與角膜屈光手術(shù)有關(guān)的視光學(xué)理論和實(shí)踐(第二講)
作者：呂帆
單位：呂帆(溫州醫(yī)學(xué)院眼視光學(xué)院 325027)
關(guān)鍵詞：
眼視光學(xué)雜志990222第二部分 角膜屈光術(shù)后的對比敏感度視力評價和眩光檢測
視力是角膜屈光手術(shù)效果最重要的檢測指標(biāo)，也是患者主觀感受最深的評判標(biāo)準(zhǔn)。長期以來，臨床醫(yī)師使用視力表檢測視力。由于這種方法過程簡便，記錄簡單，因此通常也被作為檢測視力矯正效果的最終指標(biāo)。但是，視覺功能包括多個方面，遠(yuǎn)非一張視力表能夠表達(dá)。角膜屈光手術(shù)病人不同于傳統(tǒng)的眼科病人，他們大多為年輕人，有非常好的矯正視力，因此對術(shù)后視力的期望值很高，對視知覺質(zhì)和量方面的細(xì)微變化非常敏感。臨床上有些病人，術(shù)后視力表檢測達(dá)1.0以上，但他們?nèi)圆粷M意，總覺得不如以前的矯正視力。因此，對屈光手術(shù)者，需要有一些非視銳度的參數(shù)測量來全面評價屈光手術(shù)者視覺和視力功能的差異或變化，對比敏感度視力檢查和眩光檢測就是其中主要的兩項。
, 百拇醫(yī)藥
1 對比敏感度視力
外界物體有顏色、濃淡、大小和粗細(xì)等視覺差別，從視敏度的角度可將影響物體識別的參數(shù)歸結(jié)為兩個：空間頻率和對比度。空間頻率就是單位視角所包含的線條數(shù)，也就是我們俗稱的“粗細(xì)”，它以每線條的寬度和其間隔為一周期；對比度就是物體顏色深度和該物體背景顏色深度的關(guān)系，就是我們通常所說的“深淡”。
通常使用的視力表視標(biāo)為白底黑字(字母，或文字，或數(shù)字)，其對比度很高，而在日常生活中有許多非高對比度的視覺環(huán)境，如傍晚過馬路、霧天開車等，都屬于低對比度視覺情景，因此對比敏感度視力能反映視覺的多層次(包括銳敏視覺和非銳敏視覺)的細(xì)微變化，而這在一般的高對比度的視力表是無法表達(dá)的；此外，對比敏感度視力還能精確地定量由于角膜、晶體、眼底等病變而引起的視覺或視力的喪失或缺乏。
對比敏感度視力表的視標(biāo)通常由一系列不同頻率和不同對比度的黑(或灰)白條紋組成(圖1)。高對比度的黑白條紋稱為方波或Foucalt條紋，如果邊緣模糊而對應(yīng)白色背景的黑色條紋稱為正弦波。正弦代表任何圖形的基本元素，而方波只是正弦波的一種特殊方式，所有不同正弦波的疊加為方波。(圖2)對比度＝(視標(biāo)照明-背景照明)/(視標(biāo)照明+背景照明)例如，使用照度計測量視標(biāo)和背景的照度，背景照度為50單位，視標(biāo)照度為100單位，則對比度＝(100-15)/(100+15)＝33%。
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1 對比敏感度視力表
圖2 方波和正弦波的條紋比較
假如某人能注視的視標(biāo)的對比度為33%，即代表此人的對比度域值為33%，低于該域值的視標(biāo)他就看不清了。人的對比敏感度用視標(biāo)對比度的小數(shù)倒數(shù)來表達(dá)。一般年輕健康者的對比敏感度域值為1%，即他們的對比敏感度視力為100。在視覺心理學(xué)文獻(xiàn)中，對比敏感度視力采用對數(shù)來表達(dá)。如對比敏感性為10，則對比敏感度視力為1，如對比敏感性為100，則對比敏感度視力為2。圖3為對比敏感度視力檢測記錄表，表中的灰色區(qū)代表正常對比敏感度視力的記錄范圍。
圖3 對比敏感度視力檢測記錄圖示。
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正常的對比敏感度(CSF)是眼球純光學(xué)的對比敏感度(MTF)與神經(jīng)視網(wǎng)膜系統(tǒng)的對比敏感度(RTF)的總和，因此眼球任何部分的光學(xué)變化和神經(jīng)視網(wǎng)膜系統(tǒng)的變化均可引起CSF曲線的變化。視網(wǎng)膜神經(jīng)系統(tǒng)的病變往往表現(xiàn)為低頻段的下降，角膜等眼屈光介質(zhì)的病變一般表現(xiàn)為高頻段的下降。
2 眩光
眩光(glare)是偏向光線使視覺情景對比度降低的視覺現(xiàn)象。比如我們把球朝太陽方向拋，我們就看不見這個球了，這是因?yàn)轭~外的光線進(jìn)入我們的視網(wǎng)膜而沖淡了正在注視的物體或場景的對比度。再如，上課看幻燈時如果不將教室的照明燈光關(guān)閉就看不清幻燈內(nèi)容，因?yàn)槲覀儫o法分辨高背景照明強(qiáng)度下的亮度差異。
我們可以通過測量明暗兩種條件下視力的方法來說明眩光對對比度視力的影響。根據(jù)對比度公式：
對比敏感度＝(視力表燈箱的背景亮度-視標(biāo)的亮度)/(視力表燈箱的背景亮度+視標(biāo)的亮度)，當(dāng)房間燈關(guān)閉時，設(shè)背景亮度93亮度單位，視標(biāo)亮度3亮度單位，此時：
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對比度＝(93-3)/(93+3)＝94%；
不改變視力表任何條件，將房間燈打開，相當(dāng)于同時給背景和視標(biāo)加上亮度50亮度單位，此時：
對比度＝[(93+50)-(3+50)]/[(93+50)+(3+50)]＝47%；
可見房間開燈時大大減低對比敏感度。此時的房間燈光就被稱為“眩光光源”。
3 角膜變化與眩光和對比敏感度
在正常情況下，角膜上皮細(xì)胞間連接非常緊密，無任何間隙；角膜基質(zhì)層膠原纖維直徑25nm，各對膠原纖維之間的間隙不超過60nm，這些參數(shù)均低于黃光的波長(600nm)，因此很少產(chǎn)生對入射光線的散射。正常健康角膜很少對入射光線散射(僅10%)，不影響人們的視覺(這少量散射使得我們能用裂隙燈觀察到角膜的結(jié)構(gòu))。
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角膜的任何損傷都會引起角膜的變化，如角膜上皮微囊、基質(zhì)水腫、角膜上皮水腫等。這些變化使細(xì)胞間的散射就越來越多，一旦其間隙增加至光線波長的一半以上，其在裂隙燈下就表現(xiàn)為灰白色了。在角膜出現(xiàn)灰白色臨床體征前的患者，就有眩光和對比敏感度視力下降等情況，且自我感覺視力下降，因?yàn)樯⑸涔饩�作為額外的光源可對所注視物體的視網(wǎng)膜像產(chǎn)生“漂白”作用(圖4)。
圖4 由于角膜產(chǎn)生的散射作用，降低了所視物體像的對比度。
據(jù)臨床研究報道，角膜屈光術(shù)后病人對比敏感度中頻段比術(shù)前有所下降，主訴眩光也不少，這與角膜的輕度水腫或角膜輕度haze所產(chǎn)生的散射有關(guān)。這些病人在強(qiáng)光下眩光的感覺特別明顯，如晴朗天空下注視物體不清，夜晚對迎面行駛車輛的燈光有眩光感覺等。
4 對比敏感度和眩光測定
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對比敏感度視力測量分遠(yuǎn)距和近距測量兩種，視力表如圖1。該表結(jié)合了視敏感度和對比敏感度，以正弦波條紋表示，每一水平組的頻率相同，但對比度呈0.2log單位下降；每一垂直組對比度相同，但頻率呈下降態(tài)勢，測量距離與標(biāo)準(zhǔn)視力表相同。如上所述，環(huán)境照明直接影響測量記錄，所以需要測光表確定標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境亮度。遠(yuǎn)距測量時，環(huán)境照明為68～240cd/m2，近距測量環(huán)境亮度為85cd/m2。測量時需將被測者的屈光矯正至最佳。
眩光的測定一般采用視力表視標(biāo)，配上眩光背景光源。視標(biāo)可以為一般視標(biāo)如字母、數(shù)字等，也可采用對比敏感度視標(biāo)，如正弦條紋。眩光檢測的背景光源選擇比較重要，因?yàn)榻】的贻p人眼對入射光線的總散射量為10%～20%，所以眩光光源的設(shè)計以正常年輕人健康眼能識別的最低對比度為標(biāo)準(zhǔn)(5%～10%)，亮度定在200～400cd/m2。背景光源可以有多種設(shè)置方法，如視標(biāo)周邊的點(diǎn)光源或環(huán)繞視標(biāo)的眩光光源。點(diǎn)光源的缺點(diǎn)是會產(chǎn)生后像而影響檢測結(jié)果，所以目前常用還是后者，因?yàn)槠溲９夤庠幢容^均勻(如圖5所示)。
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圖5 環(huán)繞視標(biāo)的眩光光源和檢測視標(biāo)
以Miller-Nadler Glare Tester檢測方法為例，被測者注視視標(biāo)，眩光光源亮度不變，以一定比率改變視標(biāo)背景環(huán)的灰度(逐漸變黑)直至視標(biāo)無法辨認(rèn)；按一定比率從大到小變換視標(biāo)直至看不清。角膜或眼部其他屈光成分的細(xì)微變化，在標(biāo)準(zhǔn)視力表尚表現(xiàn)正常的情況下，此時就發(fā)現(xiàn)不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)視力表所能達(dá)到的最小視標(biāo)的視力了。
隨著激光技術(shù)發(fā)展和臨床方法的改進(jìn)，角膜屈光術(shù)后的眩光現(xiàn)象已逐漸減少，但它仍然是屈光手術(shù)醫(yī)師目前所關(guān)注的問題。
對術(shù)后眩光的病人我們可以采用一些簡便的辦法來減少眩光所帶來的煩惱：如①配戴顳側(cè)有遮擋的框架眼鏡以減少側(cè)面眩光光線進(jìn)入眼球；②看電視時將房間燈光關(guān)閉以防燈光或天花板燈光進(jìn)入眼球；③戶外活動時配戴偏振片太陽鏡，濾掉反射太陽光；④戴有帽檐的太陽帽。
雖然角膜屈光術(shù)對比敏感度視力和眩光的影響尚有待作進(jìn)一步的驗(yàn)證，但我們不能因此而忽視對比敏感度視力和眩光問題，因?yàn)閮烧咚从车囊暳?xì)微變化及定量分析視覺改變作用已經(jīng)被證實(shí)。
(下期預(yù)告：角膜屈光術(shù)后老視或老視前期者的特殊問題與處理)
作, 百拇醫(yī)藥
單位：呂帆(溫州醫(yī)學(xué)院眼視光學(xué)院 325027)
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眼視光學(xué)雜志990222第二部分 角膜屈光術(shù)后的對比敏感度視力評價和眩光檢測
視力是角膜屈光手術(shù)效果最重要的檢測指標(biāo)，也是患者主觀感受最深的評判標(biāo)準(zhǔn)。長期以來，臨床醫(yī)師使用視力表檢測視力。由于這種方法過程簡便，記錄簡單，因此通常也被作為檢測視力矯正效果的最終指標(biāo)。但是，視覺功能包括多個方面，遠(yuǎn)非一張視力表能夠表達(dá)。角膜屈光手術(shù)病人不同于傳統(tǒng)的眼科病人，他們大多為年輕人，有非常好的矯正視力，因此對術(shù)后視力的期望值很高，對視知覺質(zhì)和量方面的細(xì)微變化非常敏感。臨床上有些病人，術(shù)后視力表檢測達(dá)1.0以上，但他們?nèi)圆粷M意，總覺得不如以前的矯正視力。因此，對屈光手術(shù)者，需要有一些非視銳度的參數(shù)測量來全面評價屈光手術(shù)者視覺和視力功能的差異或變化，對比敏感度視力檢查和眩光檢測就是其中主要的兩項。
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1 對比敏感度視力
外界物體有顏色、濃淡、大小和粗細(xì)等視覺差別，從視敏度的角度可將影響物體識別的參數(shù)歸結(jié)為兩個：空間頻率和對比度。空間頻率就是單位視角所包含的線條數(shù)，也就是我們俗稱的“粗細(xì)”，它以每線條的寬度和其間隔為一周期；對比度就是物體顏色深度和該物體背景顏色深度的關(guān)系，就是我們通常所說的“深淡”。
通常使用的視力表視標(biāo)為白底黑字(字母，或文字，或數(shù)字)，其對比度很高，而在日常生活中有許多非高對比度的視覺環(huán)境，如傍晚過馬路、霧天開車等，都屬于低對比度視覺情景，因此對比敏感度視力能反映視覺的多層次(包括銳敏視覺和非銳敏視覺)的細(xì)微變化，而這在一般的高對比度的視力表是無法表達(dá)的；此外，對比敏感度視力還能精確地定量由于角膜、晶體、眼底等病變而引起的視覺或視力的喪失或缺乏。
對比敏感度視力表的視標(biāo)通常由一系列不同頻率和不同對比度的黑(或灰)白條紋組成(圖1)。高對比度的黑白條紋稱為方波或Foucalt條紋，如果邊緣模糊而對應(yīng)白色背景的黑色條紋稱為正弦波。正弦代表任何圖形的基本元素，而方波只是正弦波的一種特殊方式，所有不同正弦波的疊加為方波。(圖2)對比度＝(視標(biāo)照明-背景照明)/(視標(biāo)照明+背景照明)例如，使用照度計測量視標(biāo)和背景的照度，背景照度為50單位，視標(biāo)照度為100單位，則對比度＝(100-15)/(100+15)＝33%。
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1 對比敏感度視力表
圖2 方波和正弦波的條紋比較
假如某人能注視的視標(biāo)的對比度為33%，即代表此人的對比度域值為33%，低于該域值的視標(biāo)他就看不清了。人的對比敏感度用視標(biāo)對比度的小數(shù)倒數(shù)來表達(dá)。一般年輕健康者的對比敏感度域值為1%，即他們的對比敏感度視力為100。在視覺心理學(xué)文獻(xiàn)中，對比敏感度視力采用對數(shù)來表達(dá)。如對比敏感性為10，則對比敏感度視力為1，如對比敏感性為100，則對比敏感度視力為2。圖3為對比敏感度視力檢測記錄表，表中的灰色區(qū)代表正常對比敏感度視力的記錄范圍。
圖3 對比敏感度視力檢測記錄圖示。
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正常的對比敏感度(CSF)是眼球純光學(xué)的對比敏感度(MTF)與神經(jīng)視網(wǎng)膜系統(tǒng)的對比敏感度(RTF)的總和，因此眼球任何部分的光學(xué)變化和神經(jīng)視網(wǎng)膜系統(tǒng)的變化均可引起CSF曲線的變化。視網(wǎng)膜神經(jīng)系統(tǒng)的病變往往表現(xiàn)為低頻段的下降，角膜等眼屈光介質(zhì)的病變一般表現(xiàn)為高頻段的下降。
2 眩光
眩光(glare)是偏向光線使視覺情景對比度降低的視覺現(xiàn)象。比如我們把球朝太陽方向拋，我們就看不見這個球了，這是因?yàn)轭~外的光線進(jìn)入我們的視網(wǎng)膜而沖淡了正在注視的物體或場景的對比度。再如，上課看幻燈時如果不將教室的照明燈光關(guān)閉就看不清幻燈內(nèi)容，因?yàn)槲覀儫o法分辨高背景照明強(qiáng)度下的亮度差異。
我們可以通過測量明暗兩種條件下視力的方法來說明眩光對對比度視力的影響。根據(jù)對比度公式：
對比敏感度＝(視力表燈箱的背景亮度-視標(biāo)的亮度)/(視力表燈箱的背景亮度+視標(biāo)的亮度)，當(dāng)房間燈關(guān)閉時，設(shè)背景亮度93亮度單位，視標(biāo)亮度3亮度單位，此時：
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對比度＝(93-3)/(93+3)＝94%；
不改變視力表任何條件，將房間燈打開，相當(dāng)于同時給背景和視標(biāo)加上亮度50亮度單位，此時：
對比度＝[(93+50)-(3+50)]/[(93+50)+(3+50)]＝47%；
可見房間開燈時大大減低對比敏感度。此時的房間燈光就被稱為“眩光光源”。
3 角膜變化與眩光和對比敏感度
在正常情況下，角膜上皮細(xì)胞間連接非常緊密，無任何間隙；角膜基質(zhì)層膠原纖維直徑25nm，各對膠原纖維之間的間隙不超過60nm，這些參數(shù)均低于黃光的波長(600nm)，因此很少產(chǎn)生對入射光線的散射。正常健康角膜很少對入射光線散射(僅10%)，不影響人們的視覺(這少量散射使得我們能用裂隙燈觀察到角膜的結(jié)構(gòu))。
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角膜的任何損傷都會引起角膜的變化，如角膜上皮微囊、基質(zhì)水腫、角膜上皮水腫等。這些變化使細(xì)胞間的散射就越來越多，一旦其間隙增加至光線波長的一半以上，其在裂隙燈下就表現(xiàn)為灰白色了。在角膜出現(xiàn)灰白色臨床體征前的患者，就有眩光和對比敏感度視力下降等情況，且自我感覺視力下降，因?yàn)樯⑸涔饩�作為額外的光源可對所注視物體的視網(wǎng)膜像產(chǎn)生“漂白”作用(圖4)。
圖4 由于角膜產(chǎn)生的散射作用，降低了所視物體像的對比度。
據(jù)臨床研究報道，角膜屈光術(shù)后病人對比敏感度中頻段比術(shù)前有所下降，主訴眩光也不少，這與角膜的輕度水腫或角膜輕度haze所產(chǎn)生的散射有關(guān)。這些病人在強(qiáng)光下眩光的感覺特別明顯，如晴朗天空下注視物體不清，夜晚對迎面行駛車輛的燈光有眩光感覺等。
4 對比敏感度和眩光測定
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對比敏感度視力測量分遠(yuǎn)距和近距測量兩種，視力表如圖1。該表結(jié)合了視敏感度和對比敏感度，以正弦波條紋表示，每一水平組的頻率相同，但對比度呈0.2log單位下降；每一垂直組對比度相同，但頻率呈下降態(tài)勢，測量距離與標(biāo)準(zhǔn)視力表相同。如上所述，環(huán)境照明直接影響測量記錄，所以需要測光表確定標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境亮度。遠(yuǎn)距測量時，環(huán)境照明為68～240cd/m2，近距測量環(huán)境亮度為85cd/m2。測量時需將被測者的屈光矯正至最佳。
眩光的測定一般采用視力表視標(biāo)，配上眩光背景光源。視標(biāo)可以為一般視標(biāo)如字母、數(shù)字等，也可采用對比敏感度視標(biāo)，如正弦條紋。眩光檢測的背景光源選擇比較重要，因?yàn)榻】的贻p人眼對入射光線的總散射量為10%～20%，所以眩光光源的設(shè)計以正常年輕人健康眼能識別的最低對比度為標(biāo)準(zhǔn)(5%～10%)，亮度定在200～400cd/m2。背景光源可以有多種設(shè)置方法，如視標(biāo)周邊的點(diǎn)光源或環(huán)繞視標(biāo)的眩光光源。點(diǎn)光源的缺點(diǎn)是會產(chǎn)生后像而影響檢測結(jié)果，所以目前常用還是后者，因?yàn)槠溲９夤庠幢容^均勻(如圖5所示)。
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圖5 環(huán)繞視標(biāo)的眩光光源和檢測視標(biāo)
以Miller-Nadler Glare Tester檢測方法為例，被測者注視視標(biāo)，眩光光源亮度不變，以一定比率改變視標(biāo)背景環(huán)的灰度(逐漸變黑)直至視標(biāo)無法辨認(rèn)；按一定比率從大到小變換視標(biāo)直至看不清。角膜或眼部其他屈光成分的細(xì)微變化，在標(biāo)準(zhǔn)視力表尚表現(xiàn)正常的情況下，此時就發(fā)現(xiàn)不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)視力表所能達(dá)到的最小視標(biāo)的視力了。
隨著激光技術(shù)發(fā)展和臨床方法的改進(jìn)，角膜屈光術(shù)后的眩光現(xiàn)象已逐漸減少，但它仍然是屈光手術(shù)醫(yī)師目前所關(guān)注的問題。
對術(shù)后眩光的病人我們可以采用一些簡便的辦法來減少眩光所帶來的煩惱：如①配戴顳側(cè)有遮擋的框架眼鏡以減少側(cè)面眩光光線進(jìn)入眼球；②看電視時將房間燈光關(guān)閉以防燈光或天花板燈光進(jìn)入眼球；③戶外活動時配戴偏振片太陽鏡，濾掉反射太陽光；④戴有帽檐的太陽帽。
雖然角膜屈光術(shù)對比敏感度視力和眩光的影響尚有待作進(jìn)一步的驗(yàn)證，但我們不能因此而忽視對比敏感度視力和眩光問題，因?yàn)閮烧咚从车囊暳?xì)微變化及定量分析視覺改變作用已經(jīng)被證實(shí)。
(下期預(yù)告：角膜屈光術(shù)后老視或老視前期者的特殊問題與處理)
作, 百拇醫(yī)藥