SITA-Standard プログラムの信頼度指標

admin — Sat, 30 Jan 2010 15:28:47 +0000

———————————————————————- Page 1（95）ﾂ黴 950910-1810/10/\100/頁/JCOPYﾂ黴ﾂ黴ﾂ黴ﾂ黴ﾂ黴あたらしい眼科 27（1）：95 98，2010cはじめに自動視野計を用いた視野検査は自覚的検査であり，その結果には被検者の応答性が大きく影響する．しかし，視野検査中の被検者応答の信頼性を直接知る方法は確立されていない．そこで，自動視野計では独自の固視監視システムに加えて，閾値測定とは別個に catchﾂ黴 trial を行い偽陽性応答（false positiveﾂ黴 errors：FP）・偽陰性応答（falseﾂ黴 negativeﾂ黴 errors：FN）を調べ，これを信頼度指標（reliabilityﾂ黴 factor：RF）として数値化し，検査の信頼性の判定の基準としている1）．Humphrey 視野計（Humphreyﾂ黴 Filedﾂ黴 Analyzer：HFA,ﾂ黴 Carl Zeissﾂ黴 Meditec）の全点閾値測定法（fullﾂ黴 threshold：Full）では，その standardﾂ黴 limit2）（境界値）は固視不良（ xation losses：FL）は 20％，FP と FN は 33％に設定することが推奨（推奨境界値）されており，これらが臨床研究などの組み入れ・除外の基準として一般化している3）．一方，網膜感度は検査時間の延長に伴い低下する傾向があり4,5），HFA では緑内障視野障害用に測定戦略が改良され，Swedishﾂ黴 interactiveﾂ黴 thresholdﾂ黴 algorithm（SITA）プログラ〔別刷請求先〕鈴村弘隆：〒164-8607 東京都中野区中央 4-59-16中野総合病院眼科Reprint requests：Hirotaka Suzumura, M.D., Department of Ophthalmology, Nakano General Hospital, 4-59-16 Chuo, Nakano-ku, Tokyo 164-8607, JAPANSITA-Standard プログラムの信頼度指標鈴村弘隆＊1吉川啓司＊2木村泰朗＊3＊1 中野総合病院眼科＊2 吉川眼科クリニック＊3 上野眼科Reliability Factors in SITA-Standard ProgramHirotaka Suzumura1）, Keiji Yoshikawa2） and Tairo Kimura3）1）Department of Ophthalmology, Nakano General Hospital, 2）Yoshikawa Eye Clinic, 3）Ueno Eye ClinicHumphrey 視野計（HFA）の全点閾値法（Full）と SITA（Swedishﾂ黴 interactiveﾂ黴 thresholdﾂ黴 algorithm）-Standard（SITA-S）の両者により，中心 30-2 プログラムを用い連続的に視野検査がされた広義原発開放隅角緑内障（POAG）45例 45 眼について信頼度指標（RF）である固視不良（FL），偽陽性応答（FP），偽陰性応答（FN）の一貫性・一致性を調べた．一貫性は FL 93.3％，FP 100％，FN 95.6％に，一致性は FL 88.9％，FP 100％，FN 93.3％に認めた．さらに，各 RF の Full で推奨された境界値（推奨境界値）に対する SITA-S での RF の境界値を ROC 曲線（receiverﾂ黴 operating characteristicﾂ黴 curve）と回帰分析により予測したところ，FL（ROC 曲線：21.1％，回帰分析：20.7％），FP（回帰分析：14.7％）は RF の指標として Full と SITA の両者で同等に扱いうると考えた．一方，FN は SITA-S での境界値（ROC 曲線：6.0％）と Full の推奨境界値は大きく異なったが，平均偏差との関連性（Full：p＜0.0001）があったことから，信頼度よりも視野障害の重症度の指標として位置づけられると考えた．In 45 eyes with primary open-angle glaucoma（POAG）, we investigated the relationship of each reliability fac-tor（RF）betweenﾂ黴 theﾂ黴 C30-2ﾂ黴 programﾂ黴 withﾂ黴 fullﾂ黴 thresholdﾂ黴 strategy（Full）andﾂ黴 withﾂ黴 SITA（Swedishﾂ黴 interactive thresholdﾂ黴 algorithm）-Standard（SITA-S）.ﾂ黴 Consistenceﾂ黴 wasﾂ黴 con rmedﾂ黴 byﾂ黴 moreﾂ黴 thanﾂ黴 90％ﾂ黴 andﾂ黴 theﾂ黴 correspondence rate was more than approximately 90％ in each RF. Next, we estimated the limit of each RF in SITA-S as predict-ed by the ROC（receiver operating characteristic）curve and regression analysis. The predicted limits in SITA-S ofﾂ黴 xationﾂ黴 losses（FL）andﾂ黴 falseﾂ黴 positiveﾂ黴 errors（FP）showedﾂ黴 littleﾂ黴 di erenceﾂ黴 fromﾂ黴 theﾂ黴 standardﾂ黴 limitsﾂ黴 inﾂ黴 Full.ﾂ黴 Inﾂ黴 con-trast,ﾂ黴 theﾂ黴 predictedﾂ黴 limitsﾂ黴 ofﾂ黴 falseﾂ黴 negativeﾂ黴 errors（FN）inﾂ黴 SITA-Sﾂ黴 wereﾂ黴 aboutﾂ黴 7％,ﾂ黴 showingﾂ黴 signi cantﾂ黴 di erence from the standard limit in Full. As well, there was signi cant correlation in Full between FN and mean deviation（p＜0.0001）. It is suggested that FN relate with the visualﾂ黴 eld damage severity, rather than with reliability, where-as FL and FP in SITA could be equally to Full evaluated.〔Atarashii Ganka（Journal of the Eye）27（1）：95 98, 2010〕Key words：信頼度指標，自動視野計，SITA-Standard，全点閾値法，緑内障．reliabilityﾂ黴 factors,ﾂ黴 automated perimeter, SITA-Standard, full-threshold, glaucoma.———————————————————————- Page 296あたらしい眼科Vol. 27，No. 1，2010（96）ムが開発，実用化された6）．この測定法の変更は視野結果の評価法にも影響する可能性がある．そこで，筆者らはまず，Anderson 基準に注目し，Full と SITA 間で比較しﾂ黴 Ander-son 基準が SITA でも適用可能であることを確認した7）．さて，SITA では検査時間を短縮するための一環としてcatchﾂ黴 trial に相当する視標呈示を減らしている．これに伴いSITA では RF の算出方法が Full から一部変更された6,8）．すなわち，ﾂ黴 FL の算出法に変更はないが，ﾂ黴 FP は被検者の応答時間を基準とし，極端に速い，または，遅い応答は視標に対する正確な反応とみなさず，偽応答として処理し，その境界値も 15％に引き下げられた9）．一方，FN は緑内障データベースに基づいて新たに設定された視覚確率曲線（frequencyﾂ黴 of seeingﾂ黴 curve：FOSC）が利用されている10,11）が，Full と同様に catchﾂ黴 trial を行うため境界値は 33％に据え置かれている．しかし，各 RF の境界値の設定根拠は明確にされておらず，Full と SITA の両者で比較した検討もなされていない．そこで，今回，緑内障臨床や研究で標準的視野検査法となりつつある SITA-Standard（SITA-S）の RF を調べ Full と比較し，さらに，RF の境界値の設定について検討した．I対象および方法中野総合病院眼科，吉川眼科クリニック，上野眼科において，3 年以上継続的に経過観察され，HFA 中心 30-2 プログラム（C30-2）の Full を用いて原則として 6 カ月ごとに 3 回以上視野を測定し，その後，引き続いて C30-2 の SITA-Sによる視野測定を 3 回以上施行した広義の原発開放隅角緑内障を後ろ向きに抽出した．このうち，視神経乳頭および網膜所見と相応し，かつ，Anderson の基準12）を満たす緑内障性視野変化を認め，屈折が等価球面度数で 6.0 D 以上，矯正視力 0.8 以上，さらに，前眼部，中間透光体に視野検査結果に影響を及ぼす明らかな異常がなく，研究の目的に対し同意を得られた症例を対象として組み入れた．Full，SITA-S ともに経過観察中に明らかな視野障害の進行を認めた症例は対象から除外した．方法は Full と SITA-S による各 3 回の視野検査における信頼度指標（FL，FP，FN）および平均偏差（meanﾂ黴 devia-tion：MD）を算出した．RF の境界値を Full では FLﾂ黴 20％，FPﾂ黴 33％，FNﾂ黴 33％，SITA-S では FLﾂ黴 20％，FPﾂ黴 15％，FNﾂ黴 33％とし9,13），Full，SITA-S 各々 3 回の検査中，各 RF が境界値を超えなかった数を調べた．その結果から，Full，SITA-S での数が同数なら，信頼性に「一貫性あり」，Full と SITA-S での差が 1 回なら，信頼性は「ほぼ一貫性あり」，Full と SITA-S での差が 2 回以上なら信頼性に「一貫性なし」と判定した．Full と SITA-S それぞれ 3 回の RF の代表値として，各RF の中央値を算出した．RF の中央値が Full， SITA-S のいずれか一方のみで境界値を超えていれば信頼性は「不一致」，Full, SITA-S の中央値がともに境界値未満，あるいは境界値以上なら信頼性は「一致」と判定した．つぎに，Full の各 RF の判定結果（境界値を超えるか否か）を基準として SITA における各 RF の receiver operating characteristicﾂ黴 curve（ROC 曲線）を作成し，cut-oﾂ黴値を求めた．Cut-oﾂ黴値のうち感度・特異度が最も拮抗する値を最適予測値と定義した．さらに Full での境界値に対応するSITA-S の予測値を各 RF の中央値の直線回帰分析を用いて算出した．また，MD と各 RF の関連を直線回帰分析により調べた．解析は 1 例 1 眼とし，原則的に各症例の右視野結果を採用した．統計的検定は JMPﾂ黴 7.0.1（SASﾂ黴日本）を用い，有意水準は 5％未満とした．II結果組み入れ基準を満たし解析の対象となったのは 45 例 45眼（平均年齢：62.2±12.8 歳，男性 19 例 19 眼，女性 26 例26 眼）であった．対象眼の MD は，Full と SITA-S の間で明らかな差はなかった（Full： 8.52±7.10 dB，SITA-S： 9.21±7.75 dB， Wilcoxon 検定，p＝0.7195）．信頼性が「一貫性あり」と判定されたのは，FP が 45 眼中 42 眼（93.3％）で最も高率を占め，FN（38 眼：84.4％），FL（34 眼：75.6％）が続いた．これに，「ほぼ一貫性あり」を合わせると FN は 45 眼中 43 眼（95.6％），FL は 45 眼中42 眼（93.3％）であったが，FP は全眼（100％）で「ほぼ一貫性あり」と判定された．一方，「一貫性がない」と判定されたのは FL，FN それぞれ 45 眼中 3 眼（6.7％）と 2 眼（4.4％）であったが，FP を「一貫性がない」と判定された症例は認めなかった（表 1）．FL は Full，SITA-S による 3 回の中央値が 45 眼中 34 眼（75.6％）ではともに境界値未満，45 眼中 6 眼（13.3％）ではともに境界値を超えた．すなわち 45 眼中 40 眼（88.9％）で信頼性は「一致」していた．同様に FP は 45 眼中 45 眼（100％），FN は 45 眼中 42 眼（93.3％）で Full と SITA-S の信頼性の結果は「一致」した（表 2）．表 1信頼性の一貫性SITA-SFLFPFN境界値を超えなかった視野の数321032103210Full3210291102200022111214100021000000001038320200000000000———————————————————————- Page 3あたらしい眼科Vol. 27，No. 1，201097（97）ROC 曲線から求められた最適予測値は FL が 21.1％，FNは 6.0％であった．なお，FP は Full において異常を示す症例が 1 眼のみであったため ROC 曲線が描けなかった．FL の中央値における Full と SITA-S の直線回帰分析から得られた回帰式に Full における境界値を代入すると，SITA-S の予測値は FL では 20.7％，FP は 14.7％であったが，FN は有意な回帰式が得られず予測値は算出できなかった（図 1）．MD と Full，SITA-S それぞれの RF の中央値は FL（Full：p＝0.2902，SITA：p＝0.3244），FP（Full：p＝0.6139，SITA：p＝0.5449）では有意な相関はなかった．FN は SITA-S では有意な相関がなかった（p＝0.0744）が，Full では有意な相関を認めた（p＜0.0001）（図 2）．III考按HFA の SITA-S による視野検査結果の RF は Full の結果と一貫性・一致性があった．また，FL と FP についてはFull と SITA-S のそれぞれの境界値の設定は相応していた．SITA-S は視野測定戦略の変更により Full に比べ検査時間が短縮された．これと関連して RF の算出方法や境界値もFull から変更されたが，Full と SITA-S の間で RF を比べた報告は認めていない．そこで，Full と SITA-S で連続的に表 2信頼度指標の一致性SITA-SFLFPFN境界値20％＞≧ 20％境界値15％＞≧ 15％境界値33％＞≧ 33％Full20％＞34433％＞44033％＞420≧ 20％16≧ 33％01≧ 33％30図 1直線回帰分析による SITA-Sでの信頼度指標（RF）の予測値左：Fixation losses（FL）回帰式：FL（SITA-S；％）＝4.91517＋0.7894778＊FL（Full；％）（r2＝0.3060, p＜0.0001）に Full の FL 20％を代入すると SITA-S の FL は 20.7％であった．FL：固視不良，Full：全点閾値法，SITA-S：SITA-Standard．中央：False positive errors（FP）回帰式：FP（SITA-S；％）＝1.62425＋0.3962773＊FP（Full；％）（r2＝0.494052, p＜0.0001）に Full の FP 33％を代入すると SITA-S の FP は 14.7％であった．FP：偽陽性応答，Full：全点閾値法，SITA-S：SITA-Standard．右：False negative errors（FN）回帰式：FN（SITA-S；％）＝2.47778＋0.1273936＊FN（Full；％）（r2＝0.071914， p＝0.0749）は有意な相関が認められなかった．FN：偽陰性応答，Full：全点閾値法，SITA-S：SITA-Standard．SITA-SFLSITA-SFPFNSITA-S80％60％40％20％0％40％30％20％10％0％40％30％20％10％0％0％20％40％60％80％Full0％10％20％30％40％Full0％10％20％30％40％Full－30－25－20－15－10－5040％30％20％10％0％FNMD（dB）：Full：SITA-S図 2False negative errorsと平均偏差Full（r2＝0.4148）の FN（＋）は MD と有意（p＜0.0001）に関連したが，SITA-S（r2＝0.0722）の FN（○）と MD には明らかな関連は認めなかった（p＝0.0744）．FN：偽陰性応答，MD：平均偏差．———————————————————————- Page 498あたらしい眼科Vol. 27，No. 1，2010（98）視野検査が行われ，しかも，視野障害の進行が明らかでなかった同一症例を用いて Full と SITA-S の RF を検討した．まず Full と SITA-S 間で RF の一貫性，一致性を調べた．一貫性は各 RF が境界値を超えなかった数を基準とし判定したが，「一貫性あり」と「ほぼ一貫性あり」を加えると FL，FP，FN のそれぞれが 93.3％，100％，95.6％となり Full, SITA-S で信頼性の結果は一貫していると考えた．RF の一致性は各 3 回の RF の中央値が境界値を超えるか否かにより検討したが，FLﾂ黴 88.9％，FPﾂ黴 100％，FNﾂ黴 93.3％と，いずれも高い一致性を認めると考えた．これらのことから，Fullと SITA の信頼性の指標は「一貫性」と「一致性」があり，strategy の違いは個々人の RF の傾向に大きく影響しないものと考えた．さて，SITA-S の FP，FN では算出法が Full とは異なるものの，境界値は FP では変更され，FN では従来通りの設定が推奨されている．そこで，今回，SITA-S における RFの境界値について ROC 曲線と直線回帰分析により検討した．ROC 曲線は検査の精度評価や 2 つの検査法の判別能の比較のため用いられる．今回は，Full での RF を基準としてROC 曲線を描き，SITA-S における RF の最適予測値を算出した．その結果，FL の最適予測値は 21.1％であり，Fullの推奨境界値である 20％とほぼ一致した．直線回帰分析でも SITA-S の予測値は 20.7％で同等のレベルにあった．FLは，Full と SITA-S でその算出法が同じ（Heijl-Krakau 法）であり，strategy の変更により影響を受ける要因は少ないと考えた．FP では境界値を超えた検査結果が非常に少なく ROC 曲線を描くことができなかったが，Full と SITA-S の直線回帰分析を行った結果，SITA-S の予測値は 14.7％であった．これは，SITA-S の境界値9）と同等のレベルで，この結果から，SITA-S での FP 算出法は検査時間の短縮に寄与するとともに，Full と同等の判定が得られる境界値に引き下げられていると推測した．一方，FN の ROC 曲線から求めた最適予測値は 6.0％と推奨境界値 33％と大きく解離していた．一般に緑内障では正常者に比べ網膜感度の変動や疲労現象が大きく，当初視認できた視標よりも明るい視標に対しても応答できず視野の重症度に比例して FN が高値をとる傾向がある14）．しかし，SITA-S ではベイズ（Bayes）の定理に基づく FOSC を参考とし，FN が決定されるため視野障害の重症化による影響はFull に比べ少ないと考えられる10,15）．今回の検討でも，Fullでは視野の重症度と FN に関連がみられたが，SITA-S では明らかな関連を認めず，視野測定戦略の変更が FN の境界値に影響すること，SITA では，最適予測値と推奨境界値に「大きなズレ」があることも含め，FN の RF としての意義が薄れていることが改めて確認できたものと考えた．SITA と Full の RF を比べたところ，両者の間には一貫性と一致性があり，Full を基準とした SITA の FL，FP の境界値の設定は妥当であり，SITA の FL，FP は Full のそれらと同様に取り扱うことができると考えた．しかし，FN は信頼度よりも視野障害の重症度の指標としての意義づけが高いものと考えられたため報告した．文献 1）鈴村弘隆：自動視野計プログラムの選択．緑内障 3 分診療を科学する！（吉川啓司・松元俊編），p188，中山書店，2006 2） Anderson DR：Interpretation of a singleﾂ黴 eld. Automated Static Perimetry, p91-161, Mosby-Year Book, St Louis, 1992 3） Iwase A, Suzuki Y, Araie M et al：The prevalence of pri-mary open-angle glaucoma in Japanese：The Tajimi Study. Ophthalmology 111：1641-1648, 2004 4） Heijlﾂ黴 A,ﾂ黴 Dranceﾂ黴 SM：Changesﾂ黴 inﾂ黴 di erentialﾂ黴 thresholdﾂ黴 in patientsﾂ黴 withﾂ黴 glaucomaﾂ黴 duringﾂ黴 prolongedﾂ黴 perimetry.ﾂ黴 Brﾂ黴 J Ophthalmol 67：512-516, 1983 5）鈴村弘隆：反復閾値測定による緑内障の視疲労様変化について．日眼会誌 92：220-224, 1988 6） Bengtsson B, Olsson J, Heijl A et al：A new generation of algorithms for computerized threshold perimetry, SITA. Acta Ophthalmol Scand 75：181-183, 1997 7）鈴村弘隆，吉川啓司，木村泰朗：Anderson 基準を用いた初期緑内障視野異常の検出．眼科 50：1967-1971, 2008 8） Olsson J, Rootzen H, Heijl A：Maximum likelihood estima-tion of the frequency of false positive and false negative answers from the up-and-down staircase of computerized threshold perimetry. Heijl A ed. Perimetry Update 1988/89,ﾂ黴 p245-251, Kugler & Ghedini, Amsterdam, 1989 9） Heijl A, Patella VM：Essential Perimetry, third edition. 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