【临床研究】Lea Symbols视力表与ETDRS视力表在学龄前儿童视力筛查中的应用比较
宋磊1 胡建民1 陈雪兰1 陈丽娟2
1.福建医科大学附属第二医院眼科 视障辅助技术福建省高校工程研究中心，泉州362000；2.漳州卫生职业学院医学技术系 363000
通信作者：胡建民，Email:doctorhjm@163.com
引用格式
宋磊, 胡建民, 陈雪兰, 等.Lea Symbols视力表与ETDRS视力表在学龄前儿童视力筛查中的应用比较[J]. 中华实验眼科杂志, 2019, 37(10):807-813. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2019.10.008
【摘要】目的 比较Lea Symbols视力表与ETDRS视力表在中国学龄前儿童视力筛查中的检查配合程度、视力值及双眼间视力差异。 方法 采用前瞻性自身对照研究设计，对泉州市泉港区实验幼儿园的241名42~78个月的学龄前儿童进行全面的眼科检查，平均月龄为（61.9±10.3）个月，其中屈光度数在正常范围的学龄前儿童132名。使用Lea Symbols视力表和ETDRS视力表测量左、右眼的单眼远视力，采用LogMAR记录法记录视力值。结果 Lea Symbols视力表和ETDRS视力表在42~78个月儿童中的检查配合程度分别为96.7%（466/482）和95.0%（458/482），2种视力表的检查配合程度比较，差异无统计学意义（χ2=1.669，P＞0.05）。2种视力表测得的LogMAR视力值呈明显正相关（rs=0.726，P＜0.001），2种视力表测量一致性较好（Kappa=0.531）。在132名屈光正常儿童中，Lea Symbols视力表测得的视力水平比ETDRS视力表高0.031 2 LogMAR，差异有统计学意义（W=-7.461，P＜0.001），2种视力表的测量一致性较好（Kappa=0.467）；2种视力表在测量双眼间视力差异方面，差异无统计学意义（W=-0.889，P=0.374）；Lea Symbols视力表和ETDRS视力表中男童视力水平均好于女童，差异均有统计学意义（U=-3.352、-4.679，均P<0.001）；Lea Symbols视力表和ETDRS视力表测得的LogMAR视力值与月龄均呈负相关（rs =-0.423、-0.437，P＜0.001）；各不同年龄段组中Lea Symbols视力表测得的LogMAR视力水平均较ETDRS视力表测得的视力水平好，差异均有统计学意义（均P＜0.001）。结论 Lea Symbols视力表和ETDRS视力表在42~78个月学龄前儿童中的检查配合程度较高，可用于42个月及以上儿童的视力检查。Lea Symbols视力表测得的视力水平较ETDRS视力表高。在学龄前儿童视力筛查中，应注意几种视力表检查的差异，谨慎判断视力异常。
【关键词】视力；Lea Symbols视力表；ETDRS视力表；学龄前儿童
基金项目：国家卫生健康委员会-福建省卫生教育联合攻关计划项目（WKJ2016-2-12）；泉州市高层次人才创新创业项目（2017Z006）
DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2019.10.008
视力是视功能的重要组成部分，视力检查对屈光不正、弱视、眼部疾病或视觉通路疾病的诊断至关重要[6]。学龄前儿童视力检查对于早期发现弱视、斜视、屈光不正等眼部或视路异常具有重要意义[2]。学龄前儿童处于眼球和视路发育阶段，视力异常通常是可以治疗的，但治疗效果会随年龄的增长而下降，造成不可逆视力丧失[1-4]。未及时治疗的弱视将会导致永久性的、不可纠正的视力损失，故对学龄前儿童进行视力筛查及后续治疗具有潜在的优势[5]。目前，国内外临床视力检查和视力筛查中常使用糖尿病视网膜病变早期治疗研究（the Early Treatment of Diabetic Retinopathy Study，ETDRS）视力表和Lea Symbols视力表[7-11]。ETDRS视力表被认为是成人视力检查的金标准[12]，有研究显示ETDRS视力表在中国5~17岁儿童及青少年视力检查中的重复测量可信度进行了研究，认为ETDRS视力表可以在儿童视力检查中使用和推广[13]。Lea Symbols视力表在国外儿童视力检查中应用较多[2]，并逐渐引入中国儿童视力检查中。目前，这2种视力表在学龄前儿童中的对比研究较少见。本研究探讨ETDRS视力表和Lea Symbols视力表在中国42~78个月学龄前儿童视力检查中的适用性，并对2种视力表的检查结果进行对比分析。
1.1 一般资料
采用前瞻性自身对照研究设计，纳入2017年4—5月泉州市泉港区实验幼儿园42~78月龄儿童250名，其中241名儿童接受了Lea Symbols视力表和ETDRS视力表的检查，平均月龄（61.9±10.3）个月，男135名，占55.8%，女106名，占44.2%。42~<54个月儿童62名，占31.0%，其中男30名，女32名；54~<66个月儿童83名，占31.8%，其中男52名，女31名；66~78个月儿童96名，占37.2%，其中男53名，女43名。根据大规模学龄前儿童视力筛查的研究中，近视定义为球镜度≥﹣0.50 DS，远视定义为球镜度≥+2.00 DS，散光定义为柱镜度≥﹣1.00 DC[7]。在排除疑似屈光不正的儿童及双眼中任意一眼不能配合电脑验光、2种视力表检查的儿童后，共收集了132名屈光度数在正常范围的学龄前儿童作为屈光正常儿童组，其中男77名，女55名；42~<54个月、54~<66个月、66~78个月的屈光正常儿童分别有26、47和59名。对疑似屈光不正儿童进行主觉验光及转诊到医院进行睫状肌麻痹验光检查。
纳入标准：（1）身体一般情况良好；（2）智力发育正常；（3）无明显眼部器质性病变；（4）除屈光不正外无眼部异常病史。排除标准：培训后仍不能配合检查的儿童。本研究经福建医科大学伦理委员会批准（伦审号：[2017]福医附二伦理审字（62）号），并遵循赫尔辛基宣言。所有儿童监护人同意并签署书面知情同意书。
所有受检儿童接受全面详细的眼科检查，包括眼外观检查、眼位及眼球运动、遮盖试验、眼前节及眼底检查、非睫状肌麻痹剂状态下的电脑验光。
1.2.1 视力检查环境准备 视力检查中使用的视力表是Lea Symbols视力表（型号250150）和ETDRS视力表（型号500044），均由GOOD-LITE公司生产（www.good-lite.com）。Lea Symbols视力表由15行视标组成，检查范围为1.0～0.4 LogMAR，标准检查距离设定为3 m；ETDRS视力表由14行视标组成，检查范围为1.0～-0.3 LogMAR，标准检查距离设定为4 m，与之配套的灯箱型号为ESV3000，能够根据环境光照度自动校准亮度水平，亮度校对范围为3 ~85 cd/m2。选择采光良好、照明均匀、安静无干扰的活动室作为检查室[16]，2种视力表均置于同一检查室内，光照度为200~500 lx。
1.2.2 视力检查前的准备 在视力检查前，首先教会儿童辨认各个视标。ETDRS视力表的视标为4个开口方向的“E”，儿童可以口头说出E的方向，或使用手势比划出E开口的朝向；Lea Symbols视力表是由圆形、正方形、心形/苹果、房子4种图形视标组成的，使用印有4个图形的塑料卡片教儿童逐个辨认并熟悉掌握，儿童可以口头回答看到的视标，也可进行相同视标图形的匹配[17]。每种视力表配备2名视光师，1名视光师位于视力表旁指导儿童依次辨认各行视标，并负责记录视力值；另1名视光师坐在儿童旁教会儿童辨认视标，使用遮眼板遮盖未检查眼，并对儿童进行适当的鼓励。
1.2.3 视力检查 每位受检儿童均接受2种视力表的检查，随机选择2种视力表的检查顺序，同一儿童2种视力表的检查均由经验丰富的视光师在同一天完成，2个视力表检查之间至少给予30 min的休息时间。检查过程中儿童取坐位，眼水平线与视力表上0.0行视标平齐。先让儿童坐在标准检查距离处双眼阅读视力表上第一行视标，检验儿童是否已熟练掌握辨认视标并作出回答的方法，观察孩子基本的理解能力、反应速度和辨认精确性，按照先右眼后左眼的检查顺序检查裸眼视力。测量时，使用遮眼板完全遮盖未检测眼并嘱咐儿童双眼自然睁开[16]。视光师使用指示棒指示每行的第1和第2个视标用于检查右眼，指示每行的最后1个或2个视标用于检查左眼，从上到下逐行指示视标，辨认视标的反应时间为5~10 s，如果超时未回答或回答错误将认为儿童不能辨认该视标。视光师将指示棒移到上一行视标，让孩子辨认该行的所有视标。当一行中出现2个及以上的错误回答时，检查终止，该行视标的上一行视标对应的视力值即为该眼的视力，在检查单上记录对应的视力值。视力记录方法均采用LogMAR记录法。
1.3 统计学方法
采用SPSS 20.0统计学软件进行统计分析。视力值和双眼视力差值经Q-Q图检验呈偏态分布，以M（P25，P75）表示。2种视力表的LogMAR视力值之间的差异比较采用Wilcoxon符号秩检验；2种视力表的LogMAR视力值测量一致性采用秩相关检验。Kappa值小于0.4，提示一致性较差；Kappa值为0.4～0.75，提示有较好的一致性；Kappa值大于0.75，提示具有极强的一致性。采用Bland-Altman检验图观察2种视力表测量差异的分布情况。采用行×列表资料的卡方检验、Fisher确切概率法比较Lea Symbols视力表、ETDRS视力表的检查配合程度。采用Spearman秩相关分析来衡量2种视力表测得LogMAR视力值之间以及视力与月龄之间的相关性。采用Mann-Whitney U检验比较不同性别间的LogMAR视力值。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 2种视力表的检查配合程度比较
2种视力表共同检测的所有482眼中Lea Symbols视力表配合眼数466眼，占96.7%；ETDRS视力表配合眼数458眼，占95.0%。2种视力表的检查配合程度比较，差异无统计学意义（χ2=1.669，P＞0.05）。42~<54个月组儿童中2种视力表检查配合程度比较，差异无统计学意义（χ2=1.227，P＞0.05）；54~<66个月组儿童中2种视力表检查配合程度比较，差异无统计学意义（χ2=0.679，P＞0.05）；66~78个月组儿童中2种视力表检查配合程度比较，差异无统计学意义（P=1.000）（表1）。
Lea Symbols视力表测得LogMAR视力值为0.1（0.1，0.2），ETDRS视力表测得的LogMAR视力值为0.1（0.1，0.2），差异有统计学意义（W=-7.461，P＜0.001）。
Lea Symbols视力表测得的LogMAR视力值≤0.0者110眼，占23.6%，≤0.1者301眼，占64.6%；ETDRS视力表测得的LogMAR视力值≤0.0者61眼，占13.3%，≤0.1者251眼，占54.8%。
2种视力表测得的视力值呈明显正相关（rs=0.726，P＜0.001）（图1）。所有儿童中，454眼能够配合2种视力表检查，Lea Symbols视力表和ETDRS视力表测得的LogMAR视力值相等的比例为50.0%，Bland-Altman检验结果显示，95%的一致性界限为-0.19～0.14，散点分布比较均匀，不存在特定趋势，91.6%的点在一致性界限内（图2）。2种视力表的一致性度量加权Kappa值为0.531，提示2种视力表的测量一致性较好。
2.3 屈光正常儿童的2种视力表测量值比较
屈光正常儿童Lea Symbols视力表测得的LogMAR视力值为0.1（0.0，0.1），ETDRS视力表测得的LogMAR视力值为0.1（0.1，0.2），2种视力表所测LogMAR视力值比较，差异有统计学意义（W= -7.461，P<0.001）。132名屈光正常儿童中，Lea Symbols视力表和ETDRS视力表测得的LogMAR视力值≤0.0者分别占31.8%和17.8%。
在屈光正常儿童中，Lea Symbols视力表和ETDRS视力表测得的LogMAR视力值相等者136眼，占51.5%，Bland-Altman检验结果显示，95%一致性界限为-0.18～0.11，散点分布比较均匀，不存在特定趋势，93.5%的点在一致性界限内（图3）。2种视力表的测量一致性较好（Kappa=0.467）。
2.4 屈光正常儿童中2种视力表测量双眼间视力差值的比较
2种视力表测得的屈光正常儿童双眼间视力差值呈正相关（rs=0.200，P=0.021）。Lea Symbols视力表和ETDRS视力表测得双眼视力差值均为0（0，0），2种视力表的双眼视力测量差值比较，差异无统计学意义（W=-0.889，P=0.374）。
2.5 屈光正常儿童不同性别间2种视力表所测视力比较
Lea Symbols视力表测得的屈光正常男童、女童视力分别为0.1（0.0，0.1），0.1（0.0，0.2），ETDRS视力表测得的男童、女童视力分别为0.1（0.1，0.2）和0.2（0.1，0.2），Lea Symbols视力表和ETDRS视力表中男童测得视力水平均较女童好，差异均有统计学意义（U=-3.352、-4.679，均P<0.001）。
2.6 屈光正常儿童中2种视力表所测视力与月龄之间关系
Lea Symbols视力表和ETDRS视力表测得的LogMAR视力值与月龄均呈负相关（rs =-0.423、-0.437，均P＜0.001）。42~<54个月、54~<66个月、66~78个月组中Lea Symbols视力表测得的LogMAR视力值分别为0.20（0.1，0.2）、0.10（0.1，0.1）和0.05（0.0，0.1），ETDRS视力表测得的LogMAR视力值分别为0.2(0.2, 0.3)、0.1（0.1,0.1）和0.1（0.0，0.1）。各不同年龄段组中Lea Symbols视力表测得的视力水平均较ETDRS视力表测得的视力水平好，差异均有统计学意义（均P＜0.001）。
42~<54个月、54~<66个月和66~78个月组儿童中2种视力表所测LogMAR视力值之间的一致性度量加权Kappa值分别为0.174、0.400和0.496。随着月龄的增加，2种视力表测量的LogMAR视力值之间的一致性升高。
视力是视功能的重要组成部分，学龄前儿童视力检查对于早期发现弱视、斜视、高度屈光不正等眼部或视路的异常具有重要意义，有助于降低弱视的患病率[2, 19]。视力表测量的是主观认知视力，能够定量评估儿童在一定距离上辨认白色背景下黑色视标的能力，儿童视力筛查中常用的视标有图形、字母和数字[20-21]。2016年美国儿科学会、美国斜视与小儿眼科协会、美国职业眼科医师学会和美国眼科学会共同发布了一份临床报告，建议学龄前儿童至少应接受1次视力筛查以排除弱视及其危险因素，可以使用HOTV或Lea Symbols视力表检查3岁及以上儿童的视力[2, 16]，儿童能够通过口头描述或相同视标匹配的方式来应答视标检查。儿童视力正常与否的界定标准应与年龄相适应，美国国家儿童视觉及眼健康中心专家组提出3岁儿童的视力应达到20/50（分数记录法），4~5岁儿童的视力应达到20/40，5岁以上儿童的视力应达到20/32[20]。
本研究中使用的Lea Symbols视力表和ETDRS视力表在国内外临床和科研中的应用较广泛，2种视力表均遵循了Bailey-Lovie视力表的设计规范[22-23]：（1）设计遵循了心理物理学定律，即Weber-Fechner法则，视标尺寸按等比级数或几何级数增加，增率恒定为10√10（即0.1 Log单位≈1.258 925），方便了视力表的变距使用；（2）每行的视标数目恒定，ETDRS视力表每行有5个视标，Lea Symbols视力表因考虑印刷版面大小，第1行为4个视标，其余行均为5个视标；（3）相邻2行视标的间距等于尺寸较小那一行视标的高度，同行视标的间距等于该行视标的宽度，保证了行与行之间的拥挤效应恒定；（4）2种视力表中均提供LogMAR记录法的视力值，方便记录和统计，同时标注了分数记录法和小数记录法的视力值，满足不同记录习惯的需求，同时方便了不同记录法视力之间的转换。
ETDRS视力表发明之初多用于糖尿病视网膜病变早期治疗的研究，该视力表现已成为国际上临床检查成人视力的“金标准”[23]。国外现己开始将ETDRS视力表应用于学龄前儿童视力检查的研究中。Lea图形视标是为了检查学龄前儿童设计的，Lea图形经过了与国际标准视标Landolt C的校正而标准化，是现有的唯一经过标准化校正的图形视标。Hyvärinen等[24]通过实验证明，Lea图形视标是一种有效而可靠的视力测量方法，4个图形的辨认难易度相当。关于学龄前儿童视力检查的研究表明，Lea Symbols 视力表在学龄前儿童视力检查中的临床实用性较强[25]。在一项149名38~54个月儿童视力检查的研究中Lea Symbols视力表能够准确地测量95.9%的儿童视力[26]。在英国，Kay、ETDRS、HOTV和Lea Symbols视力表常用于4~5岁儿童的视力检查[19]。
本研究结果显示，42~78个月的学龄前儿童对于2种视力表的检查配合程度均较高，认为该2种视力表均可以对该年龄段儿童进行视力定量检查。美国儿童视觉及眼健康中心的专家小组推荐使用HOTV和Lea图形视标检查36~72个月儿童的视力[20]。悉尼儿童眼病研究（Sydney Paediatric Eye Disease Study，SPEDS）使用HOTV和ETDRS视力表对学龄前儿童进行了视力检查的对比研究，发现儿童视力检查的配合程度随着年龄的增长而提高，但在548名60~78个月的儿童中仅有328名儿童配合字母ETDRS视力表的检查，占60%[1]。考虑到中国视力表中常用的视标是Tumbling E，以及学龄前儿童认知能力的局限，每位儿童对字母的辨认能力参差不齐，本研究中使用的是Tumbling E ETDRS视力表。本研究结果显示，Tumbling E ETDRS视力表检查54~65个月儿童的配合率为97.6%。Bertuzzi等[26]使用Lea Symbols视力表检查了149名38~54个月的儿童，总体检查配合率为95.9%，43~48个月、49~54个月的受检儿童的检查配合率分别为97.4%和100%。本研究中42~<54个月儿童的Lea Symbols视力表的检查配合率为88.7%，比Bertuzzi等[26]研究中报道的配合率低，但54~<66个月和66~78个月的儿童的检查配合程度均有提高，随着年龄的增加，儿童的视力检查配合程度不断提高。
本研究结果表明，ETDRS和Lea Symbols视力表测得的LogMAR视力值具有显著的相关性，但ETDRS视力表测得的学龄前儿童的平均视力水平比Lea Symbols视力表低。Anstice等[6]使用几种不同的视力表对4~9岁儿童的视力进行比较研究发现，与Kay图形、Lea Symbols、Keeler、HOTV视力表相比，使用ETDRS视力表测得的视力水平更低。Dobson等[12]使用Lea Symbols视力表和ETDRS视力表检查了438名5~7岁学龄前儿童的最佳矫正视力，并对2种视力表测得的视力进行了比较分析，结果显示Lea Symbols和ETDRS字母视力表测得的视力相关性较强（r=0.78）；Lea Symbols视力表测得的视力比ETDRS视力表高出2~3个视标（约0.05 LogMAR单位）。本研究中结果显示2种视力表测得的视力相关性也较强（rs=0.726），Lea Symbols视力表测得的视力比ETDRS视力表测得的视力高0.023LogMAR，与Dobson等[12]的研究结果一致。
Lea Symbols视力表测得的视力水平比ETDRS视力表高的原因可能为：（1）2种视力表的视标不同，Lea图形视标左右对称，儿童分辨左右的认知能力发育较晚，每位儿童的认知发育不尽相同，部分儿童没有足够的能力去分辨视标E的方向[16]；（2）相对于视标E，Lea图形视标是儿童熟悉的图形，检查过程中儿童对Lea图形更容易保持注意力[12, 28]；（3）Lea Symbols视力表的检查距离是3 m，ETDRS视力表的检查距离是4 m，检查距离对视力测量产生影响。
本研究结果显示，随着月龄的增长，视力不断提高，并且视力与月龄显著相关。在中国一项关于学龄前儿童视觉发育状况的大样本临床流行病学调查研究中，4 376名3~6岁儿童接受了ETDRS视力表的视力检查，研究结果显示学龄前儿童视力随年龄增长而提高[8]。美国多民族儿童眼病研究小组进行了一项以人群为基础的1 722名36~72个月儿童学龄前儿童（无明显屈光不正或眼部异常）单眼视力的临床研究，30~35个月、36~47个月、48~59个月和60~72个月的儿童中视力≥20/40的比例分别为81%、94%、99%和99%，视力与月龄呈正相关，36~72个月儿童的视力随月龄的增长而提高[29]。Sanker等[28]使用Lea Symbols视力表和Bailey-Lovie E视力表检查了47名3~6岁的学龄前儿童视力发现，5~6岁儿童的视力明显好于3~4岁儿童的视力，提出3~6岁内儿童视力随着年龄的增长而提高。
2011年中华医学会眼科学分会斜视与小儿眼科学组提出的弱视诊断专家共识(2011年)中指出，视觉发育期内的儿童双眼视力相差2行及以上，视力较低眼为弱视，在排除了器质性病变后，视力较低眼可以诊断为弱视[30]。儿童期的双眼屈光参差是弱视形成的一个重要危险因素[31]。双眼存在视力差异时，视力较差眼的视功能得不到正常发育，并且损害双眼的融像、立体视等视功能。双眼视力差异的有效、合理评价对于弱视的诊断和治疗有重要意义。美国学龄前儿童视觉研究小组对83例患有屈光参差和单眼弱视的学龄前儿童进行研究发现，屈光参差的严重程度与双眼视力差异有显著相关性（rs= 0.42，P＜0.000 1），通过双眼视力的准确测量可以有效发现屈光参差[31]。在儿童视力筛查中，双眼视力相差2行及以上就应高度警惕是否存在屈光参差的可能[32]，临床上实用性较强的视力表应能够敏锐地测量出双眼间的视力差异，为屈光参差的早期准确诊断提供可靠的依据。本研究中结果显示，在测量双眼视力差别上，Lea Symbols视力表和ETDRS视力表的测量效果有较好的一致性。本研究是对学龄前儿童非睫状肌麻痹状态下进行的屈光度和视力筛查，对于疑似屈光不正的儿童，建议其到医院进行详细的扩瞳验光，这样将会节省大量的医疗资源，提高检查效率，并且更具有针对性和可行性。
综上所述，42~78个月的学龄前儿童对Lea Symbols和ETDRS视力表的检查配合程度较高，可用于42个月以上学龄前儿童的视力检查。Lea Symbols和ETDRS视力表测得的LogMAR视力值相关性较好，但Lea Symbols视力表测得的视力水平较ETDRS视力表高。应注意各种不同视力表检查的差异，判断学龄前儿童视力异常时需谨慎。
利益冲突 所有作者均声明不存在任何利益冲突
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收稿日期：2018-11-22
修回日期：2019-08-03