Visuele functie: strooilicht, lichtverstrooiing, glare

Inhoudsopgave:

1. De visuele functie
   • de visus
   • contrastgevoeligheid
   • lichtverstrooiing
2. Wat is strooilicht
3. Oorzaken van strooilicht
4. Het meten van strooilicht
5. Beinvloeding van de strooilichtmeting door de pupilgrootte
6. Relatie tussen strooilichtmeting en andere testen
   • strooilicht en visus (gezichtsscherpte)
   • strooilicht en contrastgevoeligheid
   • strooilicht en glare gevoeligheid
   • strooilicht en oogonderzoek

1. De visuele functie
Het functioneren van het oog, de visuele functie of visuele kwaliteit, wordt door enkele paramaters bepaald, zoals:

• het gezichtsvermogen (de gezichtsscherpte) of “visus” genoemd. Dit is de meest gebruikelijke meting die wordt verricht bij een opticien of bij een oogarts → zie aparte folder visus
• contrastgevoeligheid → zie aparte folder visus
• lichtverstrooiing dit is de mate van verstrooiing van het licht (strooilicht) → zie deze folder

Deze parameters worden hierna besproken.

1a. Wat is de visus (gezichtsscherpte)
Bepaling van de gezichtsscherpte of het gezichtsvermogen is belangrijk bij elk oogheelkundig onderzoek. De oogheelkundige term voor gezichtsscherpte is de “visus“. De visus wordt van elk oog afzonderlijk, zonder of met eventuele correctie (bril, contactlens), onderzocht. De Utrechtse hoogleraar Snellen (1862) stelde dat een oog met een ‘normale’ visus welomschreven details moet kunnen onderscheiden in zwarte figuren op een witte achtergrond. De visus in Nederland wordt bepaald volgens Snellen. De visus wordt gemeten d.m.v. een letterkaart. Een eventuele brekingsfout wordt gecorrigeerd met een bril of contactlenzen.
 

1b. Contrast en gezichtsvermogen
Met contrast worden verschillen in kleurintensiteit bedoeld die gelijktijdig in het gezichtsveld aanwezig zijn. Bijvoorbeeld, de zwarte letters op papier zijn goed leesbaar omdat ze afsteken tegen het witte papier. Lichtgrijze letters zijn daarentegen moeilijker te lezen op dezelfde kleur achtergrond. Hoe groter het contrast, hoe beter de letters te lezen zijn. De kleuren van het object en de achtergrond zijn van belang. Sommige slechtzienden kunnen last hebben van grote helderheidsverschillen die ontstaan wanneer grote vlakken een sterk verschillende lichtopbrengst hebben (bijv. een licht gekleurd vlak naast een donker vlak). Hun ogen hebben moeite zich aan de verschillende lichtsterkten aan te passen. Zie folder visus en contrast.

1c. Strooilicht
Dit wordt hieronder uitvoerig besproken. De informatie is m.n. afkomstig van dr T. van den Berg, de deskundige op het gebied van strooilicht (NIN / KNAW).

2. Wat is strooilicht
Het binnenvallend licht passeert diverse structuren in het oog, zoals het hoornvlies, de lens en het glasvocht. In de ideale situatie wordt een lichtbron goed geprojecteerd op het netvlies. In het ideale oog is er geen lichtverstrooiing aanwezig. Echter een ideaal oog met optimale breking van licht bestaat niet.
De oogmedia (hoornvlies, lens e.d). zijn optisch niet perfect, er is altijd enige mate van lichtverstrooiing aanwezig. De lichtverstrooiing vermindert daarbij het contrast van het object/beeld dat geprojecteerd wordt op het netvlies. Hierdoor neemt de kwaliteit van het zien af.

In zijn weg kan het licht van richting veranderd worden. Een lichtstraal kan dan worden gesplitst in meerdere fijne lichtstralen. Dit wordt lichtverstrooiing of strooilicht genoemd. De klachten van patiënten kunnen bestaan uit: wazig zien, last van glare, verlies van contrast en kleur etc. Deze problemen worden nog eens versterkt als de visuele functie al geringer is door bijkomende netvliesaandoeningen, zoals maculadegeneratie of glaucoom.
Een negatief effect op de visuele functie kan worden veroorzaakt door een verminderde gezichtsscherpte (door bijvoorbeeld een onvoldoende brilcorrectie) en door strooilicht. Strooilicht heeft een veel negatievere impact op de visuele functie dan de gezichtsscherpte.

Glare is een lichtverschijnsel waarbij het licht verstrooid wordt. Glare betekent verblinding door lampen of het uitwaaieren van lichtbronnen. Voorbeelden zijn oa last van tegemoetkomend verkeer (autolampen) en autorijden bij zonnig weer (zoals autolampen).

Klachten van glare worden ook wel “disability glare” genoemd. Een ander woord hiervoor is “strooilicht”. Strooilicht kan worden gemeten met speciale apparaten, bijv. de C-Quant instrument met de CC (compensation comparison) methode.

In de volgende tekeningen wordt het verschil aangegeven tussen

• een Defocus (d.w.z. een lagere gezichtsscherpte door een brekingsfout van licht waarbij deze niet is gecorrigeerd met een bril)
• een Strooilicht (d.w.z. een verminderde visuele functie door strooilicht, waarbij de gezichtsscherpte nog best goed kan zijn

3. Oorzaken van strooilicht
Bij jonge mensen wordt de totale hoeveelheid strooilicht ongeveer veroorzaakt door: 1/3 door het cornea (hoornvlies), 1/3 door de lens en 1/3 door de iris / sclera en fundus (regenboogvlies, harde oogrok en netvlies).

De hoeveelheid strooilicht is afhankelijk van de leeftijd, mate van pigmentatie, oogziekten, doorgemaakte operaties en contactlensgebruik.

3a. Leeftijd
Strooilicht neemt toe met de leeftijd. Het strooilicht is factor 2 hoger bij ouderen (boven de 65 jaar) dan bij jongeren. Voor veeleisende beroepen (zoals piloten) wordt deze limiet gebruikt (het strooilicht moet lager dan factor 2x blijven). Voor minder eisende beroepen wordt factor 3.2 aangehouden (bij deze strooilichtfactor gaat men last krijgen bij het autorijden, met name in het donker).

3b. Pigmentatie
De iris (het regenboogvlies) en de sclera (de harde oogrok) laten in enige mate ook licht door (ze zijn niet volledig opaak). Dit valse licht bereikt ook het netvlies en veroorzaakt dan lichtverstrooiing. De mate waarin wordt bepaald door de mate  van pigmentatie: donkere bruine ogen laten minder licht door dan licht-gepigmenteerde blauwe ogen.
De fundus (binnenbekleding van het oog) absorbeert niet al het licht. Hierdoor wordt een deel van het licht dat het netvlies bereikt, teruggekaatst naar verschillende onderdelen van het netvlies. Dit draagt bij aan de totale hoeveelheid aan strooilicht. De mate van teruggekaatst licht is afhankelijk van de pigmentatie.

3c. Oogziekten
Er zijn diverse aandoeningen die lichtverstrooiing veroorzaken, zoals:

• Staar. Lichtverstrooiing door de lens neemt toe met de leeftijd, d.w.z. door veroudering van de ooglens. Bij staarvorming gaat dit proces nog sneller. De vroege symptomen van staar worden vaak veroorzaakt door strooilicht, m.n. bij het autorijden in het donker (glare klachten). Andere klachten zijn: wazig zien, verlies van contrast en kleur, halo’s (lichtkringen rondom lampen) en moeite met het herkennen van gezichten bij tegenlicht.
• Hoornvliesafwijkingen. Voorbeelden zijn troebelingen in het hoornvlies (zie folder cornea-dystrofieën). Soms is de gezichtsscherpte best redelijk goed, ondanks de forse lichtverstrooiing (zoals bij cornea oedeem). Bij een Fuchse cornea-dystrofie kan de visus verlaagd zijn tot 0.7, maar kan het strooilicht met factor 6 verhoogd zijn. Strooilicht studies wijzen uit dat de impact van de hoornvliesziekte op strooilicht groot bij de volgende hoornvliesafwijkingen: crystallijne corneadystrofie, Fuchse dystrofie, contactlens-geinduceerd oedeem en in mindere mate bij maculaire / lattice-dystrofie, keratoconus en droge ogen.
• Netvliesaandoening. Strooilicht vermindert de gevoeligheid van het netvlies (retinale sensitiviteit). Bij bepaalde aandoeningen, zoals een retinitis pigmentosa, is deze ook verminderd.
• Glasvochttroebelingen. Deze kunnen forse lichtverstrooiing geven, ondanks dat de gezichtsscherpte nog wel goed kan zijn.
• Doorgemaakte refractieve chirurgische ingrepen. Veranderingen in de structuur van het hoornvlies kan een toename van strooilicht veroorzaken, bijv. na een ooglaserbehandeling of na een doorgemaakte hoornvliesontsteking (met littekenvorming). Het is goed mogelijk dat de gezichtsscherpte goed is maar dat er toch klachten zijn van lichtverstrooiing (zoals glare).
• Contactlenzen. Krassen en neerslagen op de contactlens kunnen lichtverstrooiing veroorzaken.

4. Het meten van strooilicht
De hoeveelheid strooilicht in een oog wordt uitgedrukt in een getal, de strooilicht-parameter Log (s) genoemd. Het is de ratio tussen “het ongewenste verstrooide licht” (hetgeen het retinale contrast vermindert) en “het  gewenste niet-verstrooide licht” (dat het netvliesbeeld vormt van het object waarnaar men kijkt). Dit wordt uitgedrukt in getal “Log (s)” (Log = logaritmische schaal). Zoals hierboven beschreven, neemt de lichtverstrooiing toe met de leeftijd. In de populatie is de gemiddelde Log (s) bij een jong gezond oog 0.85, bij een 40-jarige 1.2, bij een 70-jarige 1.4 en bij een 80-jarige 1.4. Bij staar kan een getal van ≥ 2.0 ontstaan.
Strooilicht kan worden gemeten met de C-quant Strooilichtmeter. Bij de meting worden 2 veldjes aangeboden, één met alleen strooilicht en de ander met vergelijkingslicht. De patiënt geeft met 2 knoppen aan welk veldje sterker knippert. Dit wordt 25 keer gedaan. Bij een logaritmische schaal geldt dat een Log (s) toename van 0.3 betekent dat de hoeveelheid strooilicht met factor 2 toeneemt. Een Log (s) toename van 1 betekent een strooilichttoename van 10x.
Hieronder een strooilichtmeting. De gebogen lijn met daarom heen een grijze balk geeft het gemiddelde strooilicht (met bandbreedte) aan, afhankelijk van de leeftijd. In dit voorbeeld is een Log (s) gemeten van 1.63, hetgeen zich boven het gemiddelde op die leeftijd bevindt (zie rode punt). Aan de rechterzijde is het beeld te zien wat de patiënt bij de meting waarneemt.

6. Beinvloeding van de strooilichtmeting door de pupilgrootte
In het donker wordt meer glare (lichtverstrooiing) ervaren doordat de pupil groter is. Behalve dat de hoeveelheid strooilicht hoger is bij een grotere pupil, is ook het niet-verstrooide licht (dat het beeld op het netvlies veroorzaakt) in dezelfde mate toegenomen. Hierdoor blijft de strooilicht-parameter “log s” hetzelfde. In het algemeen beïnvloedt de pupilgrootte dan ook niet de strooilichtmeting zelf. Uiteraard zijn er uitzondering, immers op individuele basis kan het echter wel effect hebben. Bijvoorbeeld bij een patiënt met een kleine lenstroebeling in het centrum zal minder lichtverstrooiing ervaren als de pupil groot is.

7. Relatie tussen strooilichtmeting en andere testen

7a. Strooilicht en Visus (gezichtsscherpte)
De visuele functie of visuele kwaliteit wordt bepaald door de visus (gezichtsscherpte) en door strooilicht. Er is een zwakke relatie tussen strooilicht en visus (de gezichtsscherpte). Dit wordt verklaard doordat de effecten van mediatroebelingen (in het hoornvlies of lens) bepaald worden door a) lichtspreiding over grote hoekafstanden (strooilicht) en b) lichtspreiding over kleine hoeken (de gezichtsscherpte waarbij brekingsfouten een rol spelen). Strooilicht wordt bepaald door lichtverstrooiing over grote hoeken (1 tot 90 graden) terwijl de visus wordt bepaald door lichtbreking over kleine hoeken (< 0.1 graden). Veranderingen in het één hoeft niet een verandering in het andere te veroorzaken.Voorbeelden zijn:

• Een proefpersoon heeft een brillenglas van +2 D voor het oog: de visus wordt een stuk lager, terwijl de strooilichtwaarde onveranderd blijft.
• als iemand een mistfilter voor het oog plaatst, zal de gezichtsscherpte slechts weinig verminderen terwijl de strooilichtwaarde enorm toeneemt.
• Een jonge patient met een aangeboren staar of een locale staar (bijv. polaris cataract) heeft een goed gezichtsvermogen (van 1.2) maar een hoog strooilichtgehalte (bijv 1.8). Door het verblindend effect van deze staar is de visuele kwaliteit aanzienlijk minder. Een staaroperatie kan de het strooilicht aanzienlijk verbeteren.
• Bij een patient met een hoornvliestroebeling (Fuchse dystrofie) kan de visus matig verlaagd zijn (bijv. 0.8) terwijl het strooilicht aanzienlijk verhoogd is (bijv. factor 6). Een hoornvliestransplantatie kan het strooilicht aanzienlijk verminderen.

7b. Strooilicht en contrastgevoeligheid
Over dit onderwerp bestaat de nodige verwarring. Strooilicht vermindert het contrast van het beeld dat wordt geprojecteerd op het netvlies. Toegenomen strooilicht vermindert de contrastgevoeligheid. Echter de daling van de contrastgevoeligheid is veel geringer dan de toename van strooilicht. Een 5 keer toename van strooilicht vermindert de contrastgevoeligheid met slechts met 20%.
Andere zaken hebben veel meer effect op vermindering van contrast, zoals wazig zien (verminderde visus of gezichtsscherpte), contactlens-gebruik en bij implantatie van bifocale implantlenzen.
De mate van contrastgevoeligheid weerspiegelt dus onvoldoende de hoeveelheid strooilicht

7c. Strooilicht en glare gevoeligheid
In het dagelijks leven hebben we te maken met diverse lichtomstandigheden. Bij een hogere lichthoeveelheid in de omgeving is de lichtverstrooiing groter en neemt de contrast af. Een geschiktere parameter, die een goed verband heeft met de strooilichtparameter, zou een vermindering van contrastgevoeligheid moeten laten zien veroorzaakt door een glare-bron. Men zou dan de contrast-gevoeligheid moeten meten in een situatie zonder een lichtbron en een situatie met een lichtbron (die extra verblindend werkt). Dit bootst dan beter de werkelijkheid na.

7d. Strooilicht en oogonderzoek
De oogarts kan het oog van binnen beoordelen met een microscoop, de spleetlamp genoemd. Met terugvallend licht kunnen troebelingen in de optische media van het oog zichtbaar gemaakt worden. Deze troebelingen zullen meer lichtverstrooiing veroorzaken. De oogarts is dan ook in staat om een belangrijk deel van de lichtverstrooiing te kunnen verklaren.
Echter, zoals hierboven weergegeven, wordt de totale lichtverstrooiing ook veroorzaakt door andere factoren, zoals de doorlaatbaarheid van de iris / sclera en het teruggekaatste licht door de fundus. Deze factoren kunnen niet worden waargenomen door spleetlamponderzoek. Een ander aspect is dat de oogarts het teruggekaatste licht beoordeeld (dat niet het netvlies bereikt heeft), terwijl feitelijk lichtverstrooiing gaat over het licht dat het netvlies bereikt (dus wat niet teruggekaatst wordt). Studies laten zien dat er geen directe relatie is tussen de “forward scatter” (strooilicht op het netvlies) en de “backward scatter” (het teruggekaatste licht). De patiënt ervaart juist de “forward scatter” als klacht. Vandaar dat de meest betrouwbare meting van strooilicht de C-Quant Strooilichtmeter is (het spleetlamponderzoek geeft slechts een indruk).