Test di stereopsi (Stereopsis Testing)
Punti chiave a colpo d’occhio
Sezione intitolata “Punti chiave a colpo d’occhio”1. Che cos’è il test di stereopsi?
Sezione intitolata “1. Che cos’è il test di stereopsi?”La stereopsi è la funzione con cui il cervello rileva lo spostamento orizzontale delle immagini proiettate sulle retine sinistra e destra, cioè la disparità binoculare, e la converte in profondità. Questa funzione è possibile solo dopo aver ottenuto la fusione; la fusione foveale consente una stereopsi fine, mentre la fusione periferica consente una stereopsi grossolana.
In presenza di una stereopsi normale, è possibile una percezione della profondità estremamente precisa, tale da distinguere una differenza di profondità di 8 cm a una distanza di 10 metri.
Significato clinico del test di stereopsi
Sezione intitolata “Significato clinico del test di stereopsi”Il test di visione stereoscopica viene eseguito per i seguenti scopi.
- Valutazione dello strabismo: valutazione della funzione binoculare prima e dopo l’intervento chirurgico e conferma dell’efficacia del trattamento
- Valutazione dell’ambliopia: valutazione quantitativa del miglioramento della funzione binoculare con il trattamento dell’ambliopia
- Screening oftalmologico pediatrico: valutazione dello sviluppo della funzione visiva e rilevamento precoce di anomalie
- Valutazione post-operatoria: conferma del recupero della funzione binoculare dopo chirurgia correttiva dello strabismo o cataratta
- Test di idoneità lavorativa: valutazione dell’acuità stereoscopica necessaria per lavori di precisione, guida di veicoli, ecc.
Unità di visione stereoscopica
Sezione intitolata “Unità di visione stereoscopica”L’acuità stereoscopica (stereoacuity) è espressa in secondi d’arco (arc second). Più piccolo è il valore, più precisa è la visione stereoscopica.
- Adulto normale: circa 40-60 secondi
- Acuità stereoscopica elevata: 40 secondi o meno
- Visione stereoscopica grossolana: circa 400-800 secondi
- Soglia pratica di visione stereoscopica: 200 secondi o meno
Anche senza visione stereoscopica, il mondo non appare mai piatto e non ci sono grandi ostacoli nelle attività quotidiane. Questo perché gli indizi monoculari di profondità (prospettiva, ombreggiatura, parallasse di movimento, ecc.) completano la percezione della profondità. Tuttavia, può essere svantaggioso in situazioni che richiedono funzione binoculare, come lavori di precisione, sport o guida di veicoli. Poiché la visione stereoscopica può migliorare con il trattamento dello strabismo o dell’ambliopia, una valutazione regolare è utile.
2. Tipi e procedure dei metodi di esame
Sezione intitolata “2. Tipi e procedure dei metodi di esame”
Test semplici: metodo delle due matite e metodo dell’infilamento dell’anello
Sezione intitolata “Test semplici: metodo delle due matite e metodo dell’infilamento dell’anello”Metodo delle due matite: un test molto semplice in cui si fanno toccare le punte di due matite. L’esaminatore tiene una matita a 33 cm davanti al soggetto, e il soggetto deve toccare la punta di quella matita con la propria. In entrambi i test, se il compito è possibile con visione binoculare ma fallisce con un occhio solo, si considera presente una funzione visiva binoculare pratica.
Metodo dell’infilamento dell’anello: si forma un anello di 2-3 cm di diametro, tenuto dall’esaminatore, e il soggetto deve far passare attraverso di esso un filo di ferro piegato a forma di chiave. Rispetto al metodo delle due matite, offre meno indizi monoculari e richiede una maggiore percezione della disparità.
Caratteristiche di entrambi i test:
- Test naturali eseguibili senza separare i due occhi
- Possibilità di superarli con l’allenamento (non sono una misura rigorosa della stereopsi)
- Semplici e non richiedono strumenti speciali
Test di stereopsi Titmus (metodo degli occhiali polarizzati)
Sezione intitolata “Test di stereopsi Titmus (metodo degli occhiali polarizzati)”Questo test misura la funzione stereoscopica da vicino presentando stimoli con disparità all’occhio sinistro e destro tramite occhiali polarizzati. Lo stimolo è posto a 40 cm di distanza dagli occhi.
Procedura del test:
- Far indossare al soggetto occhiali polarizzati
- Presentare prima la mosca (fly) con la massima disparità (3.000 secondi d’arco) e verificare se il soggetto può afferrare l’ala
- Se la mosca è riconosciuta, testare i tre livelli di animali (da 400 a 100 secondi d’arco)
- Procedere quindi ai 9 livelli di cerchi (da 800 a 40 secondi d’arco).
Intervallo di disparità del test stereoscopico di Titmus:
| Stimolo | Intervallo di disparità |
|---|---|
| Mosca (Fly) | Circa 3.000 secondi d’arco |
| Animali | Da 400 a 100 secondi d’arco |
| Cerchi | Da 800 a 40 secondi d’arco |
Nota: Nei cerchi e negli animali permangono indizi monoculari, pertanto è necessario tenere presente la possibilità di falsi positivi.
Nei cerchi e negli animali del test stereoscopico di Titmus possono rimanere indizi monoculari (leggere irregolarità di stampa, ombre, ecc.) visibili anche senza occhiali polarizzati. Pertanto, anche i pazienti senza visione stereoscopica possono rispondere correttamente, generando falsi positivi. La mosca ha una disparità elevata (circa 3.000 secondi d’arco) e pochi indizi monoculari, quindi i falsi positivi sono rari. Il test TNO, che utilizza il metodo dei punti casuali senza indizi monoculari, viene utilizzato come complemento perché produce meno falsi positivi.
Test TNO (metodo di separazione a colori complementari)
Sezione intitolata “Test TNO (metodo di separazione a colori complementari)”Questo test utilizza occhiali rosso-verde per separare i due occhi e misura la visione stereoscopica con figure a punti casuali.
Caratteristiche:
- Separazione binoculare tramite occhiali rosso-verde (metodo anaglifico)
- Eliminazione completa degli indizi monoculari tramite figure a punti casuali
- Pochi falsi positivi
- Intervallo di misurazione: da 480 a 15 secondi d’arco
- Eccellente per confermare la presenza o l’assenza di visione binoculare
Test di Frisby (metodo della stereopsi reale)
Sezione intitolata “Test di Frisby (metodo della stereopsi reale)”Questo è il metodo più naturale per misurare la stereopsi utilizzando la disposizione antero-posteriore di oggetti reali.
Caratteristiche:
- Non utilizza filtri polarizzanti o filtri di colore complementare
- Misurazione senza separazione binoculare
- Consente la valutazione più fisiologica della stereopsi poiché utilizza oggetti tridimensionali reali
- Per la visione da vicino
Lang Stereotest (metodo della diffrazione cilindrica)
Sezione intitolata “Lang Stereotest (metodo della diffrazione cilindrica)”Questo metodo utilizza un array di lenti cilindriche per presentare immagini diverse a ciascun occhio e può valutare la presenza o l’assenza di stereopsi senza occhiali.
Caratteristiche:
- Nessun bisogno di occhiali (polarizzati o anaglifici)
- Utilizzato principalmente per lo screening di neonati e bambini
- Applicabile anche a bambini piccoli poco collaborativi
- Più adatto per confermare la presenza o l’assenza di visione stereoscopica che per misurazioni quantitative
Confronto tra i diversi metodi di test:
| Metodo di test | Separazione binoculare | Indizi monoculari | Intervallo di misurazione | Età target principale |
|---|---|---|---|---|
| Metodo delle due matite | No | Sì | Non quantificabile | Tutti |
| Test dell’anello | Nessuno | Basso | Non quantificabile | Tutti |
| Test stereoscopico di Titmus | Occhiali polarizzati | Sì (cerchio/animale) | Da 3.000 a 40 secondi | Da 2 anni in su |
| Test TNO | Occhiali rosso-verdi | Nessuno | Da 480 a 15 secondi | Età scolare e oltre |
| Test di Frisby | Nessuno | Poco | Visione da vicino | Tutti |
| Lang Stereotest | Diffrazione cilindrica | Poco | Solo quantitativo grossolano | Lattanti e oltre |
3. Scelta del test in base all’età e sviluppo della visione stereoscopica
Sezione intitolata “3. Scelta del test in base all’età e sviluppo della visione stereoscopica”Processo di sviluppo della visione stereoscopica
Sezione intitolata “Processo di sviluppo della visione stereoscopica”Studi che utilizzano i potenziali evocati visivi (PEV) mostrano che la visione binoculare è presente entro i 2 mesi di vita e la fusione inizia entro i 3-5 mesi. La rilevazione della visione stereoscopica avviene nella stessa fascia d’età (3-5 mesi). Entro la 20ª settimana, oltre il 75% dei bambini presenta una visione stereoscopica rilevabile.
Studi che utilizzano carte a punti casuali riportano che l’acuità stereoscopica raggiunge i 60 secondi d’arco a 1 anno e 5 mesi, ma generalmente si ritiene che raggiunga i 60 secondi d’arco intorno ai 4 anni.
Periodi chiave dello sviluppo della visione stereoscopica:
- 2 mesi: instaurazione della visione binoculare
- 3–5 mesi: inizio della fusione e della visione stereoscopica
- 20 settimane (circa 5 mesi): rilevabile la stereopsi in oltre il 75% dei bambini
- Verso i 4 anni: acuità stereoscopica raggiunge circa 60 secondi d’arco
Test raccomandati per età
Sezione intitolata “Test raccomandati per età”| Età | Test raccomandato |
|---|---|
| Lattanti (fino a 2 anni) | Lang Stereotest, osservazione comportamentale |
| Bambini piccoli (2–4 anni) | Titmus fly, Lang Stereotest |
| Bambini in età scolare e oltre | Titmus completo, TNO test, Frisby test |
| Adulti | Tutti i test (scelta in base all’obiettivo) |
Nella prima infanzia, a causa della scarsa collaborazione, il Lang Stereotest senza occhiali e l’osservazione comportamentale sono facili da eseguire. Nell’infanzia, il movimento di ‘afferrare l’ala’ del Titmus fly può essere eseguito come un gioco. Dall’età scolare in poi, sono possibili misurazioni precise come il test TNO.
Punti di attenzione durante l’esame
Sezione intitolata “Punti di attenzione durante l’esame”Di seguito sono riportati i punti di attenzione per la scelta del test in base all’età.
- Nei bambini di età inferiore a 3 anni, dare priorità alla conferma della ‘presenza o assenza’ della visione stereoscopica rispetto a un test quantitativo
- Gli occhiali polarizzati (Titmus) possono essere difficili da indossare per i bambini piccoli
- Il Lang Stereotest è adatto ai bambini perché l’esame è rapido
- Anche negli adulti, scegliere il test in base all’obiettivo (screening, valutazione precisa, test attitudinale)
4. Relazione tra visione stereoscopica e acuità visiva
Sezione intitolata “4. Relazione tra visione stereoscopica e acuità visiva”Relazione tra acuità visiva e acuità stereoscopica
Sezione intitolata “Relazione tra acuità visiva e acuità stereoscopica”Esiste una certa relazione tra acuità visiva e acuità stereoscopica (stereoacuità), ma molti pazienti mostrano una stereoacuità piuttosto buona anche in presenza di ambliopia. Quando l’acuità visiva scende al di sotto di un certo valore, anche la stereoacuità diminuisce bruscamente.
Dati sperimentali con riduzione dell’acuità visiva di un occhio tramite filtro ND:
- Acuità visiva fino a 0,3: la stereoacuità rimane nel range normale
- Acuità visiva 0,2: la stereoacuità diminuisce
- Acuità visiva 0,1: la visione stereoscopica può scomparire
Da questa relazione, anche in caso di ambliopia moderata di un occhio (acuità visiva circa 0,2–0,3), la visione stereoscopica può essere preservata. Tuttavia, la stereoacuità ad alta risoluzione (40–60 secondi d’arco) è facilmente compromessa, e in alcuni casi si conserva solo una visione stereoscopica grossolana (livello di centinaia di secondi d’arco).
Relazione tra ambliopia e stereopsi
Sezione intitolata “Relazione tra ambliopia e stereopsi”Nell’ambliopia la stereopsi è spesso compromessa, ma il trattamento (occlusione dell’occhio sano, correzione ottica, ecc.) può migliorarla.
Tipi di ambliopia in cui i disturbi della stereopsi sono frequenti:
- Ambliopia strabica: la deviazione degli assi oculari impedisce l’instaurarsi di punti corrispondenti, compromettendo gravemente la stereopsi.
- Ambliopia anisometropica: la ridotta acuità di un occhio diminuisce la stereopsi, ma questa può recuperare con il miglioramento dell’acuità dell’occhio ambliope.
- Ambliopia da deprivazione di forma: in caso di deprivazione visiva prolungata (cataratta congenita, ecc.), il recupero della stereopsi può essere difficile.
Dipende dal tipo e dal grado di ambliopia. Con un’acuità di un occhio intorno a 0,3, la stereopsi rimane spesso entro i limiti normali. Nell’ambliopia strabica, la deviazione degli assi compromette notevolmente la stereopsi. Nell’ambliopia anisometropica, la stereopsi può recuperare se l’acuità dell’occhio ambliope migliora oltre 0,3. La valutazione della stereopsi dopo il trattamento (occlusione, prisma, chirurgia, ecc.) è un importante indicatore dell’efficacia terapeutica.
5. Confronto dei metodi di esame e linee guida per la scelta
Sezione intitolata “5. Confronto dei metodi di esame e linee guida per la scelta”Grado di separazione binoculare e indizi monoculari
Sezione intitolata “Grado di separazione binoculare e indizi monoculari”Per prevenire falsi positivi nei test di stereopsi, è importante eliminare gli indizi monoculari. Il confronto dei test in base alla forza della separazione binoculare e alla scarsità di indizi monoculari può essere riassunto come segue.
Direzione con più indizi monoculari (rischio più alto di falsi positivi):
- Metodo delle due matite → Test di Frisby → Lang Stereotest → Titmus stereotest (cerchio/animale) → Test TNO (meno indizi)
Linee guida cliniche per la scelta:
- Screening (lattanti): Lang Stereotest, osservazione comportamentale
- Valutazione qualitativa (presenza di stereopsi): Titmus fly, Lang Stereotest
- Valutazione quantitativa (misurazione precisa dell’acuità stereoscopica): TNO test, Titmus circles
- Per evitare falsi positivi: TNO test (metodo dei punti casuali)
- In caso di difficoltà nell’indossare occhiali: Lang Stereotest, Frisby test
Distanza di misurazione e stereopsi da lontano e da vicino
Sezione intitolata “Distanza di misurazione e stereopsi da lontano e da vicino”La maggior parte dei test clinici di stereopsi viene eseguita in visione da vicino (30-40 cm). Ciò è dovuto alla comodità di manipolazione degli strumenti, ma non riflette completamente la stereopsi nella vita quotidiana (inclusa la visione da lontano).
- Titmus Stereotest: visione da vicino (40 cm)
- TNO test: visione da vicino (circa 40 cm)
- Frisby test: da vicino a media distanza (regolabile)
- Two pencil test: visione da vicino (33 cm)
Se è necessaria una valutazione della stereopsi da lontano (test di idoneità professionale, ecc.), utilizzare un test di stereopsi specifico per la visione da lontano (apparecchio Howard-Dolman, ecc.).
6. Meccanismi neurali della stereopsi e applicazioni cliniche
Sezione intitolata “6. Meccanismi neurali della stereopsi e applicazioni cliniche”Meccanismi neurali della stereopsi
Sezione intitolata “Meccanismi neurali della stereopsi”L’elaborazione della stereopsi inizia nella corteccia visiva (V1) e coinvolge un ampio sistema di elaborazione visiva che si estende alle aree V2, V3, V4 e MT.
Principali vie di elaborazione:
- Rilevamento della disparità binoculare: Nella corteccia visiva primaria (V1), gli input dall’occhio sinistro e destro vengono integrati e i neuroni binoculari rispondono in base alla disparità.
- Conversione in profondità: Dopo l’elaborazione nelle aree V2, V4 e MT (V5), l’informazione di disparità viene resa cosciente come percezione della profondità.
- Via ventrale (via del Cosa): Coinvolta nel riconoscimento della forma e del colore degli oggetti.
- Via dorsale (via del Dove): Coinvolta nell’elaborazione della posizione e del movimento degli oggetti; la visione stereoscopica è elaborata principalmente in questa via.
Relazione tra fusione e visione stereoscopica
Sezione intitolata “Relazione tra fusione e visione stereoscopica”La visione stereoscopica presuppone la fusione (la capacità di combinare le immagini dei due occhi in una sola). Esistono due tipi di fusione:
- Fusione foveale: Fusione precisa vicino alla fovea. Base per la visione stereoscopica fine (dell’ordine di decine di secondi d’arco).
- Fusione periferica: Fusione nella retina periferica. Mantenuta anche per la visione stereoscopica grossolana (dell’ordine di centinaia di secondi d’arco).
Nello strabismo e nell’ambliopia, la fusione è compromessa, quindi anche la visione stereoscopica è compromessa. Dopo un intervento chirurgico per strabismo, il miglioramento della funzione di fusione può ripristinare la visione stereoscopica.
Sensibilità e limiti dei test di visione stereoscopica
Sezione intitolata “Sensibilità e limiti dei test di visione stereoscopica”I test di visione stereoscopica sono utili per lo screening di ambliopia e strabismo, ma è necessario prestare attenzione ai seguenti limiti:
- Un singolo test di visione stereoscopica da solo non può diagnosticare in modo definitivo l’ambliopia o lo strabismo.
- Anche con una buona visione stereoscopica, può esistere un microstrabismo (sindrome da monofissazione).
- Anche con una scarsa visione stereoscopica, l’acuità visiva e la posizione degli occhi possono essere normali (casi in cui solo la visione stereoscopica è selettivamente compromessa).
- Nei neonati e nei bambini piccoli, è difficile ottenere comprensione e cooperazione per il test, il che porta facilmente a falsi negativi.
I risultati del test di visione stereoscopica devono essere valutati in combinazione con i test di acuità visiva, posizione degli occhi e movimenti oculari.
7. Riferimenti bibliografici
Sezione intitolata “7. Riferimenti bibliografici”- Held R, Birch E, Gwiazda J. Stereoacuity of human infants. Proc Natl Acad Sci U S A. 1980;77(9):5572-5574.
- Simons K. A comparison of the Frisby, Random-Dot E, TNO, and Randot circles stereotests in screening and office use. Arch Ophthalmol. 1981;99(3):446-452.
- Westheimer G, McKee SP. Stereoscopic acuity for moving retinal images. J Opt Soc Am. 1978;68(4):450-455.
- Heron G, Dholakia S, Collins DE, McLaughlan H. Stereoscopic threshold in children and adults. Am J Optom Physiol Opt. 1985;62(8):505-515.
- Julesz B. Foundations of Cyclopean Perception. University of Chicago Press; 1971.