaluating stereopsis based on chromostereopsis (CS) in patients with strabismus.

Patients and methods

Patients and methods. We observed 135 children aged from 8 to 17 years, who were divided into three groups, equivalent age: 1) 45 children with ametropia; 2) 31 children with not paralytic strabismus; 3) 59 children — the control group without ophthalmopathology. At the first stage, we investigated the possibility of  using “ChromaDepth glasses” for qualitative assessment of stereo vision in three groups of children. We used three types of stimuli: a modified Kanisza shape; test images that create an illusory square shape; a color version of the Poggendorff shape. At the second stage, we investigated the possibility of using images with different spectral characteristics and prisms for qualitative and quantitative evaluation of stereovision based on CS in the same three groups of children.

Results

Results. The analysis of the results obtained at the first stage showed high sensitivity (90.6 % for the 1st stimulus, 90.5 % for the 2nd and 99 % for the 3rd) and specificity (96.5 % for the 1st stimulus, 93.3 % for the 2nd and 84.4 % for the 3rd) for all three stimuli used for qualitative evaluation of stereo vision. At the second stage, we obtained results demonstrating an increase in the severity of CS with an increase in the strength of prisms in control children and children with ametropia, as well as results indicating the effectiveness of the developed method for evaluating stereovision in children with a strabismus angle.

Conclusion

Conclusion. The method of studying CS with the help of “ChromaDepth glasses” is a simple and effective method of qualitative assessment of stereovision. The developed method of qualitative and quantitative assessment of stereovision based on CS using stimuli with different spectral characteristics and prisms allows us to assess effectively the state of stereovision. It doesn’t required additional separation of the visual fields even if there is a strabismus angle (using its prismatic compensation) and predict the possibility of occurrence and severity of undesirable chromatic illusions in patients when prescribing prismatic correction.

хромостереопсисстереозрениекосоглазиепризматическая коррекцияchromostereopsisstereo visionstrabismusprismatic correctionReferencesРожкова Г.И., Грачева М.А. Естественный хромостереопсис: причины и индивидуальные вариации бинокулярных пространственных цветовых эффектов. Обзор. Сенсорные системы. 2014;1:3–14.Rozhkova G.I., Gracheva M.A. Natural chromostereopsis: The causes and individual variability of the binocular spatial color effects. Review. Sensory systems = Sensornye systemy. 2014;1:3–14 (In Russ.).Рычкова С.И., Большаков А.С., Грачева М.А. Очковый хромостереопсис у людей с различными показателями естественного хромостереопсиса. Сенсорные системы. 2014;1:72–80.Rychkova S.I., Bolshakov A.S., Gracheva M.A. Chromostereopsis due to eye glasses in patients with different characteristics of natural chromostereopsis. Sensory systems = Sensornye systemy. 2014;1:72–80 (In Russ.).Bailey M. Using ChromaDepth to obtain inexpensive single‑image stereovision for scientific visualization. Journal of Graphics Tools. 1998;3(3):1–9. DOI: 10.1080/10867651.1998.10487491Bailey M. Using ChromaDepth to obtain inexpensive single‑image stereovision for scientific visualization. Journal of Graphics Tools. 1998;3(3):1–9. DOI: 10.1080/10867651.1998.10487491Day R.H. Neon color spreading, partially delineated borders, and the formation of illusory contour. Perception & Psychophysics. 1983;34(5):488–490. DOI: 10.3758/bf03203067Day R.H. Neon color spreading, partially delineated borders, and the formation of illusory contour. Perception & Psychophysics. 1983;34(5):488–490. DOI: 10.3758/bf03203067Liinasuo M., Kojo I., Häkkinen J., et al. Neon colour spreading in three‑dimensional illusory objects in humans. Neuroscience Letters. 2000;281(2–3):119–122. DOI: 10.1016/s0304‑3940(00)00818‑1Liinasuo M., Kojo I., Häkkinen J., et al. Neon colour spreading in three‑dimensional illusory objects in humans. Neuroscience Letters. 2000;281(2–3):119–122. DOI: 10.1016/s0304‑3940(00)00818‑1Hasegawa K., Takahashi S. Jump Across the Gap! A New Type of Colour Spreading Illusion. i-Perception. 2018;9(6):1–10. DOI: 10.1177/2041669518819511Hasegawa K., Takahashi S. Jump Across the Gap! A New Type of Colour Spreading Illusion. i-Perception. 2018;9(6):1–10. DOI: 10.1177/2041669518819511Kanisza G. Subjective contours. Scientific American. 1976;234(4):48–52. DOI: 10.1038/scientificamerican0476‑48Kanisza G. Subjective contours. Scientific American. 1976;234(4):48–52. DOI: 10.1038/scientificamerican0476‑48Ninio J. La science des illusions. Paris. Ed. Odile Jacob. 1998. 202 p.Ninio J. La science des illusions. Paris. Ed. Odile Jacob. 1998. 202 p.Ninio J. L’emprente des sens. Paris. Ed. Odile Jacob. 2011. 281 p.Ninio J. L’emprente des sens. Paris. Ed. Odile Jacob. 2011. 281 p.Toppino T.C., Long G.M. Time for a change: What dominance durations reveal about adaptation effects in the perception of a bi‑stable reversible figure. Attention, Perception, & Psychophysics. 2015;77:867–882. DOI: 10.3758/s13414‑014‑0809‑xToppino T.C., Long G.M. Time for a change: What dominance durations reveal about adaptation effects in the perception of a bi‑stable reversible figure. Attention, Perception, & Psychophysics. 2015;77:867–882. DOI: 10.3758/s13414‑014‑0809‑xKavšek M., Braun S. Infants perceive Three‑Dimensional subjective contours. Perception. 2018;47(12):1153–1165. DOI: 10.1177/0301006618811051Kavšek M., Braun S. Infants perceive Three‑Dimensional subjective contours. Perception. 2018;47(12):1153–1165. DOI: 10.1177/0301006618811051Рычкова С.И., Diraison M.‑C., Лихванцева В.Г. Результаты использования альтернирующего предъявления различных стереостимулов для исследования способности к стереовосприятию у детей с послеоперационной микродевиацией. Офтальмохирургия. 2019;3:29–35. DOI: 10.25276/0235‑4160‑2019‑3‑29‑35Rychkova S.I., Diraison M.‑C., Likhvantseva V.G. The results of use of alternating presentation of different stereoimages to study the ability to stereovision in children with postoperative residual microdeviation. Ophthalmosurgery = Oftal’mokhirurgiya. 2019;3:29–35 (In Russ.). DOI: 10.25276/0235‑4160‑2019‑3‑29‑35Рычкова С.И., Грачева М.А., Сенько И.В. Комплексная оценка функциональных скотом у пациентов с косоглазием. Сенсорные системы. 2016;4:312–318.Rychkova S.I., Gracheva M.A., Senko I.V. Comprehensive assessment of the functional suppression scotoma in patients with strabismus. Sensory systems = Sensornye systemy. 2016;4:312–318 (In Russ.).Кащенко Т.П., Чернышева С.Г., Розенблюм Ю.З. Применение призматических линз в офтальмологии. Вестник оптометрии. 2005;31:22–25.Kastchenko T.P., Chernysheva S.G., Rozenblum U.Z. Application of prismatic lenses in ophthalmology. Bulletin of optometry = Vestnik optometrii. 2005;31:22–25 (In Russ.).Плисов И.Л., Белоусова К.А., Бикбулатова Д.Р. Алгоритм ортоптического лечения паралитического косоглазия в условиях жесткой гаплоскопии и призматической коррекции. Офтальмохирургия. 2012;1:22–25.Plisov I.L., Puzyrevskiy K.G., Antsiferova N.G. Orthoptic treatment algorithm for paralytic strabismus in condition of total haploscopy and prismatic correction. Ophthalmosurgery = Oftal’mokhirurgiya. 2012;1:22–25 (In Russ.).Курочкин В.Н., Терехова Т.В., Глумскова Ю.Д. Применение призм Френеля в комплексном лечении содружественного косоглазия. Офтальмология. 2018;15(2):98–105. DOI: 10.18008/1816‑5095‑2018‑2S‑98‑105Kurochkin V.N., Terekhova T.V., Glumskova Y.D. Application of fresnel prism in the complex treatment of friendly strabismus. Ophthalmology in Russia = Oftal’mologiya. 2018;15(2):98–105 (In Russ.). DOI: 10.18008/1816‑5095‑2018‑2S‑98‑105

The authors declare that there are no conflicts of interest present.