视光学基础（第3版）课件 第十章 特殊视觉功能

第十章

特殊视觉功能第一节

像差像差的定义和分类像差的检查与影响因素什么是波前什么是光程差什么是像差

实际光学系统所产生的实际波阵面和理想光学系统所产生的理想波阵面之间存在的偏差，称之为波前像差（wavefrontaberration）像差的分类球面像差慧差像散场曲畸变单色像差色像差位置色差倍率色差轴上点发出的点光源与孔径角相关——瞳孔孔径越大球差越大球面像差慧差轴外点的宽光束使物面上的轴外点成像为彗星状的弥散斑（不对称）与视场和孔径都有关的垂轴像差像散轴外细光束截面形状发生变化与孔径角无关，只与视场有关场曲轴外点细光束由于存在像散，会在像方空间形成弧矢像面和子午像面，特别的，对于球面光学系统，如果不存在像散，仍然会有像面弯曲（场曲）。实际像面与高斯像面的距离即为场曲。与视场有关。畸变主光线和高斯像面的交点不等于理想像高——变形，不影响清晰度，直线变曲线桶形畸变、枕形畸变孔径角无关，视场、光阑位置相关对称式光学系统，当放大率β=-1时，畸变自动消除单个薄透镜组与光阑重合时，也没有畸变位置色差因白光中不同波长成分折射率不同所成的成彩色弥散斑（不同的焦点）轴上点也存在（光程差）倍率色差各种色光放大率不同，成像高度不同像差的检查与影响因素主观：光路追踪原理（耗时长、配合难）客观：Hartmann-Shack原理与Tscherning原理（快捷、不能测量大像差、安全性低）外向型波前测量法：Hartmann-Shack原理视网膜成像波前测量法：Tscherning原理内向型可调节屈光检测法：Scheiner原理基于Scheiner原理的光线追迹方法光路追迹理论调整外围光线与主光线在视网膜上重合来补偿像差内向型可调节屈光检测法：主观调整光束补偿像差→改进：裂隙扫描准确，但耗时长、配合难代表仪器：Emory视觉矫正系统OPD扫描系统i-Trace基于Tscherning原理的网格视网膜成像视网膜成像波前测量法：激光→13×13掩模板→168个光点→视网膜成像→同轴照相机捕捉代表仪器：Allegretto像差分析仪和视网膜光线追踪仪基于Hartmann-Shack原理的波前传感方法外向型波前测量法：激光→黄斑→反射→CCD捕捉代表仪器：WASCA像差分析仪Zywave像差仪LADARWaveAberrometer影响因素瞳孔：4mm高阶像差接近07mm高阶像差显著增加，主要为球差泪膜：表面麻醉药物破坏泪膜后，高阶像差增加——干眼症，检测前瞬目或滴人工泪液。球差、像散、三叶草物距：波前像差随物距变化而变化，注视近处物体时，有的个体均方根可增加一倍。快速调节的影响：相差波动，因此采用固定矫正方法（激光角膜切削术）前要多次连续测量取平均值其他：年龄、屈光……矫正离焦后，人眼像差可看成是角膜和晶状体的波前像差综合，通常角膜贡献大，晶状体更多为高阶像差。两者多表现为相互补偿，但也存在少数个体两者相互叠加第二节

对比敏感度视力对比敏感度

对比度：对比度（ｃｏｎｔｒａｓｔ）（又称调制度）由物体亮度对比背景

亮度来确定。

空间频率：空间频率（ｓｐａｔｉａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）是每度视角所含明暗变化的次数，单位：周／度（ｃ／ｄ）。对比敏感度（Contrastsensitivity）CS视觉系统能觉察的对比度阈值的倒数常规视力检查：高对比度环境下检测眼对目标的分辨能力；对比敏感度：眼在不同背景亮度和不同空间频率下对目标的分辨能力的敏感性对比度视力表Ｆ.Ａ.Ｃ.Ｔ对比敏感度视力表对比度差异视力表眩光对比敏感度测试仪

对比敏感度测试仪可设置眩光与非眩光状态，同时与计算机相连，配合相应软件显示不同对比度和方向的视标，根据患者的应答，软件处理自动生成数据，形成对比敏感度函数。CVS1000对比敏感度视力检测灯箱对比敏感度测量F.A.C.T对比敏感度视力测量充分照明，屈光矫正远距（3m）近距（40cm），先右后左学习视标模式RightUpLeft对比度差异视力表四张不同对比度视力表从右→左测量，对比度90%，15%，2.5%，90%（反色），视力表4眩光小记录每张表所能读出最小视标值眩光对比敏感度测试仪1、被检者坐于对比敏感度检测仪前，下巴置于颌托上，配戴最佳屈光矫正镜片，先测右眼，再测左眼。2、让被检者理解视标的形态和辨认的方式。3、检查者在计算机上打开应用软件，输入受检者基本参数，测量设置从高对比度开始，显示不同大小的视标，直至被检者不能正确读出最小行的视标为止。4、降低对比度，重复步骤3。5、测试结束后自动生成数据，画出对比敏感度函数，并保存结果。5、如需要检查眩光状态下的对比敏感度，仪器设置眩光状态，重复上述步骤。CVS1000对比敏感度视力检测灯箱图10-14CSV-1000灯箱1、最佳检测距离为8英尺（约2.5m）。2、从A行开始；4、问病人：“你能看清楚第A行第一个圆圈内的线条吗？”4、如果能看清，就要继续测试此行其他圆圈内的线条，问病人能看清楚的线条是在上面的圆圈还是下面的圆圈，或是两个圆圈都是黑的。（确认患者己正确反应看清楚线条的位置，有三种可能，线条在上或下圆圈内，或两个圆圈都为黑的）5、需要引导病人，从第1列的顶部、底部圆圈开始向下一列，第2、3至8列逐列检测。6、然后继续B行的检测，方法同2～4步。对于每只眼睛的检测，全部4行的检测时间不能超过30至40秒。对比敏感度的应用

在评价影响生活质量的视力问题方面有更大用处。ＣＳＦ丧失情况主要分三类：①高频率部分丧失；②所有频率部分丧失；③低频率部分丧失意义：CSF与疾病正常对比敏感度——眼球+神经视网膜视网膜神经系统病变——低频段为主的CSF曲线下降屈光介质病变（白内障早期）——高频段CSF曲线下降年龄相关性黄斑变性——各频段下降视皮质疾病——早期低频区下降，逐渐全频段下降评估功能，指导从业和生活检测眼病的视觉功能以及疾病进展的视功能变化评估术后：角膜屈光手术和IOL植入术视觉治疗辅助诊断某些眼病第三节

暗适应力检查暗适应当人从强光下进入暗处时，起初对周围物体无法辨认，以后渐能看清按出的物体，这种对光的敏感度逐渐增加、最终达到最佳状态的过程称为暗适应。视锥细胞、视杆细胞光敏感性变化速率不同反映对光的敏感度是否正常暗适应当人从强光下进入暗处时，起初对周围物体无法辨认，以后渐能看清按出的物体，这种对光的敏感度逐渐增加、最终达到最佳状态的过程称为暗适应。视锥细胞、视杆细胞光敏感性变化速率不同反映对光的敏感度是否正常

描述暗适应过程中人眼的光刺激阈值变化曲线。刺激光波长420nm1.整个过程约35分钟，共变化约5log单位2.10分钟时转折点，视锥细胞暗适应终止（杆锥交叉点），之后为视杆细胞阈值，约25分钟视锥、视杆阈值差约3log暗适应基本曲线暗适应检查的方法对比法暗适应仪使用Goldmann-Weele计进行暗适应检查常见几种视网膜疾病的暗适应曲线视网膜色素（RP）患者第四节低视力第四节低视力一、低视力的概念与分级

（一）低视力的概念

（二）低视力的分级诊断标准

1、WHO的分级标准

2、我国的分级标准二、低视力的矫治

（一）助视器的概述

1、助视器的放大原理

2、助视器的分类

（二）低视力康复

（一）低视力的概念低视力(lowvision)是指经过标准的屈光矫正、药物或手术等治疗均无法改善的视觉障碍，但仍然有潜力应用其残余视觉功能参与生活和工作。一、低视力的概念与分级一、低视力的概念与分级（二）低视力相关的分级诊断标准1、WHO的低视力、盲及视力损伤的分级标准采用日常生活远视力作为视觉损伤的评价标准；将其分为轻、中、重度视觉损伤以及盲；生活视力低于0.5为轻度视觉损伤，低于0.3为中度视觉损伤，低于0.1为重度视觉损伤，低于0.05为盲；中、重度视觉损伤即为传统的“低视力”。世界卫生组织制定的低视力及盲的分级标准（1973年）注：中心视力好，但视野小，以注视点为中心，视野半径＜10°但＞5°为3级盲；视野半径＜5°为4级盲。低视力的分级

WHO视觉损伤分类标准（2019年）2019年WHO明确了中央视野半径小于20°为重度视觉损伤，并在远视觉损伤的基础上添加了近视觉损伤，标准为40cm处日常生活近视力低于0.3（N6或M0.8），尚无严重程度分类。注：每个级别提供了3种不同的视力表达方式。中央视野半径小于20°为重度视觉损伤，小于10°为盲。低视力的分级

我国制定的低视力及盲的标准（1987年）1.盲或低视力均指双眼而言。若双眼视力不同，则以视力较好的一眼为准。如仅有单眼为盲或低视力，而另一眼的视力达到或优于0.3，则不属于视力障碍范畴。2.最佳矫正视力是指以适当镜片矫正所能达到的最好视力，或以针孔镜所测得的视力。3.视野半径＜10°者，不论其视力如何均属于盲。2.我国低视力的分级标准

二、低视力的矫治（一）助视器的概述助视器（visualaids）是指能够改善低视力病人活动能力的任何一种装置或设备。1.助视器的放大原理放大作用（magnification）指增大目标在视网膜上的成像，包括相对体积放大作用、相对距离放大作用、角放大作用和投影放大作用。1、助视器的放大原理相对体积放大作用相对距离放大作用角放大作用投影放大作用2、助视器的分类

根据功能和原理，可分为光学助视器、非光学类助视器及电子类助视器。光学助视器又分远用和近用两种。光学类助视器是利用光学系统的放大作用使物体的成像放大以提高低视力障碍者的视觉能力非光学类助视器不是通过光学系统的放大作用，而是通过改善外部环境以提升使用者视力电子类助视器则是利用摄像获得影像并经数码处理给予放大以帮助低视力障碍者清晰观看（1）光学助视器1）远用光学助视器即望远镜系统，包括目镜及物镜组成的整体光学系统。

低视力门诊常用的可调焦式望远镜有眼镜式望远镜和单筒手持望远镜。望远镜的镜筒越长，代表放大倍率越高，视野也相应缩小。眼镜式望远镜最常用的是2-3倍的放大倍率，较单筒倍率小，但视野范围较大、镜筒较短。眼镜式望远镜单筒手持望远镜（1）光学助视器2）近用光学助视器主要有眼镜式助视器、各种类型放大镜以及近用望远镜。眼镜式助视器立式放大镜手持式放大镜（2）电子助视器闭路电视(closed-circuittelevision，CCTV)助视器又称电子助视器或影像放大镜(video-magnifiers)。它的基本结构包括摄像机、光电耦合装置、显示屏、光源和可前后及左右推拉的文件台（或称X-Y平台）等。具有屏幕大、放大倍率大、对比度和阅读模式可调、工作距离正常舒适等优点。还有各种便携式近用电子助视器、阅读机、低视力增强系统等。闭路电视助视器便携式近用电子助视器（3）非光学助视器控制光线传送照明控制反光加强对比度相对体积大小或线性放大作用的利用阅读架写字用的助视器闭路电视助视器阅读裂口器（4）非视觉性的辅助设备或装置超声波导向仪常用于盲人或视力严重受损患者，患者可以靠听觉，根据导向仪发出信号的高低来判断障碍物的有无、方向及距离等。会讲话的书、计算器、体重计等，均以听觉代偿视觉的不足。靠触觉的阅读器，可以靠机器的振动，通过手指来阅读。此外还有长手杖、导盲犬、水杯报警器等。（二）低视力康复低视力康复方案流程（二）低视力康复

低视力康复是一个长期性、系统性的工程，不是单纯的医学诊疗行为，而是综合性的社会工作，这项工作的顺利开展，不仅关系到个人的独立和自尊，还关系着家庭的幸福和社会的和谐。眼科医师、视光医师、康复医师等视觉康复临床工作者要帮助低视力患者及时开展恰当的低视力康复，使得患者重获独立生存的能力。第五节其他特殊视力第五节其他特殊视力一、眩光

（一）眩光的来源

（二）眩光检测

（三）眩光检测原理

（四）眩光的外部因素和内部因素

（五）解决眩光的方法二、潜视力

（一）干涉法视力检查

（二）游标视力检查

三、婴幼儿视力特殊检查

（一）婴儿的视力

（二）幼儿的视力一、眩光眩光（glare）是指视野中由于不适宜亮度分布，或在空间或时间上存在极端的亮度对比，以致引起视物对比度下降和视觉不适。视野内产生人眼无法适应的光亮感觉，可能引起厌恶、不舒服或丧失明视度。深夜在路上开车，迎面开过来的车辆开着大灯，这时候无法辨认前面的一切。在日光灯下看书，光线照在书面上，正好反射进入眼中，书变得白花花的感觉。在室外，面对太阳光扔一个球，人眼将看不到这个球了。

以上现象都是因为过量的强光进入眼中“漂白”了视网膜，降低了我们所要注视场景的对比度。眩光是引起视觉疲劳的重要原因之一。眩光产生的基本情况（一）眩光的来源眩光主要分为以下3种：眩光失能：由于外眩光光源引起的视功能降低，常见的例子是由光照在脏的挡风玻璃而产生的视力下降。眩光不适：在亮光情况下的不舒服感觉，与一直看固定的高亮度区域有关，比如在很亮的阳光下或很亮的光源直接照射的情况下看书，这种不适感觉可以通过视觉逃避而避免视力下降，例如驾车时面对明亮的汽车前灯要转过脸去。光适应眩光：当从暗室、隧道或其他暗地方到亮地方时感觉视力下降，这是因为眩光源的余像产生中心暗点，当眩光源移开时还依然存在，这种眩光是由于光感受器的光适应，当病人有黄斑疾病时将很明显。（二）眩光检测眩光测试分为两种类型视标。标准Snellen视力表。可变对比敏感度视标。可变对比敏感度视标可以采用：①正弦波条纹；②用不同对比度制作的Snellen视标；③不同对比度的Landolt环。（二）眩光检测以上视标或视力表配上眩光光源则构成眩光测试系统，一般采用的光源为环形光源，围绕检测视标。眩光检测A.不同对比度视力表配上眩光光源B.Miller-Nadler眩光检测仪（三）眩光检测原理

假设测量一个投影视力表在暗室和亮室的对比度，根据对比敏感度的原理:在暗室里，视标的背景照明为96arbitrary光单位，视标照明为4光单位，可得出：对比度=(96-4)/(96+4)×100%=92%开灯，相当于将50光单位同时照在视标和背景上，此时：对比度=(146-54)/(146+54)×100%=46%

通过计算发现开灯后的对比度比原先少了一半，该投影视标的对比度下降导致落在视网膜上的视标对比度也相应下降，从而对视力或视觉质量产生影响。（四）眩光的外部因素和内部因素外部因素：主要为各种照明光源，包括太阳光、照明灯光、公路车灯的直接照明灯，同时也包括间接反射，如雪地反射、水面反射、平滑路面反射等。眼内因素：主要是由于眼内各屈光介质或各屈光界面问题，导致对入射光产生漫反射而产生眩光现象，如角膜水肿、角膜瘢痕、白内障等。正常情况下，年轻人的眼漫反射占入射光的10%~20%。随着年龄增大，人眼各屈光介质发生一些变化，漫反射量增加，从而眩光明显。（四）眩光的外部因素和内部因素主要因素具体因素举例外部因素太阳光直接注视太阳光照明灯光车灯、阅读灯反射光源路面、雪地、水面内部因素角膜水肿、疤痕晶状体白内障眩光的主要内、外因素（五）解决眩光的方法配戴有周边遮挡片的眼镜，可以减少由侧面进入的眩光光源。看电视时，将电灯关闭，防止房顶照明进入眼内减低电视图像对比度而引起的眩光感觉。外出时，特别在水面周围休闲或活动、雪地或平滑车道等，配戴偏振片太阳镜。配戴有帽檐的帽子，可以减少因太阳光直接或间接照射引起的眩光。若因为眼病问题而产生严重眩光，如达到眩光失能程度，则应通过治疗手段尽快解，如角膜瘢痕、白内障等。二、潜视力患有白内障的患者，可以进行手术，术后能获得多少视力？由于晶状体混浊，我们无法判断和了解患者视网膜的视觉，而视网膜视觉能力是判断是否可以进行手术的关键。弱视者，在确定为其进行弱视训练计划时，必须对训练后视敏度提高有一个比较科学的预见，什么可以作为预见的标志？潜视力就是其中的一种。在白内障患者中，潜视力检查仪用以预测白内障术后视力能否提高。（一）干涉法视力检查当用相干光线在瞳孔平面产生两个像点时，就会出现干涉，并在视网膜上形成高对比度的格栅图形。格栅的空间频率取决于两像点分开的距离，分开距离大，则空间频率高。眼屈光系统的屈光特性对视网膜上相干图像质量（如对比度）的影响相对较小。将可变频率的格栅图像以麦克斯韦观察法投射入眼内时，屈光系统的影响同样是比较小的。干涉条纹视网膜视力检查仪（一）干涉法视力检查【步骤】使用不同方向的低空间频率条纹，让被检者鉴别方向。然后逐步增加空间频率，被检者能辨认出的最高频率为该患者最终可能达到的视敏度结果。【分析】测量结果与普通视力表视力的关系和对预后的意义：测量结果可以作为弱视训练最终结果的预测指数。（二）游标视力检查游标视力是检查患者判断目标是否连续的能力，比如判断两点是否重叠。这种发现连续性的视敏度相对不受光学模糊像的干扰。临床上常常应用游标视力来评估致密白内障后的视网膜完善性，并把它作为一种估计白内障摘除后的视力改善的方法。游标视力检查必然要求被检者多次重复的检测，因为游标视力值就是连续差值的变化值。游标视力检查三、婴幼儿视力特殊检查临床上常常会遇到这样的情况，一些家长抱着很小的孩子来看眼睛，可能的主诉为：孩子有斗鸡眼或白眼；父母有严重眼睛问题，孩子是不是也会有，想早检查早治疗；不小心有东西碰到小孩的眼睛，请医师检查有无问题等。（一）婴儿的视力检查1、婴幼儿视力发育情况

出生后，婴儿的视力也随着时间在发育，黄斑中心凹的解剖发育在出生后数月内才成熟。出生后3周内是视力发育的关键期。在5～6周开始能短暂性固定注视。3周至5个月开始注意认识的面孔。4个月左右开始用手摸东西，说明有一定的注视方向感。4～5个月注意熟悉的面孔，特别是对靶心形和圆形有强烈偏好。（一）婴儿的视力检查1、婴幼儿视力发育情况

6个月左右有一定的深度觉。在出生后12个月内，光感知能力达到成年水平。4～8周岁时视力基本达到成年人水平。双眼视觉发育是从出生后6个月持续到6岁左右，最重要的发育时期在2岁左右。（一）婴儿的视力检查2、婴儿视力检查的方法由于理解和表达问题，婴幼儿的视力检查分为主、客观方法。客观方法以瞳孔反应和眼电图为主，临床上常用的主、客观检查方法以定性为主，简介如下:注视和跟踪注视（fixingandfollowing）：使用小灯源或熟悉人脸（如母亲）来观察婴儿能否注视或跟踪注视，是检查新生儿的最好方法。注视和跟踪注视母亲的方法（一）婴儿的视力检查2、婴儿视力检查的方法视动性眼球震颤（optokineticnystagmus,OKN）：特定频率的条纹鼓在婴儿前慢慢转动，婴儿眼球会跟随注视，眼球跟着转动称为眼震颤的慢相，待不能继续转动立刻回到原位称眼震颤的快相。医师观察婴儿双眼的转动并注意双眼为同时运动并且相当协调，也可以使用眼电图来记录OKN，准确性较高。改变条栅的宽窄以测定婴儿的视力，可以表达一定程度的视觉，排除神经系统的异常。用OKN评估婴儿视力（一）婴儿的视力检查2、婴儿视力检查的方法对遮盖的拒绝：如果眼睛能看见，婴儿就会拒绝被遮盖，可以作为