Тест цветового зрения — это общее название ряда методов обследования для определения наличия, типа и степени нарушения цветового зрения (color vision deficiency). Нарушения цветового зрения делятся на врожденные и приобретенные. Врожденные нарушения обусловлены генетическими аномалиями зрительных пигментов колбочек, а приобретенные — всеми другими причинами нарушения цветового зрения. Приобретенные нарушения классифицируются как таковые, даже если основное заболевание является врожденным.
Врожденная красно-зеленая цветовая слепота встречается примерно у 5% японских мужчин и примерно у 0,2% японских женщин. Она вызывается делецией или аномалией экспрессии генов L и M на X-хромосоме и является X-сцепленным наследственным заболеванием. Это самый распространенный тип врожденного нарушения цветового зрения. Существуют расовые различия: у мужчин частота составляет около 6–8% у белой расы, 4–5% у желтой расы и 2–4% у черной расы.
Цели тестирования цветового зрения можно обобщить в следующих четырех пунктах.
① Скрининг: Выявление наличия или отсутствия аномалии цветового зрения при школьных осмотрах и профессиональных тестах на пригодность.
② Определение типа и степени: Классификация на тип 1, тип 2 или тип 3 и оценка степени.
③ Выявление приобретенных аномалий цветового зрения: Вспомогательная диагностика и мониторинг состояния заболеваний сетчатки и зрительного нерва.
④ Консультирование по выбору профессии и трудоустройству: Оценка профессиональной пригодности и сбор информации для жизненного консультирования.
Тестирование обычно проводится по трехэтапному подходу: скрининг → определение степени → окончательный диагноз. Таблица Ишихары для цветового зрения наиболее широко используется в качестве первого этапа скрининга, затем тест Panel D-15 для определения степени, и, наконец, аномалоскоп для окончательного диагноза.
Тестирование цветового зрения в школах было исключено из обязательных медицинских осмотров в 2003 году в связи с изменением правил применения Закона о школьном здоровье и безопасности. Впоследствии увеличилось количество случаев, когда учащиеся сталкивались с трудностями при выборе профессии, не осознавая наличия аномалии цветового зрения. В 2014 году уведомление Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий вновь рекомендовало проведение тестирования цветового зрения в школах (для желающих) 4).
QКому следует пройти тестирование цветового зрения?
A
Тестирование рекомендуется в основном в следующих ситуациях: ① При школьных медосмотрах около 4-го класса или при обследовании желающих. ② Перед выбором профессии или трудоустройством (если есть интерес к профессиям с ограничениями по цветовому зрению, таким как авиация, железная дорога, полиция и т.д.). ③ При наблюдении за заболеваниями глаз (пигментный ретинит, неврит зрительного нерва, макулярные заболевания и т.д.), когда необходим мониторинг изменений цветового зрения. ④ Для подтверждения статуса носителя при наличии в семье аномалии цветового зрения. Раннее выявление наличия, типа и степени аномалии цветового зрения позволяет правильно выбрать профессию и дать соответствующие жизненные рекомендации.
2. Показания и клиническое значение каждого метода тестирования цветового зрения
Методы тестирования цветового зрения используются в зависимости от цели. В таблице ниже приведено сравнение основных методов тестирования и их показаний.
Метод тестирования
Скрининг
Определение типа
Определение степени
Оценка приобретенных нарушений
Время тестирования
Таблицы Исихары
◎
△
×
×
5–10 минут
Стандартные таблицы цветоощущения, часть 1 (для врождённых аномалий)
○
○
△
×
5–10 минут
Стандартные таблицы цветоощущения, часть 2 (для приобретённых аномалий)
×
×
×
○
5–10 минут
Тест Панель D-15
○
○
○
○
3–5 минут
Тест FM 100 Hue
○
○
◎
◎
15–30 минут
Аномалоскоп
×
◎
◎
△
Около 30 минут
Трехэтапный поток обследования врожденных аномалий цветового зрения выглядит следующим образом.
Шаг 2 (оценка степени): Тест Panel D-15 → Оценка типа и степени.
Шаг 3 (подтверждающая диагностика): Аномалоскоп → Подтверждение типа и точная оценка степени.
Для оценки приобретенных аномалий цветового зрения используются стандартная таблица проверки цветового зрения, часть 2, или тест FM 100 Hue. Приобретенные аномалии цветового зрения подразделяются на приобретенные сине-желтые и приобретенные красно-зеленые аномалии в зависимости от степени поражения каждой колбочковой системы, но ни одна из них не встречается изолированно; обе всегда присутствуют, хотя и в разной степени.
QКакие существуют виды тестов цветового зрения?
A
Они делятся на четыре основные категории. ① Псевдоизохроматические таблицы: Ишихара, стандартная таблица проверки цветового зрения, части 1 и 2 и др. Используются для скрининга и оценки приобретенных нарушений. ② Тесты расположения оттенков: тест Panel D-15, тест FM 100 Hue. Используются для оценки степени и анализа оси смешения. ③ Аномалоскоп: прибор для подтверждающей диагностики, основанный на уравнивании красно-зеленой смеси с желтым монохроматическим цветом. ④ Компьютеризированные тесты (Cambridge Colour Test и др.): Позволяют проводить количественную оценку врожденных и приобретенных нарушений. Каждый тест имеет свои преимущества и недостатки, поэтому важно комбинировать их в зависимости от цели.
3. Принципы и процедуры каждого метода обследования
Одна из таблиц теста Ишихара, представляющая собой псевдоизохроматическое изображение, где цифра «2» нарисована точечным узором из смешиваемых цветов, что затрудняет ее чтение для людей с красно-зеленой цветослепотой. Это соответствует принципу псевдоизохроматизма теста Ишихара, рассматриваемому в разделе «3. Принципы и процедуры каждого метода обследования».
Тест Ишихара (псевдоизохроматические таблицы)
Принцип: Использование фигур (цифр, узоров), которые выглядят по-разному для людей с красно-зеленой цветослепотой и для людей с нормальным цветовым зрением. Основан на принципе смешиваемых цветов, включает таблицы, которые не могут прочитать дальтоники, и таблицы, которые не могут прочитать люди с нормальным зрением.
Условия обследования: Проводится при естественном дневном свете или стандартном освещении. Расстояние обследования и время предъявления должны соответствовать инструкции к используемому набору таблиц.
Интерпретация: Международная версия из 38 таблиц включает три типа: таблицы трансформации, исчезающие таблицы и классификационные таблицы. Наличие красно-зеленой цветослепоты определяется по паттерну ошибок чтения. Этот тест подходит для скрининга красно-зеленых нарушений, но недостаточен для детального определения типа и степени; он не может выявить цветоаномалию 3-го типа (сине-желтую слепоту) 2).
Рекомендация: Рекомендуется комбинировать не один, а два или более типов псевдоизохроматических таблиц.
Тест D-15 (тест расположения цветовых тонов)
Принцип: 15 цветных фишек на основе цветовой системы Манселла необходимо расположить в порядке, наиболее близком к эталонной фишке (фиксированной). Люди с нормальным цветовым зрением могут расположить их в почти правильном порядке 5).
Процедура: Начинают с 1 фиксированной и 15 подвижных фишек, расположенных в случайном порядке. Испытуемый последовательно помещает фишку, которая, по его мнению, наиболее близка к эталонной. Время выполнения: 3–5 минут.
Паттерны оценки:
Норма: почти правильный порядок (без путаницы)
Цветовое зрение 1-го типа (протан): паттерн поперечных линий вдоль оси путаницы 1-го типа
Цветовое зрение 2-го типа (дейтеран): паттерн поперечных линий вдоль оси путаницы 2-го типа
Цветовое зрение 3-го типа (тритан): паттерн поперечных линий вдоль скотопической оси
Особенности: Подходит для оценки легких и умеренных нарушений цветового зрения. Очень легкие аномальные трихроматы могут пройти тест. Также может использоваться для оценки приобретенных нарушений цветового зрения 5).
Тест FM 100 Hue (точный тест)
Принцип: Точный тест расположения цветовых тонов, в котором 85 цветных фишек необходимо расположить в порядке цветового тона. Как расширенная версия теста D-15, он оценивает более тонкую способность различения цветовых тонов 5).
Процедура: 85 фишек разделены на 4 коробки (по 22–23 фишки в каждой) для тестирования. Каждая коробка выполняется независимо, и вычисляется показатель ошибок. Время выполнения: 15–30 минут (чувствителен к утомлению и концентрации).
Оценка: Показатель ошибок наносится на график отклонений (deviation plot) для оценки паттерна оси путаницы. Количественная оценка проводится с использованием угла путаницы, C-индекса и S-индекса 3).
Применение: Полезен для выявления легких приобретенных нарушений цветового зрения, детальной оценки способности различения цветовых тонов и динамического наблюдения. В основном используется в специализированных учреждениях 5).
Стандартная таблица для проверки цветового зрения, часть 2 (для приобретенных нарушений)
Принцип: Псевдоизохроматическая таблица, специализированная для выявления приобретенных нарушений цветового зрения (включая сине-желтые аномалии). Позволяет обнаружить паттерны приобретенных аномалий, которые не выявляются таблицей Исихары.
Процедура: Исследовать каждый глаз отдельно. При приобретенных нарушениях цветового зрения может наблюдаться разница между глазами, поэтому важно проводить монокулярное исследование.
Показания: Используется для скрининга приобретенных нарушений цветового зрения, возникающих вследствие заболеваний сетчатки, зрительного нерва, глаукомы и др. Также применяется для наблюдения за диабетической ретинопатией, возрастной макулярной дегенерацией, невритом зрительного нерва и др.
Внимание: Не использовать для скрининга врожденных нарушений цветового зрения.
QКак оценивается тест Панель D-15?
A
Записывается порядок расположения 15 цветных фишек, и номера фишек наносятся на полярную диаграмму (диаграмму десатурации). При нормальном цветовом зрении линии, соединяющие соседние фишки, образуют регулярный узор, близкий к окружности. При нарушении цветового зрения появляются большие линии перескока (crossing lines), пересекающие ось смешения. Для цветоаномалии типа 1 наблюдаются линии пересечения вдоль оси смешения типа 1, для типа 2 — вдоль оси смешения типа 2, для типа 3 — вдоль скотопической оси. При очень легкой аномальной трихромазии тест может быть пройден, в этом случае требуется дополнительная оценка с помощью теста FM 100 Hue или аномалоскопа.
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.
Фотография четырех коробок теста Фарнсворта-Манселла с цветными фишками, сделанная в лаборатории, на которой видно, что в каждой коробке находится 22–23 цветные фишки. Этот набор соответствует цветным фишкам, оцениваемым в тесте расположения оттенков, рассматриваемом в разделе «4. Интерпретация результатов тестов».
Типы врожденных нарушений цветового зрения и результаты тестов
Классификация типов врожденных красно-зеленых нарушений цветового зрения и соответствующие результаты каждого теста приведены ниже. Соотношение аномальных типов: трихромазия типа 2 (дейтераномалия) встречается чаще всего, затем дихромазия типа 2 (дейтеранопия), затем трихромазия типа 1 (протаномалия) и дихромазия типа 1 (протанопия).
Таблица Исихары обладает высокой чувствительностью для выявления красно-зеленых аномалий цветового зрения, но низкой точностью в определении типа и степени. Рекомендуется комбинировать два или более типов псевдоизохроматических таблиц. Трихромазия 3-го типа (врожденная сине-желтая аномалия) не выявляется таблицей Исихары; ее оценивают с помощью второй части стандартной таблицы цветового зрения или теста Panel D-15.
Приобретенные аномалии цветового зрения могут быть вызваны нарушениями в любом отделе зрительного пути: роговице, хрусталике, стекловидном теле, сетчатке, зрительном нерве, зрительном перекресте, первичной зрительной коре, зрительной лучистости или зрительных центрах коры головного мозга. Наиболее частыми причинами являются заболевания сетчатки и зрительного нерва.
Приобретенные аномалии цветового зрения делятся на приобретенную сине-желтую и приобретенную красно-зеленую аномалии, но они никогда не встречаются изолированно; обе всегда присутствуют, хотя и в разной степени.
Заболевание
Основной паттерн приобретенной аномалии цветового зрения
Рекомендуемый тест
Макулярные заболевания (возрастная макулярная дегенерация, центральная серозная хориоретинопатия и др.)
Приобретенная сине-желтая цветовая аномалия (усиливается со снижением функции колбочек) 1)
FM100 · D-15
Глаукома
Приобретенная сине-желтая цветовая аномалия (ранняя) → смешанный тип
FM100
Диабетическая ретинопатия
Приобретенная сине-желтая цветовая аномалия
Часть 2 · FM100
При пигментном ретините нарушения цветового зрения усиливаются со снижением функции колбочек, и часто выявляется приобретенная сине-желтая цветовая слепота 1). Задания на называние цветов помогают понять ошибки восприятия в реальной жизни и дать рекомендации пациентам.
QКакой тест подходит для выявления приобретенных нарушений цветового зрения?
A
Для оценки приобретенных нарушений цветового зрения подходят вторая часть стандартной таблицы проверки цветового зрения или тест FM 100 Hue. Таблица Исихары предназначена для врожденных красно-зеленых нарушений и не подходит для выявления приобретенных (особенно сине-желтых) нарушений. Тест FM 100 Hue обладает высокой чувствительностью для выявления легких приобретенных нарушений и также подходит для динамического наблюдения. При наблюдении заболеваний сетчатки и зрительного нерва важно тестировать каждый глаз отдельно и отслеживать изменения разницы между глазами.
В связи с поправкой к Правилам применения Закона о школьном здравоохранении и безопасности в 2003 году тест цветового зрения был исключен из обязательных школьных медицинских осмотров. В ответ на увеличение числа случаев, когда люди вырастали, не зная о своем нарушении цветового зрения, и сталкивались с трудностями при выборе профессии, в 2014 году циркуляром Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий было повторно рекомендовано проведение тестов цветового зрения в школе (по желанию) 4).
Рекомендуется пройти детальное определение типа у офтальмолога примерно в четвертом классе начальной школы (период физической и психологической стабильности). Точное знание своих особенностей цветового зрения до выбора профессии важно для поддержки правильного профессионального выбора.
Мониторинг приобретенных нарушений цветового зрения
При наблюдении неврита зрительного нерва, макулярных заболеваний и пигментного ретинита тесты цветового зрения используются как объективная функциональная оценка.
Для пациентов с врожденным нарушением цветового зрения (особенно маленьких детей) объяснение в основном дается родителям. Поскольку нарушение цветового зрения является врожденным, нельзя считать, что пациент «ошибается», когда неправильно воспринимает цвета. Самое важное — учитывать нарушение цветового зрения при будущем обучении и выборе профессии, чтобы пациент не столкнулся с трудностями из-за своего нарушения.
Некоторые профессии и квалификации (пилот самолета, машинист поезда, судоводитель, полицейский, сотрудник сил самообороны и т.д.) могут иметь ограничения, связанные с цветовым зрением. Важно конкретно проверять содержание работы и ограничения, а также давать индивидуальные рекомендации.
Точка зрения универсального дизайна цвета, использующего информацию, отличную от цвета (форма, положение, яркость, метки, текстура и т. д.), также полезна в обучении пациентов.
Каждый метод тестирования имеет свои ограничения. Необходимы правильный выбор и тщательная интерпретация результатов.
Ограничения теста Исихары:
Недостаточен для детального определения типа и степени
Не может обнаружить цветовое зрение 3-го типа (врожденная сине-желтая аномалия)
Не может использоваться для оценки приобретенных аномалий цветового зрения 3-го типа
Выцветшие или поврежденные таблицы могут привести к ложноотрицательным результатам
Ограничения теста Panel D-15:
Очень легкие аномальные трихромазии (например, легкая дейтераномалия) могут быть оценены как норма
Для окончательного диагноза необходим аномалоскоп
Чувствителен к условиям освещения; проведение при стандартном источнике света обязательно
Ограничения теста FM 100 Hue:
Время обследования длительное (15–30 минут)
Усталость и снижение концентрации влияют на результаты
Обследование проводится в основном в специализированных учреждениях
У пожилых людей возрастное снижение способности различать цвета влияет на результаты (верхние границы нормы различаются в зависимости от возрастной группы) 5)
Условия освещения при обследовании:
Все тесты цветового зрения проводятся при естественном дневном свете или стандартном источнике света с цветовой температурой 6500 К
При плохих условиях освещения даже люди с нормальным цветовым зрением могут допускать ошибки при чтении
Ношение очков для коррекции цветового зрения или тонированных контактных линз изменяет результаты; не используйте их во время теста
7. Последние исследования и перспективы на будущее
Распространение цифровых и компьютеризированных тестов цветового зрения:
Стандартизация тестов цветового зрения на планшетах и мониторах прогрессирует. Компьютеризированные тесты, такие как Cambridge Colour Test (CCT), позволяют проводить количественную оценку врожденных и приобретенных аномалий цветового зрения, снижая зависимую от исследователя вариабельность 5). Однако управление калибровкой дисплея является предварительным условием точности теста.
Распространение универсального дизайна цветов:
Применение в общественных знаках, учебных материалах, веб-дизайне и медицинских документах расширяется. Дизайн передачи информации, не полагающийся только на цвет, улучшает доступ к информации для людей с разнообразием цветового зрения.
Сотрудничество с генетической диагностикой:
Исследования по молекулярно-биологическому подтверждающему диагнозу с помощью анализа гена L/M продвигаются. Соответствие между фенотипической оценкой с помощью аномалоскопа и генотипом уточняется, и ожидается его будущее клиническое применение.
