环境交互式ZEST-EX(AIZE-EX)视野测试算法在青光眼随访评估中的性能评价

《Scientific Reports》:Evaluation of the visual field test algorithm: the Ambient Interactive ZEST-EX (AIZE-EX)

【字体: 时间:2026年01月15日 来源:Scientific Reports 3.9

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  针对青光眼随访视野测试耗时长的临床痛点,研究人员开发了利用既往AIZE结果的新算法AIZE-EX。本研究通过对比92只青光眼眼的AIZE与AIZE-EX测试数据,发现新算法在保持MD、PSD、MS等指标等效性的同时,将测试时间显著缩短10-30%(p<0.001),为改善患者体验和提升临床效率提供了创新解决方案。

  
青光眼作为不可逆性致盲眼病,早期诊断和持续监测视野变化是阻止疾病进展的关键。标准自动视野检查(Standard Automated Perimetry, SAP)虽是青光眼管理的金标准,但其耗时长的特性给医患双方带来沉重负担。患者需要保持高度专注度完成长达5-10分钟的测试,这种认知负荷在视野缺损严重的病例中尤为突出——由于可见刺激减少,患者反应机会降低,易产生疲劳感和心理压力,进而影响结果可靠性。尽管现有算法如SITA Faster已在一定程度上缩短了测试时间,但每次随访检查仍被当作独立事件处理,未能充分利用历史视野数据优化测试效率。
在此背景下,日本近畿大学医学部眼科学的Hiroki Nomoto教授团队在《Scientific Reports》发表了创新性研究,提出了一种基于历史视野数据的新型随访测试算法——环境交互式ZEST-EX(Ambient Interactive ZEST-EX, AIZE-EX)。该算法核心思路是将基线AIZE测试结果作为先验信息,通过智能优化测试流程实现效率提升。研究团队通过前瞻性队列研究证实,AIZE-EX在保持诊断准确性的前提下,显著缩短了青光眼患者的随访视野检查时间。
研究采用头戴式视野计imo(CREWT Medical Systems)平台,对46例原发性开角型青光眼(包括正常眼压性青光眼)患者的92只眼进行测试。所有患者基线期接受AIZE测试(随机采用24-2或24plus(1-2)测试模式),随访期(3个月内)在同一天随机顺序完成AIZE和AIZE-EX测试。关键技术创新体现在AIZE-EX算法的六大改进:采用纯青光眼数据库生成先验概率质量函数(PMF)、调整终止条件方差阈值、增设10dB差异验证测试、优化空间权重分配机制、针对0dB敏感度位点的快速确认流程、以及基于反应时间的可靠性指标计算新方法。
结果
全局指标等效性:AIZE-EX在24-2测试组获得的MD(中位数-2.89 dB)、PSD(3.98 dB)、MS(24.9 dB)与基线AIZE(-2.86 dB, 4.33 dB, 24.9 dB)和随访AIZE(-3.08 dB, 4.37 dB, 24.6 dB)无显著差异(p>0.05)。24plus(1-2)测试组呈现相同趋势,证实新算法与传统方法具有临床等效性。
测试时间优化:AIZE-EX在24-2组将中位测试时间从基线期的250.5秒降至171.9秒(降幅31.4%),在24plus(1-2)组从331.0秒降至246.0秒(降幅25.7%),且时间节约效应随视野缺损程度加剧而扩大(MD<-6 dB组最高达50%)。Bland-Altman分析显示两种方法在所有全局指标上的平均差异(偏倚)均接近零(MD偏倚0.02-0.03 dB),且无比例偏倚(回归斜率p>0.05)。
点对点敏感性分析:全视野位点敏感性差异均值为0.19 dB(24-2)和-0.28 dB(24plus),且不同偏心度区间无系统性偏差。虽在低敏感度区间(<20 dB)出现较大变异(符合视野检查重测变异性规律),但盒形图显示差异分布在各敏感度层级均保持对称。
讨论与意义
本研究首次验证了利用历史视野数据优化随访测试流程的临床可行性。AIZE-EX通过三大机制提升效率:一是基于基线数据的精准刺激呈现,使患者(尤其晚期病例)响应率提升(MD<-6 dB组从41.7%升至46.1%);二是动态空间约束模型减少冗余刺激;三是简化可靠性评估流程。值得注意的是,算法对白内障术后等引起的视野变化具有鲁棒性——模拟显示当视野变化≤5 dB时仍保持效率优势,而临床实践中罕见>10 dB的短期波动。
与传统基线引导视野检查(baseline-seeding perimetry)相比,AIZE-EX的创新在于将空间统计模型与个体化历史数据融合。Turpin等先前研究虽证实先验信息可降低变异性,但AIZE-EX进一步通过环境交互测试模式(允许自然眼动、双眼开放测试)提升患者舒适度。结合TEMPO/imo vifa视野计的眼动追踪技术,该算法为实现"患者友好型"视野检查树立了新标准。
研究局限性包括测试模式异质性(24-2与24plus混合使用)和未详细分析暗点形态对变异性的影响。未来研究需在更大多中心队列中验证算法对疾病进展的监测灵敏度,并探索其与结构学检查(如OCT)的协同价值。
综上,AIZE-EX算法成功实现了青光眼随访视野检查的"减负增效",其临床推广有望突破传统视野检查的时间瓶颈和心理障碍,为构建高效、人性化的青光眼管理新模式提供关键技术支撑。
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