Rayleigh等色(红绿等色)
对象:先天红绿色觉异常(1型・2型)
光源:黄色光(589 nm)vs 红光(670 nm)+绿光(546 nm)的混合光
装置:Nagel型异常视色计
原理:红/绿混合比例与黄色光的等色。L锥体和M锥体的敏感性比与正常不同,会导致等色点和等色范围发生变化。
阿诺马罗斯科普是一种精密检查设备,利用色光混合和单色光等色(配色),对色觉异常的类型和程度进行定量判断。用于需要准确判断类型,或者必须确诊是否存在色觉异常时。
阿诺马罗斯科普的主要目的有以下3点。
1907年,德国的Willibald Nagel基于Rayleigh等色原理开发了Nagel型色觉计。此后,它一直被用作色觉异常确诊的金标准。由于先天性红绿色觉异常反映了与红、绿色光辨别相关的锥体(L锥体和M锥体)异常,因此调节同一波长范围的Nagel型装置被认为最适合用于确诊。
从色觉异常筛查到确诊,采用分阶段的检查流程。
| 步骤 | 检查 | 目的 |
|---|---|---|
| 1 | 石原假同色图 | 筛查(检测是否存在色觉异常) |
| 2 | D-15色相排列测验 | 程度判定(对重度、中度、轻度进行大致评估) |
| 3 | 异常视色计 | 确诊和精确类型判定 |
异常视色计不适合筛查,但在确定类型和定量评估严重程度方面,其精度无人能及。
异常视色计的适应证如下。
以下列出各色觉检查的特点。
| 检查 | 筛查 | 类型判定 | 程度判定 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 石原式假同色表 | ◎ | △ | × | 适用于学校体检和门诊筛查 |
| D-15色相板 | ○ | ○ | ○(轻至中度) | 适用于粗略评估严重程度 |
| 100色相测试 | ○ | ○ | ◎ | 擅长详细评估严重程度 |
| 色觉异常镜 | × | ◎(最可靠) | ◎ | 确诊金标准 |
异常视色计检查耗时,且设备仅限于专门机构,因此不适合用于筛查3)。
异常视色计基于色彩匹配的原理:受检者调节光的混合比例,使其达到一致(等色)。
Nagel型异常视色计的目镜内有一个分成两半的圆形视野。
受检者在改变红/绿比例时,寻找“两侧看起来颜色相同、亮度也相同”的位置。记录这个一致点(等色点)及其范围(等色范围)。
Rayleigh等色(红绿等色)
对象:先天红绿色觉异常(1型・2型)
光源:黄色光(589 nm)vs 红光(670 nm)+绿光(546 nm)的混合光
装置:Nagel型异常视色计
原理:红/绿混合比例与黄色光的等色。L锥体和M锥体的敏感性比与正常不同,会导致等色点和等色范围发生变化。
Moreland等色(蓝绿色等色)
对象:先天蓝黄色觉异常(3型色觉)
光源:蓝绿色单色光 vs 蓝光+绿光的混合光
装置:适用于Moreland等色的扩展型装置
原理:蓝/绿混合比例与蓝绿色光的等色。可反映S锥体敏感性异常。在Nagel型中无法评估3型色觉。
Rayleigh等色是一种色彩匹配方法,用于使黄色单色光(589nm)与红绿混合光的亮度和颜色一致。正常色觉只会在一定的红/绿比例下成立等色,但如果L锥体或M锥体异常,等色成立范围会大幅扩大。在二色觉中,所有混合比例范围都能成立等色,而在异常三色觉中,等色范围较宽但有限。将这些差异量化后,可以定量评估色觉类型和程度。
正常色觉者只在接近1:1(绿:红)的狭窄范围内才能成立等色。若有色觉异常,等色范围会扩大,而在二色觉中,可在整个范围内成立等色。
下列显示各色觉类型的色觉检查镜所见。
| 色觉类型 | 等色范围(Rayleigh等色) | 亮度调节 | 判定 |
|---|---|---|---|
| 正常色觉 | 接近1:1的狭窄范围 | 轻微 | 正常 |
| 1型二色觉(protanopia) | 仅用红光即可在整个范围(0–73)等色 | 调暗红光 | 1型二色觉 |
| 1型三色觉(protanomaly) | 偏红、范围较广 | 稍微调暗红光 | 1型三色觉 |
| 2型二色觉(deuteranopia) | 仅用绿光即可在整个范围等色 | 几乎无需亮度调节 | 2型二色觉 |
| 2型异常三色觉(deuteranomaly) | 偏绿且范围较广 | 亮度调节轻微 | 2型异常三色觉 |
1型色觉异常的特点是,由于L锥体缺失或敏感度异常,红光的相对视敏度(亮度感觉)降低,因此在配色时会出现把红光调暗的亮度调节。是否存在这种亮度调节,是区分1型和2型最重要的要点。
二色觉的等色范围可达整个刻度(0~73),而异常三色觉的等色范围虽比正常更宽,但不会达到全范围。可根据异常三色觉的等色范围是否包含正常等色点来评估程度4)。
最重要的鉴别点是亮度调节(相对视敏度)的差异。1型(protan系)由于L锥体敏感度异常,会觉得红光更暗,因此在配色时会出现降低红光亮度的调节。2型(deutan系)由于M锥体敏感度异常,对亮度感觉的影响较小,几乎不需要亮度调节就能配色成立。另外,等色范围的偏向也不同,1型倾向于偏红侧,2型倾向于偏绿侧。
部分职业对色觉有法定标准,需要进行精确的类型判定。对象职业包括飞机驾驶员、铁路司机、船舶驾驶员、警察、自卫队员等2)。这些职业仅靠石原式等筛查检查是不够的,可能还需要用色觉异常镜对等色范围进行定量评估。
在获得性色觉异常(由视神经疾病、黄斑疾病、药物性色觉异常等引起)中,等色范围会随时间变化这一点,是与先天性色觉异常相区分的重要特征。先天性色觉异常在一生中等色范围保持稳定,而获得性色觉异常的等色范围会随着原发疾病的活动性而变化5)。因此,怀疑获得性色觉异常时,重复进行异常镜检查是有用的。
准确记录先天红绿色觉异常的类型和程度,有助于基于X连锁隐性遗传模式进行遗传咨询。携带者女性中有些会表现出轻度的等色范围扩大,使用异常镜进行详细评估有时可辅助携带者诊断6)。
由于设备价格昂贵且操作需要熟练技能,因此通常仅限于大学医院和专门的眼科机构。一般眼科诊所往往不配备异常镜。
先天性红绿色觉异常的全球患病率被认为男性约为8%、女性约为0.5%,且不同人群之间存在差异1)。患病率因民族和地区而异,据报道,日本男性约5%、女性约0.2%。由于患病率较高,因此在学校体检和入职前体检中建立适当的色觉检查体系十分重要7)。
传统的光学式异常三色镜使用卤素灯和干涉滤光片,但近年来,基于LED和显示器的数字式异常三色镜的开发正在推进3)。数字化有望提高便携性,并使其能够在专业机构以外进行检查。
正在研究利用智能设备显示屏的简易配色检查。不过,由于会受到显示屏色彩再现特性、校准以及环境光照的影响,目前它还不能替代Nagel型异色视仪。
通过下一代测序对L基因和M基因进行基因型分析,并结合使用异色视仪进行表型评估,研究正在深入推进,以精细解析杂合基因类型与配色范围之间的关系6)。阐明基因型与表型的对应关系有望有助于提高遗传咨询的准确性。