key: cord-0765839-nej21r27 authors: Kaymak, Hakan; Neller, Kai; Graff, Birte; Körgesaar, Kristina; Langenbucher, Achim; Seitz, Berthold; Schwahn, Hartmut title: Optometrische Schulreihenuntersuchungen: Erste epidemiologische Daten von Kindern und Jugendlichen der 5. bis 7. Klasse date: 2021-06-10 journal: Ophthalmologe DOI: 10.1007/s00347-021-01427-z sha: 4b66a9aaa2d998660b225259bcceaa65e361bf1f doc_id: 765839 cord_uid: nej21r27 BACKGROUND: Annually recurring optometric screening helps to identify children with increased axial growth and also to create awareness for wearing properly corrected glasses and for spending enough time outdoors, both of which are crucial for healthy eyes. The obtained biometric data help to expand the epidemiological information on myopia in schoolchildren, which is fundamental for the selection of the correct treatment. MATERIAL AND METHODS: Contact-free biometry of the eye was used to assess central corneal thickness, anterior chamber depth, lens thickness and axial length. Central choroidal thickness was manually assessed using optical coherence tomography (OCT). In addition, the mesopic and photopic pupil sizes were measured. RESULTS: Biometric data were obtained from 257 (mean age 11.2 ± 1.1 years, 31.9% female, n = 82, 68.1% male, n = 175) out of a total of 274 examined children. Mean corneal radius (mean ± SD, female/male) was 7.74 ± 0.23 mm/7.89 ± 0.22 mm, central corneal thickness was 556.80 ± 31.31 µm/565.68 ± 33.12 µm, anterior chamber depth was 3.62 ± 0.28 mm/3.71 ± 0.25 mm, lens thickness was 3.48 ± 0.18 mm/3.46 ± 0.17 mm and axial length was 23.03 ± 0.88 mm/23.51 ± 0.88 mm. Choroidal thickness was assessed in 240 children and was 335.12 ± 60.5 µm. Mesopic and photopic pupil sizes were 6.38 ± 0.70 mm and 3.11 ± 0.63 mm, respectively. CONCLUSION: The axial lengths found are consistent with the normal values for European children. A difference between male and female eyes could be observed. The repetition of these examinations in the future will enable the generation of growth charts. In der Literatur ist das Einsetzen der Schulmyopie ab dem 6. Lebensjahr beschrieben. Für Kinder und Jugendliche macht sich eine Myopie durch einen unscharfen Seheindruck in der Ferne bemerkbar. Die Dokumentation der Biometrie von Schulkindern über mehrere Jahre liefert wertvolle Erkenntnisse darüber, welche Teile des Auges an dem Prozess der Myopieprogression beteiligt sind. Eltern und Lehrern kann so verdeutlicht werden, welche pathologischen Veränderungen hinter dem von den Kindern wahrgenommenen unscharfen Sehen in der Ferne stecken. Die erhobenen Daten tragen zudem zur epidemiologischen Datenerhebung bei und helfen bei dem Erstellen von Nomogrammen zur besseren Einschätzung des Myopierisikos für Kinder und Jugendliche aus dem europäischen Raum. Nachdem wir in unserer vorangegangenen Publikation [8] über die logistische Machbarkeit von Schulreihenuntersuchungen berichteten, möchten wir in dieser Arbeit weiter über die erhobenen biometrischen Daten berichten. Der thematische Schwerpunkt unserer ersten Arbeit lag auf der Refraktionsbestimmung inReihenuntersuchungenund dem daraus entstehenden Mehrwert für die Schulkinder. Es wurde über die unter-schiedlichen Ergebnisse zwischen objektiver und subjektiver Refraktion sowie über den Einsatz von Anamnesebögen zum Abschätzen der mit einer Myopie in Zusammenhang stehenden Risikofaktoren berichtet. Wie gezeigt, spielt bei der Schulmyopie der geringe Aufenthalt im Freien eine große Rolle [8] . Davon abzugrenzen ist eine Myopie, bei welcher Umweltfaktoren keinen direkten Einfluss auf die vorliegende Myopieprogression im Kindes-und Jugendalter nehmen, da hier die Entwicklung einer Myopie primär durch genetische Faktoren begründet ist [24] . Das physiologische Augenwachstum für im Erwachsenenalter emmetrope Kinder und Jugendliche wird in Bezug auf das Achslängenwachstum mit 0,1 mm/Jahr für 6-bis 14-Jährige angegeben [12] , mit welchem auch eine vertikale und horizontale Vergrößerung des Auges und eine Zunahme des Hornhautdurchmessers verbunden ist, welches zu einer Abnahme der Hornhautbrechkraft führt [5] . Bei diesem Prozess verändert sich der Refraktionsstatus der Augen von einer leichten Hyperopie zu einer Emmetropie, welche in der Literatur für einen Bereich des sphärischen Äquivalents (SÄ) von -0,50 < SÄ ≤ +0,5 dpt beschrieben wird. Zur Emmetropisierung trägt auch eine Veränderung der Augenlinse bei, welche sich im Wachstumsprozess des Auges abflacht [13] . Bei der Entwicklung einer Myopie ist das Augenwachstum erhöht; die gemessene Achslänge ändert sich durchschnittlich um mehr als 0,1 mm/Jahr, wobei hier bei der Interpretation einer Myopieprogression zu beachten gilt, dass Tideman et al. [21] eine Zunahme von 0,19 mm/ Jahr bei 9-Jährigen nicht als pathologisch sehen. Wird die Myopieprogression andererseits über den Refraktionsstatus beschrieben, so haben Rozema et al. [17] Kontaktlinsen [23] sowie die pharmakologische Therapie mit Atropin [3] . Es ist aus asiatischen Studien zur Hemmung der Myopieprogression bei Kindern und Jugendlichen bekannt, dass Atropin-Augentropfen eine direkte Auswirkung auf den Pupillendurchmesser und die Aderhautdicke des Auges haben [10, 25] . Hier könnendie im Rahmendes Pilotprojektes erhobenen Werte dazu beitragen, Normdaten für das Therapiemanagement für europäische Kinder bereitzustellen. Alle Untersuchungen wurden mit Zustimmung der Ethikkommission (Nr.: 2019/1520), im Einklang mit nationalem Recht sowie gemäß der Deklaration von Helsinki von 1975 durchgeführt. Von allen beteiligten Schulkindern und deren Eltern liegt eine Einverständniserklärung vor. Von September bis November 2019 fanden die ersten Vollerhebungen der 5. bis 7. Jahrgangstufen an einem staatlichen Gymnasium im Raum Düsseldorf statt. Neben der zuvor beschriebenen Erhebung der objektiven und subjektiven Refraktionswerte [8] wurdenmittelsBiometer (IOL-Master 700, Zeiss, Oberkochen, Deutschland) an beiden Augen die Achslänge, Linsendicke, Vorderkammertiefe, zentrale Hornhautdicke sowie die vorde-ren Hornhautradien gemessen. Zur Bestimmung der subfovealen Aderhautdicke erfolgte ein hochauflösender B-Scan der Makula (Cirrus 5000, Zeiss, Oberkochen, Deutschland). Die Aderhautdicke wurde manuell mit der Cirrus Software (Zeiss,Oberkochen,Deutschland)ausgewertet (Vorgehen s. . Abb. 1). Die subfoveale Aderhautdicke wurde auch durch einen zweiten Autor bestimmt. Bei der Interraterreliabilität betrug der Intraklassenkorrelationskoeffizient 0,89. Der mesopische (4 Lx) und der photopische (300 Lx) Pupillendurchmesser wurden mittels Videopupillographie (Aladdin, Topcon, Tokyo, Japan) ermittelt. Der Pearson-Korrelationskoeffizient für lineare Zusammenhänge und die Regressionsgerade wurden mit Matlab Version 2020b (MathWorks, Natick, MA, USA) berechnet. Der t-Test für unabhängige Stichproben zum Testen auf Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Augen wurde mit der Software Excel (Microsoft, Redmond, WA, USA) durchgeführt. Für die statistische Auswertung wurden die Daten der rechten Augen verwendet. Im Herbst 2019 nahmen 274 Schulkinder freiwillig an den Untersuchungen teil. Die biometrischen Daten von 257 Schulkindern (11,2 ± 1,1 Jahre) der 5. bis 7. Klasse konnten erhoben werden. Bei 17 Schulkindern (6,2 %) konnten die biometrischen Daten aufgrund von schlechter Fixation während der Messung und der damit verbundenen unvollständigen und fehlerbehafteten Erfassung der Messwerte in der Software des Geräts nicht ausgewertet werden. Die subfoveale Aderhautdicke mittels OCT konnte bei 240 Schulkindern ausgewertet werden. Bei 34 Schulkindern (12,4 %) konnte aufgrund unruhiger Fixation kein klarer OCT-B-Scan erfolgen. Bei 270 Schulkindern konnte die Pupillengröße unter photopischen und mesopischen Lichtbedingungen gemessen werden. Hier waren es lediglich 4 (1,46 %) Schulkinder, welche aufgrund von schlechter Fixation in der Pupillometrie nicht vermessen werden konnten. In den . Tab. 1 und 2 sind die gemessenen Parameter für die Schülerinnen und Schüler in Abhängigkeit des Alters dargestellt. In . Tab. 3 sind die biometrischen Daten der weiblichen und männlichen Augen gegenübergestellt. Das Testen auf Normalverteilung der einzelnen Parameter mittels Kolmogorov-Smirnov-Test ergab, dass alle Parameter beider Geschlechter normalverteilt sind. Mittels t-Test wurde auf Unterschiede zwischen den einzelnen Parametern getestet (Signifikanzniveau: *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001). In . Abb. 2 sind die mit dem Biometer gemessenen Parameter dargestellt. Aufgrund des geringen Stichprobenumfangs Myopie · Biometrie · Achslänge · Schulkinder · Epidemiologie Optometric eye screening in schools. First epidemiological data for children and adolescents in grades 5-7 Abstract Background. Annually recurring optometric screening helps to identify children with increased axial growth and also to create awareness for wearing properly corrected glasses and for spending enough time outdoors, both of which are crucial for healthy eyes. The obtained biometric data help to expand the epidemiological information on myopia in schoolchildren, which is fundamental for the selection of the correct treatment. Material and methods. Contact-free biometry of the eye was used to assess central corneal thickness, anterior chamber depth, lens thickness and axial length. Central choroidal thickness was manually assessed using optical coherence tomography (OCT). In addition, the mesopic and photopic pupil sizes were measured. Results. Biometric data were obtained from 257 (mean age 11.2 ± 1.1 years, 31.9% female, n = 82, 68.1% male, n = 175) out of a total of 274 examined children. Mean corneal radius (mean ± SD, female/male) was 7.74 ± 0.23 mm/7.89 ± 0.22 mm, central corneal thickness was 556.80 ± 31.31 μm/565.68 ± 33.12 μm, anterior chamber depth was 3.62 ± 0.28 mm/3.71 ± 0.25 mm, lens thickness was 3.48 ± 0.18 mm/3.46 ± 0.17 mm and axial length was 23.03 ± 0.88 mm/23.51 ± 0.88 mm. Choroidal thickness was assessed in 240 children and was 335.12 ± 60.5 μm. Mesopic and photopic pupil sizes were 6.38 ± 0.70 mm and 3.11 ± 0.63 mm, respectively. Conclusion. The axial lengths found are consistent with the normal values for European children. A difference between male and female eyes could be observed. The repetition of these examinations in the future will enable the generation of growth charts. Myopia · Biometry · Axial length · Schoolchildren · Epidemiology in den Altersklassen 9 sowie 13 bis 16 sind in . Abb. 2 In aktuellen europäischen Studien zur Schulmyopie wurden neben Refraktion und Brillenwertenauchbiometrische Daten der Augen wie der Hornhautradius und die Achslänge veröffentlicht, da diese neben der Refraktion für das Beschreiben einer Myopie relevante Parameter sind [11, 19, 21] . Studien aus Asien und Amerika erhoben zusätzlich auch die Linsendicke und die damit verbundene Änderung der Linsenbrechkraft [17, 26] . Eine Einordnung unserer Daten in Bezug auf Vorderkammertiefe, Linsendicke und Hornhautradien in die Literatur ist schwierig, da keine vergleichbare Alters-gruppe in der Literatur gefunden werden konnte. Asiatische Studien können generell schwer zum Vergleich herangezogen werden, da asiatische Augen sich in der Biometrie des vorderen Augenabschnitts von europäischen Augen unterscheiden [15] . Die gemessenen Achslängen der Augen bestätigen die Normdaten von Tideman et al. [21] zu europäischen Kindern gleicher Altersgruppen, die anhand der Daten aus der Generation R, ALSPAC und RS-III-Studien Nomogramme zur Darstellung der Häufigkeitsverteilung der Augenlängen in der Population in Abhängigkeit des Alters erstellten [21] . So liegen die Mediane für die aktuell gemessenen Achslängen der 10-bis 12jährigen Mädchen und Jungen in etwa auf der 50 %-Perzentile des Nomogramms aus Tideman et al. [21] (s. . Abb. 5). Die in . Abb. 3 gezeigten erhobenen biometrischen Daten zeigen primär bei der gemessenen Achslänge einen Zusammenhang zwischen der Refraktion und der Achslänge (Pearson-Korrelationskoeffizient von 0,7). Dies zeigt, dass die Abb. 2 8 Biometrie der gemessenen Augen, aufgeteilt in rechte und linke Augender Mädchenund Jungen für die Altersgruppen 10 bis 12 Jahre. Die Zahl in den Boxplots gibt die jeweilige Stichprobengröße an durch eine Myopie verbundenen refraktiven Veränderungen primär durch ein Wachstum des hinteren Augenpols verursacht werden. Es findet sich der aus der Literatur bekannte Unterschied, dass in derselben Altersklasse Augen von Jungen signifikant länger sind als die von Mädchen [21, 22] . Alle Messungen wurden ohne die Verabreichung von Zykloplegika durchgeführt. Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass manche KinderbeiderMessung im teilweisen akkommodierten Zustand gemessen wurden. Dies kann im Hinblick auf die Auswertung der Biometrie zu einer leicht kleineren gemessenen Vorderkammertiefe und zu einer leicht höheren gemessenen Linsendicke geführt haben, da sich der vordere und hintere Radius der Augenlinse bei Akkommodation verkleinert, was die Mittendicke der Linse erhöht. Bezogen auf die in [8] gezeigten Refraktionswerte der objektiven und subjektiven Refraktion, hat sich gezeigt, dass ein Autorefraktometer aufgrund der Akkommodationsfähigkeit der Kinder die gemessenen Refraktionswerte mit einem mehr negativen Wert im Vergleich zur subjektiven Refraktion angeben kann. Hinzu kommt, dass die Wiederholgenauigkeit der Messung mit einem Autorefraktometer mit ±0,50 dpt angegeben wird [4] . Das Einsetzen der Myopie bei Kindern kann nur durch die Refraktion beurteilt werden, das Fortschreiten der Myopie aber am besten durch das regelmäßige Messen der Achslänge. Der Grund hierfür ist folgender: Hinsichtlich der Beurteilung und Interpretation der gemessenen Myopieprogression verweisen Brennan et al. [1] darauf, dass der Zusammenhang zwischen der Refraktion und der Achslänge nicht linear ist. So ist eine Änderung von 2,7 dpt/mm nur für eine Achslängenänderung bei einem Ausgangswert von 23 mm zulässig. Bei Abb. 3 8 Dargestellt sind die einzelnen biometrischen Parameter sowie die subfoveale Aderhautdicke der rechten Augen in Abhängigkeit der gemessenen Refraktion (SÄ) über einen Bereich von -5 bis 5 dpt. Nicht mit dargestellt sind 5 Datenpunkte (n = 2 fürSÄ < -5 dpt, n = 3 für SÄ > 5 dpt). Der mögliche lineare Zusammenhang zwischen den einzelnen Werten ist über den Korrelationskoeffizient r dargestellt Abb. 4 9 Mesopischer (grau hinterlegt) und photopischer Pupillendurchmesser aufgeteilt in rechte und linke Augen der Mädchen und Jungen für die Altersgruppe 10 bis 12 Jahre gleichbleibendem vorderem Augenabschnitt ändert sich die Refraktion bei einer Zunahme um 1 mm bei einem Auge von 30 mm Länge um weniger als 1,3 dpt/mm. So ist das Messen der Achslänge hinsichtlich der Interpretation der Myopieprogression weniger fehlerbehaftet als das Erheben der Refraktion. Die Messung der Achslänge mit dem IOL-Master 700 wird mit einer Wiederholgenauigkeit von ±0,01 mm (95 %-Konfidenzintervall) angegeben, was einer Genauigkeit in der Refraktion von ±0,03 dpt entspricht [2] . Wir plädieren für eine Ergänzung der Vorsorgeuntersuchungen für Kinder und Abb. 5 8 Einordnung der gemessenen Achslängen je Altersgruppe und Geschlecht in einen Auszug aus [21] , in denen die eingezeichneten Perzentilenkurven die Verteilung der Achslänge aus den Daten der Generation R, ALSPACund RS-III-Studien angeben. Die Zahl in den Boxplots gibt die jeweilige Stichprobengröße an Jugendliche um eine spezielle Myopievorsorgeuntersuchung. Ein erster Schritt könnte das Messen der Biometrie der Augen in der U9 und J1-Untersuchung zur Früherkennung von Krankheiten bei Kindern und Jugendlichen sein, allerdings sind diese Untersuchungen schon recht umfangreich, und es bedürfte einer zusätzlichen Schulung der Allgemeinärzte. Anhand der Daten der Folgemessungen gilt es in Zukunft zu überprüfen, ob mit einem Achslängenwachstum auch eine Abnahme in der subfovealen Aderhautdicke einhergeht [16] . Unsere Daten zeigen, dass die subfoveale Aderhautdicke bei Kindern und Jugendlichen dicker ist (335,12 ± 60,5 μm bei 11,2 ± 1,1 Jahren) als bei Erwachsenen (271,7 ± 67,6 μm bei 45 ± 16 Jahren [14] ). Das Durchführen eines B-Scans der Makularegion der Netzhaut bei der ersten Untersuchung der Kinder reicht aus, um mögliche Pathologien auszuschließen. Die Befundung der Aufnahme durch einen Arzt im Anschluss an die Untersuchung ist jedoch sehr zeitintensiv. Hier ist in Zukunft eine durch künstliche In-telligenz gestützte Vorbefundung wie bei Shah et al. [20] denkbar. Für die automatische Auswertung biometrischer Daten aus der OCT-Messung, besonders der Aderhautdicke, ist zurzeit noch keine in die Geräte integrierte Software verfügbar, sodass auf eine manuelle Auswertung zurückgegriffen werden muss, die sehr zeitintensiv ist und sich für Schulreihenuntersuchungen nicht eignet. Es erscheint sinnvoll, in Zukunft auch den parapapillären Bereich der Netzhaut bei den Untersuchungen mit zu dokumentieren, da insbesondere hier Veränderungen der Netzhaut in Zusammenhang mit der Myopieprogression zu beobachten sind [6] . Am besten geeignet ist ein Fundusfoto der Netzhaut, wobei ein Gerät, wie beispielsweise das Triton (Fa. Topcon), besonders geeignet zu sein scheint, da dieses die Fundusfotografie und OCT-Aufnahme vereint. Der gefundene mittlere mesopische und photopische Pupillendurchmesser liegt bei 6,38 ± 0,70 mm und 3,11 ± 0,63 mm. Zum Vergleich liegen der mesopische und photopische Pupillendurchmesser der asiatischen Vergleichsgruppe von Yam et al. [25] , welche unter gleichen Lichtbedingungen gemessen wurden, bei 6,66 ± 0,69 mm und 3,75 ± 0,82 mm. Die Werte der europäischen Kinder und der asiatischen Kinder stimmen also praktisch überein. Die durch ein Biometer erhobene Achslänge zeigt einen direkten Zusammenhang zwischen der Länge der Augen und der Refraktion und ist ein wertvolles Instrument, welches unabhängig von der Akkommodation Informationen zum Wachstumsstatus des Auges liefern kann. Die in diesem Artikel enthaltenen Bilder und sonstiges Drittmaterial unterliegen ebenfalls der genannten Creative Commons Lizenz, sofern sich aus der Abbildungslegende nichts anderes ergibt. Sofern das betreffende Material nicht unter der genannten Creative Commons Lizenz steht und die betreffende Handlung nicht nach gesetzlichen Vorschriften erlaubt ist, ist für die oben aufgeführten Weiterverwendungen des Materials die Einwilligung des jeweiligen Rechteinhabers einzuholen. Weitere Details zur Lizenz entnehmen Sie bitte der Lizenzinformation auf http://creativecommons.org/ licenses/by/4.0/deed.de. Efficacy in myopia control An Evaluation of the IOLMaster 700 Five-year clinical trial on atropine for the treatment of myopia 2: myopia control with atropine 0.01 % eyedrops Clinical evaluation of the Shin-Nippon NVision-K 5001/Grand Seiko WR-5100K autorefractor Corneal changes in schoolchildren Parapapillary beta zone in primary school children in Beijing: associations with outdoor activity ChangesinlenspowerinSingaporeChinese children during refractive development Optometrische Schulreihenuntersuchungen. Erste Ergebnisse eines Pilotprojektes zur logistischen Machbarkeit Defocus Incorporated Multiple Segments (DIMS) spectacle lenses slow myopia progression: a 2-year randomised clinical trial Effect of 0.01 % atropine eye drops on choroidal thickness in myopic children Axial growth and refractive change in white European children and young adults: predictive factors for myopia Refractive error,axiallength,andrelativeperipheralrefractive error before and after the onset of myopia Corneal and crystalline lens dimensions before and after myopia onset Macular choroidal thickness and peripapillary retinal nerve fiber layer thickness in normal adults and patients with optic atrophy due to acute idiopathic demyelinating optic neuritis Anterior segment dimensions in Asian and Caucasian eyes measured by optical coherence tomography Longitudinalchangesinchoroidalthickness and eye growth in childhood Axial growth and lens power loss at myopia onset in Singaporean children Peripheral design of progressive addition lenses and the lag of accommodation in myopes UrschitzMS(2020)Prevalence and time trends in myopia among children and adolescents Peris Martinez C (2020) Validation of automated screening for referable diabetic retinopathy with an autonomous diagnostic artificial intelligence system in a Spanish population Axial length growth and the risk of developing myopia in European children Longitudinal analysis of axial length growth in a German cohort of healthy children and adolescents Effect of high add power, medium add power, or singlevision contact lenses on myopia progression in children: the BLINK randomized clinical trial Nature and nurture: the complex genetics of myopia and refractive error Low-concentration atropine for myopia progression (LAMP) study: a randomized, double-blinded, placebo-controlled trial of 0.05 %, 0.025 %, and 0.01 % atropine eye drops in myopia control Prediction of juvenile-onset myopia