Clinical validity of automated refraction with the Chronos binocular refraction system compared to standard refraction techniques

Abstract

Purpose

To evaluate the agreement of automated refraction by the Chronos device (Topcon Corporation, Tokyo, Japan) with standard refraction techniques.

Methods

This retrospective, single-center study recruited patients who underwent refraction with the Nidek ARK-1 autorefraction [Nidek Technologies, Gamagori, Japan] and manual subjective refraction (standard method group), followed by autorefraction and guided subjective refraction with the Chronos binocular refraction system [Topcon Corporation, Tokyo, Japan] (Chronos method group). Concordance rates were set based on mean absolute differences of refractive measurements. Bland-Altman analysis, non-parametric analysis and Pearson's correlation coefficient (r) were used to assess agreement between methods.

Results

In all, 361 eyes of 182 patients (mean age 37.4 ± 17.5 years) were included. Slightly more myopic mean objective and subjective sphere (P = 0.005; P < 0.001), cylinder (P = 0.001; P < 0.001) and spherical equivalent (SE; P < 0.001 for both) values were observed with the Chronos method. No statistically significant differences were seen for objective and subjective J0 (P = 0.947; P = 0.312) and objective and subjective J45 (P = 0.131; P = 0.084) values. High concordance between methods (difference  ≤ 0.25 D) was greater for objective sphere (79.0%), cylinder (87.1%), and SE (71.7%), than for subjective measurements (65.7%, 80.8%, and 57.0%, respectively). The methods were strongly correlated for objective and subjective sphere (r = 0.983, P < 0.001; r = 0.971, P < 0.001, respectively) and for objective and subjective cylinder (r = 0.936, P < 0.001; r = 0.869, P < 0.001, respectively). Good agreement was observed between the two methods with low systematic bias and clinically acceptable mean differences.

Conclusion

The results showed good agreement and strong correlations between both methods, suggesting that the Chronos device can be a good alternative technique for refractive error screening in routine clinical practice.

Objectif

Évaluer la concordance de la réfraction automatisée par l’appareil Chronos (Topcon Corporation, Tokyo, Japon) avec les techniques de réfraction standard.

Méthodes

Cette étude rétrospective et monocentrique a recruté des patients qui ont subi une réfraction avec l’autoréfraction Nidek ARK-1 [Nidek Technologies, Gamagori, Japon] et une réfraction subjective manuelle (groupe méthode standard), suivie d’une autoréfraction et d’une réfraction subjective guidée avec le système de réfraction binoculaire Chronos [Topcon Corporation, Tokyo, Japon] (groupe méthode Chronos). Les taux de concordance ont été établis sur la base des différences absolues moyennes des mesures de réfraction. L’analyse de Bland-Altman, l’analyse non paramétrique et le coefficient de corrélation de Pearson (r) ont été utilisés pour évaluer la concordance entre les méthodes.

Résultats

Au total, 361 yeux de 182 patients (âge moyen 37,4 ± 17,5 ans) ont été inclus. Des valeurs moyennes objectives et subjectives de sphère (p = 0,005 ; p < 0,001), de cylindre (p = 0,001 ; p < 0,001) et d’équivalent sphérique (SE ; p < 0,001 pour les deux) légèrement plus myopes ont été observées avec la méthode Chronos. Aucune différence statistiquement significative n’a été observée pour les valeurs objectives et subjectives de J0 (p = 0,947 ; p = 0,312) et pour les valeurs objectives et subjectives de J45 (p = 0,131 ; p = 0,084). La concordance élevée entre les méthodes (différence ≤ 0,25 D) était plus importante pour les mesures objectives de la sphère (79,0 %), du cylindre (87,1 %) et de SE (71,7 %) que pour les mesures subjectives (65,7 %, 80,8 % et 57,0 %, respectivement). Les méthodes étaient fortement corrélées pour la sphère objective et subjective (r = 0,983, p < 0,001 ; r = 0,971, p < 0,001, respectivement) et pour le cylindre objectif et subjectif (r = 0,936, p < 0,001 ; r = 0,869, p < 0,001, respectivement). Une bonne concordance a été observée entre les deux méthodes, avec un faible biais systématique et des différences moyennes non significatives sur le plan clinique.

Conclusion

Les résultats ont montré une bonne concordance et de fortes corrélations entre les deux méthodes, suggérant que l’appareil Chronos peut être une bonne technique alternative pour le dépistage des erreurs de réfraction dans la pratique clinique de routine.