آزمایش بینایی رنگ مجموعهای از روشهای آزمایش برای تعیین وجود، نوع و شدت نقص بینایی رنگ است. نقص بینایی رنگ به دو دسته مادرزادی و اکتسابی تقسیم میشود. نقص مادرزادی ناشی از ناهنجاری در رنگدانههای مخروطی به دلیل ژنتیک است، در حالی که نقص اکتسابی به تمام اختلالات بینایی رنگ ناشی از علل دیگر اطلاق میشود. نقص اکتسابی حتی اگر بیماری زمینهای مادرزادی باشد، به عنوان نقص اکتسابی طبقهبندی میشود.
نقص مادرزادی قرمز-سبز در حدود ۵٪ از مردان ژاپنی و حدود ۰.۲٪ از زنان ژاپنی دیده میشود. این بیماری یک بیماری وابسته به X است که در اثر حذف یا بیان غیرطبیعی ژنهای L و M روی کروموزوم X ایجاد میشود و شایعترین نوع نقص مادرزادی بینایی رنگ است. تفاوتهای نژادی وجود دارد: در مردان، حدود ۶-۸٪ در نژاد سفید، ۴-۵٪ در نژاد زرد و ۲-۴٪ در نژاد سیاه است.
اهداف آزمایش رنگبینی به چهار مورد زیر خلاصه میشود.
① غربالگری: تشخیص وجود یا عدم وجود نقص رنگبینی در معاینات مدرسه و آزمونهای تناسب شغلی
② تعیین نوع و شدت: طبقهبندی به نوع 1، 2، 3 و ارزیابی شدت
③ تشخیص نقص رنگبینی اکتسابی: کمک به تشخیص و پایش بیماریهای شبکیه و عصب بینایی
④ مشاوره تحصیلی و شغلی: ارزیابی تناسب شغلی و جمعآوری اطلاعات برای راهنمایی زندگی
آزمایش بر اساس هدف، اساساً یک رویکرد سه مرحلهای شامل غربالگری → تعیین شدت → تشخیص قطعی را دنبال میکند. صفحات رنگبینی ایشیهارا به عنوان اولین مرحله غربالگری بیشترین استفاده را دارند، سپس آزمون پانل D-15 برای تعیین شدت و در نهایت آنومالوسکوپ برای تشخیص قطعی، روند استاندارد است.
آزمایش رنگبینی در مدارس در سال 2003 با اصلاح آییننامه اجرایی قانون بهداشت و ایمنی مدارس از موارد اجباری معاینات دورهای حذف شد. پس از آن، مواردی از مواجهه با مشکلات در انتخاب مسیر تحصیلی بدون آگاهی از نقص رنگبینی افزایش یافت و با اعلامیه وزارت آموزش و پرورش در سال 2014، انجام آزمایش رنگبینی در مدارس (برای داوطلبان) دوباره توصیه شد4).
Qچه افرادی باید آزمایش رنگبینی انجام دهند؟
A
عمدتاً در شرایط زیر انجام آزمایش توصیه میشود: ① معاینات مدرسه در حدود پایه چهارم ابتدایی یا آزمایش برای داوطلبان. ② قبل از انتخاب مسیر تحصیلی یا شغلی (در صورت علاقه به مشاغلی مانند هوانوردی، راهآهن، پلیس که محدودیت رنگبینی دارند). ③ در صورت نیاز به پایش تغییرات رنگبینی در پیگیری بیماریهای چشمی (مانند رتینیت پیگمانتوزا، نوریت بینایی، بیماریهای ماکولا). ④ تأیید ناقل بودن در صورت وجود نقص رنگبینی در خانواده. با شناسایی زودهنگام وجود، نوع و شدت نقص رنگبینی، انتخاب مسیر مناسب و راهنمایی زندگی امکانپذیر میشود.
2. موارد کاربرد و اهمیت بالینی هر روش آزمایش رنگبینی
روشهای آزمایش رنگبینی بر اساس هدف انتخاب میشوند. مقایسه روشهای اصلی و موارد کاربرد هر یک در زیر آورده شده است.
روش آزمایش
غربالگری
تعیین نوع
تعیین شدت
ارزیابی نقص اکتسابی
زمان آزمایش
جدول تست بینایی رنگ ایشیهارا
◎
△
×
×
۵ تا ۱۰ دقیقه
جدول استاندارد تست بینایی رنگ قسمت ۱ (برای ناهنجاریهای مادرزادی)
○
○
△
×
۵ تا ۱۰ دقیقه
جدول استاندارد تست بینایی رنگ قسمت ۲ (برای ناهنجاریهای اکتسابی)
×
×
×
○
۵ تا ۱۰ دقیقه
تست پانل D-15
○
○
○
○
۳ تا ۵ دقیقه
تست FM100 Hue
○
○
◎
◎
۱۵ تا ۳۰ دقیقه
آنومالوسکوپ
×
◎
◎
△
حدود ۳۰ دقیقه
روند غربالگری سه مرحلهای برای ناهنجاریهای مادرزادی رنگ بینایی به شرح زیر است.
مرحله ۱ (غربالگری): جداول شبهایزوکروماتیک (جدول ایشیهارا، بخش اول جدول استاندارد رنگ بینایی) → تشخیص وجود ناهنجاری رنگ بینایی
مرحله ۲ (تعیین شدت): تست پانل D-15 → ارزیابی نوع و شدت
مرحله ۳ (تشخیص قطعی): آنومالوسکوپ → تعیین نوع و ارزیابی دقیق شدت
برای ارزیابی ناهنجاریهای اکتسابی رنگ بینایی از بخش دوم جدول استاندارد رنگ بینایی یا تست FM 100 Hue استفاده میشود. ناهنجاریهای اکتسابی رنگ بینایی بر اساس میزان آسیب هر سیستم مخروطی به دو دسته ناهنجاری اکتسابی زرد-آبی و ناهنجاری اکتسابی قرمز-سبز تقسیم میشوند، اما هیچکدام به تنهایی ظاهر نمیشوند و حتی با وجود تفاوت در شدت، همواره هر دو با هم مخلوط هستند.
Qچه انواعی از تستهای رنگ بینایی وجود دارد؟
A
به طور کلی به چهار دسته تقسیم میشوند. ① جداول شبهایزوکروماتیک (جداول شبهرنگی): جدول ایشیهارا، بخش اول و دوم جدول استاندارد رنگ بینایی و غیره. برای غربالگری و ارزیابی ناهنجاریهای اکتسابی استفاده میشود. ② تستهای ترتیب رنگ: تست پانل D-15، تست FM 100 Hue. برای تعیین شدت و تحلیل محور رنگهای اشتباه استفاده میشود. ③ آنومالوسکوپ: دستگاه تشخیص قطعی بر اساس تطبیق رنگ قرمز-سبز با زرد خالص. ④ تستهای کامپیوتری (مانند Cambridge Colour Test): امکان ارزیابی کمی ناهنجاریهای مادرزادی و اکتسابی. هر تست مزایا و معایب خاص خود را دارد، بنابراین ترکیب آنها بر اساس هدف مهم است.
یکی از صفحات جدول رنگ بینایی ایشیهارا که عدد «۲» را با الگوی نقطهای از رنگهای اشتباهگیر نشان میدهد و برای افراد مبتلا به ناهنجاری قرمز-سبز خواندن آن دشوار است. این تصویر مربوط به اصل شبهایزوکروماتیک جدول ایشیهارا است که در بخش «۳. اصول و روشهای هر تست» توضیح داده شده است.
جدول رنگ بینایی ایشیهارا (جدول شبهایزوکروماتیک)
اصل: استفاده از اشکال (اعداد، الگوها) که برای افراد مبتلا به ناهنجاری قرمز-سبز و افراد با رنگ بینایی عادی متفاوت دیده میشود. از اصل رنگهای اشتباهگیر استفاده میکند و شامل صفحاتی است که برای افراد مبتلا به ناهنجاری رنگ بینایی قابل خواندن نیست و صفحاتی که برای افراد با رنگ بینایی عادی قابل خواندن نیست.
شرایط تست: زیر نور طبیعی روز یا نور استاندارد انجام میشود. فاصله تست و زمان ارائه مطابق دستورالعمل جدول تست استفاده شده است.
تشخیص: در نسخه بینالمللی ۳۸ جدول، سه نوع جدول تبدیل، ناپدید و طبقهبندی وجود دارد. با الگوی خواندن اشتباه، وجود ناهنجاری قرمز-سبز تشخیص داده میشود. برای غربالگری ناهنجاری قرمز-سبز مناسب است، اما برای تشخیص دقیق نوع و شدت کافی نیست و نمیتواند ناهنجاری نوع ۳ (ناهنجاری زرد-آبی) را تشخیص دهد2).
توصیه: توصیه میشود به جای استفاده از یک نوع، دو یا چند نوع جدول شبهایزوکروماتیک را ترکیب کنید.
تست پانل D-15 (آزمون ترتیب رنگ)
اصل: 15 تراشه رنگی بر اساس سیستم رنگ مونسل را به ترتیب نزدیکترین به تراشه مرجع (ثابت) مرتب کنید. افراد با دید رنگی طبیعی میتوانند آنها را تقریباً به ترتیب صحیح قرار دهند5).
روش: با یک تراشه ثابت و 15 تراشه متحرک که به ترتیب تصادفی چیده شدهاند شروع کنید. آزمونشونده تراشههایی را که فکر میکند به تراشه مرجع نزدیکتر هستند به ترتیب مرتب میکند. زمان مورد نیاز 3 تا 5 دقیقه است.
الگوهای تشخیصی:
طبیعی: ترتیب تقریباً صحیح (بدون اشتباه)
نوع 1 (پروتان): الگوی خطوط عرضی در امتداد محور رنگهای اشتباه نوع 1
نوع 2 (دوتان): الگوی خطوط عرضی در امتداد محور رنگهای اشتباه نوع 2
نوع 3 (تریتان): الگوی خطوط عرضی در امتداد محور اسکوتوپیک
ویژگیها: برای ارزیابی اختلالات خفیف تا متوسط دید رنگی مناسب است. موارد بسیار خفیف تریکروماسی غیرطبیعی ممکن است قبول شوند. همچنین برای ارزیابی اختلالات اکتسابی دید رنگی قابل استفاده است5).
تست FM100 Hue (آزمون دقیق)
اصل: یک آزمون دقیق ترتیب رنگ که در آن 85 تراشه رنگی به ترتیب رنگ مرتب میشوند. به عنوان نسخه توسعهیافته پانل D-15، توانایی تشخیص رنگ دقیقتری را ارزیابی میکند5).
روش: 85 تراشه به 4 جعبه (هر کدام 22-23 تراشه) تقسیم میشوند. هر جعبه به طور مستقل انجام میشود و نمره خطا محاسبه میشود. زمان مورد نیاز 15 تا 30 دقیقه است (تحت تأثیر خستگی و تمرکز).
تشخیص: نمره خطا بر روی نمودار انحراف (پلات انحراف) رسم میشود و الگوی محور رنگهای اشتباه ارزیابی میشود. ارزیابی کمی با زاویه اشتباه، شاخص C و شاخص S انجام میشود3).
کاربرد: برای تشخیص اختلالات خفیف اکتسابی دید رنگی، ارزیابی دقیق توانایی تشخیص رنگ و پایش طولی مفید است. عمدتاً در مراکز تخصصی استفاده میشود5).
جدول استاندارد دید رنگی بخش 2 (برای اختلالات اکتسابی)
اصل: جدولهای شبهایزوکروماتیک تخصصی برای تشخیص اختلالات بینایی رنگی اکتسابی (شامل زرد-آبی). این جدولها الگوهای اکتسابی را که با جدول ایشیهارا قابل تشخیص نیستند، پوشش میدهند.
روش: هر چشم به طور جداگانه آزمایش میشود. در اختلالات اکتسابی ممکن است بین دو چشم تفاوت وجود داشته باشد، بنابراین آزمایش تکچشمی مهم است.
موارد استفاده: برای غربالگری اختلالات بینایی رنگی اکتسابی ناشی از بیماریهای شبکیه، عصب بینایی، گلوکوم و غیره. همچنین در پیگیری رتینوپاتی دیابتی، دژنراسیون ماکولا وابسته به سن، و نوریت بینایی کاربرد دارد.
توجه: برای غربالگری اختلالات مادرزادی بینایی رنگی استفاده نمیشود.
Qآزمون پانل D-15 چگونه ارزیابی میشود؟
A
ترتیب چیدن 15 تراشه رنگی ثبت میشود و شماره تراشهها بر روی نمودار قطبی (نمودار desaturation) رسم میشود. در دید رنگی طبیعی، خطوط اتصال تراشههای مجاور الگوی منظم و نزدیک به دایره را نشان میدهند. در اختلالات بینایی رنگی، خطوط پرش بزرگ (crossing line) در امتداد محورهای اشتباه رنگی ظاهر میشوند. در نوع 1، خطوط در امتداد محور اشتباه نوع 1، در نوع 2 در امتداد محور نوع 2، و در نوع 3 در امتداد محور scotopic مشاهده میشوند. در موارد بسیار خفیف تریکروماسی غیرطبیعی، ممکن است نتیجه قبول (pass) باشد که در این صورت نیاز به ارزیابی تکمیلی با FM100 hue test و آنومالوسکوپ است.
Gabriela P. Farnsworth–Munsell Hue Color Vision Test, Material and Finishing Laboratory. Wikimedia Commons. 2019. Figure 2. Source ID: commons.wikimedia.org/wiki/File:Farnsworth%E2%80%93Munsell_Hue_Color_Vision_Test,_Material_and_Finishing_Laboratory.jpg. License: CC BY 4.0.
عکسی از چهار جعبه پانل واقعی آزمون فارنزورث-مانسل و تراشههای رنگی در آزمایشگاه که نشان میدهد هر جعبه شامل 22 تا 23 تراشه رنگی است. این مجموعه تراشههای رنگی مربوط به بخش «4. تفسیر نتایج آزمایش» است که در آزمونهای چیدمان رنگ ارزیابی میشوند.
انواع اختلالات مادرزادی بینایی رنگی و یافتههای آزمایش
طبقهبندی انواع اختلالات مادرزادی قرمز-سبز و یافتههای مربوط به هر آزمایش در زیر ارائه شده است. شایعترین نوع، تریکروماسی غیرطبیعی نوع 2 (دوترانومالی) است و پس از آن دوترانوپی، پروتانومالی و پروتانوپی قرار دارند.
نوع
نقص مخروطی
جدول ایشیهارا
الگوی D-15
شیوع (مردان)
رنگکوری نوع 1 (پروتانوپی)
فقدان مخروط L
اشتباه در تشخیص قرمز-سبز
خط عرضی نوع 1
حدود 1%
سهرنگی نوع 1 (پروتانومالی)
ناهنجاری عملکرد مخروط L
اشتباه در تشخیص قرمز-سبز (خفیف تا متوسط)
خط عرضی نوع 1 (خفیف)
حدود 1%
رنگکوری نوع 2 (دوترانوپی)
فقدان مخروط M
اشتباه در تشخیص قرمز-سبز
خط عرضی نوع 2
حدود 1%
دو رنگی کاذب (دوترانومالی)
اختلال عملکرد مخروط M
اشتباه در خواندن قرمز-سبز (خفیف تا متوسط)
خطوط عرضی محور نوع 2 (خفیف)
حدود 5٪، شایعترین
سه رنگی نوع 3 (سامانه تریتان)
اختلال مخروط S
قابل تشخیص نیست
خطوط عرضی محور اسکوتوپیک
نادر (اتوزومال غالب)
جدول ایشیهارا حساسیت بالایی در تشخیص ناهنجاری قرمز-سبز دارد، اما دقت آن در تعیین نوع و شدت پایین است. توصیه میشود از دو یا چند نوع جدول شبههمرنگ استفاده شود. ناهنجاری نوع 3 (ناهنجاری مادرزادی زرد-آبی) با جدول ایشیهارا قابل تشخیص نیست و با بخش دوم جدولهای استاندارد دید رنگی یا تست پانل D-15 ارزیابی میشود.
ناهنجاری رنگی اکتسابی میتواند ناشی از هرگونه اختلال در مسیر بینایی از جمله قرنیه، عدسی، زجاجیه، شبکیه، عصب بینایی، کیاسمای بینایی، قشر بینایی اولیه، تشعشعات بینایی و مرکز بینایی قشر مغز باشد. شایعترین علت، بیماریهای شبکیه و عصب بینایی است.
ناهنجاری رنگی اکتسابی به دو دسته اصلی ناهنجاری زرد-آبی اکتسابی و ناهنجاری قرمز-سبز اکتسابی تقسیم میشود، اما هیچکدام به تنهایی ظاهر نمیشوند و همیشه هر دو با درجات مختلف وجود دارند.
در رتینیت پیگمانتوزا، با کاهش عملکرد مخروطها، اختلال بینایی رنگ تشدید میشود و اختلال مادرزادی زرد-آبی با فراوانی بالا تشخیص داده میشود1). آزمون نامگذاری رنگها به درک اشتباهات رنگی در زندگی روزمره و ارائه توصیه به بیمار کمک میکند.
Qکدام آزمون برای تشخیص اختلال مادرزادی بینایی رنگ مناسب است؟
A
برای ارزیابی اختلال مادرزادی بینایی رنگ، بخش دوم جدول استاندارد بینایی رنگ یا آزمون FM100 Hue مناسب است. جدول ایشیهارا برای اختلال مادرزادی قرمز-سبز طراحی شده و برای تشخیص اختلال مادرزادی (به ویژه نوع زرد-آبی) مناسب نیست. آزمون FM100 Hue حساسیت بالایی در تشخیص اختلالات خفیف مادرزادی دارد و برای پایش طولانی مدت نیز مناسب است. در پیگیری بیماریهای شبکیه و عصب بینایی، معاینه هر چشم به صورت جداگانه و پیگیری تغییرات عدم تقارن بین دو چشم اهمیت دارد.
با اصلاح آییننامه اجرایی قانون بهداشت مدارس در سال 2003، آزمون بینایی رنگ از موارد اجباری معاینات دورهای مدارس حذف شد. با افزایش مواردی که افراد بدون آگاهی از اختلال بینایی رنگ خود رشد کرده و در مرحله انتخاب مسیر شغلی با مشکل مواجه میشدند، در سال 2014 وزارت آموزش و پرورش طی اطلاعیهای انجام آزمون بینایی رنگ در مدارس (به صورت داوطلبانه) را مجدداً توصیه کرد4).
توصیه میشود در حدود سال چهارم دبستان (زمانی که از نظر جسمی و روانی آرامتر هستند) برای تعیین دقیق نوع اختلال به چشمپزشک مراجعه کنند. آگاهی دقیق از ویژگیهای بینایی رنگ خود قبل از انتخاب مسیر شغلی برای حمایت از انتخاب مناسب مسیر شغلی فرد اهمیت دارد.
برای بیماران مبتلا به اختلال مادرزادی بینایی رنگ (به ویژه کودکان خردسال)، توضیحات عمدتاً به والدین ارائه میشود. از آنجا که اختلال بینایی رنگ مادرزادی است، باید در نظر داشت که اشتباه در تشخیص رنگ برای خود فرد هرگز «اشتباه» محسوب نمیشود. مهمترین نکته این است که در آینده برای تحصیل و اشتغال، اختلال بینایی رنگ به طور کامل در نظر گرفته شود تا فرد به دلیل این اختلال دچار مشکل نشود.
برخی مشاغل و مدارک خاص (خلبان هواپیما، راننده قطار، ناخدا کشتی، افسر پلیس، افسر نظامی و غیره) ممکن است محدودیتهایی از نظر بینایی رنگ داشته باشند. بررسی دقیق محتوای شغلی و شرایط محدودیت و ارائه مشاوره فردی اهمیت دارد.
دیدگاه طراحی جهانی رنگها (CUD) که از اطلاعات غیررنگی (مانند شکل، موقعیت، روشنایی، برچسب، بافت و غیره) استفاده میکند، در آموزش بیمار نیز مفید است.
گسترش آزمایشهای دیجیتال و کامپیوتری بینایی رنگ:
استانداردسازی آزمایشهای بینایی رنگ بر روی تبلتها و مانیتورها در حال پیشرفت است. آزمایشهای کامپیوتری مانند Cambridge Colour Test (CCT) امکان ارزیابی کمی ناهنجاریهای مادرزادی و اکتسابی بینایی رنگ را فراهم کرده و تنوع وابسته به آزمایشگر را کاهش میدهند 5). با این حال، مدیریت کالیبراسیون نمایشگر شرط لازم برای دقت آزمایش است.
گسترش طراحی جهانی رنگ:
کاربرد در تابلوهای عمومی، مواد آموزشی، طراحی وب و اسناد پزشکی در حال افزایش است. طراحی انتقال اطلاعات که تنها به رنگ وابسته نیست، دسترسی به اطلاعات را برای افراد با تنوع بینایی رنگ بهبود میبخشد.
همکاری با تشخیص ژنتیکی:
تحقیقات در زمینه تشخیص قطعی مولکولی از طریق آنالیز ژن L/M در حال پیشرفت است. تطابق ارزیابی فنوتیپ با آنومالوسکوپ و ژنوتیپ در حال دقیقتر شدن است و انتظار میرود در آینده در کاربردهای بالینی مورد استفاده قرار گیرد.
