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Klin Monbl Augenheilkd 2001; 218(3): 157-167
DOI: 10.1055/s-2001-13075
KLINISCHE STUDIE

Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Prospektive, randomisierte Vergleichsstudie von frequenzverdoppelnder Perimetrie und standardisierter automatischer Perimetrie bei Patienten mit Glaukom[1] [2]

Prospective and randomized comparison of frequency doubling perimetry vs standard automated perimetry in patients with glaucomaJürgen Kampmeier, Birgit Eisert, Hans-Jürgen Buchwald, Gerhard  K. Lang, Gabriele  E. Lang
  • Augenklinik mit Poliklinik der Universität Ulm, Prittwitzstr. 43, 89075 Ulm (Direktor: Prof. Dr. G. K. Lang),
  • E-mail: juergen.kampmeier@medizin.uni-ulm.de
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Publication Date:
31 December 2001 (online)

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Zusammenfassung

Hintergrund Prospektiver Vergleich der neuen frequenzverdoppelnden Perimetrie (FDT) mit der standardisierten automatischen Perimetrie bei Glaukom. Die Reproduzierbarkeit beider Testmethoden wurde untersucht im klinischen Alltag.

Patienten und Methoden Alle Patienten wurden randomisiert sowohl mit dem FDT (N-30) als auch mit dem Humphrey Field Analyzer II Modell 750 (HFA) (30-2) mit dem Vollen-Schwellentest-Verfahren innerhalb eines Tages untersucht. Für den Vergleich FDT/HFA wurden bei 45 Patienten mit Glaukom die Parameter Mittlere Abweichung (MD), Inhomogenitätsindex (PSD) und Schwellenwerte pro Quadrant und Zentralfeld ausgewertet. Die gleichen Parameter wurden für die Überprüfung der Reproduzierbarkeit der FDT-Testmethode (n=46) und HFA-Testmethode (n=39) gewählt. Zusätzlich wurden mittels der Abweichungsgraphiken der Zentralbereich und die vier Quadranten getrennt ausgewertet. Die statistische Analyse erfolgte mittels Konkordanzindex Kappa und Bland/Altman-Darstellungen.

Ergebnisse Die durchschnittliche MD (FDT vs. HFA) lag bei -7,3 ± 5,8 dB vs. -8,9 ± 7,6 dB, die PSD bei 6,9 ± 2,4 dB vs. 6,5 ± 3,6 dB. Der Kappa-Koeffizient ergab nur eine schwache Übereinstimmung (kappa: 0,11 - 0,38) der Abweichungen in den einzelnen Gesichtsfeldbereichen. Von insgesamt 225 Bereichen erkannte der HFA 191 Abweichungen und das FDT 165. Mit dem HFA wurden vergleichsweise mehr negative Messwerte im Falle einer MD < -15 dB gefunden. Die Reproduzierbarkeit lag beim FDT bei 0,98 (MD) und 0,92 (PSD) bzw. beim HFA bei 0,98 (MD) und 0,95 (PSD) (95 %-Konfidenz-Intervall).

Schlussfolgerungen Die frequenzverdoppelnde Perimetrie und der Humphrey Field Analyzer zeigten hinsichtlich der Übersichtsparameter eine hohe Übereinstimmung bei Glaukom. HFA erkannte mehr negative Abweichungen in den Abweichungsgraphiken als das FDT. Beide Methoden hatten eine große Reproduzierbarkeit. Das FDT ist eine geeignete Testmethode zur Bestimmung von Gesichtsfeldausfällen bei Glaukom.

Aim To compare frequency doubling perimetry (FDP) versus standard automated perimetry in glaucoma. To evaluate the reproducibility of both methods.

Patients and Methods All the patients were tested (full threshold test) twice with both FDP (N-30) and Humphrey Field Analyzer II Model 750 (HFA) (30-2 procedures) in random sequence, within one day. The parameters mean deviation (MD), pattern standard deviation (PSD) and measured thresholds per quadrant and center areas were evaluated for FDP/HFA comparison in 45 glaucoma patients. The same parameters were used for testing the reproducibility of FDP (n=46) and HFA (N=39). Additionally, the center and each quadrant area were checked for any deviation in the total deviation probability plots. For statistical analysis Kappa coefficients and Bland/Altman plots were used.

Results An average MD (FDP vs HFA) of -7.3 ± 5.8 dB vs -8.9 ± 7.6 dB and PSD of 6.9 ± 2.4 dB vs 6.5 ± 3.6 dB were found. Kappa coefficients denote marginal accordance (kappa: 0.11 - 0.38) for area deviations. In a total of 225 areas HFA detected 191 deviations and FDP 165. HFA measured more negative deviation compared with FDP in the case of MD < -15 dB. The reproducibility was 0.98 (MD) and 0.92 (PSD) for FDP and 0.98 (MD) and 0.95 (PSD) for HFA (95 % confidence interval).

Conclusions There was great conformity between FDP and HFA in glaucoma patients. HFA detected more deviations in the total deviation probability plots than FDP. There was a high reproducibility of both methods. FDP is an appropriate tool for detecting visual field loss in glaucoma patients.

Schlüsselwörter

Glaukom - Perimetrie - FDT - HFA

Key words

Glaucoma - Perimetry - FDP - HFA

01 1 Manuskript erstmalig eingereicht am 9. 2. 00 und in der vorliegenden Form angenommen am 18. 11. 00.

02 2 Herrn Prof. Dr. G. O. H. Naumann gewidmet.

Literatur

01 1 Manuskript erstmalig eingereicht am 9. 2. 00 und in der vorliegenden Form angenommen am 18. 11. 00.

02 2 Herrn Prof. Dr. G. O. H. Naumann gewidmet.

  • 01 Altman  D G. Some common problems in medical research. In: Altman DG. Practical Statistics for Medical Research 14. Chapman & Hall, New York, London, Weinheim; 1991: 396-403.
    Google Scholar
  • 02 Arango  S, Trigo  Y, Sponsel  W E. Assessment of glaucomatous visual field loss by frequency doubling perimetry against Humprey 30-2 reference standards.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1997;  38 (Suppl.) 567.
    Google Scholar
  • 03 Asai  T, Katsumori  N, Mizokami  K. Retinal ganglion cell damage in human glaucoma. Studies on the somal diameter.  Folia Ophthalmol Jpn. 1987;  38 701-709.
    Google Scholar
  • 04 Asai  T, Katsumori  N, Mizokami  K. Retinal ganglion cell damage in human glaucoma. 2. Studies on damage pattern.  Nippon Ganka Gakka Zasshi. 1987;  91 1204-1213.
    Google Scholar
  • 05 Bernadete  E A, Kaplan  E, Knight  B W. Contrast gain control in the primate retina: P cells are not X-like, some M cells are.  Vis Neurosci. 1992;  8 483-486.
    Google Scholar
  • 06 Bland  J M, Altman  D G. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement.  Lancet. 1986;  8 307-310.
    Google Scholar
  • 07 Bortz  J, Lienert  G A, Boehnke  K. Urteilerübereinstimmung. In: Bortz J, Lienert GA, Boehnke K. Verteilungsfreie Methoden in der Biostatistik 9. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York; 1990: 451-460.
    Google Scholar
  • 08 Breton  M E, Wilson  T W, Wilson  R, Spaeth  G L, Krupin  T. Temporal contrast sensitivity loss in primary open-angle glaucoma and glaucoma suspects.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1991;  32 2931-2941.
    Google Scholar
  • 09 Brusini  P, Busatto  P. Frequency doubling perimetry in glaucoma early diagnosis.  Acta Ophthalmol Scand. 1998;  227 23-24.
    Google Scholar
  • 10 Bullimore  M A, Wood  J M, Swenson  K. Motion perception in glaucoma.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1993;  34 3526-3533.
    PubMedGoogle Scholar
  • 11 Chaturvedi  N, Hedley-Whyte  E T, Dreyer  E B. Lateral Geniculate Nucleus in Glaucoma.  Am J Ophthalmol. 1993;  116 182-188.
    PubMedGoogle Scholar
  • 12 Chauhan  B C, Johnson  C A. Test-retest variability of frequency-doubling perimetry and conventional perimetry in glaucoma patients and normal subjects.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1999;  40 648-656.
    Google Scholar
  • 13 Dandona  L, Hendrickson  A, Quigley  H A. Selective effects of experimental glaucoma on axonal transport by retinal ganglion cells to the dorsal lateral geniculate nucleus.  Invest Ophthalomol Vis Sci. 1991;  32 1593-1599.
    PubMedGoogle Scholar
  • 14 Glovinsky  Y, Quigley  H A, Dunkelberger  G R. Retinal ganglion cell loss is size dependent in experimental glaucoma.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1991;  32 484-491.
    PubMedGoogle Scholar
  • 15 Glovinsky  Y, Quigley  H A, Pease  M E. Foveal ganglion cell loss is size dependent in experimental glaucoma.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1993;  34 395-400.
    PubMedGoogle Scholar
  • 16 Graham  S L, Drance  S M, Chauhan  B C, Swindale  N C, Hnik  P, Mikelberg  F S, Douglas  G R. Comparison of psychophysical and electrophysiological testing in early glaucoma.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1996;  37 2651-2662.
    PubMedGoogle Scholar
  • 17 Guggenmoos-Holzmann  I, Wernecke  K D. Spezielle Anwendungen II: Bewertung diagnostischer Verfahren. In: Guggenmoos-Holzmann I, Wernecke KD. Medizinische Statistik 10. Blackwell Wissenschafts-Verlag, Berlin, Wien; 1995: 160-164.
    Google Scholar
  • 18 Hart  W M, Silverman  S E, Trick  G L, Nesher  R, Gordon  M O. Glaucomatous visual field damage: Luminance and color-contrast sensitivities.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1990;  31 359-367.
    PubMedGoogle Scholar
  • 19 Hodapp  E, Parrish II  R K, Anderson  D R. Clinical decisions in glaucoma. Mosby, St. Louis; 1993: 40.
    Google Scholar
  • 20 Humphrey  Instruments. Humphrey Field Analyzer II. Benutzerhandbuch Modell 730, Modell 740, Modell 750. Humphrey Instruments; 1994.:
    Google Scholar
  • 21 Johnson  C A, Samuels  S J. Screening for glaucomatous visual field loss with frequency-doubling perimetry.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1997;  38 413-425.
    PubMedGoogle Scholar
  • 22 Johnson  C A. Selective versus nonselective losses in glaucoma.  J Glaucoma. 1994;  3 (Suppl.) 32-44.
    PubMedGoogle Scholar
  • 23 Johnson  C A. The Glenn A. Fry Award Lecture: Early losses of visual function in glaucoma.  Optom Vis Sci. 1995;  72 359-370.
    PubMedGoogle Scholar
  • 24 Jonas  J. Biomorphometrie des Nervus Opticus. In: Naumann GOH, Merté HJ, Hollwich F, Gloor B. Beihefte der Klinischen Monatsblätter für Augenheilkunde.  Büch Augenarzt. 1989;  120 54-55.
    PubMedGoogle Scholar
  • 25 Kelly  D H. Frequency doubling in visual responses.  J Opt Soc Am. 1966;  56 1628-1633.
    PubMedGoogle Scholar
  • 26 Kelly  D H. Nonlinear visual responses to flickering sinusoidal gratings.  J Opt Soc Am. 1981;  71 1051-1055.
    PubMedGoogle Scholar
  • 27 Kondo  Y, Yamamoto  T, Sato  Y, Matsubara  M, Kitazawa  Y. A frequency-doubling perimetric study in normal-tension glaucoma with hemifield defect.  J Glaucoma. 1998;  7 261-265.
    PubMedGoogle Scholar
  • 28 Lachenmayr  B J, Drance  S M, Chauhan  B C, House  P H, Lalani  S. Diffuse and localized glaucomatous field loss in light-sense, flicker and resolution perimetry.  Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 1991;  229 267-273.
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 29 Lachenmayr  B J, Drance  S M, Douglas  G R, Mikelberg  F S. Light-sense, flicker and resolution perimetry in glaucoma: a comparative study. In: Mills RP, Heijl A, eds. Perimetry Update 1990/91. Kugler & Ghedini, Amsterdam; 1991: 351-356.
    Google Scholar
  • 30 Livingstone  M S, Hubel  D. Segregation of form, color, movement, and depth: anatomy, physiology, and perception.  Science. 1988;  240 740-749.
    PubMedGoogle Scholar
  • 31 Maddess  T, Hemmi  J M, James  A C. Evidence for spatial aliasing effects in the Y-like cells of the magnocellular visual pathway.  Vision Res. 1998;  38 1843-1859.
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 32 Maddess  T, Henry  G H. Performance of nonlinear visual units in ocular hypertension and glaucoma.  Clin Vis Sci. 1992;  7 371-383.
    PubMedGoogle Scholar
  • 33 Quigley  H A, Addicks  E M, Green  W R. Optic nerve damage in human glaucoma. III. Quantitative correlation of nerve fiber loss and visual field defect in glaucoma, ischemic neuropathy, papilledema, and toxic neuropathy.  Arch Ophthalmol. 1982;  100 135-146.
    PubMedGoogle Scholar
  • 34 Quigley  H A, Dunkelberger  G R, Green  W R. Chronic human glaucoma causing selectively greater loss of large optic nerve fibers.  Ophthalmology. 1988;  95 357-363.
    PubMedGoogle Scholar
  • 35 Quigley  H A, Dunkelberger  G R, Green  W R. Retinal ganglion cell atrophy correlated with automated perimetry in human eyes with glaucoma.  Am J Ophthalmol. 1989;  107 453-464.
    Google Scholar
  • 36 Quigley  H A, Green  W R. The histology of human glaucoma cupping and nerve damage: clinicopathologic correlation of 21 eyes.  Ophthalmology. 1979;  10 1803-1827.
    PubMedGoogle Scholar
  • 37 Quigley  H A, Sanchez  R M, Dunkelberger  G R, L'Hernault  N L, Baginski  T A. Chronic glaucoma selectively damages large optic nerve fibers.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1987;  28 913-918.
    PubMedGoogle Scholar
  • 38 Quigley  H A. Are some retinal ganglion cells killed by glaucoma before others?. In: Krieglstein GK. Glaucoma Update III. Springer-Verlag, Berlin; 1987: 23-26.
    Google Scholar
  • 39 Quigley  H A. Identification of glaucoma-related visual field abnormality with the screening protocol of frequency doubling technology.  Am J Ophthalmol. 1998;  125 819-829.
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 40 Sachs  L. Statistische Entscheidungstechnik/Weitere Prüfverfahren. In: Sachs L. Angewandte Statistik, 8. Auflage, Kapitel 1/4. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York; 1997: 149, 211 - 215, 471-473.
    Google Scholar
  • 41 Sample  P A, Martinez  G A, Weinreb  R N. Short wavelength automated perimetry without lens density testing.  Am J Ophthalmol. 1994;  118 632-641.
    PubMedGoogle Scholar
  • 42 Sample  P A, Irak  I, Martinez  G A, Yamagishi  N. Asymmetries in the normal short wavelength visual field: implications for short wavelength automated perimetry.  Am J Ophthalmol. 1997;  124 46-52.
    PubMedGoogle Scholar
  • 43 Searle  S R, Casella  G, McCulloch  C E. ANOVA estimation-balanced data. In: Shayle RS, Casella G, McCulloch CE. Variance Components. John Wiley & Sons Inc., New York, Chichester; 1992: 57-66.
    Google Scholar
  • 44 Shapley  R, Perry  V H. Cat and monkey retinal ganglion cells and their visual functional roles.  TINS. 1986;  9 229-235.
    PubMedGoogle Scholar
  • 45 Shapley  R. Retinal ganglion cell function. In: Varma R, Spaeth G. The optic nerve in glaucoma. Lippincott, Philadelphia; 1993: 27-35.
    Google Scholar
  • 46 Silveiera  L CL, Perry  V H. The topography of magnocellular projecting ganglion cells (M-ganglion cells) in the primate retina.  Neuroscience. 1991;  40 217-237.
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 47 Silverman  S E, Trick  G L, Hart  W M. Motion perception is abnormal in primary open-angle glaucoma and ocular hypertension.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1990;  31 722-729.
    PubMedGoogle Scholar
  • 48 Smith III  E L, Harwerth  R S, Chino  Y M, Ridder  W H, Crawford  M LJ. Neurophysiological alterations produced by elevated intraocular pressure.  Optom Vis Sci. 1989;  66 64.
    PubMedGoogle Scholar
  • 49 Sponsel  W E, Arango  S, Trigo  Y, Mensah  J. Clinical classification of glaucomatous visual field loss by frequency doubling perimetry.  Am J Ophthalmol. 1998;  125 830-836.
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 50 Tyler  C W. Specific deficits of flicker sensitivity in glaucoma and ocular hypertension.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1981;  20 204-212.
    PubMedGoogle Scholar
  • 51 Vickers  J C, Schumer  R A, Podos  S M, Wang  R F, Riederer  B M, Morrison  J H. Differential vulnerability of neurochemically identified subpopulations of retinal neurons in a monkey model of glaucoma.  Brain Res. 1995;  680 23-35.
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 52 Vorwerk  C K, Naskar  R, Dreyer  E B. Die exzitotoxische Hypothese der Glaukomgenese.  Klin Monatsbl Augenheilkd. 1999;  214 2-11.
    PubMedGoogle Scholar
  • 53 Weber  A J, Chen  H, Kaufmann  P L, Hubbard  W C. Effects of elevated IOP on cell size, density, and number in the primate lateral geniculate nucleus (LGN).  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1997;  38 159.
    PubMedGoogle Scholar
  • 54 Weber  A J, Kaufmann  P L, Hubbard  W C. Morphology of single ganglion cells in the glaucomatous primate retina.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1998;  39 2304-2320.
    PubMedGoogle Scholar
  • 55 Zetlan  S R, Sponsel  W E. The role of psychophyisiologic tests in the evaluation of the glaucomatous patient. In: Higginbotham E, Lee D. The clinician's guide to the management of difficult glaucomas 6. Blackwell Scientific Publications, Boston; 1993: 58-78.
    Google Scholar
      >