استریوپسیس استاتیک
تعریف: استریوپسیسی که در آن نابرابری (دیسپریته) در طول زمان تغییر نمیکند.
ابزارهای اندازهگیری: بسیاری از تستها مانند Titmus، TNO، Lang، Frisby و Randot با آن سازگار هستند.
کاربرد: ارزیابی کمی توانایی بینایی سهبعدی پایه.
استریوپسیس (دید سهبعدی) عملکردی است که در آن مغز، جابهجایی افقی تصاویر (نابرابری دوچشمی) ایجاد شده در شبکیه چشم چپ و راست را تشخیص داده و آن را به عمق تبدیل میکند. این بالاترین سطح بینایی دوچشمی است که از طریق بازسازی نابرابری دوچشمی، ادراک عمق را فراهم میکند.
ریشه واژه استریوپسیس از یونانی به معنای «جامد» و «قدرت بینایی» گرفته شده است. در اواخر دهه ۱۸۳۰، چارلز ویتستون مفهوم نابرابری دوچشمی را مطرح کرد و نشان داد که وقتی هر دو چشم روی یک نقطه در فضا متمرکز میشوند، اشیای نزدیک و دور تصاویر متفاوتی روی نقاط مختلف شبکیه ایجاد میکنند.
ساختار سهمرحلهای بینایی دوچشمی به ترتیب شامل ادراک همزمان (simultaneous perception)، همآمیزی (fusion) و استریوپسیس (stereopsis) است. استریوپسیس تنها پس از برقراری همآمیزی قابل دستیابی است.
دقت دید سهبعدی بر حسب ثانیه قوس (seconds of arc) اندازهگیری میشود. رابطه به این صورت است: ۳۶۰ درجه → هر درجه ۶۰ دقیقه قوس → هر دقیقه ۶۰ ثانیه قوس. هرچه مقدار کمتر باشد، دقت بیشتر است. در دید سهبعدی طبیعی، فرد میتواند تفاوت عمق ۸ سانتیمتری را در فاصله ۱۰ متری تشخیص دهد.
تفاوت بین دید سهبعدی و حس عمق روزمره نیز نیاز به توضیح دارد. دید سهبعدی حسی است که از پردازش اطلاعات دو چشم به دست میآید، اما حس عمق به اصطلاح میتواند با نشانههای عمق تکچشمی (مانند پرسپکتیو خطی، اندازه، بافت و سایر نشانههای تکچشمی) نیز ایجاد شود. حتی اگر فرد دید سهبعدی نداشته باشد، جهان را به صورت دو بعدی نمیبیند و معمولاً اختلال عمدهای در فعالیتهای روزمره ایجاد نمیشود.
توسعه و دوره بحرانی به شرح زیر است. دید سهبعدی در بدو تولد وجود ندارد و از حدود ۳ ماهگی که وضعیت چشمها پایدار میشود، شروع به توسعه میکند. حساسیت در ۶ ماهگی تا ۱ سالگی به حداکثر میرسد و در حدود ۱۵ سالگی از بین میرود. برای کسب دید سهبعدی دقیق (fine stereopsis)، اصلاح وضعیت چشم در چند هفته اول تا حداکثر چند ماه پس از تولد ضروری است و جراحی تا حدود ۲ سالگی فقط میتواند دید سهبعدی خشن (coarse stereopsis) را ایجاد کند.
حتی بدون دید سهبعدی، درک عمق از طریق نشانههای تکچشمی مانند پرسپکتیو خطی و تغییر اندازه امکانپذیر است، بنابراین اختلال عمدهای در فعالیتهای روزمره ایجاد نمیشود. با این حال، درک عمق دقیق مانند تشخیص تفاوت ۸ سانتیمتری در فاصله ۱۰ متری فقط با دید سهبعدی ممکن است و ممکن است در گرفتن توپ در ورزشهای توپی یا کارهای دقیق مشکل ایجاد شود.
برای برقراری دید دوچشمی طبیعی، سه شرط زیر لازم است.
عوامل زیر که این فرآیندها را مختل میکنند، علل اصلی نقص دید سهبعدی هستند.
اختلال بینایی در هشت سال اول زندگی، صرف نظر از شدت و مدت، میتواند از رشد ادراک بینایی جلوگیری کند. اختلال بینایی پس از این دوره منجر به از دست دادن دید سهبعدی نمیشود، اما تغییرات تطبیقی رخ میدهد.
دید سهبعدی از حدود ۳ ماهگی شروع به رشد میکند و حساسیت آن در ۶ ماه تا ۱ سالگی به حداکثر میرسد. برای کسب دید سهبعدی دقیق، اصلاح وضعیت چشمها در هفتهها تا ماههای اول پس از تولد ضروری است و پس از آن ممکن است فقط دید سهبعدی خشن به دست آید. دوره بحرانی بینایی تا ۸ سالگی (در عمل بالینی تا حدود ۱۰ سالگی امکان بهبود وجود دارد) است، اما دوره حساسیت عملکرد بینایی دوچشمی زودتر از دید سهبعدی و بینایی به پایان میرسد.
آزمایش دید سهبعدی یک آزمایش ذهنی است و برای ارزیابی صحیح پاسخ فرد، درک عملکرد بینایی دوچشمی طبیعی و غیرطبیعی و شناخت ویژگیهای هر روش آزمایش ضروری است.
اصول انتخاب شرایط آزمایش: هرچه اتاق تاریکتر باشد، همجوشی دشوارتر میشود. سرکوب در شرایط نزدیک به دید روزمره آسانتر رخ میدهد و هرچه از دید روزمره دورتر شویم، سرکوب دشوارتر میشود. بسته به اینکه «وضعیت بینایی دوچشمی در دید روزمره مورد نظر است یا توانایی بالقوه بینایی دوچشمی»، باید روش و شرایط آزمایش را تغییر داد. همچنین آزمایشهای عملکرد حسی باید قبل از آزمایشهای تفکیک (مانند تست پوشش) انجام شوند.
آزمایش دید سهبعدی به دو دسته آزمایش ایستا و آزمایش پویا تقسیم میشود. آزمایشهای ایستا نیز بر اساس روش جداسازی دوچشمی به روش قطبش، روش قرمز-سبز، روش استریوسکوپ واقعی، روش پراش استوانهای و بدون عینک جداسازی طبقهبندی میشوند.
خلاصهای از آزمایشهای اصلی دید استریوسکوپی نزدیک به شرح زیر است.
| نام آزمایش | روش جداسازی | محدوده اختلاف منظر (ثانیه قوسی) | سن مناسب | ویژگیها |
|---|---|---|---|---|
| تست استریو تیتموس | قطبی | 40 تا 3000 ثانیه قوسی | از 2 سالگی | رایجترین. احتمال مثبت کاذب وجود دارد |
| تست استریو TNO | قرمز-سبز | 15 تا 480 ثانیه قوسی | از 2.5 سالگی | بدون مثبت کاذب. برای ارزیابی دید استریو پیشرفته عالی است |
| تست استریو فرازبی | هیچ (استریو واقعی) | 20 تا 600 ثانیه قوسی | از 3 سالگی | نزدیکترین به دید روزمره |
| تست استریو لنگ | شکست استوانهای | ۲۰۰ تا ۱۲۰۰ ثانیه قوسی | از ۲ سالگی | بدون نیاز به عینک. مناسب برای غربالگری |
| تست استریو Randot | قطبی | 20 تا 500 ثانیه قوسی | از 2 سالگی | نقاط تصادفی. مثبت کاذب کم |
این رایجترین تست استریو بینایی نزدیک است. با عینک پلاریزه دو چشم از هم جدا میشوند و تست در شرایط نزدیک به دید روزمره انجام میشود. فاصله تست ۴۰ سانتیمتر و با اصلاح کامل بینایی انجام میشود.
ساختار و مراحل به شرح زیر است:
نقص این روش این است که به دلیل الگوی جامد، مثبت کاذب ناشی از نشانههای تکچشمی ممکن است رخ دهد. در صورت مبهم بودن پاسخ، عینک را وارونه کنید و وجود یا عدم وجود درک عمق را بررسی کنید. با استفاده از R/L زیر Fly و دایره (1) میتوان سرکوب را نیز تشخیص داد.
این یک تست دید نزدیک استریو با استفاده از الگوی نقطهای تصادفی است. چشمها با عینک قرمز-سبز جدا میشوند. این تست با شرایطی انجام میشود که با دید روزمره تفاوت زیادی دارد و مستعد سرکوب است. در فاصله ۴۰ سانتیمتری و با اصلاح کامل بینایی انجام میشود.
مهمترین ویژگی آن عدم وجود مثبت کاذب ناشی از نشانههای تکچشمی است و اگر نتیجه TNO stereo test خوب باشد، میتوان نتیجه گرفت که فرد دارای عملکرد استریوسکوپی پیشرفته است.
این یک آزمون دید استریو نزدیک است که در آن یک توری پراش (عدسیهای استوانهای) درون یک صفحه تعبیه شده است. بدون نیاز به عینک مخصوص قابل انجام است و حتی در کودکان حدود ۲ سال نیز قابل اجراست. به طور گسترده به عنوان غربالگری در معاینات ۳ سالگی و معاینات مدارس استفاده میشود.
این یک الگوی نقطهای تصادفی است، اما عیب آن این است که با کج کردن صفحه، نشانههای تکچشمی دیده میشود. صفحه باید همیشه از روبرو به بیمار نشان داده شود.
از دو صفحه پلاستیکی شفاف استفاده میشود. یک الگوی مشابه در جلو و سه الگو در پشت چاپ شده است و ضخامت خود صفحه به عنوان اختلاف منظر عمل میکند. سه صفحه با ضخامتهای مختلف (۶ میلیمتر، ۳ میلیمتر و ۱٫۵ میلیمتر) وجود دارد و با تغییر فاصله معاینه میتوان اختلاف منظر را نیز تغییر داد. از آنجایی که معاینه با اشیاء سهبعدی واقعی و بدون استفاده از عینک مخصوص انجام میشود، نزدیکترین ارزیابی دید سهبعدی به دید روزمره امکانپذیر است. سن مناسب: ۳ سال به بالا، محدوده اختلاف منظر: ۶۰۰ تا ۲۰ ثانیه، فاصله معاینه: ۳۰ تا ۸۰ سانتیمتر.
لازم به ذکر است که این آزمایشهای عملی به دلیل امکان قبولی در آنها از طریق تمرین، به جای اندازهگیری دقیق عملکرد استریو، به عنوان ارزیابی تقریبی درک عمق در نزدیک در نظر گرفته میشوند.
Titmus از روش قطبش با الگوی جامد استفاده میکند، بنابراین ممکن است نتایج مثبت کاذب ناشی از نشانههای تکچشمی رخ دهد. TNO از روش قرمز-سبز با الگوی نقطهای تصادفی استفاده میکند که نتایج مثبت کاذب ندارد و اگر نتایج TNO خوب باشد، میتوان نتیجه گرفت که فرد دارای دید سهبعدی پیشرفته است. Titmus برای ارزیابی در شرایط نزدیک به دید روزمره و TNO برای اندازهگیری دقیق دید سهبعدی مناسب است.
هیچ روش درمانی استانداردی برای درمان مستقیم نقص دید سهبعدی وجود ندارد و درمان بیماری زمینهای اساس کار است.
مغز اختلاف دوچشمی را تشخیص میدهد و نورونهای انتخابی برای اختلاف را تحریک میکند تا فرکانس تولید پتانسیل عمل را افزایش دهد و رابطه بین دو تصویر را رمزگذاری کند.
هوروپتر (مسیر دید واحد) مجموعه نقاطی است که تقریباً در همان عمق نقطه تثبیت قرار دارند و بر روی نقاط متناظر شبکیه هر دو چشم تصویر میشوند. هوروپتر هندسی و هوروپتر تجربی وجود دارد. نقاط روی هوروپتر به دلیل تصویر شدن بر روی نقاط متناظر شبکیه به صورت واحد دیده میشوند، اما خارج از هوروپتر اختلاف دوچشمی ایجاد میشود.
حیطه همجوشی پانوم ناحیهای است که در آن برای اختلاف ناشی از اشیاء کمی دور از هوروپتر، همجوشی بدون دوبینی رخ میدهد. اختلاف درون حیطه همجوشی پانوم به دید سهبعدی تبدیل میشود و اختلاف زیاد خارج از آن باعث دوبینی میشود.
در مورد نقاط متناظر شبکیه، حفره مرکزی هر دو چشم جهت دید مشترک دارند و نقاط شبکیه گیجگاهی با فاصله مساوی از حفره مرکزی با نقاط شبکیه بینی چشم دیگر متناظر هستند. همجوشی حفره مرکزی دید سهبعدی دقیق و همجوشی محیطی دید سهبعدی تقریبی را ایجاد میکند.
استریوپسیس استاتیک
تعریف: استریوپسیسی که در آن نابرابری (دیسپریته) در طول زمان تغییر نمیکند.
ابزارهای اندازهگیری: بسیاری از تستها مانند Titmus، TNO، Lang، Frisby و Randot با آن سازگار هستند.
کاربرد: ارزیابی کمی توانایی بینایی سهبعدی پایه.
بینایی سهبعدی پویا
تعریف: بینایی سهبعدی که در آن اختلاف منظر بهطور زمانی تغییر میکند (هدف متحرک است).
ابزار اندازهگیری: روش سهمیلهای، دستگاه تست بینایی سهبعدی چندگانه.
کاربرد: ارزیابی درک عمق در محیط عملکرد واقعی.
عملکرد طبیعی بینایی دوچشمی بهعنوان «قابلیت دید همزمان بدون سرکوب، داشتن همجوشی طبیعی، و تشخیص نابرابری دوچشمی کمتر از ۶۰ ثانیه قوسی برای دستیابی به دید سهبعدی» تعریف میشود.
مقادیر طبیعی همجوشی حرکتی: جهت همگرایی ۲۵ درجه، جهت واگرایی ۵ درجه، جهت عمودی ۱ تا ۲ درجه، و جهت چرخشی حدود ۸ درجه.
مقادیر طبیعی دامنه همجوشی (در استریوسکوپ بزرگ): افقی ۴- تا ۲۵+ درجه، عمودی ۱ تا ۲.۵ درجه، چرخشی ۶ تا ۱۰ درجه.
هنگامی که اختلاف بینایی از حد قابل جبران توسط مغز فراتر رود، مغز چشم ضعیفتر را سرکوب میکند. این امر باعث از دست رفتن دید سهبعدی میشود، اما از دوبینی محافظت میکند. سرکوب به عنوان یک پارامتر مستقل و قابل اصلاح در نظر گرفته میشود و کاهش آن ممکن است به بهبود دید سهبعدی منجر شود.
نشانههایی که حتی با یک چشم نیز درک عمق را ممکن میسازند عبارتند از: پرسپکتیو خطی، اندازه، ترتیب (همپوشانی)، تغییر و گرادیان بافت، عدم تمرکز، رنگ، مه، و اندازه نسبی. این نشانهها مفید هستند اما مستعد تأثیر توهمات بینایی میباشند.
لی و همکاران (2024) یک مطالعه تصادفی کنترلشده روی 40 بزرگسال جوان با بینایی طبیعی (همگی غیربازیکن) انجام دادند1). گروه بازی سهبعدی (21 نفر) مجموعاً 40 ساعت (20 جلسه 2 ساعته، طی 4 تا 5 هفته) یک بازی تیراندازی اول شخص سهبعدی پلیاستیشن را انجام دادند و گروه بازی دوبعدی (19 نفر) همان بازی را در حالت دوبعدی به مدت مشابه انجام دادند. از یک تلویزیون سهبعدی فعال 32 اینچی (با نرخ تازهسازی 240 هرتز) استفاده شد و تنها گروه بازی سهبعدی از عینک سهبعدی شاتر فعال استفاده کردند.
در نتیجه، دید استریوسکوپی در گروه 3DVG به میزان 33% بهبود یافت (نرخ بهبود 4.8±26.6%)، در حالی که در گروه 2DVG تغییر معناداری مشاهده نشد (نرخ بهبود 3.0±1.8%). تحلیل آماری با ANOVA اندازهگیری مکرر دوطرفه F=17.621, p<0.001 و بهبود در گروه 3DVG با Bonferroni t=5.544, p<0.001 بود1). شرکتکنندگانی که آستانه دید استریوسکوپی پایه بالاتری داشتند، تمایل به بهبود بیشتری نشان دادند. حساسیت کنتراست دوچشمی تغییر معناداری نداشت (F=0.423, p=0.524) که نشاندهنده بهبود اختصاصی در دید استریوسکوپی است.
مطالعات پیشین بهبود دید و دید استریوسکوپی با بازیهای ویدئویی سهبعدی در بزرگسالان مبتلا به آمبلیوپی را گزارش کردهاند (Li et al. 2011, 2018). پیامد بالینی این مطالعه این است که آموزش با بازیهای ویدئویی سهبعدی ممکن است برای بهبود دید استریوسکوپی در بیماران مبتلا به اختلالات بینایی دوچشمی مفید باشد1).
درمان دوچشمی (dichoptic treatment) که هدف آن سرکوب است، به عنوان رویکردی برای بهبود عملکرد چشم تنبل در شرایط دید دوچشمی مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین، دینگ و لوی (2011) بهبود دید استریوسکوپی را از طریق یادگیری ادراکی در بزرگسالان مبتلا به اختلال دید دوچشمی گزارش کردهاند که نشاندهنده احتمال باقیماندن انعطافپذیری پس از دوره بحرانی است.
مطالعه لی و همکاران (2024) نشان داد که بزرگسالان سالم با انجام 40 ساعت بازی ویدیویی سهبعدی، دید استریوسکوپی خود را حدود 33% بهبود میبخشند. با این حال، این یافته در مرحله تحقیقاتی است و به عنوان یک روش استاندارد پزشکی تثبیت نشده است. برای کاربرد بالینی، مشورت با پزشک معالج ضروری است.