Kiểm tra Thị giác Lập thể (Stereopsis Testing)

Điểm Chính Tổng Quan

Thị giác lập thể là chức năng não phát hiện độ lệch hai mắt và chuyển đổi thành chiều sâu, chỉ được thiết lập sau khi có sự hợp nhất.
Với thị giác lập thể bình thường, có thể phân biệt chênh lệch chiều sâu 8 cm ở khoảng cách 10 m, cho phép nhận thức chiều sâu rất chính xác.
Titmus Stereotest đo thị giác lập thể gần bằng phương pháp kính phân cực, thực hiện theo thứ tự: fly (3000 giây) → animals (400–100 giây) → circles (800–40 giây). Cần chú ý dương tính giả ở circle và animal.
TNO test là phương pháp chấm ngẫu nhiên với kính đỏ-xanh lá, không có dấu hiệu đơn thị và ít dương tính giả (độ lệch 480–15 giây).
Lang Stereotest là phương pháp nhiễu xạ hình trụ không cần kính, thích hợp để sàng lọc trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ.
Sự phát triển thị giác lập thể bắt đầu từ 3–5 tháng tuổi và thường đạt thị lực lập thể 60 giây vào khoảng 4 tuổi.
Thị lực một mắt đến 0,3 vẫn duy trì thị giác lập thể bình thường, nhưng giảm ở 0,2 và biến mất ở 0,1.

1. Kiểm tra thị giác lập thể là gì?

Thị giác lập thể (stereopsis) là chức năng não phát hiện sự dịch chuyển ngang của hình ảnh chiếu lên võng mạc trái và phải, tức là độ lệch hai mắt (binocular disparity), và chuyển đổi thành chiều sâu. Chức năng này chỉ được thiết lập sau khi có sự hợp nhất; hợp nhất điểm vàng cho phép thị giác lập thể chính xác, trong khi hợp nhất ngoại vi cho phép thị giác lập thể thô.

Với thị giác lập thể bình thường, có thể phân biệt chênh lệch chiều sâu 8 cm ở khoảng cách 10 m, cho phép nhận thức chiều sâu rất chính xác.

Ý nghĩa lâm sàng của kiểm tra thị giác lập thể

Kiểm tra thị lực lập thể được thực hiện với các mục đích sau.

Đánh giá lác: Đánh giá chức năng thị giác hai mắt trước và sau phẫu thuật và xác nhận hiệu quả điều trị
Đánh giá nhược thị: Đánh giá định lượng sự cải thiện chức năng thị giác hai mắt sau điều trị nhược thị
Sàng lọc nhãn khoa nhi: Đánh giá sự phát triển chức năng thị giác và phát hiện sớm bất thường
Đánh giá sau phẫu thuật: Xác nhận phục hồi chức năng thị giác hai mắt sau phẫu thuật lác hoặc đục thủy tinh thể
Kiểm tra việc làm và năng khiếu: Đánh giá thị lực lập thể cần thiết cho công việc chính xác hoặc lái xe ô tô

Đơn vị của thị lực lập thể

Thị lực lập thể (stereoacuity) được biểu thị bằng giây cung (arc second). Số càng nhỏ thì thị lực lập thể càng chính xác.

Người lớn bình thường: khoảng 40-60 giây
Thị lực lập thể cao: 40 giây hoặc ít hơn
Thị lực lập thể thô: khoảng 400-800 giây
Ngưỡng thực tế cho thị lực lập thể: 200 giây hoặc ít hơn

Q Không có thị lực lập thể có ảnh hưởng đến sinh hoạt hàng ngày không?

Ngay cả khi không đạt được thị lực lập thể, thế giới không hề trông phẳng, và không có trở ngại lớn trong các hoạt động hàng ngày. Điều này là do các tín hiệu độ sâu một mắt (phối cảnh, bóng, thị sai chuyển động, v.v.) bổ sung cho nhận thức độ sâu. Tuy nhiên, có thể bất lợi trong các tình huống đòi hỏi chức năng thị giác hai mắt như công việc chính xác, thể thao và lái xe ô tô. Vì điều trị lác hoặc nhược thị có thể cải thiện thị lực lập thể, đánh giá định kỳ rất hữu ích.

2. Các loại và quy trình của phương pháp kiểm tra

Biểu đồ kiểm tra thị giác lập thể chấm ngẫu nhiên (FInD Stereo): Biểu đồ độ sâu kích thích vòng và lõm và hàm đo tâm lý để ước lượng ngưỡng

Wilkins L, et al. FInD stereo: a rapid, sensitive stereoacuity test. PLoS One. 2024;19(6):e0305036. Figure 1. PMCID: PMC11161055. License: CC BY 4.0.

Biểu đồ độ sâu của A) kích thích vòng và B) kích thích lõm trong kiểm tra thị giác lập thể FInD sử dụng hình chấm ngẫu nhiên (dải chênh lệch từ dễ đến khó được trình bày thích ứng) và C) hàm đo tâm lý để ước lượng ngưỡng thị giác lập thể từ phản hồi của người tham gia. Điều này tương ứng với nguyên lý đo ngưỡng thị giác lập thể bằng phương pháp chấm ngẫu nhiên được thảo luận trong phần “Kiểm tra TNO (phương pháp tách màu bổ sung)”.

Kiểm tra đơn giản: Phương pháp hai bút chì và phương pháp luồn vòng

Phương pháp hai bút chì là một kiểm tra rất đơn giản, trong đó hai đầu bút chì được chạm vào nhau. Người được kiểm tra được yêu cầu chạm đầu bút chì của người kiểm tra (giữ cách 33 cm phía trước) bằng đầu bút chì của mình. Trong cả hai kiểm tra, nếu có thể thực hiện bằng cả hai mắt nhưng thất bại khi chỉ dùng một mắt, thì được coi là có chức năng thị giác hai mắt thực tế.

Phương pháp luồn vòng liên quan đến việc tạo một vòng tròn đường kính 2-3 cm, do người kiểm tra giữ, và người được kiểm tra phải luồn một sợi dây uốn cong hình móc qua đó. So với phương pháp hai bút chì, phương pháp này cung cấp ít tín hiệu đơn thị hơn và yêu cầu nhận thức chênh lệch lớn hơn.

Đặc điểm của cả hai kiểm tra:

Kiểm tra tự nhiên có thể thực hiện mà không cần tách hai mắt
Có thể vượt qua bằng cách luyện tập (không phải đo thị giác lập thể chính xác)
Đơn giản và không cần dụng cụ đặc biệt

Kiểm tra thị giác lập thể Titmus (phương pháp kính phân cực)

Kiểm tra này đo chức năng thị giác lập thể ở cự ly gần bằng cách trình bày các mục tiêu có chênh lệch giữa hai mắt thông qua kính phân cực. Các mục tiêu được đặt cách mắt 40 cm.

Quy trình kiểm tra:

Người được kiểm tra được yêu cầu đeo kính phân cực
Đầu tiên, mục tiêu con ruồi với chênh lệch tối đa (3000 giây cung) được trình bày, và kiểm tra xem người được kiểm tra có thể chộp được cánh không
Nếu có thể, các con vật được kiểm tra trong ba giai đoạn (400-100 giây cung)
Sau đó tiến tới 9 mức hình tròn (800 đến 40 giây cung)

Phạm vi thị sai của Kiểm tra thị giác lập thể Titmus:

Mục tiêu	Phạm vi thị sai
Con ruồi (Fly)	Khoảng 3.000 giây cung
Động vật (Animals)	400 đến 100 giây cung
Hình tròn (Circles)	800 đến 40 giây cung

Lưu ý: Vì ở hình tròn và động vật vẫn còn dấu hiệu đơn thị, cần lưu ý khả năng xảy ra dương tính giả.

Q Tại sao Kiểm tra thị giác lập thể Titmus lại cho kết quả dương tính giả?

Trong Kiểm tra thị giác lập thể Titmus, ở phần hình tròn và động vật, đôi khi vẫn còn dấu hiệu đơn thị (như chênh lệch nhỏ in ấn hoặc bóng) có thể nhìn thấy ngay cả khi không đeo kính phân cực. Do đó, bệnh nhân thực sự không có thị giác lập thể vẫn có thể trả lời đúng, dẫn đến dương tính giả. Con ruồi (Fly) có thị sai lớn (khoảng 3.000 giây cung) và ít dấu hiệu đơn thị, nên ít gây dương tính giả. Kiểm tra TNO sử dụng phương pháp chấm ngẫu nhiên không có dấu hiệu đơn thị và được sử dụng như một xét nghiệm bổ sung vì ít dương tính giả.

Kiểm tra TNO (Phương pháp tách màu bổ sung)

Xét nghiệm này sử dụng kính đỏ-xanh để tách hai mắt và đo thị giác lập thể bằng các hình chấm ngẫu nhiên.

Đặc điểm:

Tách hai mắt bằng kính đỏ-xanh lá (phương pháp anaglyph)
Loại bỏ hoàn toàn các tín hiệu đơn thị bằng hình ảnh chấm ngẫu nhiên
Ít dương tính giả
Phạm vi đo: 480 đến 15 giây cung
Xuất sắc trong việc xác nhận sự hiện diện của thị giác hai mắt

Bài kiểm tra Frisby (phương pháp lập thể thực tế)

Đây là phương pháp tự nhiên nhất để đo thị giác lập thể bằng cách sắp xếp các vật thể thực tế ở phía trước và phía sau.

Đặc điểm:

Không sử dụng bộ lọc phân cực hoặc màu bổ sung
Đo lường mà không tách hai mắt
Sử dụng các vật thể ba chiều thực tế, cho phép đánh giá thị giác lập thể sinh lý nhất
Dùng cho khoảng cách gần

Bài kiểm tra Lập thể Lang (phương pháp nhiễu xạ hình trụ)

Phương pháp sử dụng một mảng thấu kính hình trụ để trình chiếu các hình ảnh khác nhau cho mỗi mắt và có thể đánh giá sự hiện diện của thị giác lập thể mà không cần kính.

Đặc điểm:

Không cần kính (phân cực hoặc màu bổ sung)
Chủ yếu dùng để sàng lọc trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ
Có thể áp dụng cho trẻ nhỏ ít hợp tác
Phù hợp để xác nhận có hay không có thị giác lập thể hơn là đo lường định lượng

So sánh các phương pháp kiểm tra:

Phương pháp kiểm tra	Phương pháp tách hai mắt	Dấu hiệu đơn thị	Phạm vi đo	Độ tuổi mục tiêu chính
Phương pháp hai bút chì	Không	Có	Không thể đo định lượng	Mọi lứa tuổi
Phương pháp vòng	Không có	Ít	Không thể định lượng	Tất cả
Bài kiểm tra Titmus	Kính phân cực	Có (vòng tròn/động vật)	3.000 đến 40 giây	Từ 2 tuổi trở lên
Bài kiểm tra TNO	Kính đỏ-xanh	Không có	480 đến 15 giây	Tuổi đi học trở lên
Bài kiểm tra Frisby	Không có	Ít	Phạm vi gần	Tất cả
Bài kiểm tra thị giác lập thể Lang	Nhiễu xạ hình trụ	Ít	Chỉ định lượng thô	Trẻ sơ sinh trở lên

3. Lựa chọn xét nghiệm theo độ tuổi và sự phát triển thị giác lập thể

Quá trình phát triển thị giác lập thể

Các nghiên cứu sử dụng điện thế gợi thị giác (VEP) cho thấy thị giác hai mắt tồn tại ở 2 tháng tuổi, và sự hợp nhất bắt đầu từ 3-5 tháng. Thị giác lập thể được phát hiện trong cùng độ tuổi (3-5 tháng). Chậm nhất là tuần thứ 20, thị giác lập thể được phát hiện ở hơn 75% trẻ em.

Các nghiên cứu sử dụng thẻ điểm ngẫu nhiên báo cáo rằng thị lực lập thể đạt 60 giây cung ở 1 tuổi 5 tháng, nhưng nhìn chung có thể coi thị lực lập thể đạt 60 giây cung vào khoảng 4 tuổi.

Các giai đoạn chính của sự phát triển thị giác lập thể:

2 tháng tuổi: Hình thành thị giác hai mắt
3-5 tháng tuổi: Bắt đầu hợp nhất và thị giác lập thể
20 tuần (khoảng 5 tháng): Hơn 75% trẻ có thể phát hiện thị giác lập thể
Khoảng 4 tuổi: Thị lực lập thể đạt khoảng 60 giây cung

Các xét nghiệm khuyến nghị theo độ tuổi

Độ tuổi	Xét nghiệm khuyến nghị
Trẻ sơ sinh (đến 2 tuổi)	Lang Stereotest, quan sát hành vi
Trẻ nhỏ (2-4 tuổi)	Titmus fly, Lang Stereotest
Trẻ đi học trở lên	Tất cả các mục Titmus, xét nghiệm TNO, xét nghiệm Frisby
Người lớn	Tất cả các xét nghiệm (lựa chọn theo mục đích)

Ở giai đoạn trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ, do mức độ hợp tác thấp, Lang Stereotest không cần kính và quan sát hành vi dễ thực hiện hơn. Ở giai đoạn mẫu giáo, động tác “chộp cánh” của Titmus fly có thể thực hiện như một trò chơi. Từ tuổi đi học trở lên, có thể thực hiện các phép đo chính xác như kiểm tra TNO.

Lưu ý khi kiểm tra

Dưới đây là các điểm cần lưu ý khi lựa chọn kiểm tra theo độ tuổi.

Ở trẻ dưới 3 tuổi, ưu tiên xác nhận có hay không thị giác lập thể hơn là kiểm tra định lượng.
Kính phân cực (Titmus) có thể khó hợp tác đeo ở trẻ nhỏ.
Lang Stereotest phù hợp với trẻ em vì kiểm tra nhanh chóng.
Ở người lớn cũng vậy, hãy chọn kiểm tra theo mục đích (sàng lọc, đánh giá chính xác, kiểm tra năng lực).

4. Mối quan hệ giữa thị giác lập thể và thị lực

Mối quan hệ giữa thị lực và độ nhạy thị giác lập thể

Có một mối quan hệ nào đó giữa thị lực và độ nhạy thị giác lập thể (stereoacuity), nhưng nhiều bệnh nhân bị nhược thị vẫn có độ nhạy thị giác lập thể khá tốt. Khi thị lực giảm xuống dưới một giá trị nhất định, độ nhạy thị giác lập thể cũng giảm mạnh.

Dữ liệu thí nghiệm giảm thị lực một mắt bằng bộ lọc ND:

Thị lực đến 0,3: độ nhạy thị giác lập thể trong phạm vi bình thường
Thị lực 0,2: độ nhạy thị giác lập thể giảm
Thị lực 0,1: thị giác lập thể có thể biến mất

Từ mối quan hệ này, ngay cả khi bị nhược thị trung bình ở một mắt (thị lực khoảng 0,2-0,3), thị giác lập thể vẫn có thể được duy trì. Tuy nhiên, độ nhạy thị giác lập thể độ phân giải cao (40-60 giây cung) dễ bị tổn thương và chỉ có thị giác lập thể thô (mức hàng trăm giây cung) mới có thể được duy trì trong một số trường hợp.

Mối quan hệ giữa Nhược thị và Thị giác lập thể

Trong nhược thị, thị giác lập thể dễ bị tổn thương, nhưng có thể cải thiện nhờ điều trị nhược thị (che mắt lành, chỉnh quang, v.v.).

Các loại nhược thị dễ bị rối loạn thị giác lập thể:

Nhược thị do lác: Do lệch vị trí hai mắt, các điểm tương ứng không được thiết lập, thị giác lập thể bị tổn thương nghiêm trọng
Nhược thị do chênh lệch khúc xạ: Do giảm thị lực một mắt, thị giác lập thể giảm, nhưng có thể phục hồi khi thị lực mắt nhược thị được cải thiện
Nhược thị do thiếu hụt hình ảnh: Trong các trường hợp như đục thủy tinh thể bẩm sinh, nếu thị giác bị che chắn trong thời gian dài, việc phục hồi thị giác lập thể có thể khó khăn

Q Thị giác lập thể có được duy trì ngay cả khi bị nhược thị không?

Điều này khác nhau tùy theo loại và mức độ nhược thị. Thường thì thị giác lập thể vẫn trong phạm vi bình thường cho đến khi thị lực một mắt khoảng 0,3. Trong nhược thị do lác, do lệch vị trí mắt, thị giác lập thể dễ bị tổn thương rõ rệt. Trong nhược thị do chênh lệch khúc xạ, thị giác lập thể có thể phục hồi nếu thị lực mắt nhược thị cải thiện lên 0,3 hoặc hơn. Đánh giá thị giác lập thể sau điều trị nhược thị (che mắt lành, lăng kính, phẫu thuật, v.v.) là chỉ số quan trọng về hiệu quả điều trị.

5. So sánh phương pháp kiểm tra và hướng dẫn lựa chọn

Mức độ phân tách hai mắt và tín hiệu đơn thị

Trong kiểm tra thị giác lập thể, để ngăn ngừa dương tính giả, việc loại bỏ các tín hiệu đơn thị là quan trọng. So sánh mức độ phân tách hai mắt và ít tín hiệu đơn thị trong mỗi bài kiểm tra, có thể sắp xếp như sau.

Theo hướng nhiều tín hiệu đơn thị hơn (nguy cơ dương tính giả cao):

Phương pháp Two pencil → Kiểm tra Frisby → Lang Stereotest → Titmus Stereotest (circle/animal) → Kiểm tra TNO (ít nhất)

Hướng dẫn lựa chọn lâm sàng:

Mục đích sàng lọc (trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ): Lang Stereotest, quan sát hành vi
Đánh giá định tính (có hay không thị giác lập thể): Titmus fly, Lang Stereotest
Đánh giá định lượng (đo chính xác thị lực lập thể): TNO test, vòng tròn Titmus
Khi muốn tránh dương tính giả: TNO test (phương pháp chấm ngẫu nhiên)
Khi khó đeo kính: Lang Stereotest, Frisby test

Khoảng cách đo và thị giác lập thể xa-gần

Hầu hết các xét nghiệm thị giác lập thể lâm sàng được thực hiện ở khoảng cách gần (30–40 cm). Điều này do tính tiện lợi khi thao tác dụng cụ, nhưng không phản ánh hoàn toàn thị giác lập thể trong sinh hoạt hàng ngày (bao gồm cả nhìn xa).

Titmus stereotest: khoảng cách gần (40 cm)
TNO test: khoảng cách gần (khoảng 40 cm)
Frisby test: khoảng cách gần đến trung bình (có thể điều chỉnh)
Phương pháp hai bút chì: khoảng cách gần (33 cm)

Khi cần đánh giá thị giác lập thể xa (ví dụ kiểm tra năng lực nghề nghiệp), hãy sử dụng xét nghiệm thị giác lập thể chuyên dụng cho xa (như thiết bị Howard-Dolman).

6. Cơ chế thần kinh của thị giác lập thể và ứng dụng lâm sàng

Cơ chế thần kinh của thị giác lập thể

Quá trình xử lý thị giác lập thể bắt đầu từ vỏ não thị giác sơ cấp (V1) và liên quan đến hệ thống xử lý thị giác rộng bao gồm V2, V3, V4 và MT.

Các đường dẫn xử lý chính:

Phát hiện độ lệch hai mắt: Ở vỏ não thị giác sơ cấp (V1), đầu vào từ mắt trái và phải được tích hợp, và các tế bào thần kinh hai mắt phản ứng theo độ lệch hoạt động.
Chuyển đổi thành chiều sâu: Thông qua xử lý ở các vùng V2, V4 và MT (V5), thông tin độ lệch được chuyển đổi thành nhận thức chiều sâu.
Đường bụng (đường Cái gì): Tham gia vào nhận dạng hình dạng và màu sắc của vật thể.
Đường lưng (đường Ở đâu): Tham gia vào xử lý vị trí và chuyển động của vật thể, và thị giác lập thể chủ yếu được xử lý ở đường này.

Mối quan hệ giữa dung hợp và thị giác lập thể

Thị giác lập thể giả định sự dung hợp (chức năng kết hợp hình ảnh từ hai mắt thành một). Có hai loại dung hợp:

Dung hợp hố trung tâm: Dung hợp chính xác gần hố trung tâm. Cơ sở của thị giác lập thể chính xác (mức hàng chục giây cung).
Dung hợp ngoại vi: Dung hợp ở võng mạc ngoại vi. Được duy trì ngay cả trong thị giác lập thể thô (mức hàng trăm giây cung).

Trong lác hoặc nhược thị, dung hợp bị suy giảm do đó thị giác lập thể cũng bị suy giảm. Sau phẫu thuật lác, chức năng dung hợp có thể cải thiện và thị giác lập thể có thể phục hồi.

Độ nhạy và giới hạn của kiểm tra thị giác lập thể

Kiểm tra thị giác lập thể hữu ích để sàng lọc nhược thị và lác, nhưng cần chú ý đến các giới hạn sau:

Chỉ kiểm tra thị giác lập thể đơn thuần không thể chẩn đoán xác định nhược thị hoặc lác.
Ngay cả khi thị giác lập thể tốt, vẫn có thể có lác vi lượng (hội chứng cố định đơn nhãn).
Ngay cả khi thị giác lập thể kém, thị lực và vị trí mắt có thể bình thường (các trường hợp chỉ có thị giác lập thể bị suy giảm chọn lọc).
Ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ, khó đạt được sự hiểu biết và hợp tác, dễ dẫn đến kết quả âm tính giả.

Kết quả kiểm tra thị giác lập thể được đánh giá toàn diện kết hợp với kiểm tra thị lực, kiểm tra vị trí mắt và kiểm tra chuyển động mắt.

7. Tài liệu tham khảo

Held R, Birch E, Gwiazda J. Stereoacuity of human infants. Proc Natl Acad Sci U S A. 1980;77(9):5572-5574.
Simons K. A comparison of the Frisby, Random-Dot E, TNO, and Randot circles stereotests in screening and office use. Arch Ophthalmol. 1981;99(3):446-452.
Westheimer G, McKee SP. Stereoscopic acuity for moving retinal images. J Opt Soc Am. 1978;68(4):450-455.
Heron G, Dholakia S, Collins DE, McLaughlan H. Stereoscopic threshold in children and adults. Am J Optom Physiol Opt. 1985;62(8):505-515.
Julesz B. Foundations of Cyclopean Perception. University of Chicago Press; 1971.