立体视检查
一目了然的要点
Section titled “一目了然的要点”1. 什么是立体视觉检查?
Section titled “1. 什么是立体视觉检查?”立体视觉是大脑检测双眼视差(左右视网膜上图像的横向偏移)并将其转换为深度知觉的功能。只有在融合后才能建立。中心凹融合实现精细立体视觉,周边融合实现粗略立体视觉。
正常立体视觉可以精确到在10米外分辨8厘米的深度差异。
立体视觉检查的临床意义
Section titled “立体视觉检查的临床意义”立体视检查用于以下目的。
- 斜视评估:手术前后双眼视功能评估及治疗效果确认
- 弱视评估:弱视治疗引起的双眼视功能改善的定量评估
- 小儿眼科筛查:视觉发育评估及异常早期发现
- 术后评估:斜视矫正术、白内障术后双眼视功能恢复确认
- 就业及适应性检查:精密作业、汽车驾驶等所需立体视力的评估
立体视的单位
Section titled “立体视的单位”立体视力(stereoacuity)以弧秒(arc second)表示。数值越小,表示立体视越精细。
- 正常成人:约40~60弧秒
- 高立体视力:40弧秒以下
- 粗略立体视:约400~800弧秒
- 实用立体视标准:200弧秒以下
即使没有立体视,世界也绝不会看起来是平面的,日常活动不会受到重大影响。这是因为单眼深度线索(透视、阴影、运动视差等)补充了深度知觉。但在需要双眼视功能的场合,如精密作业、运动、驾驶等,可能会处于不利地位。通过斜视或弱视治疗,立体视有时也能改善,因此定期评估是有用的。
2. 检查方法的种类与步骤
Section titled “2. 检查方法的种类与步骤”
简易检查:双笔法和穿环法
Section titled “简易检查:双笔法和穿环法”双笔法是一种非常简单的检查,让患者将两支铅笔的笔尖碰在一起。患者手持铅笔,尝试将其笔尖与检查者手持的铅笔笔尖(位于患者前方33厘米处)相碰。在这两种检查中,如果患者能用双眼完成但单眼失败,则认为存在实用的双眼视觉功能。
穿环法是制作一个直径2-3厘米的环,由检查者手持,让患者将弯成钥匙形状的铁丝穿过环。与双笔法相比,该方法单眼线索较少,对视差的感知要求更高。
两种检查的特点:
- 无需分离双眼即可进行的自然检查
- 可通过训练完成(并非严格的立体视觉测量)
- 简便,无需特殊设备
Titmus立体视觉测试(偏振眼镜法)
Section titled “Titmus立体视觉测试(偏振眼镜法)”该测试使用偏振眼镜向左右眼呈现具有视差的视标,以测量近立体视觉功能。视标置于眼前40厘米处。
检查步骤:
- 让患者佩戴偏振眼镜
- 首先呈现视差最大的苍蝇(3000秒),检查患者是否能做出抓翅膀的动作
- 如果苍蝇可行,则检查三个等级的动物(400-100秒)
- 然后进入9个级别的圆圈(800到40秒弧)。
Titmus立体视测试的视差范围:
| 视标 | 视差范围 |
|---|---|
| 苍蝇 | 约3000秒弧 |
| 动物 | 400到100秒弧 |
| 圆圈 | 800到40秒弧 |
注意: 在圆圈和动物中,单眼线索仍然存在,因此需要记住可能出现假阳性。
在Titmus立体视测试的圆圈和动物中,即使不戴偏振眼镜也能看到的单眼线索(如印刷的轻微凹凸、阴影等)可能仍然存在。因此,即使患者实际上没有立体视觉,也可能出现假阳性。苍蝇的视差较大(约3000秒弧),单眼线索较少,因此假阳性不易出现。TNO测试使用随机点图,没有单眼线索,作为假阳性较少的补充测试使用。
TNO测试(补色分离法)
Section titled “TNO测试(补色分离法)”该测试使用红绿眼镜分离双眼,通过随机点图形测量立体视觉。
特点:
- 使用红绿眼镜(互补色法)进行双眼分离
- 随机点图形完全消除单眼线索
- 假阳性少
- 测量范围:480~15秒
- 在确认有无双眼视方面表现出色
Frisby测试(实体立体法)
Section titled “Frisby测试(实体立体法)”这是通过实际物体的前后排列来测量立体视觉的最自然方法。
特点:
- 不使用偏振或互补色滤镜
- 无需双眼分离即可测量
- 使用真实的三维物体,能够进行最生理性的立体视觉评估
- 用于近视力
Lang立体测试(圆柱衍射法)
Section titled “Lang立体测试(圆柱衍射法)”该方法利用柱面透镜阵列向双眼呈现不同图像,无需眼镜即可评估立体视觉的有无。
特点:
- 无需眼镜(偏振或补色)
- 主要用于婴幼儿及儿童的筛查
- 即使配合度低的幼儿也可适用
- 更适合确认立体视的有无,而非定量测量
各检查方法的比较:
| 检查方法 | 双眼分离法 | 单眼线索 | 测量范围 | 主要适用年龄 |
|---|---|---|---|---|
| 两笔法 | 无 | 有 | 无法定量 | 所有年龄 |
| Lang立体视测试(圆柱衍射法) | 无 | 少 | 无法定量 | 所有年龄 |
| Titmus立体视测试 | 偏振眼镜 | 有(圆形/动物) | 3000至40秒 | 2岁以上 |
| TNO测试 | 红绿眼镜 | 无 | 480至15秒 | 学龄儿童及以上 |
| Frisby测试 | 无 | 少 | 近距范围 | 所有 |
| Lang立体视测试 | 圆柱衍射 | 少 | 仅粗略定量 | 婴幼儿及以上 |
3. 按年龄选择检查与立体视发育
Section titled “3. 按年龄选择检查与立体视发育”立体视的发育过程
Section titled “立体视的发育过程”使用视觉诱发电位(VEP)的研究表明,出生后2个月时已存在双眼视觉,出生后3至5个月时开始融合。立体视也在相同的年龄范围(出生后3至5个月)被检测到。最晚在出生后20周,超过75%的儿童可检测到立体视。
使用随机点卡片的研究报告称,出生后1年5个月时立体视锐度可达60秒弧,但一般认为大约在4岁时达到60秒弧的立体视锐度。
立体视发育的关键时期:
- 出生后2个月:双眼视觉建立
- 出生后3~5个月:融合与立体视觉开始
- 出生后20周(约5个月):超过75%的儿童可检测到立体视觉
- 4岁左右:立体视锐度达到约60秒
按年龄推荐检查
Section titled “按年龄推荐检查”| 年龄 | 推荐检查 |
|---|---|
| 婴幼儿(~2岁) | Lang立体视测试、行为观察 |
| 幼儿(2~4岁) | Titmus苍蝇图、Lang立体视测试 |
| 学龄儿童及以上 | Titmus全套、TNO测试、Frisby测试 |
| 成人 | 所有检查(根据目的选择) |
婴幼儿期配合度低,因此无需眼镜的Lang立体视测试和行为观察易于实施。幼儿期可将Titmus苍蝇的“抓翅膀动作”作为游戏进行。学龄期以后,可以进行像TNO测试这样的精确测量。
检查注意事项
Section titled “检查注意事项”根据年龄选择检查的注意事项如下所示。
- 对于3岁以下儿童,优先确认立体视的“有无”而非定量检查。
- 偏光眼镜(Titmus)有时难以获得幼儿的佩戴配合。
- Lang立体视测试检查时间短,适合儿童。
- 对于成人,也应根据目的(筛查、精确评估、适应性检查)选择检查。
4. 立体视与视力的关系
Section titled “4. 立体视与视力的关系”视力与立体视力的关系
Section titled “视力与立体视力的关系”视力与立体视力之间存在某种关联,但许多弱视患者仍表现出相当良好的立体视力。当视力下降到一定水平以下时,立体视力也会急剧下降。
使用ND滤光片降低单眼视力的实验数据:
- 视力降至0.3:立体视力在正常范围内。
- 视力0.2:立体视力下降。
- 视力0.1:立体视可能消失。
从这种关系来看,即使单眼中度弱视(视力约0.2至0.3),立体视也可能得以保留。但高精细立体视力(40至60秒角)容易受损,有时仅保留粗糙立体视(数百秒角水平)。
弱视与立体视的关系
Section titled “弱视与立体视的关系”弱视患者立体视功能容易受损,但通过弱视治疗(如遮盖健眼、光学矫正等)可能改善立体视功能。
容易发生立体视障碍的弱视类型:
- 斜视性弱视:由于双眼眼位偏移,无法建立对应点,立体视功能严重受损。
- 屈光参差性弱视:单眼视力下降导致立体视功能降低,但弱视眼视力改善后可能恢复。
- 形觉剥夺性弱视:如先天性白内障等导致长期视觉剥夺,立体视功能恢复可能困难。
5. 检查方法的比较与选择指南
Section titled “5. 检查方法的比较与选择指南”双眼分离程度与单眼线索
Section titled “双眼分离程度与单眼线索”在立体视检查中,排除单眼线索对于防止假阳性至关重要。根据双眼分离的强度和单眼线索的多少,各检查方法可整理如下。
单眼线索较多(假阳性风险较高)的方向:
- Two pencil法 → Frisby test → Lang Stereotest → Titmus立体视检查(circle/animal) → TNO检查(最少)
临床选择指南:
- 筛查目的(婴幼儿):Lang Stereotest、行为观察
- 定性评估(立体视是否存在):Titmus苍蝇图、Lang立体视测试
- 定量评估(立体视锐度的精确测量):TNO测试、Titmus圆圈
- 需要避免假阳性时:TNO测试(随机点法)
- 佩戴眼镜困难时:Lang立体视测试、Frisby测试
测量距离与远距/近距立体视
Section titled “测量距离与远距/近距立体视”大多数临床立体视检查在近距(30-40厘米)进行。这是由于检查器械操作上的便利性,但并不能完全反映日常生活中的立体视(包括远距)。
- Titmus立体视测试:近距(40厘米)
- TNO测试:近距(约40厘米)
- Frisby测试:近距至中距(可调节)
- 两笔法:近距(33厘米)
当需要评估远距立体视时(如职业适应性检查),使用远距专用立体视检查(如Howard-Dolman装置)。
6. 立体视的神经机制与临床应用
Section titled “6. 立体视的神经机制与临床应用”立体视的神经机制
Section titled “立体视的神经机制”立体视的处理从视觉皮层(V1区)开始,涉及V2、V3、V4、MT区等广泛的视觉处理系统。
主要处理通路:
- 双眼视差的检测:在初级视觉皮层(V1)中,左右眼的输入被整合,根据视差做出反应的双眼神经元发挥作用。
- 转换为深度:经过V2、V4和MT(V5)区域的处理,视差信息被意识化为深度知觉。
- 腹侧通路(What通路):参与物体形状和颜色的识别。
- 背侧通路(Where通路):参与物体位置和运动的处理,立体视觉主要在此通路中处理。
融合与立体视觉的关系
Section titled “融合与立体视觉的关系”立体视觉以融合(将双眼图像合二为一的功能)为前提。融合有以下两种类型:
- 中心凹融合:中心凹附近的精确融合。精细立体视觉(数十秒级别)的基础。
- 周边融合:周边视网膜的融合。即使在粗略立体视觉(数百秒级别)中也能维持。
在斜视和弱视中,融合功能受损,因此立体视觉也受损。斜视手术后,融合功能改善有时可使立体视觉恢复。
立体视觉检查的敏感性与局限性
Section titled “立体视觉检查的敏感性与局限性”立体视觉检查对弱视和斜视的筛查有用,但需注意以下局限性:
- 仅凭单一的立体视觉检查无法确诊弱视或斜视。
- 即使立体视觉良好,也可能存在微小斜视(单眼注视综合征)。
- 即使立体视觉不良,视力和眼位也可能正常(仅立体视觉选择性受损的病例)。
- 婴幼儿难以理解和配合检查,容易产生假阴性。
立体视检查的结果应与视力检查、眼位检查、眼球运动检查相结合进行综合判断。
7. 参考文献
Section titled “7. 参考文献”- 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.