Reciprocal effects of pupil size and perimetry. A pharmacological model using increment and decrement stimuli

Abstract

The influence of natural and pharmacologically induced pupil size fluctuations on differential luminance sensitivity threshold (DLS) was examined with increment and decrement stimuli in 12 healthy subjects using phenylephrine 2%, dapiprazole 0.5%, and placebo. Pupil size was recorded by infra-red video camera without and with visual field examination (Tübingen Computer Campimeter). We found campimetric examination itself had a stabilizing effect on pupil size fluctuations. Pupil size affected DLS on its own (slope 0.21 dB/mm; 95%-CI: 0.09 to 0.33 dB/mm), differently at different stimulus locations, and 0.13 dB/mm (95%-CI: 0.00 to 0.26 dB/mm) more with increment than with decrement stimuli.

Ziel dieser Studie war es, natürlich vorkommenden Pupillenschwankungen während perimetrischen Untersuchungen zu erfassen, und die Wechselwirkungen zwischen Pupillenweite und der Lokalen Lichtunterschiedsempfindlichkeit (LUE) für helle (inkrement) und dunkle (dekrement) Stimuli zu evaluieren.

Probanden und Methoden: 12 gesunde Probanden (Alter 20-30 Jahre) wurden an drei verschiedenen Tagen unter dem Einfluss von jeweils Phenylephrin 2%, Dapiprazol 0.5% und Placebo untersucht. Die Pupillenweite wurde mit einer Infrarot-Videokamera vor Medikamentenapplikation, während der 25 Minuten nach Medikamentenapplikation beginnenden campimetrischen Untersuchungen am Tübingen Computer Campimeter (TCC) und 45 Minuten nach Medikation digital registriert. Die lokale LUE wurde an 9 Testorten innerhalb der zentralen 20° mit Hilfe des TCC in zwei getrennten Sitzungen mittels heller (inkrement) und dunkler (dekrement) Stimuli ermittelt (10 cd/m2 Hintergrundleuchtdichte, 4-2-1-dB-Schwellenstrategie, 4 Schwellenüberschreitungen, Stimulus-„Durchmesser“ 26-Bogenminuten).

Ergebnisse: Es zeigten sich erhebliche interindividuelle Unterschiede in der Pupillenweite und deren Standardabweichungen. Hingegen waren die intraindividuellen Unterschiede gering. Im Durchschnitt betrug der Einfluss der Pupillenweite auf die LUE 0.21 dB/mm (95%-Confidenzintervall: 0.09 bis 0.33 dB/mm). Dieser Einfluss war abhängig von der Stimuluslokalisation, und geringer, wenn dunkle Stimuli verwendet wurden (Steigungsunterschied zwischen dunklen und hellen Stimuli: 0.13 dB/mm; 95%-CI: 0.00 bis 0.26 dB/mm). Trotz der erheblichen interindividuellen Unterschiede in der Pupillenweite war der Einfluss der Pupillenweite auf die LUE fast ausschließlich auf intraindividuelle Unterschiede zurückzuführen.

Schlussfolgerung: Perimetrische Untersuchungen haben einen stabilisierenden Einfluss auf Pupillenschwankungen. Die Pupillenweite beeinflusst die Ergebnisse der Inkrement Perimetrie mehr als die der Dekrement Perimetrie. Bei gesunden jungen Probanden ist dieser Effekt in der Größenordnung natürlich schwankender Fluktuationen der Pupillenweite nicht relevant für klinische Studien oder Normwert- Studien.