用视野计与视力表对生理盲点测定法的改进-毕业论文

用视野计与视力表对生理盲点测定法的改进作 者：指导老师：摘要：为了改进生理学实验教材中关于盲点测定方法，提高测量值的准确性，本研究采用了实验室通常具有的视野计和视力表进行改进，从理论上对改进方法做了说明，又通过对10名学生的测量，从实例上进行了比较分析，结果证明改进的方法对测量值有显著提高。关键词：视野计；视力表；盲点；Perimeter and visual testing chart to Improvements on physiological Blind spots measurement methodAbstract: In order to improve physiology experiment teaching materials about blind spots measurement method and improve the accuracy of measurement .This study adopted the laboratory usually has a perimeter and visual acuity chart was improved, made a analysis of the improved method in theory. Through a survey of 10 students, has carried on the comparative analysis from the instance .Results prove that the improved method for measurement accuracy is improved significantly .Keywords：Perimeter；visual testing chart；Blind spots黄斑鼻侧约3mm处有一直径为1.5mm的淡红色区，为视盘，亦称视乳头，是视网膜上视觉纤维汇集向视觉中枢传递的出眼球部位，无感光细胞，故视野上呈现为固有的暗区，称生理盲点1。关于生理盲点的测定方法在生理学实验2中有描述：（1）在黑板上和眼相平行的地方划一白色“+”字记号，受试者立于黑板前，使眼与“+”字的距离为50 cm。用遮眼板遮住一眼，让受试者用另一眼目不转睛地注视“+”字。实验者将小白色目标物由“+”字开始慢慢向所测眼的外侧移动，到受试者刚好看不见目标物时，就把目标物所在位置记下来。继续再将目标物慢慢向外侧移动，直到它刚又被看见时，再记下它的位置。由所记下的两个记号的中点起，沿着各个方向移动目标物，找出并记录目标物能被看见和看不见的交界点。将所记下的各点依次连接起来，就可以形成一个大致呈圆形的圈。此圈所包括的区域叫做盲点投射区域。（2）依据相似三角形各对应边成正比的定理，计算出盲点与中央凹的距离和盲点的直径。参考图1及下列公式：图1. 计算盲点与中央凹的距离和盲点的直径Fig.1 Calculate the distance the blind spots and the central fovea and the diameter of the blind spots 盲点与中央凹的距离（mm）= 盲点投射区域与十字距离（15/500）公式（1）盲点的直径（mm）= 盲点投射区域的直径（15/500）公式（2）关于以上测量方法在实验中存在以下几方面的不足： （1）无法准确把握受试者的眼睛与黑板十字间的距离为50cm，可能存在较大的误差范围。 （2）无法保证受试者眼睛与黑板十字间的水平位置及垂直方向。 （3）将所有受试者的节点与视网膜距离设为15mm，与实际情况有误差，可能不同受试者的节点与视网膜距离不同。由于以上三个方面的原因，可能会造成实验结果的较大系统误差。有关盲点测定方法改进的文献很少，从1980年至今，仅查到2篇文献，而且文献改进方法很粗糙，不能提高测量结果的准确性3-4。基于此，本文研究者尝试用实验室通常具备的实验仪器来改进测量方法，提高测量结果的准确性。1、 实验原理及方法1.1节点与视网膜距离测定节点与视网膜距离为r，设r1=15mm，r2为利用视力表推算距离。人眼黄斑中心锥细胞间的间隙不大于0.001mm，每个锥细胞的直径大约为0.003mm，被检查者能够对外界两点进行分辨的最小距离决定于视网膜上锥细胞的间距，若眼睛要分辨外界的两点，则至少要在两个兴奋的锥细胞之间间隔一个未受刺激的锥细胞，即该两点必须在视网膜上同时刺激不相邻的两个锥细胞，在视网膜上两个对应点各自引起兴奋的两个锥细胞的间距必须0.004mm。此时的视角称为最小视角，也是视力表的制定依据5。我国常用的“E”字视力型视力表，“E”字的每条线的间距和每条线的宽度都是1。视力检查就是通过眼睛辨别视力表上“E”字中平行线段来确定最小视角，衡量视角中心视力的高低。当人眼能看清5m远处的一个圆形的缺口或E字形上的开口（缺口或开口的距离为1.5mm）的方向时，按简化眼计算，此缺口在视网膜像中的距离约为5m，说明此眼视力正常，定为1.0，同时也可以算出，当物像为5m时，由光路形成的两个三角形的对顶角即视角约相当于1分度（即1），见图2。因此，如果受试者在视角为10分度时才能看清相应增大了的视力表上标准图形的缺口（相当于国际视力表上最上面一排图），则视力定为0.1；在表上还列出视力0.2至0.9时的逐步减小的图形6。 基于对顶等腰三角形相似原理，受试者移动与视力表距离，保持对视力表上1.0“E”字开口的准确辨别的最远距离为L，此时视网膜像中的距离约为5m，那么节点与视网膜距离r2=L（5/1500） 公式（3） 图2 视力表制定几何光学原理Fig. 2 Visual acuity chart formulate principle of geometrical optics1.2 视野计对盲点的测定 图3 视野计Fig. 3 Perimeter将视野计上的眼眶托和托颌架卸载，用双凹夹固定于试验支架上，保持眼眶托与视野计弧架中央圆盘中心水平、垂直、距离为34cm（视野计弧架半径为17cm）。见图3。测定右眼盲点（或左眼），将视野弧架至于右侧（或左侧）水平位置，如图3。受试者如同视野测定一样，右眼（或左眼）盯着弧架中央圆盘中心的白点不动，测试者沿着水平弧架移动白色光标，记录下看不到光标的弧度值，几何光学原理见图4。AC=34cm。图4 视野计测量眼球盲点光学几何原理Fig. 4 Perimeter measuring eyeball blind spots principle of geometrical optics以下角度都是将角度制单位换算成弧度制单位。DH弧长（盲点的水平直径B1）= CE（节点与视网膜距离r1）（AOB-AOM）/2 公式（4）HE弧长=CE（节点与视网膜距离r1）AOM /2盲点与中央凹的距离Bd= DH弧长/2HE弧长. 公式（5）同样道理和方法，沿经度方向移动弧架，可以测出盲点在投射区弧架上垂直方向夹角度数3（），换算成弧度角单位，B2（盲点的垂直直径）=3B1/(（AOB-AOM）/2)。公式（6）为了便于说明，这里将利用生理学实验教材中黑板画十字架，距离50cm方法测定，按r1计算盲点距离和半径的实验测定法命名为A法。利用视野计和实验台支架固定距离34cm测量，按r1计算盲点距离和半径的实验测定法命名为B法。利用视野计和实验台支架固定距离34cm测量，按r2计算盲点距离和半径的实验测定法命名为C法。按C法计算盲点距离和半径公式为：DH弧长（盲点的水平直径C1）= CE（节点与视网膜距离r2）（AOB-AOM）/2公式（7）HE弧长=CE（节点与视网膜距离r2）AOM /2盲点与中央凹的距离Cd= DH弧长/2HE弧长. 公式（8）同样道理和方法，沿经度方向移动弧架，可以测出盲点在投射区弧架上垂直方向夹角度数3（），换算成弧度角单位，C2=3C1/(（AOB-AOM）/2)。公式（9）1.3误差分析 B法和A法比较：考虑A法中，眼睛与黑板十字距离误差50mm，盲点与中央凹弧度最小设为（按照书本知识计算，盲点与中央凹距离约3mm，节点与中央凹15mm，盲点与中央凹弧度为0.2，小于），盲点与中央凹投射区平均距离为15cm，则B法对A法盲点与中央凹距离（盲点直径）纠正率：，公式（10）纠正率越大，说明A法偏离B法的误差越大。也说明B法正确性越高。C法对A法的纠正率： ，公式（10）纠正率越大，说明A法偏离C法的误差越大。也说明C法正确性越高。2 实验结果与分析2.1实验结果 抽查10名20-23岁大学生，男女各5名，视正常力在0.6-1.2。用A、B、C法分别测量和计算每位受试者的左右眼睛。结果见表1-表3.A法：d1=水平第一次看不见光标距十字距离（cm），d2=水平第二次看见光标距十字距离（cm），d3=盲点投射区垂直直径（cm），按公式（1）-（2）计算的：盲点与中央凹距离Ad（mm），盲点水平直径A1，盲点垂直直径A2B法：1=水平第一次看不见光标度数（），2=水平第二次看见光标度数（），3=盲点投射区垂直方向夹角度数（），按公式（4）-（6）计算的：盲点与中央凹距离Bd（mm），盲点水平直径B1，盲点垂直直径B2。C法：对视力表上1.0“E”字开口的准确辨别的最远距离为L（cm），按公式（3）计算的r2，按公式（7）-（9）计算的：盲点与中央凹距离Cd（mm），盲点水平直径C1，盲点垂直直径C2。表1 A法测定盲点距离和直径的结果。Table 1 A method for determining the result of Blind spots distance and diameter受试者编号眼睛d1（cm）d2（cm）d3（cm）Ad（mm）A1（mm）A2（mm）1右12152.214.050.900.66左12.515.72.354.230.960.712右13.418.43.684.771.501.10左13.218.13.604.701.471.083右14.518.32.884.921.140.86左14.217.42.424.740.960.734右1419.34.025.001.591.20左14.319.33.795.041.501.145右15.518.52.275.100.900.68左15.818.82.275.190.900.686右15.718.72.175.160.900.65左15.118.12.174.980.900.657右15192.905.101.200.87左15.419.73.125.271.290.938右16.419.42.175.370.900.65左16.219.42.325.340.960.709右17.221.43.235.791.260.97左17213.085.701.200.9210右18.321.42.385.960.930.72左1821.42.625.911.020.78表2 B法测定盲点距离和直径的结果。Table 2 B method for determining the result of Blind spots distance and diameter受试者编号眼睛1（）2（）3（）Bd（mm）B1（mm）B2（mm）1右24315.163.580.840.62左25325.153.730.890.652右27377.344.181.330.98左27377.354.121.310.963右29376.064.301.030.78左29354.554.150.890.674右28398.334.361.401.06左29397.584.401.321.005右31374.554.450.830.63左32384.554.520.830.636右31385.074.500.830.60左30375.064.350.830.607右30385.803.581.080.78左31406.523.731.150.838右33394.354.180.830.60左32395.074.120.880.649右34436.924.301.110.85左34426.154.151.060.8210右36435.384.360.840.65左36435.394.400.920.71表3 C法测定盲点距离和直径的结果。Table 3 C method for determining the result of Blind spots distance and diameter受试者编号眼睛L（cm）r2（mm）Cd（mm）C1（mm）C2（mm）1右43014.333.420.800.59左42014.003.480.830.612右40013.333.721.180.87左38012.673.481.110.813右46015.334.401.050.80左47015.674.330.930.704右33011.003.201.030.78左35011.673.421.030.785右44014.674.350.810.62左42014.004.220.770.596右47015.674.700.870.63左48016.004.640.890.647右40013.333.180.960.69左35011.672.900.890.658右32010.672.970.590.43左41013.673.750.800.589右41013.673.921.010.77左38012.673.500.900.6910右35011.673.390.650.51左39013.003.810.800.62由表3可知，利用公式（11），可知C法对A法的纠正率为6.47%73.7%。2.2 统计分析对表1-表3中的盲点与中央凹距离Ad、Bd、Cd的方差分析与LSD多重比较，相互间都有显著差异。表4盲点与中央凹距离的方差分析Table 4 Blind spots and central fovea distance Analysis of variance差异来源平方和自由度均方FP组别196.342298.171826.0890.000误差6.774570.119 总和203.11659 对表1-表3中的盲点水平直径A1、B1、C1的方差分析与LSD多重比较，C1与A1有显著差异，其它之间无显著差异。表5盲点水平直径的方差分析Table 5 Analysis of variance of Blind spots level diameter差异来源平方和自由度均方FP组别0.50220.2516.2920.003误差2.273570.040 总和2.77559 对表1-表3中的盲点垂直直径A2、B2、C2的方差分析与LSD多重比较，C2与A2有显著差异，其它之间无显著差异。表6 盲点垂直直径的方差分析Table 6 Analysis of variance of Blind spots vertical diameter差异来源平方和自由度均方FP组别0.27620.1386.0660.004误差1.295570.023 总和1.57159 对盲点水平直径A1、B1、C1进行配对性T检验，结果相互间都