Verblinding en Strooilicht

1
Verblinding en Strooilicht Tom van den Berg,
natuurkundige Netherlands Institute for
Neuroscience Royal Netherlands Academy of Arts
and Sciences t.j.vandenberg_at_nin.knaw.nl www.nin.nl

2
Web search glare pilots maandag 30 sept 2013,
1.080.000 hits Hits 1, 2, 4, 5 Hit 1 vliegen
tegen de zon in Verblinding veroorzaakt
vliegtuigcrash
3
Hit 2 zichtbaarheid in de kockpit Verblinding
maakt ipad onleesbaar
4
Hit 4 verblinding veroorzaakt vermoeidheid
5
Hit 5 verblinding door lasers Als
strijdmiddel En recreatief
6
Flight simulator onderzoek naar verblinding door
laser
7
(No Transcript)
8
Remedie erger dan de kwaal?
9
EASA keuringseis verblindingsgevoeligheid
normaal Hoe daar invulling aan te geven?
10
Het Probleem
Everybody experiences a spreading of light
around bright light sources. It deteriorates
vision, because contrast is lost. To what
extent? The seeming luminosity of the light
spreading.
11
Historisch verblinding strooilicht

• Holladay (1926), Stiles (1928-29), Crawford
  (1936) Dispute on neuronal versus optical nature
  of glare decided in favor of the optical nature.
  This is now generally accepted.
• International Standards Committee (CIE) decided
  to identify disability Glare Retinal Straylight
  since disability glare can so fully be understood
  on the basis of straylight.
• Studies have identified the light scattering
  processes in the eye that lead to retinal
  straylight
• Vos and Van den Berg 1999. CIE standards report
  giving equations for disability glare
  (straylight) for age-normals.

12
Strooilicht is van optische oorsprong,veroorzaakt
door lichtverstrooiing in het oogdoor
onzuiverheden/troebelingen (soort mist)
Spleetlampbeelden jong en oud oog
13
Strooilicht en de punt-spreid-functie
14
2 effecten van media verstoring lichtspreiding
over grote hoekafstanden (strooilicht) en over
kleine hoeken (brekingsfouten, gezichtsscherpte)
5mm pupil
24
TJTP van den Berg
14
15
Point Spread Function (PSF)
Visual acuity 1 min of arc gt 0.02º
Contrast sensitivity 18..3 cycl/degree gt
0.06..0.33º
Straylight gt 1..30º
CIE 1999 standard
Ophthalmic and Physiological Optics 29 (2009)
345-350
Graphics by Ralph Michael
TJTP van den Berg
15
16
Effecten van strooilicht in natuurlijkeomstandig
heden
Simulaties voor karakteristieke
waardes Gebaseerd op kwantitatieve kennis van
strooilicht (de strooilicht parameter s)
17
Strooilicht effecten
Non-traffic related effects The signs in the NORI
elevator
Normal 67y, log(s)1.3
Early cataract, log(s)1.6
18
Strooilicht effecten
Non-traffic related effects Against-the-light
face recognition
Young normal
some cataract, log(s)1.4
19
average normal eye
upcoming headlights while driving at night
increased straylight log(s) 1.47



visual acuity 0.4



20
Strooilicht effecten
Glare is not restricted to twilight conditions
21
Strooilicht effecten
Verblindingsonderzoek Scheepvaartseinen i.o.v.
RWS/Zandvliet 15 November 2007. Dr TJTP van den
Berg. Nederlands Instituut voor
Neurowetenschappen, Koninklijke Akademie van
Wetenschappen Amsterdam, www.nin.nl
22
Strooilicht effecten
Verblindingsonderzoek Scheepvaartseinen i.o.v.
RWS/Zandvliet 15 November 2007. Dr TJTP van den
Berg. Nederlands Instituut voor
Neurowetenschappen, Koninklijke Akademie van
Wetenschappen Amsterdam, www.nin.nl
23
Strooilicht effecten
24
(No Transcript)
25

• meting strooilicht / verblindingsgevoeligheid
• Occupational testing. Pilots, driver licensing
• FDA standard as defined by driving simulation
• First complaints in early cataract development.
  Early cataract surgery
• Refractive surgery effects on clarity of the
  cornea (functional effect of haze)
• Evaluation of corneal transplant procedures
• Corneal dystrophies ect.
• Contact lens induced changes

26
Strooilichtbepaling met behulp van visuele
fotometrie Establish identity between the
observed light and a reference light of known
value Psychophysical method Compensation
Comparison Van den Berg, Coppens, Franssen, ARVO
2005
27
Psychophysical method Compensation
Comparison Van den Berg, Coppens, Franssen ARVO
2005 Patent owned by Royal Academy and licensed
to Oculus
Oculus C-Quant

• Vergelijkingstest voor bepaling van
  strooilicht-intensiteit.
• 2 veldjes, één met alleen strooilicht, de ander
  met vergelijkingslicht
• Patient geeft met 2 knoppen aan welk veldje
  sterker is
• Functional value straylight parameter s, given
  as log(s) (compare logMAR)
• 1.5 min. test duration
• Objective assessment
• Estimation of individual measurement reliability

TJTP van den Berg
27
28
Test van de methode door verstrooiende filters te
gebruiken met gecalibreerde waarde
7 scatter models 4 subjects
Examples of scatter models
Perfect functional assessment of straylight in
patients possible
Ophthalmic and Physiological Optics 29 (2009) )
345-350
29
Strooilicht in oculair gezonde populatie normale
toename met de leeftijd. Verdubbeling bij 65jr
Data from the 2003-2004 GLARE study among 2422
European drivers Frequently gt 4x
increased straylight levels are found.
Serious visual handicap straylight increase
gt4x compared to young eye
2x verhoogd ref3sd
.
Reference level
log(s)0.9
Amer. J Ophthalmol. 2007 144358-363.
30
Strooilicht in de populatie A refractive
chirurgie EASA keuringseis verblindingsgevoeli
gheid normaal Dwz binnen normale grenzen gt
gemiddeld plus 2x(3x) standard deviation Dit
komt overeen met een verhoging tov gemiddeld met
een factor 2, of 0.3 log eenheid
31

www.lasik-center.com
32
potential causes of straylight problems
haze folds interface debris ingrowth etc.
nnhttp//www.revophth.com/content/d/wills_resident
_case_series/i/1286/c/24778/ Accessed 15 mar 2011
32
33
Een piloot, ontevreden na het laseren van zijn
ogen
34
. .
Decimal VA 1.0 Straylight 3x increased
80y
35
. .
Preop good LASIK case Decimal VA 1.0 straylight
normal
36
. .
Postop good LASIK case Decimal VA 1.0 straylight
no sign. change
37
. .
Preop worst LASIK case seen Decimal VA
1.0 straylight normal
38
. .
Postop worst LASIK case Decimal VA 1.0 Straylight
5x increased
39
2007-2011 Studies by Beerthuijzen et al., Vignal
et al., Lapid et al., Rozema et al., Wang et al.,
Paarlberg et al. Gemiddeld geen
strooilichttoename na refractieve chirurgie in
research centers Maar wel incidentele
strooilichttoenames (correlated with clinical
findings haze, interface debris, ) suggestions
that refractive surgery may relieve the cornea
from ill tolerated contact lenses
40
Onafhankelijke data van een militair
keuringscentrum (Van Verre, Brussel). Van Bree,
van Verre, Devreese, Larminier, van den Berg.
Ophthalmology 2011118945-953.
41
Straylight Values after Refractive Surgery
Screening for Ocular Fitness in Demanding
Professions Van Bree, van Verre, Devreese,
Larminier, van den Berg Ophthalmology 2011
42
Strooilicht in de populatie B lens veroudering
/ staar (cataract)
43
Strooilicht in de populatie normale toename met
de leeftijd
Data from the 2003-2004 GLARE study among 2422
European drivers Frequently gt 4x
increased straylight levels are found.
Serious visual handicap straylight increase
gt4x compared to young eye
Reference level
log(s)0.9
Amer. J Ophthalmol. 2007 144358-363.
44
Strooilicht vergeleken met gezichtsscherpte. Goed
e gezichtsscherpte is niet genoeg
danger zone for driving (at night) straylight
increase gt4x compared to young eye
Area of serious visual handicap
Data from the GLARE study among 2422 European
drivers vdBerg et al. AJO July 2007 Frequently
gt 4x increased straylight levels are found.
Visual acuity lt 0.5 (lt10/20) logMargt0.3
Decimal visual acuity
good 1.6 1.0
0.5 bad
Amer. J Ophthalmol. 2007 144358-363.
45
Strooilicht in de populatie C strooilicht na
vervanging ooglens door implant (staaroperatie)
46
Staar/cataract vervanging door een (heldere)
kunstlens
http//www.avclinic.com/Cataract.htm Accessed 15
mar 2011
47
. .
Cataract preop Decimal VA 0.7 Straylight 8x
increased
47
48
. .
Cataract postop Decimal VA 0.9 Straylight low
age-normal
RdamLM6 16Maa2011
48
49
Oculus C-Quant
Straylight pre- and post routine cataract
surgery Straylight improvement factor 3.24 (sd
2.3) (Visual acuity improvement factor 1.74 (sd
1.4))
Oculus C-Quant
Reference level

log(s)0.9
normal phakic interval
50

• Cataract center. Van der Meulen et al. JCRS2012
• 309 CE surgeries, no PCO.
• Only in a limited number of cases does straylight
  return to the young healthy reference level.
• In most cases straylight much better than the
  phakic best-eyes norm.
• Age effect on pseudophakic straylight

51
Conclusies verblinding strooilicht strooilicht
resulteert van onzuiverheden in het oog o.a. haze
door refractieve chirurgie Er is een exacte
bepaling om dit te beoordelen Limietwaarde voor
veeleisende beroepen (militairen,
piloten) Verhoging met factor 2 ( 65 jaar oud)