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青光眼

VR视野检查(虚拟现实视野检查)

VR视野检查(Virtual Reality Perimetry; VRP)是一种使用VR头显在沉浸式环境中进行视野检查的技术。

视野检查青光眼诊断的核心。标准自动视野检查SAP)是临床标准,但需要单眼遮盖、严格保持体位和中心固视 1)。EGS第5版(欧洲青光眼学会指南)强烈推荐初次评估时进行视野检查 3)。AAO PPP(美国眼科学会推荐诊疗模式)也推荐使用SAP进行视野评估 4)

全球约有8000万人患有青光眼,预计到2040年将增至1.12亿人 2)。为应对患者数量的增加,需要开发更方便的视野检查方法。

VRP的早期原型是Aravind眼科医院开发的PeriScreener。它是一款结合了Google Cardboard、两台Android设备和蓝牙点击器的低成本设备。截至2025年,已有10多种VRP设备,包括Oculus Quest、TPP、VirtualEye、AVA、VisuALL、Virtual Field和Radius等 1)

Q VR视野检查与传统视野检查有何不同?
A

由于使用VR头显,它便携、低成本,且不受体位限制。在视野缺损检测能力上与SAP相当,同时更加方便。有望应用于家庭检查和远程医疗。详情请参见“传统视野检查的挑战与VRP的背景”一节

2. 主要VR视野检查设备与技术规格

Section titled “2. 主要VR视野检查设备与技术规格”

VRP本身是一种检查方法,与疾病的主观症状不同。以下为接受检查患者的体验特征。

  • 沉浸感:佩戴VR头显会隔绝周围环境。
  • 操作方法:大多数设备使用无线点击器进行按钮操作。
  • 检查时间:因设备而异,但可能与SAP相当或更短。Virtual Field报告VRP平均比SAP快76秒1)
  • 幽闭感:部分患者(幽闭恐惧症)可能会感到不适2)

各设备的规格如下所示。

设备背景亮度备注
Sb-C(Zeiss VR One plus)0.05 cd/m²MS相关性 r=0.8151)
TPP10 cd/m²MD差 0.21 dB1)
VisuALL(Olleyes)1~3 cd/m²AUC 0.981, 5)
AVA9.6 cd/m²ICC=0.93~0.961)
Radius10 cd/m²MD r=0.941)
Virtual Field0.218 cd/m²FDA批准1)
C3 Field Analyzer4 cd/m²AUC 0.77~0.861)

智能手机型

  • PeriScreener:使用Google Cardboard + 2台Android设备 + 蓝牙点击器。仅支持阈值测试的低成本原型。
  • 智能手机视野计(Sb-C):使用VR One plus(蔡司)+ iPhone 6。背景亮度0.05 cd/m²。93只眼中,MS相关性 r=0.8151)

专用头戴型

  • 多伦多便携式视野计(TPP):使用Goldmann III/IV/V视标。背景亮度10 cd/m²,ZEST算法。150只眼中,MD差异0.21 dB(LOA -4.25~4.67)。超过75%的患者偏好VRP1)
  • VisuALL(Olleyes):背景亮度1~3 cd/m²,Goldmann III视标。3项研究中,MD r=0.871~0.8793,AUC 0.98。每眼独立显示屏(1920×2160像素,100度视野,75 Hz),可实现双眼同时检查1, 5)
  • 高级视力分析仪(AVA):配备LCD,内置眼动追踪。背景亮度9.6 cd/m²。青光眼组中,MD ICC=0.93(24-2),0.96(10-2)1)
  • Radius:轻量级VR头显。背景亮度10 cd/m²。100只眼中,MD r=0.94,青光眼分期一致性 κ=0.91~0.931)
  • Virtual Field(Oculus Go):FDA批准。背景亮度0.218 cd/m²。95只眼中,MD r=0.87,PSD r=0.94。固视不良率显著较低:VRP 0.05 vs SAP 0.13(p=0.0006),检查时间VRP缩短76秒1)

眼动追踪/创新输入型

  • VirtualEye:配备OLED微显示屏,内置眼动追踪。实现视觉抓取模式(检测视线方向变化,无需按钮操作即可记录响应)1)

EEG/BCI

  • nGoggle:搭载基于脑电图(EEG)的脑机接口(BCI)。通过多焦稳态视觉诱发电位(mfSSVEP)检测视野反应,消除患者操作错误。
Q 哪种VR视野检查设备最为普及?
A

截至2025年,已获得FDA批准的Virtual Field以及可进行双眼同时检查的VisuALL备受关注。但由于设备间尚未标准化,各机构采用的设备有所不同1)

3. 传统视野检查的挑战与VRP的背景

Section titled “3. 传统视野检查的挑战与VRP的背景”

传统的SAP标准自动视野检查)存在以下限制。

  • 体位限制:需要固定下巴和额头。要求单眼遮盖和中心固视维持1, 2)
  • 检查时间长:导致患者疲劳,可靠性指标恶化2)
  • 高成本与大型设备:需要专用检查室和训练有素的技术人员2)
  • 检查频率受限:每年1-2次检查,检查间变异会降低准确性1)

便利性

便携:轻量级头戴设备,便于携带。

体位自由:可在坐位、卧位或站立位进行检查2)

低成本:利用现成的VR设备,设备费用低廉2)

多患者同时检查:可使用多台设备进行并行检查2)

远程及居家应用

居家检查:更频繁的检查有望检测早期进展1, 2)

云端联动:检查数据可保存至云端,实现远程监测2)

卧床及轮椅患者适用:可用于传统SAP难以检查的患者。

EGS第5版提及:明确提到通过移动应用进行居家监测的可能性3)

  • 早期青光眼的检出灵敏度:对于轻度病变,灵敏度往往低于SAP2)
  • 亮度范围受限:许多设备的显示亮度上限与HFA的背景亮度(31.5 asb ≈ 10 cd/m²)不同2)
  • 眼动追踪不足:部分设备对固视不良的检测不充分2)
  • 缺乏标准化协议:不同设备之间无法比较1, 2)
  • 对技术不熟悉:不熟悉VR技术的老年患者操作困难2)
Q VR视野检查是否会漏诊早期青光眼?
A

在轻度青光眼中,准确性有下降的趋势。虽然在严重程度分级中显示出较高的一致性(κ=0.91~0.93),但早期检测仍需进一步验证1)。当怀疑早期青光眼时,建议与SAP联合使用。

虚拟现实视野检查的实施图像
虚拟现实视野检查的实施图像
Catherine Johnson; Ahmed Sayed; John McSoley; et al. Comparison of Visual Field Test Measurements With a Novel Approach on a Wearable Headset to Standard Automated Perimetry. Journal of Glaucoma. 2023 May 29. Figure 1. PMCID: PMC10414153. License: CC BY.
展示了佩戴头戴式设备进行视野检查的场景。头戴式显示器用于呈现固视目标和刺激。

介绍一般VRP(如VisuALL)的检查步骤。

  1. 佩戴VR头戴式设备,并手持无线点击器。
  2. 通过平板设备开始操作。
  3. 进行视力检查(在设备内进行)。
  4. 进行视野检查(单眼或双眼同时)。
  5. 检查结束后,实时显示结果。
  6. 结果可以PDF格式输出。保存至云端,可远程访问。

显示主要评估指标的一致性。

设备MD相关性备注
Virtual Fieldr=0.87固视不良 VRP 0.05 vs SAP 0.131)
Radiusr=0.94分期 κ=0.91~0.931)
VisuALLr=0.871~0.879AUC 0.981, 5)
AVAICC=0.93~0.9624-2和10-21)

14项研究的荟萃分析显示,VRPSAP的MD相关性总体良好,r=0.77~0.941)。仅约半数研究进行了Bland-Altman分析1)

VRP倾向于低估青光眼MS缺损大小,而高估健康人的这些指标1)。也有报告称,严重程度越高,准确性越低1)

VisuALL双眼同时检查的优势在于,可以用健眼的固视辅助固视不良眼 5)

Slagle等人(2025)报告了一名先天性青光眼(23岁)患者,左眼有中心暗点 5)HFA在5年内仅获得不可靠的结果,但通过VisuALL双眼同时检查成功获得了左眼可重复的视野。

使用与SAP相同的指标。

  • MD(平均偏差):整个视野的平均敏感度偏差。负值越大,敏感度下降越严重。
  • PSD(模式标准差):反映局部敏感度下降的指标。
  • VFI(视野指数):以中心区域加权的视野保留率(百分比表示)。
  • GHT(青光眼半视野测试):评估上下半视野对称性的指标。
Q VR视野检查的结果能否与传统检查结果进行比较?
A

MD相关性良好(r=0.77~0.94),但设备间标准化不足 1)。建议使用同一设备进行随访;更换设备时考虑重新建立基线。

传统SAP在碗状视野计(Goldmann型)内呈现固定位置的静态视标,通过改变亮度测量阈值敏感度。

VRP在头戴式显示器内再现类似的视标呈现。背景亮度因设备而异(0.05~25 cd/m²),许多设备与SAPHFA(31.5 asb ≈ 10 cd/m²)不同 1)。大多数设备使用Goldmann III视标 1)

使用以下阈值策略 1)

  • 全阈值(4/2 dB阶梯法):与传统SAP相同的算法。
  • ZEST(Zippy Estimation by Sequential Testing):基于贝叶斯估计的快速阈值估计。
  • RATA-Standard:单独开发的估计策略。

手动方式

按钮点击:与传统SAP相同的输入方式。大多数设备采用。

无线点击器:使用手持设备。感知到视标时按下按钮。

Visual Grasp

视线追踪型:VirtualEye采用的方式。无需按钮操作。

原理:通过眼动追踪检测视线方向的变化(扫视)。利用M细胞系统输入驱动的反射性扫视1)

EEG/BCI

nGoggle方式:基于脑电图(EEG)的脑机接口。

原理:通过多局灶稳态视觉诱发电位(mfSSVEP)客观检测视野反应。可消除患者操作错误。

VisuALL为每只眼设置独立显示器,交替呈现视标。Dynamic Matrix算法可补偿轻度集合不足5)。其用于检测非器质性视力障碍的应用也被提出5)

Sb-C的背景亮度(0.05 cd/m²)非常低,可能无法正确测量黄斑部的视岛1)。由于各设备的亮度特性会影响结果解读,因此需要谨慎。

2025年的一项系统综述(14项研究,10种设备)得出结论,VRP青光眼视野评估中显示出强大的潜力1)。然而,缺乏重测信度数据被认为是最主要的挑战1)

Hekmatjah等人(2025年)系统回顾了14项研究,确认VRPSAP之间总体一致性良好(MD相关性r=0.77~0.94)1)。只有约一半的研究进行了Bland-Altman分析,并且指出设备间的标准化不足。

EGS第5版提到了使用移动应用程序进行家庭监测的可能性3)。还提出了将频繁的家庭VRP检测数据用于趋势分析的概念6)。日本青光眼学会的《青光眼诊疗指南》(第5版)也强调了视野检查的重要性6)

以下被认为是未来需要的研究2)

  • 纵向非劣效性试验:积累与SAP的长期比较数据。
  • 技术改进:提高眼动追踪精度和扩大亮度范围。
  • 制定标准化方案:建立统一标准,实现跨设备比较。
  • 正常值数据库的公开:积累不同种族和年龄层的数据。
Q VR视野检查将来会成为标准检查吗?
A

需要技术改进、标准化协议的制定以及纵向研究的积累1, 2)。它具有家庭监测和远程医疗的潜力,EGS第5版也认识到这种可能性3)。目前尚未完全替代SAP,但预计将作为补充检查方法得到普及。


  1. Hekmatjah N, Chibututu C, Han Y, Keenan JD, Oatts JT. Virtual reality perimetry compared to standard automated perimetry in adults with glaucoma: A systematic review. PLoS ONE. 2025;20(1):e0318074.
  2. Babel AT, Soumakieh MM, Chen AY, et al. Virtual Reality Visual Field Testing in Glaucoma: Benefits and Drawbacks. Clin Ophthalmol. 2025;19:933-937.
  3. European Glaucoma Society. European Glaucoma Society Terminology and Guidelines for Glaucoma, 5th Edition. Br J Ophthalmol. 2025.
  4. American Academy of Ophthalmology Glaucoma Panel. Primary Open-Angle Glaucoma Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2020.
  5. Slagle GT, Groth SL, Donahue SP, Sponsel WE. Virtual reality perimetry facilitates visual field evaluation in a previously non-assessable eye with severe glaucoma. Am J Ophthalmol Case Reports. 2025;40:102430.
  6. 日本緑内障学会. 緑内障診療ガイドライン(第5版). 日眼会誌. 2022.

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