眼科教学课件：双眼视基础理论知识

1、双眼视基础理论知识,姜 俭 温州医学院眼视光学院,调 节(accommodation ),概念：人眼为了看清近物而改变眼的屈光力的能力 调节主要靠晶状体前表面的曲率增加而使眼的屈光力增强的,Accommodation,The elastic lens is attached to the circular cilary muscles by the zonalus which is made of inelastic fibres,When the cilary muscles are relaxed, the zonalus pulls tight and keeps the lens fl

2、attened for distant vision,When the cilary muscles contract, it releases the tension on the zonalus and the elastic lens returns to a more rounded shape suitable for near vision,调节的理论,经典的调节理论 Helmholtz调节理论 例外的学说 Schachar理论,HELMHOLTZ调节理论,视远时晶体赤道部向巩膜靠近 睫状肌松弛晶状体悬韧带紧张晶状体变扁平 视近时晶体赤道部远离巩膜 睫状肌收缩晶状体悬韧带松弛晶状体

3、因自身弹性而变凸屈光力增大、直径缩小,HELMHOLTZ老视理论,晶体囊弹性下降+晶体核硬化+睫状肌老化 调节力下降 近阅读/近距离工作困难,HELMHOLTZ理论图示,对Helmholtz理论提出了质疑 提出了调节及老视机制的新假说 应用巩膜扩张术治疗老视,Ronald A. Schachar(University of Chicago,USA),Schachar理论,纵向肌 收缩时睫状环向前，小梁网开放 放射肌 后：前、后韧带松弛 前：赤道部韧带紧张 环状肌 加强放射肌的作用,Schachar理论,睫状肌收缩：前后悬韧带松弛，赤道部韧带紧张 晶状体赤道部张力增加，晶状体周边部变扁（体积变小

4、） 晶状体中央部变突（体积增加） 前后面曲率半径变小 晶状体中央屈光力增大,Schachar理论,晶状体直径随着年龄的增长而增加 晶状体赤道部与睫状肌间距离缩小 前部放射状肌纤维牵引力减少 作用晶状体赤道部牵引力下降 调节逐渐困难，老视出现,SCHACHAR理论图示,调节的分类（1956Health）,反应性调节（blur or reflex accommodation） 器械性调节（proximal accomoodation） 集合性调节（vergence accommodation） 张力性调节（tonic accommodation）,反应性调节,Health（1956）认为是调节产生

5、的主要驱动因素 是人眼对屈光状态的一种自主调节 获得和保持视网膜象的最佳对比度和清晰度 主要对小量的模糊发生反应（可以到2.0D） 刺激因素可能包括人眼视觉的焦深,近感知性调节,由感知近处目标或者仪器引起，甚至可以由纯粹的“想近”引发 可以在开环状态下通过特定的方法来测量 器械性近视(instrument myopia)就是器械性调节的一个证明,开环状态（open-loop）,完全黑暗环境(total dark ) 极低对比度环境(Ganfeld)或空旷视野(empty field) 低空间频率的DOG(difference of Gaussian)视标 针孔镜(pinhole),集合性调节,

6、由会聚和调节系统的中枢连接决定 视网膜的注视侈开 引起会聚 会聚性调节 其量的大小取决于CA/C,张力性调节,无任何有效视觉刺激状态下人眼调节的一种静息状态 可以在开环（open-loop）状态下测得 测量值：1.50D(Leibowitz and Owens1978) 0.5-1.0D（Rosenfield 1993） 空间性近视就是张力性调节存在的明证,调节的解剖,晶状体包括晶状体囊 睫状肌 悬韧带,Lens,Normally clear, the lens sits behind the iris and in front of the vitreous humor. The lens

7、focuses light rays on the back of the eye,晶状体包括晶状体囊,年轻人在调节最大时，前表面的曲率半径从12毫米减少到5毫米，而后表面的曲率半径则从5.5毫米到减少到5毫米 晶状体前顶点前移0.3mm，后顶点后移0.15mm左右 晶状体中央厚度增加0.5mm而赤道部周边直径减少0.4mm,Ciliary body,Located just behind the iris, the ciliary body is instrumental in controlling focusing of the eye and the production of aqu

8、eous fluid.,睫状肌,外侧：纵行；中间：放射状；内侧：环形 平滑肌 主要受副交感神经支配,睫状肌,纵行纤维：最外测；起始于巩膜突；中止于脉络膜上腔前部 放射状纤维：中间层；起始于巩膜突；附着于前部和后部睫状突 环形纤维：内层；起始于巩膜突；末端附着前部睫状突末端的结缔组织,Zonules,The fiber-like processes extending from the ciliary body to the capsule of the lens of the eye. the zonules are responsible for holding the lens of th

9、e eye in its normal position,悬韧带,连接晶状体赤道部和睫状体的纤维组织 由透明、坚硬、无弹性的纤维组成,调节的神经支配,交感神经 副交感神经,副交感神经支配,副交感纤维起自E-W核（中脑动眼神经组合系统） 纤维穿出中脑成为第三对脑神经的主干，然后进入眶隔，穿过眶下裂，并成为动眼神经一部分 动眼神经在睫状神经节发出一支运动根 节后纤维进入眼球内发出睫状短神经，向前穿行于脉络膜腔隙，到达并支配睫状肌,交感神经支配,交感纤维沿着颈交感干走行，在颈上神经节形成突触 节后纤维沿着颈内动脉到达海绵窦 进入眼球后通过睫状神经节的交感根发出两支睫状长神经和一支睫状短神经,交感神经

10、支配作用,交感神经对睫状肌主要是抑制作用，通过-肾上腺素受体完成，主要是2受体。 交感神经的作用较小，最大幅度是-1.5D左右 正常的视觉环境中，交感神经的时间效应比副交感神经的要慢，达到最大效应需要1040秒；而副交感神经只需12秒,Normal Eye Movements,One main objective - foveation Three primary types of movements Extraocular muscles Muscle innervation CNs III, IV, and VI Cranial Nerve nuclei Nuclear and supra

11、nuclear control of each eye movement subtype,Eye Movements,Eye muscles,Movement controlled by muscles,Movement is controlled by six muscle groups, innervated by the 3rd, 4th & 6th cranial nerves.,Movement is driven by visual input and input from the vestibular system. Reflex & voluntary.,Movement ar

12、e classed as saccades, smooth pursuit and vergence.,Objects are tracked using both head & eye movements and keeps the image focussed on the fovea.,Saccadic (high angular velocity) and smooth pursuit movement the eyes move together (conjugate). Vergent movement allows the eyes to converge for close f

13、ocus.,Nystagmus occurs when saccadic movement is followed by repeated smooth pursuit movement.,3 Basic Types of Targeting Movements,Saccades: Quick, darting conjugate movements which direct the eyes to a new target. Smooth pursuit: A slower conjugate movement which allows for tracking of a moving ob

14、ject, or of a stationary object while we are moving. Vergence (Con or Di): A disconjugate movement of both eyes toward the midline to allow for focussing on a near object by adjusting the angle between the eyes.,Eye MovementFunction Smooth pursuitHolds the image of a moving target on the fovea Sacca

15、deBrings new objects of interest onto the fovea VergenceAdjusts the eyes for different viewing distances in depth,Movements that keep the fovea on a visual target,* * * * Conjugate * Disconjugate,Vergence,交替注视较远或较近的物体时，相对于头的位置双眼作镜像运动 目的是使注视目标位于同视点上并保持其位置 检查时所观察的聚散反应是由数个基本的聚散神经支配组合决定的,聚散的分类（1893 Madd

16、ox）,融像性聚散（fusional vergence ） 视差性聚散(反应性聚散accommodative vergence ) 张力性聚散(tonic vergence ) 近感知性聚散(proximal vergence ),辐辏和辐辏需求,辐辏：眼视近物时，为了保持双眼单视而使双眼内转的生理现象 辐辏需求：视近物时保持双眼单视所需要的辐辏量,隐斜和斜视,隐斜：无（打破）融像需求时，两眼视线不对称的眼位 斜视：一眼固视某一目标时，另一眼视线偏离该目标（有融像需求时，双眼视线不对称的眼位）,隐斜(phoria),分离性隐斜 无融像需求 相联性隐斜 双眼融像状态,分离性隐斜,常用分离方法 遮

17、盖：遮盖试验 棱镜分离方法：von Graefe方法 变形方法：Maddox 杆 非融像或独立视标：立体镜隐斜测试卡,调节和辐辏,调节和辐辏联动 调节和辐辏联动的关系由AC/A反应 辐辏和调节联动关系由CA/C反应 AC/A分为计算性和梯度性 计算性AC/A由于受到近感知辐辏影响，相对梯度性AC/A大,调节与辐辏的关系,正常闭环条件下，调节和辐辏是相互作用的，调节可引起辐辏反应（AC），辐辏亦可引起调节反应（CA） 完全黑暗条件下，因为没有受到刺激及其它作用，调节环和辐辏环均打开 DF和DV各代表了黑暗中的调节反应和聚散反应 调节和辐辏的协同作用在黑暗条件下似乎被打破，但也有研究结果提出DF和

18、DV之间存在一定关系,AC/A,每一单位的调节反应引起的调节性辐辏 Stimulus AC/A：平均值约3.5/1（1/17/1） Response AC/A：通常高于stimulus AC/A 有研究发现刚开始近视和迟发性近视者与正视者相比，其AC/A增高，表明在近视发展中可能不仅调节而且辐辏亦有起作用,CA/C,每一单位的分离性辐辏所引起的调节量 20岁左右的年轻人平均约1D/10 与老视化过程高度相关，从20岁到出现老视呈线性下降 与AC/A并非简单的倒数关系，其正常范围与AC/A的倒数不同,调节与辐辏的反馈系统（Dual-interactive feedback model）,Nega

19、tive feedback：A process in which a motor response reduces the stimulus that create it. 正常闭环条件下，由于负反馈机制起作用，调节与辐辏是相互作用的,Steady-state model of the accommodative and vergence system,调节与辐辏的关系,调节集合瞳孔三者联动 联系途径 调节性集合AC 定量AC/A 4/1 集合性调节CA 定量CA/C 1/12,AC/A,刺激性AC/A 调节性集合量/调节刺激 反应性AC/A 调节性集合量/调节反应 调节滞后,临床测量,计算性

20、AC/A 近距离辐辏需求 远距隐斜近距隐斜 调节刺激 梯度性AC/A （隐斜1隐斜2 ） 调节刺激1-调节刺激2 或近距隐斜加+1.00D的近距隐斜 +1.00,临床测量,梯度AC/A（Gradient AC/A） 作两次近距距离Von Graefe测量 基础测量 加+1.00D或-1.00D,计算性AC/A,集合需求 生理性外斜 AC/A 调节刺激 集合需求 近距离(用D来表示) X 瞳距(用厘米来表示)； 生理性外隐斜 NLP DLP 外隐斜为- 内隐斜为+,患者的瞳距为60cm DLP 为4 exo NLP 为 6 eso (40cm) AC/A = 15 - (-6-4)/2.5D =

21、 25/2.5D = 10/1,患者的瞳距60cm DLP 为4 eso NLP 为 2 exo (40cm) AC/A =( 15-4-2)/2.50D = 9/2.5D = 3.6/1,计算性AC/A,Calculated AC/A 的另一个公式为：AC/A = IPD (cm) + NFD(m) (Hn - Hf) IPD = 瞳距 NFD = 近距注视距离 Hn = 近距隐斜视 (内隐斜为负，外隐斜为正) Hf = 远距隐斜,例子5,PD 60 cm NLP =10 exo at 16 AC/A = 6 + 0.40 (-10 + 2) = 2.8/1,双眼视觉（worth 1921）

22、,同时视(simultaneous perception) 各眼能同时感知物像 平面融合(flat fusion) 两眼物像融合为一，但不具深径觉 立体视觉(stereopsis) 产生三维空间得深径觉,双眼融像(binocular fusion),概念：将各眼的像融合成单一物像的过程 分类 运动融像(motor fusion):两眼的聚散运动 感觉融像(sensory fusion)：联合两眼各自的图像形成对视觉空间的认知；是视觉皮层的神经生理和心理的过程,立体视力(streoacuity),立体视觉的分辨率，是能觉察的最小深径差 立体视以弧秒为单位 正常参考值： 40弧秒,What is Stereopsis?,Binocular disparity - lateral difference between the two retinal images. Stereopsis - depth sense based solely on