Einfluss von Protanopie auf die Helligkeitswahrnehmung von Bremslichtern (ProLight)

Protanopie ist eine x-chromosomal vererbte Zapfenpigmentstörung, die mit dem roten Zapfen zusammenhängt, d.h. die L-Cone-Funktion versagt komplett. Die Prävalenz der Protanopie in der männlichen Bevölkerung beträgt 1 %. Eine unvollständige Beeinträchtigung des L-Zapfens wird als Protanomalie bezeichnet. Auch hier liegt die Prävalenz bei 1 % der männlichen Bevölkerung.

Im Vergleich zu Normalsichtigen erscheinen rote Objekte bei Personen mit fehlenden oder funktionell eingeschränkten L-Zapfen dunkler. Besonders kritisch ist dies im Straßenverkehr, wo Rot als Signalfarbe zum Beispiel in Ampeln oder Bremslichtern zum Einsatz kommt.

Folgende wissenschaftliche Fragestellungen sind zu untersuchen:

1. Ab welcher Kontrastschwelle (relative Helligkeit) erkennt ein Proband mit Protanopie ein Bremslicht im Vergleich zu einem Normalmenschen?
2. Wenn die ermittelte Leuchtdichte oberhalb der Kontrastschwelle liegt, welchen Einfluss hat der Kontrastüberschuss bzw. die ermittelte Leuchtdichte auf die Reaktionszeit?
3. Gibt es Unterschiede hinsichtlich der eingesetzten Technik des Bremslichts (Glühlampe oder LED)?

Dazu wird ein repräsentatives Set von Heckleuchten mit Fokus auf Bremslicht, Schlusslicht (und des hochgesetzten Bremslichts) in einer statischen Situation erstellt. Der Testaufbau basiert auf einem Fahrverfolgungsszenario. Die Testperson befindet sich in relevantem Abstand zur Heckleuchtenkombination.

Zur Bestimmung des Schwellenkontrastes wird ein Algorithmus zur Regelung der relativen Helligkeit der Bremslichter entwickelt und in die Prüfablaufsteuerung integriert. Außerdem ist ein Verfahren zur automatisierten Bestimmung der zugehörigen Reaktionszeit implementiert.

Zwei Schlusslichttechnologien (Glühlampe und LED) werden bei beiden Umgebungshelligkeiten untersucht: (i) „hell“, d. h. photopische Leuchtdichte (Lu >> 10 cd/m2) und (ii) „dunkel“, d. h. mesopische Leuchtdichte ( Lu < 10 cd/m2).

Es erfolgt eine umfassende ophthalmologische/optische Untersuchung (u. a. Sehschärfe, Augenstellung, Augenmotilität, Beurteilung des Leitauges, Prüfung des efferenten und afferenten Pupillensystems und biomikroskopische Untersuchung des vorderen und hinteren Augenabschnitts). Umfassende Farbsehtestung mit dem Anomaloskop HMC, Oculus Inc., Dutenhofen/BRD, inkl. Beurteilung des Helligkeitsverlustes bei anomoskopischer Untersuchung mit max. Rot. Reiz . Zusätzlich wird eine standardisierte halbautomatische kinetische Perimetrie (SKP) entlang des Horizontalmeridians mit einem automatisierten Perimeter (Octopus 900, Haag-Streit Inc., Koeniz/CH) durchgeführt. Das Verhältnis der horizontalen Ausdehnung ("Durchmesser"), das bei beiden Stimuli Rot vs. Weiß erhalten wird, wird gemessen und als klinischer Parameter zur Quantifizierung des Ausmaßes der individuellen "Protan-Farbsehschwäche" herangezogen.

Um das Worst-Case-Szenario zu veranschaulichen, beschränkt sich diese Studie auf protanopische Patienten. Sie ist als reine Vergleichsstudie zwischen einer „protanopie“ Patientengruppe und einer „normalsichtigen“ Kontrollgruppe gedacht. Die protanopischen Testpersonen und die Kontrollpersonen werden bezüglich Geschlecht und Alter gematcht.

Diese Studie wird in einem „Within-Subject-Design“ durchgeführt, d.h. alle Probanden durchlaufen alle Situationen. Um Sequenzeffekte zu minimieren, werden die zugehörigen Testbedingungen randomisiert.