Záměrem tohoto článku je poskytnout analýzu ze systému vycházejících metod, které se používají k hodnocení exkavace terče zrakového nervu, určit možné nedostatky /chyby těchto způsobů, a navrhnout alternativy, jak lépe odhadnout tuto anatomickou veličinu. Odhad velikosti exkavace zrakového nervu vyžaduje analytické porozumění jak psychofyzikálnímu, tak i matematickému základu, z nějž vychází toto měření. Je-li (desetinný) poměr terče k exkavaci (C/D, cup-to-disc ratio) použit k hodnocení exkavace terče zrakového nervu, je vytvořen jednorozměrný, lineární odhad, který je postupně určen buďto z dvou- nebo trojrozměrného, nelineárního měření plochy nebo objemu. Když, vzhledem k psychofyzikálním omezením, která limitují tento úkol, odhadujeme z velikosti objemu na velikost plochy a z ní na lineární měření, pak takovýto, z údajů komprimovaný odhad exkavace zrakového nervu nemůže ani přesně odpovídat, ani správně vyjadřovat skutečnou míru exkavace právě se vyskytující na terči zrakového nervu. Tento typ jednorozměrného měření (když porovnáváme výpočet z dvou- nebo trojrozměrného měření rozsahu exkavace zrakového nervu), zdá se, způsobuje chybu, která, protože je nejvíce vyjádřena z počátku rozvoje onemocnění, často nadhodnocuje rozsah relativní exkavace (procento exkavace), který je přítomen v patologickém procesu, jako je glaukom. Tatáž systémová chyba může také vést k nadhodnocení rozvoje exkavace, zejména u zrakových nervů s nízkou hodnotou poměru exkavace k terči (C/D poměr). Aby mohl být proveden klinicky smysluplný odhad exkavace terče zrakového nervu, praktický lékař si potřebuje být vědom psychofyzikálních a matematických omezení, která jsou podstatná při lineárním odhadu velikosti poměru exkavace k terči (C/D poměr) pozorované na fyzické struktuře jako je zrakový nerv. Výsledné chyby převodu, zapříčiněné pozorovatelem, který extrapoluje ze tří- na dvoj- a pak na jednorozměrnou veličinu (objem, plocha, úsečka) a z nelineárních na lineární veličiny a chyby, které jsou zapříčiněné optickými klamy, způsobené faktory jako je topologie terče, jeho morfologie a ametropie - to vše může ovlivnit subjektivně podložené odhady velikosti exkavace terče. Aby se mohly zlepšit klinické výsledky, je k diskusi navrhována nelineární matematická metoda, která využívá dvoj- nebo trojrozměrných objektivních měření exkavace terče zrakového nervu k přesnějšímu a pečlivějšímu popsání anatomické veličiny (terč, exkavace a lem). Autoři přiznávají, že jakákoliv navrhovaná metoda je pouze počátkem práce, které je potřeba ke zlepšení klinických hodnot tohoto typu měření.

The intent of this paper is to provide a systems-based analysis of the methods used to evaluate optic nerve cupping, identify potential flaws in these systems, and propose alternatives better to assess this anatomic quantity. Estimation of optic nerve cupping requires an analytic understanding of both the psychophysical as well as the mathematical bases inherent in this measure. When the (decimal-based) cup-to-disc ratio is used to quantitate optic nerve cupping, a one-dimensional, linear estimate is produced, which in turn is derived from two- or three-dimensional, non-linear physical quantities of area or volume, respectively. When extrapolating from volume, to area, to linear measures, due to the psychophysical constraints which limit this task, such a data-compressed estimate of optic nerve cupping may neither accurately reflect, nor correctly represent, the true amount of cupping actually present in the optic nerve head. This type of one-dimensional metric (when comparing calculations from two- or three-dimensional measures over a range of optic nerve cupping), appears to introduce errors which, while most pronounced earlier on in the disease progression, often overestimate the amount of relative cupping (percent cupping) present in a pathological process like glaucoma. The same systemic errors can also lead to overestimation of the progression in cupping, especially in optic nerves with low cup-to disc values. To provide clinically meaningful estimates of optic nerve cupping, the practitioner needs to be aware of psychophysical and mathematical limitations inherent in using a linear cup-to-disc ratio to estimate the amount of cupping observed in a physical structure like the optic disc. The resultant flaws introduced by observer extrapolation from three, to two, to one dimensions (volume, area, and linear); transposition from non-linear to linear quantities; and optical illusions, caused by factors like disc topology, morphology, and ametropia, can all influence subjective-based estimates of optic nerve cupping. To improve clinical outcomes, a non-linear mathematical technique is proposed which utilizes two- or three-dimensional objective measures of optic nerve cupping to describe, more accurately and more precisely, the anatomic quantities (disc, cup, and rim) under discussion. The authors acknowledge that any proposed technique is only a beginning to the work required to improve the clinical value of this type of measure.

Chief Emeritus Division of Ophthalmology Winthrop University Hospital Mineola New York USA

Director of Educational Development Lookout Learning Glenwood Landing New York USA

Edward S Harkness Institute of Ophthalmology Columbia University New York New York USA

Očni ordinace MUDr Tomas Kubena s r o Zlin Czech Republic

Analytické metody při odhadování velikosti exkavace terče zrakového nervu