4. DISKUSSION
4.2 K ONTRASTSINN
4.2 Kontrastsinn
Dieser Untersuchung wird große Bedeutung bei der Beurteilung der Mobilität der Probanden im Raum und bei der Fähigkeit Gegenstände bei reduziertem Kontrast, beispielsweise bei Dämmerung einzuschätzen, beigemessen (Paliaga G P, 1993).
4.2.1 Diskussion der möglichen Einflussfaktoren 4.2.1.1. Exogene und endogene Faktoren
Äußere und innere Faktoren haben großen Einfluss auf die Bestimmung der Kontrastempfindlichkeit, die zu den psychophysischen Meßmethoden zählt.
Wie bei der Farbsinnuntersuchung, wurde besonderer Wert darauf gelegt, die Untersuchungen alleine mit den Probanden in einem ruhigen, geschlossenen und gut ausgeleuchteten Raum durchzuführen. Weiterhin wurde darauf geachtet, dass alle Patienten unter gleichen Bedingungen und möglichst von dem gleichen Untersucher untersucht wurden.
Zu den endogenen Faktoren zählen auch hier zum Beispiel Compliance, Kontrasterfahrung und Intelligenz, die aber nicht differenziert wurden.
Auffällig war, dass ältere Patienten (>70 Jahre) häufig nicht nur mehrere Erklärungsversuche, sondern auch mehr Zeit benötigten, um sich für eine der vier Öffnungsmöglichkeiten zu entscheiden.
4.2.1.2 Ermüdung
Weder subjektiv noch aufgrund der Ergebnisse konnte bei uns eine Ermüdung der Probanden festgestellt werden. Zwischen der Untersuchung des Kontrastsinnes, die in der Regel nicht länger als 10 Minuten dauerte und des Farbsinnes lag eine etwa zehnminütige Erholungspause, die sich durch Starten und Herunterfahren des Computers und Wechseln der Räumlichkeiten ergab. Studien über andere psychophysische Messmethoden zeigten allerdings nach 10 Minuten entstehende Ermüdungserscheinungen der Probanden (Heilj A, 1977).
4.2.1.3 Lerneffekte
Der Lerneffekt ist definiert als eine Steigerung der Empfindlichkeit von der Erst- zur Zweituntersuchung (Flammer J, 1984). Da bei dieser Untersuchung im Gegensatz zur Farbsinnprüfung die Messungen jeweils nur einmal getestet wurden und die Probanden keine Erfahrungen mit dem Visual-Test oder ähnlichen Untersuchungen hatten, konnte kein Lerneffekt nachgewiesen werden.
4.2.1.4 Alter
Aufgrund des physiologischen Altersprozesses kommt es im Alter ab 50 Jahren zu einer Reduktion der retinalen Sehschärfe. Bei einem gesunden Erwachsenen beträgt der Visus im Mittel 1,2, bei einem 91-jährigen findet man jedoch nur noch eine Sehschärfe von 0,5 (Robert Y, 1993). Mittels der Laserinterferometrie konnten diese Befunde bestätigt werden und lassen sich durch die Abnahme der neurosensorischen Elemente im Prozess des Alterns begründen (Jay JL, 1987, Odom JV, 1988). Weiterhin ist eine Lipofuszinablagerung und Pigmentunregelmäßigkeit im Bereich der Macula zu beobachten (Dorey CK, 1993).
Eine weitere Ursache ist die Gelbfärbung und Transparenzminderung der Linse.
Diese altersbedingten Veränderungen können das Kontrastsehen erheblich beeinflussen.
Zwischen den Gruppen der 1,- 2- und 3-Gefäßerkrankungen und der Gruppe der gesunden Kontrollprobanden konnten keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden. Dieses Ergebnis ist wahrscheinlich auf die oben beschriebenen altersbedingten Veränderungen im Auge zurückzuführen. Da sowohl die KHK-Patienten, als auch die gesunden Kontrollprobanden ein Durchschnittsalter von 61Jahren aufwiesen, muss angenommen werden, dass das Kontrastsehen bereits durch die altersphysiologischen Veränderungen so weit herabgesetzt ist, dass die koronare Herzkrankheit keine zusätzliche Funktionseinschränkung bewirkt.
4.2.2 Diskussion der Untersuchungsmethoden 4.2.2.1 Kontrasttafeln
Da Kontrasttafeln immer noch weit verbreitet sind und sie eine gewisse Ähnlichkeit zu den von uns verwendeten computergesteuerten Verfahren aufweisen, sollen sie hier kurz erwähnt werden. Im Rahmen dieser Studie kamen sie jedoch nicht zur Anwendung. Zum einen verlieren alle in Papierform erhältlichen Tests bereits bei der Herstellung an Kontrast, andererseits vergilben und verblassen sie mit der Zeit, was zu einer Verfälschung der Ergebnisse führen kann.
Der am häufigsten eingesetzte Test zur Bestimmung der Kontrastsehschärfe ist die Pelli-Robson Letter Chart. Da dem Patienten bei diesem Test nur Buchstaben unterschiedlicher Schwierigkeitsstufen und in den gleichen Größen angeboten werden, geben die Ergebnisse lediglich einen Überblick über die Kontrastempfindlichkeit des Patienten.
Das Testverfahren nach Regan besteht aus mehreren Tafeln, bei dem die Visusstufe der dargebotenen Buchstaben innerhalb der Tafeln von oben nach unten abnimmt.
Ebenso wechselt die Kontraststufe von Karte zu Karte, wodurch eine Bestimmung des besten Visus zu jeder Kontraststufe möglich ist. Dieses Testverfahren weist Parallelen zu dem Prinzip des Visual-Tests auf, bei dem an verschieden Visusstufen die Kontrastempfindlichkeit geprüft wird.
4.2.2.2 Computergesteuerte Verfahren
Um den oben beschriebenen Nachteilen der in Papierform erhältlichen Tests vorzubeugen, wurden neue computergesteuerte Tests entwickelt. Diese haben den Vorteil, dass die angebotenen Zeichen im Laufe der Zeit nicht verblassen und vergilben und die Ergebnisse sofort gespeichert und ausgewertet werden können.
Ein weiterer Vorteil der computergesteuerten Tests besteht darin, dass die Untersuchungsergebnisse nicht vom Untersucher abhängig sind.
4.2.3 Visual-Test
4.2.3.1 Visusbestimmung
Der Visus beschreibt die Fähigkeit der Netzhaut, zwei Punkte eben noch als getrennt wahrzunehmen und ist eine dimensionslose Zahl. Die Sehschärfe als psychophysische
psychologischen und neurologischen Einflüssen, abhängig (Straub W, 1995). Die Streuung der Ergebnisse bis zu einer Visusstufe kann dadurch entstehen, dass der Proband zwischen zwei Visusstufen liegt. Im Schwellenbereich des Auflösungsvermögens gibt der Prüfling dann sowohl richtige als auch falsche Antworten an. Bei psychophysischen Testverfahren wird die Reizstärke, bei der 50% richtige Antworten erfolgen, als Schwelle festgelegt.
4.2.3.2. Psychometrische Funktion und ABOT´sche Formel
Für die genaue Auswertung des Visus ist es notwendig, dass dem Prüfling der Satz der Sehzeichen bekannt ist und er vom Untersucher aufgefordert wird, das angebotene Sehzeichen zu erraten, auch wenn er glaubt, das Sehzeichen nicht erkennen zu können. Die sogenannte psychometrische Funktion gibt die Häufigkeitsverteilung der richtigen Antworten in einer S- förmigen Kurve wieder.
Abb.31: Psychometrische Funktion
Die Kurven a, b und c zeigen den unkorrigierten Verlauf der Häufigkeit der richtigen Antworten (Rohwerte), wenn es 2, 4 oder 8 Antwortmöglichkeiten gibt. Die Kurve d zeigt den Verlauf der um die Ratewahrscheinlichkeit korregierten Kurve (Straub W, 1995)
Hierbei wird die Häufigkeit der richtigen Antworten (in Prozent) auf der X-Achse gegen den Visus auf der Y-Achse aufgetragen. Bei Betrachtung der Kurve fällt auf, dass die Kurve der Rohwerte R der Erkennungshäufigkeit (Zahl der richtigen Antworten dividiert durch die Zahl der Anbietungen auf dieser Visusstufe ) nicht auf 0 abfällt, auch bei kleinen Sehzeichen nicht. Der Grund ist die Ratewahrscheinlichkeit p, die von n, der Zahl der möglichen Antworten, abhängt. Für die beim Visual-Test verwendeten Landolt-Ringe mit seinen vier Öffnungsmöglichkeiten würde die Ratewahrscheinlichkeit (p= 1/n), also p= 1/8= 12,5 betragen.
Um eine Korrektur der gemessenen Erkennungshäufigkeiten (Rohwerte R angegeben in %) vorzunehmen, wird die Formel:
RK = (R-p) / (1-p)
benötigt. Dadurch erhält man die korrigierten Erkennungshäufigkeit RK der richtigen Antworten.
Aus der Kurve wird ersichtlich, dass die Steigung der psychometrischen Funktion bei richtigen Antworten um 50% am größten ist. Somit müsste man denjenigen Punkt als Visus bestimmen, bei dem der Proband 50% richtige Antworten gegeben hat.
Um zu berechnen, wie groß R sein muss, um mit dem vorgegebenen Satz von Sehzeichen die korrigierte Häufigkeit der richtigen Antworten RK von 50% zu erreichen, muss die oben stehende Formel nach R aufgelöst werden:
R = RK (1-p) + p
Wird nun die für den für den Landolt`schen Ring geltende Ratewahrscheinlichkeit von 25% für p und die gewünschten 50% für RK eingesetzt, erhält man für R = 62,5%.
Aufgrund dieser Rechnung besteht die Vorschrift der DIN-Norm, die voraussetzt, dass bei 10 Zeichen 7 oder bei 6 Zeichen 4 richtig angegeben werden müssen (Kaufmann H, 1995). Diese Anforderungen wurden bei dieser Studie erfüllt. Beim Heraufsetzen der 50%- Marke bzw. Herabsetzen würde eine zu niedrige bzw. zu hohe Sehschärfe bestimmt werden.
4.2.3.3 Trennschwierigkeiten
Das Phänomen der Trennschwierigkeit (crowding phenomenon) beschreibt die Interaktion der einzelnen Sehzeichen untereinander. Die Chance, ein Sehzeichen zu erkennen ist maßgeblich von dem Abstand der Zeichen voneinander abhängig. Weit auseinanderstehende Sehzeichen werden von den Probanden leichter erkannt als eng hintereinanderstehende. Dieses Phänomen wird auch bei Normalsichtigen Probanden beobachtet. Von einer „interaktionsfreien“ Sehschärfe spricht man, wenn man dem Probanden einzelne oder sehr weit voneinander entfernte Sehzeichen anbietet. In einigen Studien ist nachgewiesen worden, dass der Effekt der Kontureninteraktion bei Normalsichtigen beginnt, wenn der Abstand der Optotypen etwa zwei bis drei Winkelminuten beträgt und die Sehzeichen in horizontaler Reihe angeboten werden (Flom MC, 1963, Haase W, 1982, Hohmann A, 1982).
Für diese Studie ist die Erkenntnis von Bedeutung, dass die Reduktion des Kontrastes der Sehzeichen zu einer verminderten Trennschwierigkeit führt (Kohte AG, 1990). Das bedeutet, dass Landolt-Ringe bei einem Kontrast von 100% stärker miteinander interagieren, als Landolt-Ringe bei einem Kontrast von nur 20%.
Die DIN-Norm (DIN 58220 Teil 5, Juli 1990) fordert für horizontale und vertikale Abstände zweier Sehzeichen einen festgelegten Wert. Dieser beträgt bei einem Visus von 0,32 bis 1,0 den doppelten Durchmesser des Normsehzeichens mit jeweils dem gleichen Sehschärfewert. Bei einem Visus > 1,0 gilt ein Fixwert von 15 Sehwinkelminuten. In dieser Studie lag der Abstand zwischen den Landolt-Ringen bei 2,6 Sehwinkelminuten. Eine Interaktion der Sehzeichen ist auch in dieser Studie nicht auszuschließen. Besonders die Angaben der Patienten, den ersten und letzten
4.2.3.4 Ergebnisse früherer Studien
Durch die Bestimmung der Kontrastempfindlichkeit ist es möglich, schwere Augen- und Allgemeinkrankheiten frühzeitig aufzudecken. Auch wenn noch keine krankeitsspezifischen Symptome vorliegen und ein konventionell bestimmter Visus von 1,0 vorliegt, kann die Kontrastempfindlichkeit bereits reduziert sein. Bei der okulären Hypertension wurde eine Verminderung der Kontrastempfindlichkeit festgestellt, während anderen Testverfahren noch keine Hinweise auf pathologische Ergebnisse zeigten (Korth M, 1993). Andere Erkrankungen, die durch Testung des Kontrastsinnes frühzeitig erkannt werden können, sind die beginnende Katarakt (Sachsenweger M, 2003), die Retinitis pigmentosa (Alexander KR, 1992), der Diabetes mellitus (Harris A, 1996) und der irreguläre Hornhautastigmatismus (Tomidokoro A, 2001). Der Einfluss des Alters konnte bereits im Rahmen einer Studie unserer Arbeitsgruppe nachgewiesen werden (Müller 2005). In dieser Studie zeigten sich keine Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Probanden, wohingegen signifikante Unterschiede zwischen verschiedenen Altersgruppen (Gruppe A:19-29 Jahre gegenüber Gruppe B: 49-69 Jahre) nachgewiesen werden konnten (Müller, 2005).
Bei den KHK-Patienten konnte auf Grund des hohen Alters ebenfalls kein Unterschied zu den gesunden Kontrollen gefunden werden. Damit scheint die Bestimmung der Kontrastsehschärfe als Marker für okuläre Durchblutungsstörungen ab dem 60. Lebensjahr ungeeignet zu sein.