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OtticaFisiopatologica

AUTORECORRISPONDENTE:Michele Iester,Clinica Oculistica,Università diGenova,Viale Benedetto XV16132 Genova

PAROLE CHIAVE:Rarebit Perimetry,perimetria nonconvenzionale,fluttuazione a brevetermine,fluttuazione alungo termine,effettoapprendimento,glaucoma.KEY WORDS:Rarebit Perimetry,unconventionalperimetry, short-term fluctuation,long-termfluctuation,learning effect,glaucoma.

INTRODUZIONE

A causa dell’effetto ridondanza, laperimetria automatica convenzionalenon è in grado di individuareprecocemente i difetti del campo visivo(CV) indotti dal glaucoma1,2. Letecniche perimetriche nonconvenzionali differiscono dallaperimetria “bianco su bianco” inquanto consentono la stimolazioneselettiva di alcuni sottogruppi di celluleganglionari (High-Pass ResolutionPerimetry, Short-Wave LengthAutomated Perimetry, FrequencyDoubling Technology); l’intento diqueste metodiche è di rendere piùtempestiva l’individuazione dei difettiperimetrici rispetto alla perimetriastandard. La Rarebit Perimetry (RP) èuna tra le più recenti ed innovativetecniche perimetriche nonconvenzionali3. Il nome deriva dal fattoche durante l’esame vengonopresentate mire puntiformi che, inrapporto all’area esplorata, neesplorano una minima superificie (“rare

bits”). In pratica, il test consiste nellarapida presentazione di spot luminosidi minima ampiezza e ad alto contrastorispetto allo sfondo, rappresentato dauno schermo a cristalli liquidi nero; ilprogramma è gestito da un normalepersonal computer3-5. Durante il test viene richiesto di fissareuna mira e di rispondere ogni qualvoltavenga percepito uno spot luminoso.L’intento della metodica è di verificarel’integrità della matrice neuroretinica;quest’ultima è generalmente“completa”, nel senso che non sonopresenti né interruzioni della trama, nésovrapposizioni di campi recettivi.Un soggetto normale dovrebbetotalizzare una percentuale di rispostecorrette vicina al 100%; qualora lamatrice neuroretinica sia incompleta,ci si attende, ovviamente, un numeroinferiore di risposte corrette. Le lesionidelle vie ottiche dovrebbero portare arisultati analoghi in quanto alterano lenormali connessioni tra i campirecettivi3-5.L’obiettivo del nostro studio è stato

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Purpose:To evaluate the short term and long termfluctuation (SF,LF) and the learning effect (LE)in normal subjects tested with the RarebitPerimetry (RP).

Methods:This is a prospective cross sectionalstudy.One eye was randomly chosen from 25healthy subjects (normal visual field,untreatedIOP below 21 mmHg,no family history ofglaucoma). All were free of ocular diseases andthe refractive errors ranged between +5 and -7diopters.All the subjects were examined withRarebit Perimetry (RP),program ‘Rabbit test’.Each subject was tested once in the first session,three times in the second session and once in thethird and fourth sessions.The SF was evaluatedanalyzing the three visual fields of the secondsession,while for the LF the first exam of eachsession was utilized.Both SF and LF were studiedboth as the average fluctuation values of all theindices tested or as a point-wise fluctuation.Tostudy the LE,the results of the first session were

compared with those of the second,the third andthe fourth session.Mean hit rate in percentage(MHR%),mean hit rate standard deviation(MHRsd),number of hit rate (num HR),hit ratein percentage (HR%),hit rate standard deviation(HRsd),time and mean rate time (MRT) wereused in this study.

Results: LF and SF ranged from 0.07 to 2.87 for allthe RP indices,except for HR% whose SF and LFwere respectively 16.82 and 16.23.A learning effectwas present in the first session for MHR%,MHRsd,num HR.

Conclusion: SF,LF and LE were similar to thoseknown to occur with the conventional thresholdperimetry when they were compared to theliterature data.A learning effect was also observed,and it should be taken into account for the clinicaluse of this test.

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RAREBIT PERIMETRY IN SOGGETTI SANI:EFFETTO APPRENDIMENTO E FLUTTUAZIONEA BREVE E LUNGO TERMINE

Guido CORALLO, Alessandro BAGNIS, Riccardo SCOTTO, Michele IESTER, Giovanni CALABRIA

Clinica Oculistica, Dipartimento di Scienze Neurologiche, Oftalmologia e Genetica, Università di Genova

quello di valutare, in soggetti sanisottoposti a RP, la fluttuazione a brevetermine (short term fluctuation, SF) chesi verifica durante lo svolgimento delsingolo esame, la fluttuazione a lungotermine (long term fluctuation, LF), chefa riferimento ad un periodo superioread un giorno e l’effetto apprendimento(learning effect, LE), ovvero la capacitàdi molti soggetti di migliorare la propriaprestazione negli esami successivi alprimo.

PAZIENTI E METODI

Il nostro è uno studio prospettico.La ricerca ha seguito i principi dellaDichiarazione di Helsinki e tutti isoggetti sono stati arruolati dopoconsenso informato. Sono stati reclutati 25 soggetti adultisani scelti tra i componenti dello staffdel nostro Dipartimento. Nessuno diessi presentava patologieoftalmologiche e l’esame obbiettivo delsegmento anteriore e del fundus eranormale; il difetto di refrazione eracompreso tra +5 e -7 diottrie e l’acuitàvisiva con correzione era pari a 20/20.Per ogni soggetto è stato scelto unocchio random e tutti campi visivi sonostati effettuati mediante RarebitPerimetry, programma “Rabbit test”.

Rarebit PerimetryLa tecnica prevede la presentazione diuna quantità minima di stimoli, “rarebits”, in rapporto all’area esplorata, dacui il nome. Lo sfondo è costituito dauno schermo a cristalli liquidi nero e glistimoli sono rappresentati da spotluminosi minuscoli (metà del normaleangolo minimo di risoluzione)presentati per un periodo molto breve(200 ms). Una caratteristica peculiaredella RP è quella di necessitaresemplicemente di un normale personal

computer con schermo LCD da 15,4pollici per l’esecuzione del test. Il testesamina 30 aree circolari all’interno dei30° centrali del campo visivo; ogni areasottende un angolo di 5° e vienetestata più volte mediante lapresentazione di spot in posizionidiverse per un totale di 10presentazioni per area. Il monitor LCD contiene 1024x768pixels, ognuno pari a 0.239 mm2. Laluminanza delle mire e dello sfondo èdi 150 e 1 cd/m2, rispettivamente; taledifferenza è simile a quella riscontrabilenegli ottotipi. L’illuminazione dellastanza utilizzata per il nostro studio eradi circa 1 lux. L’angolo sotteso da unpixel osservato alla distanza di 1 metroè pari a circa 0.8 minuti di arco,corrispondenti a circa la metà delnormale angolo minimo di risoluzioneper stimoli ad alto contrasto presentatinelle quattro aree testate più centrali3-5. Le aree più periferiche sono testate aduna distanza di 0,5 m; la mira difissazione compare sullo schermo ecambia periodicamente di posizioneper permettere lo studio di tutte le areein modo pseudo-random. Non sononecessari supporti per l’appoggio delmento e della fronte. Quella che viene ricercata non è lasoglia di percezione, ma la semplicecapacità di percepire la comparsa diquesti caratteristici stimoli sulloschermo. Durante il test vengonopresentati ad intervalli regolari duestimoli alla volta, contemporaneamente;la durata di presentazione degli stimoliè di 200 msec. I punti compaiono inmodo casuale nell’area testata e la lorodistanza angolare equivale a 4°.Il 10% delle presentazioni è utilizzatocome controllo della cooperazione delpaziente: di tanto in tanto, nel corsodell’esame, viene presentato unostimolo singolo, anziché una coppia.

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Al paziente viene richiesto di indicare ilnumero di stimoli percepiti ad ognipresentazione (da 0 a 2) con altrettanticlick del mouse. I continui cambiamentidi sede della mira di fissazione hannoanche la funzione di stimolarel’attenzione del paziente.Il ritmo di presentazione degli simoli èregolato dal programma in base allavelocità di risposta del paziente.Le 26 aree esterne vengono testate in5 fasi separate l’una dall’altra da unabreve pausa; durante ogni fasevengono testate tutte le aree mediantepresentazione di una coppia di stimoliper ogni area (in totale, 5 x 2 stimoli x26 aree). Successivamente la distanza diosservazione viene portata ad un metroe si procede alla valutazione delle 4aree centrali. Cinque fasi sonoconsiderate un giusto compromesso trala capacità del paziente di mantenerebuoni livelli di attenzione e completezzadell’analisi; anche le dimensioni ed ilnumero delle aree testate sono statedeterminate sulla base di questocriterio.L’interpretazione dei risultati èsemplificata dalla particolarerappresentazione grafica adottata dallaRP. Le 30 aree testate appaiono comecerchi vuoti quando tutti gli spotpresentati sono visti (Hit Rate = 100%).Per ogni presentazione non riconosciutaviene aggiunto all’interno del cerchio

vuoto un cerchio pieno di diametroproporzionale al numero complessivodelle presentazioni non viste (100 – HitRate, HR); un cerchio pieno pari ad 1/3del cerchio vuoto indica che 1/3 dellemire presentate in quell’area non sonostate riconosciute dal paziente (Fig. 1).La HR media espressa in percentuale(MHR%) e la corrispondente deviazionestandard (MHRsd) sono calcolate sututte le aree eccetto quella più prossimaalla macchia cieca. Il programma calcolaautomaticamente il numero di aree conHR inferiore al 90% (Hit Rates < 90,num HR), la HR media espressa inpercentuale in quelle stesse aree (HR%)e la corrispondente deviazione standard(HRsd); viene inoltre mostrato il tempoimpiegato per il test (Test time) ed iltempo medio di risposta allapresentazione degli stimoli (mean ratetime, MRT) (Fig. 2).In questo studio abbiamo effettuatoun’analisi globale degli indici MHR%,MHRsd, num HR, HR%, HRsd, Timetest e MRT ed un’analisi punto a puntodei valori ottenuti in ogni area testata.Per ogni soggetto è stato effettuato unRabbit test durante prima, la terza e laquarta sessione; nella seconda sessionei soggetti sono stati testati 3 volte adistanza di 10 minuti. Le sessioni sonostate distanziate di una settimana l’unadall’altra (Fig. 3).La SF per ogni soggetto è stata

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fig.1Rarebit Perimetry:rappresentazionegrafica di un CVpatologico. Le 30aree testateappaiono comecerchi vuoti quandotutti gli spotpresentati sono visti(Hit Rate = 100%).Per ognipresentazione nonriconosciuta vieneaggiunto all’internodel cerchio vuotoun cerchio pieno didiametroproporzionale alnumerocomplessivo dellepresentazioni nonviste; un cerchiopieno pari ad 1/3del cerchio vuotoindica che 1/3 dellemire presentate inquell’area non sonostate riconosciutedal paziente.

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1fig.

calcolata come deviazione standarddella media dei valori di ogni indice e diogni punto testato nei tre esamiconsecutivi durante la secondasessione. La LF per ogni soggetto èstata calcolata come deviazionestandard della media dei valori di ogniindice e di ogni punto testato nelprimo dei tre esami della secondasessione e negli esami della prima,terza e quarta sessione (Fig. 3). Per il LEè stata effettuata solo una valutazioneglobale confrontando i valori di ogniindice con i valori ottenuti nelle altresessioni.

RISULTATI

Dei 25 soggetti reclutati 16 eranofemmine e 9 maschi. L’età media era26.2 + 2.5 (media + deviazionestandard); età minima e massima 21 e

30 anni, rispettivamente. Il difettorifrattivo medio era pari a -1.35 + 1.76D e variava da 0 a -3,75 D.

Fluttuazione a breve termineLa SF totale (media delle SF di ognipaziente) era compresa tra 0.07 e16.82 per gli indici perimetrici della RP.In particolare, HR% mostrava i valorimaggiori (16.2 + 20.41), ma per tuttigli altri parametri la SF non erasuperiore a 1.42 (Tab. 1). Quandocalcolata punto a punto, la SF eracompresa tra 1.79 + 3.84 e 9.38 +6.46 (Tab. 2). Non sono emersedifferenze significative tra punti centralie periferici e tra punti dei settorisuperiori e inferiori.

Fluttuazione a lungo termineLa LF totale (media della LF di ognipaziente) era compresa tra 0.07 e

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fig.2Rarebit Perimetry:

mappa numerica edindici perimetrici di

un campo visivopatologico.

fig.3Riassunto

schematico dellesessioni di test

perimetrici alle qualiè stato sottoposto

ogni pazienteincluso nello studio.

2fig.

3fig.

16.23 per gli indici perimetrici della RP.HR% mostrava i valori maggiori (16.23+ 18.07), ma per tutti gli altri indicinon superava 2.87 (tabella 1). Quandocalcolata punto a punto, la LF eracompresa tra 1.86 + 3.26 e 11.37 +8.44 (Tab. 2). Non sono emersedifferenze significative tra punti centralie periferici e tra punti dei settorisuperiori ed inferiori.

Effetto apprendimentoPer verificare la presenza di un effettoapprendimento, sono stati consideratitutti gli indici della prima, seconda,terza e quarta sessione e le medie deivalori sono state analizzate con testANOVA. Il confronto tra i valori diMHR%, MHRsd e numHR di ognisoggetto durante le 4 diverse sessioni

ha evidenziato differenze significativetra i valori della prima e della seconda(p<0.001), terza (p<0.001) e quartasessione (p<0.001), rispettivamente.Non sono emerse differenze tra i valoridi questi 3 parametri della secondasessione rispetto alla terza e alla quartae tra i valori della terza sessionerispetto alla quarta. Un lieve effettoapprendimento si è verificato ancheper il Time test della prima sessione seconfrontato con quello della terza edella quarta, rispettivamente. MRT èrisultato variare in modo significativosolo tra la prima e la quarta sessione.

DISCUSSIONE

Diversi studi in letteratura hanno messoalla prova l’utilità di alcune tecniche

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Tabella 1 Fluttuazione a breve termine (SF) e fluttuazione a lungotermine (LF) degli indici perimetrici della RarebitPerimetry

Tabella 2 Fluttuazione a breve termine (SF) e fluttuazione a lungotermine (LF) per ogni punto del CV testato con RarebitPerimetry (media ± ds)

non convenzionali nell’individuaredanni glaucomatosi precoci, in unafase della patologia conosciuta anchecome “glaucoma pre-perimetrico” (6-11). L’interpretazione dei risultati ai finidi un utilizzo clinico di qualsiasi nuovotest è sempre basata sul confronto conla tecnica convenzionale, cherappresenta tuttora il “gold standard”per l’esame del CV. Nella perimetria disoglia standard i soggetti normalimostrano maggiore variabilità nellezone periferiche del campo visivo, dovela sensibilità è minore; una depressioneuniforme della sensibilità può essere inrelazione con l’età, patologiesistemiche od opacità dei mezzidiottrici12,13. Sia nella perimetria computerizzatastatica bianco su bianco che in quellanon-convenzionale i risultati di un testdel campo visivo possono essereinfluenzati dalle fluttuazioni a lungotermine e/o dall’effettoapprendimento; questo accade sia insoggetti normali che in pazientiglaucomatosi14-17. Soggetti normali nonallenati hanno la tendenza a produrrespecifici artefatti che simulano difettidel campo visivo e che nei pazientiglaucomatosi si sovrappongono ai realidanni perimetrici18,19. La soglia dellasensibilità differenziale presentafluttuazioni omogenee nelle ore e neigiorni; inoltre, qualsiasi test psicofisiconecessita di tempo per esserepienamente appreso ed i pazientihanno la tendenza a migliorare lapropria performance in esamiconsecutivi19. Utilizzando un perimetro Octopus(tecnica white-on-white ) Bebie et al.riscontrarono una SF complessiva di 1.8± 0.8 dB ed una LF complessiva di 1.7± 1.3 dB16. I valori di fluttuazione totaleottenuti da Fankhauser e Bebie nellaperimetria automatica standard di

soglia e nella perimetria cinetica furonosuperiori: 3.0 dB e 3.4 dB,rispettivamente14. Utilizzando unperimetro Humphrey i valori difluttuazione erano compresi tra 1.8 e5.5 dB; tuttavia, in pazienti d’etàinferiore ai 60 anni la fluttuazionemigliorava (ovvero diminuiva) e variavada 1.2 a 2.8 dB (20). In un altro studio,Heijl et al. mostrarono un aumentodella fluttuazione nei punti perifericitestati17. Seamone e colleghi trovaronovalori di SF superiori nei settori nasaliche nei temporali sia in soggettinormali che in pazienti glaucomatositestati con perimetro Octopus21.Young e collaboratori hanno descrittofluttuazioni simili anche per porzionidel campo visivo comprese tra 30° e60°22. Werner et al. dimostrarono chela fluttuazione a lungo termine mediaper ogni punto testato era di 2 dB eche nel 95% del campione leoscillazioni erano comprese tra 1 e6.4 dB23.Anche la RP ha mostrato bassi valori diSF e LF, eccetto HR% (risultatosuperiore di 5 volte rispetto agli altriparametri). Per quanto riguarda lafluttuazione punto a punto, i valorisono risultati compresi tra 1.79 + 3.84e 9.38 + 6.46 per la SF e tra 1.86 +3.26 e 11.37 + 8.44 per la LF; nonsono emerse differenze significative trapunti centrali e periferici. Questi valorisembrano superiori rispetto allaperimetria convenzionale; tuttavia, SF eLF testati con FDT sono risultati di pocoinferiori rispetto alla RP24. L’aumento della sensibilità che siriscontra frequentemente quando unpaziente esegue un secondo esameperimetrico è conosciuto come effettoapprendimento; esso è legatofondamentalmente all’esperienza delsoggetto, che migliora la qualità dellapropria prestazione. L’esistenza di tale

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effetto perimetrico suggerisce chealcuni pazienti necessitino di una certaesperienza perimetrica prima che irisultati dei loro test possano essereritenuti attendibili e riproducibili. Inquesti soggetti il primo esame delcampo visivo mostra tipicamentedepressioni in media periferia; queste,alcune volte, risultano cospicue epossono essere fonte di erroridiagnostici se interpretate sulla base dilinee guida standard23. L’effettoapprendimento, determinando unapparente aumento della sensibilità,può risultare clinicamente rilevante18,26;alcuni autori, tuttavia, non ne hannoconfermato l’esistenza27, 28. Purtrattandosi di un esame di breve duratae ben accettato, i nostri dati mostranoun lieve effetto apprendimento peralcuni indici della RP (MHR%, MHRsd enumHR); esso risulta statisticamentesignificativo per l’esame iniziale rispettoai successivi (Fig. 2). In conclusione, la RP in pazienti giovanie sani ha mostrato simili valori di SF eLF. Essendo emerso un effettoapprendimento per tre indiciperimetrici e trattandosi di un test dibreve durata, sembra raccomandabileuna sessione iniziale di prova perevitare un’interpretazione errata deirisultati.

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