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Determination of stereoacuity thresholds and their inherent test retest reliabilities at various eccentricities with a monitor-based two-rod-test

  • Purpose To determine the stereo threshold and inherent variability with a monitor-based two-rod test at various eccentricities of the visual field. Additionally, to evaluate the duration of this procedure. Subjects and methods A pilot trial was conducted in five ophthalmologically normal subjects (2 male and 3 female) aged 21 – 23 years. Two black rods on white background, which appeared under an angle of 1° were presented in a viewing distance of 5.0 meters. The right rod was stationary, whilst the left rod appeared under a stereoscopic parallax, with an either proximal or distal displacement to the image plane. Threshold determination was assessed at seven eccentricities of the visual field by a staircase method. Eccentricities were 0° centrally, 5° to the right and left, 10° to the right and left and 15° to the right and left of the visual field. Proximal and distal displacement as well as the sequence of eccentricities were presented in random order. Stereo acuity was measured in two different sessions for four subjects and in five different sessions for one subject. For all sessions the duration was recorded. All sessions were separated by a time interval of at least 24 hours and no longer than 7 days. Evaluation was made by Wilcoxon test and Kruskal Wallis test at the 95% confidence level (CI) and the median was assessed for all thresholds. Results Stereo acuity declines with increasing eccentricities of the retina similar to visual acuity. While at 0° eccentricity thresholds were found to be lowest with (median) 5.0 seconds of arc (‘’) and the CI (0.5’’, 30.5’’) for all measurements, they increased to 112.2’’ at 15° eccentricity to the left in proximal displacement. Distal it was 19.9’’ centrally and 112.2’’ to the right at 15° eccentricity with CI (0.5’’, 30.5’’) for all measurements. Repeatability of the threshold determination was found to be best at 0° eccentricity with proximal displacement showing the exact same result in the repetitive session and poorest repetition was found at 15° eccentricity to the left with distal displacement. Distal repeatability was worse than proximal. Median and CI of duration time was 5.3 (3.2, 8.3) minutes. Conclusion Stereo acuity thresholds are repeatable however increase with increasing eccentricity. Repetitions of the threshold determination do not vary considerably. The duration of these measurements indicates the monitor-based two-rod test as a fast procedure, that can be applied in future studies. The test program is limited by an imperfect algorithm and the stereoscopic images evoke cues, this should be reworked.
  • Ziel Ziel der Studie ist es, mit einem zwei Stäbchen Test am Monitor, die Schwellenwertbestimmung an verschiedenen Exzentrizitäten des binokularen Gesichtsfeldes und deren Wiederholbarkeit durchzuführen. Weiter soll die Dauer der einzelnen Messungen festgehalten und ausgewertet werden. Methode Die Explorative Studie wurde mit fünf Probanden im Alter von 21 bis 23 Jahren (2 männlich und 3 weiblich) durchgeführt. Zwei schwarze Balken auf weißem Hintergrund, welche unter einem Winkel von 1° bei einer Beobachtungsentfernung von 5.0 Metern erscheinen, bildeten das Stereobild. Der rechte Balken diente als ortsfester Vergleichsbalken, während der linke Balken zu beurteilen war und durch die stereoskopische Parallaxe, entweder nach vorne oder hinten versetzt erschien. Die Schwellenwertbestimmung erfolgte in sieben Exzentrizitäten zu beiden Seiten des Gesichtsfeldes (0° zentral, 5° rechts/links, 10° rechts/links und 15° rechts/links). Die Darbietung und Abfolge der Bilder mit proximalen und distalen Verschiebungen in den verschiedenen Exzentrizitäten erfolgte randomisiert. Die Bestimmung der Grenzwinkel wurde für 4 Probanden in zwei Sitzungen und für 1 Proband in fünf Sitzungen durchgeführt, wovon bei jeder die Zeit festgehalten wurde. Alle Sitzungen waren mindestens 24 Stunden und längstens 7 Tage voneinander getrennt. Die Auswertung erfolgte durch das bilden von Median und den statistischen Tests von Wilcoxon und Kruskal Wallis mit einem 95% Konfidenzintervall (CI). Ergebnisse Peripheres Stereosehen verläuft ähnlich abfallend zur Sehschärfe. Während zentral kleinste proximale Winkel von median 5.0 Winkelsekunden (‘‘) und einem CI (0.5‘‘,30.5‘‘) gefunden wurden, stiegen diese auf 112.2‘‘ in 15° Exzentrizität nach links bei proximaler Darbietung. Distal waren es 19.9‘‘ zentral und 112.2‘‘ in 15° nach rechts. Die Wiederholbarkeit der Grenzwinkelbestimmung war zentral und proximal am genauesten, während in 15° nach links und distal die schlechteste Wiederholbarkeit entdeckt wurde. Zwischen den einzelnen Messungen wurden signifikante Unterschiede der Messdauer gefunden. Die Messdauer liegt bei 5.3 (3.2, 8.3) Minuten. Schlussfolgerung Stereogrenzwinkel weichen bei Wiederholungen nicht stark voneinander ab. Mit zunehmender Exzentrizität nehmen die Grenzwinkel zu. Durch die Dauer der Messungen, erscheint der zwei Stäbchen Test am Monitor als schnelle Messmethode die für zukünftige Studien hergenommen werden kann. Jedoch ist der Algorithmus, wie auch die Stereoskopischen Bilder fehlerhaft und sollte überarbeitet werden.

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Metadaten
Author:Jasmina Frisch
URN:urn:nbn:de:bsz:944-opus4-1942
Advisor:Ulrich Schiefer, Annemarie Buser
Document Type:Bachelor Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2016/08/09
Publishing Institution:Hochschule Aalen
Granting Institution:Hochschule Aalen, Optik und Mechatronik
Release Date:2016/08/10
Tag:repeatability; stereoacuity threshold; stereopsis; stereotest; two-rod test
Number of Pages:46 Seiten, XXXI
Faculty:Optik und Mechatronik
Open Access:Open Access
Licence (German):License LogoVeröffentlichungsvertrag für Publikationen mit Print on Demand