Rayleigh等色(紅綠等色)
對象:先天紅綠色覺異常(1型・2型)
光源:黃色光(589 nm)vs 紅光(670 nm)+綠光(546 nm)的混合光
裝置:Nagel型異常視色計
原理:紅/綠混合比例與黃色光的等色。L錐體和M錐體的敏感性比與正常不同,會使等色點和等色範圍發生變化。
阿諾瑪羅斯科普是一種精密檢查設備,利用色光混合和單色光等色(配色),對色覺異常的類型和程度進行定量判定。用於需要準確判斷類型,或者必須確診是否存在色覺異常時。
阿諾瑪羅斯科普的主要目的有以下3點。
1907年,德國的Willibald Nagel基於Rayleigh等色原理開發了Nagel型色覺計。此後,它一直被用作色覺異常確診的金標準。由於先天性紅綠色覺異常反映了與紅、綠色光辨別相關的錐體(L錐體和M錐體)異常,因此調節同一波長範圍的Nagel型裝置被認為最適合用於確診。
從色覺異常篩檢到確診,採用分階段的檢查流程。
| 步驟 | 檢查 | 目的 |
|---|---|---|
| 1 | 石原式假同色圖 | 篩檢(檢測是否有色覺異常) |
| 2 | D-15色相排列測驗 | 程度判定(對重度、中等度、輕度進行大致評估) |
| 3 | 異常視色計 | 確診與精確型別判定 |
異常視色計不適合篩檢,但在確定型別與定量評估嚴重程度方面,其精度無可匹敵。
異常視色計的適應症如下。
以下列出各色覺檢查的特性。
| 檢查 | 篩檢 | 類型判定 | 程度判定 | 備註 |
|---|---|---|---|---|
| 石原式假同色表 | ◎ | △ | × | 適用於學校健檢與門診篩檢 |
| D-15色盤 | ○ | ○ | ○(輕至中度) | 適合用來粗略評估嚴重程度 |
| 100色相測試 | ○ | ○ | ◎ | 擅長詳細評估嚴重程度 |
| 色覺異常鏡 | × | ◎(最可靠) | ◎ | 確定診斷的金標準 |
異常視色計檢查耗時,且設備僅限於專門機構,因此不適合用於篩檢3)。
異常視色計基於色彩匹配的原理:受檢者調節光的混合比例,使其達到一致(等色)。
Nagel型異常視色計的目鏡內有一個分成兩半的圓形視野。
受檢者在改變紅/綠比例時,尋找「兩側看起來顏色相同、亮度也相同」的位置。記錄這個一致點(等色點)及其範圍(等色範圍)。
Rayleigh等色(紅綠等色)
對象:先天紅綠色覺異常(1型・2型)
光源:黃色光(589 nm)vs 紅光(670 nm)+綠光(546 nm)的混合光
裝置:Nagel型異常視色計
原理:紅/綠混合比例與黃色光的等色。L錐體和M錐體的敏感性比與正常不同,會使等色點和等色範圍發生變化。
Moreland等色(藍綠色等色)
對象:先天藍黃色覺異常(3型色覺)
光源:藍綠色單色光 vs 藍光+綠光的混合光
裝置:適用於Moreland等色的擴充型裝置
原理:藍/綠混合比例與藍綠色光的等色。可反映S錐體敏感性異常。在Nagel型中無法評估3型色覺。
Rayleigh等色是一種色彩配對方法,用於使黃色單色光(589nm)與紅綠混合光的亮度和顏色一致。正常色覺只會在一定的紅/綠比例下成立等色,但如果L錐體或M錐體異常,等色成立範圍會大幅擴大。在二色覺中,所有混合比例範圍都能成立等色,而在異常三色覺中,等色範圍較寬但有限。將這些差異量化後,可以定量評估色覺類型和程度。
正常色覺者只在接近1:1(綠:紅)的狹窄範圍內才能成立等色。若有色覺異常,等色範圍會擴大,而在二色覺中,可在整個範圍內成立等色。
下列顯示各色覺類型的色覺檢查鏡所見。
| 色覺類型 | 等色範圍(Rayleigh等色) | 亮度調節 | 判定 |
|---|---|---|---|
| 正常色覺 | 接近1:1的狹窄範圍 | 輕微 | 正常 |
| 1型二色覺(protanopia) | 僅用紅光即可在整個範圍(0–73)等色 | 調暗紅光 | 1型二色覺 |
| 1型三色覺(protanomaly) | 偏紅、範圍較廣 | 稍微調暗紅光 | 1型三色覺 |
| 2型二色覺(deuteranopia) | 僅用綠光即可在整個範圍等色 | 幾乎無需亮度調節 | 2型二色覺 |
| 第2型異常三色覺(deuteranomaly) | 偏綠且範圍較廣 | 亮度調節輕微 | 第2型異常三色覺 |
第1型色覺異常的特徵是,由於L錐體缺失或敏感度異常,紅光的相對視敏度(亮度感)降低,因此在配色時會出現將紅光調暗的亮度調節。是否存在這種亮度調節,是區分第1型與第2型最重要的要點。
二色覺的等色範圍可達整個刻度(0~73),而異常三色覺的等色範圍雖比正常更廣,但不會達到全範圍。可根據異常三色覺的等色範圍是否包含正常等色點來評估程度4)。
最重要的鑑別點是亮度調節(相對視敏度)的差異。第1型(protan系)由於L錐體敏感度異常,會覺得紅光較暗,因此在配色時會出現降低紅光亮度的調節。第2型(deutan系)由於M錐體敏感度異常,對亮度感的影響較小,幾乎不需要亮度調節就能完成配色。另外,等色範圍的偏向也不同,第1型傾向偏紅側,第2型傾向偏綠側。
部分職業對色覺有法定標準,需要精確判定類型。對象職種包括飛機駕駛員、鐵路司機、船舶駕駛員、警察、自衛隊員等2)。這些職業僅靠石原式等篩檢檢查是不夠的,可能還需要以色覺異常鏡對等色範圍進行數值評估。
在後天性色覺異常(由視神經疾病、黃斑疾病、藥物性色覺異常等引起)中,等色範圍會隨時間改變,這點是與先天性色覺異常區分的重要特徵。先天性色覺異常在一生中等色範圍都保持穩定,而後天性色覺異常的等色範圍則會隨著原發疾病的活動性而變化5)。因此,懷疑後天性色覺異常時,重複進行異常鏡檢查是有幫助的。
準確記錄先天紅綠色覺異常的類型與程度,有助於根據X連鎖隱性遺傳模式進行遺傳諮詢。帶因女性中也有些會出現輕微的等色範圍擴大,使用異常鏡進行精密評估有時可作為帶因診斷的輔助6)。
由於設備昂貴且操作需要熟練技術,因此通常僅限於大學醫院和專門的眼科機構。一般眼科診所多半沒有異常鏡。
先天紅綠色覺異常的全球盛行率被認為男性約8%、女性約0.5%,且不同族群之間有所差異1)。盛行率因族群與地區而異,據報導,日本男性約5%、女性約0.2%。由於盛行率高,因此在學校健檢與就業前健檢中建立適當的色覺檢查體制十分重要7)。
傳統的光學式異常三色鏡使用鹵素燈和干涉濾光片,但近年來,基於 LED 與顯示器的數位式異常三色鏡開發正在進展3)。數位化可望提升攜帶性,並使其能在專門機構以外實施。
正在研究利用智慧型裝置螢幕的簡易配色檢查。不過,由於會受到螢幕色彩再現特性、校準以及環境光線的影響,目前它還不能取代Nagel型異色視儀。
透過下一代定序對L基因和M基因進行基因型分析,並結合使用異色視儀進行表型評估,研究正在持續進展,以精細解析雜合基因類型與配色範圍之間的關係6)。釐清基因型與表型的對應關係,有望有助於提升遺傳諮詢的準確性。