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對比敏感度檢查

一看就懂的重點

Section titled “一看就懂的重點”

1. 什麼是對比敏感度檢查

Section titled “1. 什麼是對比敏感度檢查”
採用 Campbell-Robson 法的對比敏感度函數（CSF）圖表：空間頻率（橫軸 0.16–40 cpd）和對比度（縱軸 0.001–0.50）變化的正弦波光柵圖案
Scarfe P, et al. The Curve Visible on the Campbell-Robson Chart Is Not the Contrast Sensitivity Function. Front Neurosci. 2021;15:626466. Figure 1. PMCID: PMC7985182. License: CC BY.
Campbell-Robson 法的對比敏感度圖表（A 面板），顯示一種正弦波光柵圖案：空間頻率從左到右按對數尺度由 0.16 增至 40 cpd（cycles per degree），對比度從下到上按對數尺度由 0.001 增至 0.50。它對應於正文「1. 什麼是對比敏感度檢查」中討論的對比敏感度函數（CSF）。

對比敏感度檢查是一種視覺功能檢查，用於測量在不同空間頻率（每度週期數：cycles per degree, c/d）下辨識條紋光柵圖案（sine wave grating）的能力。它評估的是視力檢查無法評價的視覺功能品質面向（相當於最高空間頻率處對比閾值的倒數），尤其適用於視力仍保留但主觀視覺功能下降的病例。

空間頻率是指1度視角內所包含的明暗週期數。對比敏感度曲線（Contrast Sensitivity Function，CSF）是以空間頻率（c/d）為橫軸、對比敏感度（對比閾值的倒數）為縱軸的圖形，正常成人眼呈現倒U形的帶通特性。峰值位於中間頻率（3～6 c/d），在高頻與低頻兩端的敏感度都會下降。隨著年齡增加，各頻段的敏感度都會下降。

由於視功能會先出現對比敏感度下降，其次才是視力下降，因此當患者主訴看東西霧霧的但視力沒有下降時，測量對比敏感度是有幫助的。患者主觀上的「霧感」「眩光」「夜間視力下降」常常與對比敏感度下降有關。

對比敏感度檢查的歷史，始於 de Lange 等人在1952年以正弦波光柵進行時間與空間對比敏感度特性的研究。1988年，Pelli 與 Robson 開發出可供臨床使用的標準視表，並作為臨床檢查普及1)。

Q 對比敏感度檢查可以看出什麼？
A

它可以客觀偵測視力檢查無法評估的視功能品質下降。即使視力正常，若有「看東西霧霧的」「夜間看不清楚」「眩光很強」等主訴，測量對比敏感度可量化由白內障、後囊混濁、角膜不規則散光或視神經疾病造成的視功能下降。特別是在纖維化型後囊混濁時，即使視力仍可維持，對比敏感度也可能選擇性下降，因此有助於判斷是否適合進行 Nd:YAG 雷射後囊切開術。

2. 檢查方法（視表、操作與判讀）

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CSV-1000E 對比敏感度視表：臨床檢查裝置，背光面板上排列著 4 種空間頻率 × 8 個對比度等級的圓形光柵圖案
de Oliveira Lage H, et al. Validation of a New Test for Measuring the Contrast Sensitivity Function (Optopad-CSF) at Near Vision. Diagnostics (Basel). 2024;14(13):1377. Figure 1. PMCID: PMC11241259. License: CC BY 4.0.
支架上安裝的 CSV-1000E 背光面板（面板 a）顯示一種檢查裝置，4 個空間頻率 × 8 個對比度等級的圓形光柵圖樣按 4 行排列：3、6、12 和 18 cpd。它對應正文「2. 檢查方法（圖表、操作和判定）」中所介紹的對比敏感度圖表（CSV-1000）。

主要檢查圖表

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圖表名稱空間頻率對比度等級特點
Pelli-Robson 圖表相當於 1 c/d（固定）8 個等級，每級 3 個字母簡便、廣泛普及。字母大小固定，僅對比度變化
FACT (Functional Acuity Contrast Test)1.5/3/6/12/18 c/d（5 級）9 個對比度等級可在多個空間頻率下詳細呈現對比敏感度函數（CSF）
CSV-1000（Vector Vision）3/6/12/18 c/d（4級）8個對比度等級背光式面板。可在各個空間頻率上進行定量評估
CGT-2000（Takagi Seiko）多個空間頻率逐級液晶顯示方式。在日本使用

Pelli-Robson表呈現固定大小的字母（約相當於1 c/d），並透過只逐步降低對比度來測量。在最低對比度下，3個字母中有2個以上能正確辨識的水平，以log單位記錄。它廣泛用於篩檢以及白內障和視神經疾病的監測1)。

FACT和CSV-1000可在多個空間頻率下測量敏感度，並掌握CSF的整體形狀。可識別疾病特異性模式，例如角膜不規則散光時高空間頻率的選擇性敏感度下降，以及視神經疾病中所有頻段的廣泛敏感度下降2)。

檢查步驟

Section titled “檢查步驟”
  • 檢查距離：因表而異（Pelli-Robson：1 m，FACT/CSV-1000：3 m）
  • 照度與亮度：建議採用約85 cd/m²的均勻背景亮度
  • 矯正：在完全屈光矯正下逐眼測量
  • 步驟：記錄各空間頻率下可辨識的最低對比度水平，並繪出CSF

正常值參考

Section titled “正常值參考”
  • 成人正常眼的峰值敏感度：中等空間頻率（3–6 c/d）時的對比敏感度為100–400（對比閾值0.25–1%）
  • Pelli-Robson圖表：正常成人的對數對比敏感度為1.65–1.95（對比閾值2–3%）1)
  • 隨著年齡增加，各頻段的敏感度都會下降，60多歲族群與年輕成人相比約下降0.3個log單位3)
Q 應該使用哪種圖表？
A

用於篩檢和追蹤時，Pelli-Robson圖表簡單且廣泛使用。若要依空間頻率進行詳細評估，可使用FACT或CSV-1000。FACT可在5個空間頻率（1.5–18 c/d）下呈現完整的CSF，因此有助於辨識不同疾病特有的敏感度下降型態。對於多焦點IOL手術前後比較，以及視神經疾病、角膜疾病的精細評估，建議使用多空間頻率圖表。

3. 對比敏感度與視力的關係

Section titled “3. 對比敏感度與視力的關係”

由於視力（Visual Acuity: VA）被定義為高空間頻率側對比閾值的倒數，所以它只是對比敏感度函數（CSF）曲線中的一個點。透過評估整個CSF，對比敏感度檢查可以掌握僅靠視力無法反映的整體視功能。

視功能往往先從對比敏感度下降開始，之後才是視力下降。因此，即使視力正常但主觀上覺得看不清的患者，也可能是對比敏感度已先下降了。以下情況特別容易出現這種差異。

  • 後囊混濁（纖維化型）：在視力維持1.0以上的同時，僅對比敏感度下降
  • 視神經炎恢復期：即使視力恢復到0.8以上，對比敏感度下降也可能長期殘留4)
  • 多焦點IOL術後：即使遠視力和近視力良好，對比敏感度也往往低於單焦點IOL5)

患者主訴如視物模糊、眩光明顯、夜間看不清等，與對比敏感度下降高度相關。即使視力良好，只要有這些主訴，對比敏感度檢查也可作為客觀評估指標。

4. 臨床意義（適應疾病與典型模式）

Section titled “4. 臨床意義（適應疾病與典型模式）”
疾病・狀況敏感度下降的空間頻率特點與臨床意義
後囊混濁（纖維化型）中高空間頻率（選擇性）即使視力正常，對比敏感度也會下降。用於判斷 Nd:YAG 雷射後囊切開術的適應證
白內障全頻段（中間空間頻率尤為明顯）因散射光導致的眩光條件下敏感度下降。核性白內障中特別明顯6)
角膜不規則散光（屈光矯正手術後）高空間頻率（選擇性）反映光學解析極限下降
視神經炎、NAION全空間頻率範圍急性期後，即使視力恢復，對比敏感度下降也可能持續存在4)
弱視中至高空間頻率（取決於類型）下降模式因弱視類型而異
青光眼高空間頻率（早期）可能在視野缺損出現之前就能檢測到7)
多焦點IOL和EDOF IOL術後中至高空間頻率與單焦點IOL相比，對比敏感度有輕微下降的傾向。可用於術前說明5)
年齡相關變化涵蓋所有頻率範圍（在高頻處更早）即使是正常老化，也會在所有頻率範圍內逐漸下降3)

後囊混濁和白內障在對比敏感度檢查中起特別重要的作用。後囊混濁的Elschnig珍珠型通常已經伴有視力下降，但纖維化型在較輕時可只表現為對比敏感度下降，而視力可維持。了解這一差異，可更恰當地決定Nd:YAG雷射後囊切開術的適應症。

在青光眼中，有報告指出，基於與高通解析視野計（HRP）類似的原理，高空間頻率的對比敏感度下降可能早於視野缺損被檢出7)。不過，由於敏感度和特異度不如視野檢查，目前僅具輔助角色。

Q 視力很好卻看不清時怎麼辦？
A

即使視力在1.0左右，如果有「看東西發霧」「眩光強」「夜間看不清」等主訴，也可能是對比敏感度下降。特別常見於後囊混濁（纖維化型）、白內障、屈光矯正術後和視神經疾病恢復期。進行對比敏感度檢查，可以定量評估視力檢查無法偵測到的視功能下降，並客觀判斷是否需要治療。可先用Pelli-Robson圖進行簡便篩檢，必要時再用FACT或CSV-1000按空間頻率進行詳細評估。

5. 後囊混濁的評估與Nd:YAG雷射後囊切開術

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後囊切開術的適應症主要透過裂隙燈顯微鏡的逆照明法，根據混濁的類型和程度推定視功能障礙來決定。由於視功能下降通常先表現為對比敏感度下降，其後才是視力下降，因此當患者有模糊感主訴但視力尚未下降時，測量對比敏感度很有用。

後囊混濁的類型與對視覺功能的影響：

  • Elschnig 珍珠型（層狀化）：殘留晶狀體上皮細胞在後囊上增生並形成層狀化。通常此時視力已經下降
  • 纖維化型（輕度）：僅造成對比敏感度下降，視力則可維持。在這種情況下，僅靠視力檢查可能會漏掉視功能下降

若在判斷 Nd:YAG 雷射後囊切開時能將對比敏感度下降納入考量，即使患者主訴（霧感、眩光）與客觀測量值不一致，也更容易判斷適當的介入時機。

Nd:YAG 雷射後囊切開的手術參考值：

  • 脈衝能量：1.0～2.0 mJ（由低能量開始）
  • 切開模式：十字型或圓形切開（目標直徑 3～4 mm 以上）
  • 主要併發症：眼壓升高（術後 1～2 小時，以降眼壓藥物處理）、IOL 損傷（可能出現凹坑）、玻璃體前脫出

6. 測量原理（空間頻率理論）

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對比的定義

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對比是以 Michelson 公式定義。

對比（C）=（Lmax − Lmin）/（Lmax + Lmin）

這裡，Lmax表示條紋的最高亮度，Lmin表示最低亮度。對比度的值介於0（均勻）到1（最大）之間。對比敏感度（CS）是對比閾值（可辨識的最低對比值）的倒數。

CS = 1 / 對比閾值

人類視覺系統的帶通特性

Section titled “人類視覺系統的帶通特性”

人類視覺系統具有帶通濾波特性，在中等空間頻率（3–6 c/d）時敏感度最高。

  • 低頻時的敏感度下降：這是由側向抑制（lateral inhibition）所致。視網膜與大腦視覺皮質的處理機制會抑制低頻的均勻圖樣
  • 高頻時的敏感度下降：由眼部光學系統的解析極限（像差、繞射）與視網膜光受器的取樣極限（錐體間距）所致

中心窩錐體密度約為150,000〜200,000個/mm²，取樣極限相當於約50〜60 c/d。實際CSF的截止頻率會因光學像差而低於此值。

空間頻率與視力的換算

Section titled “空間頻率與視力的換算”

空間頻率（c/d）與視力的關係如下。

空間頻率（c/d）相當的小數視力
3約0.1
6約0.2
12約0.4
18約0.6
30約1.0
60約2.0

由於視力1.0對應的空間頻率約為30 c/d，因此CSF的高頻上限就是與CSF上的視力相對應的點。

7. 最新研究與未來展望

Section titled “7. 最新研究與未來展望”

qCSF（quick Contrast Sensitivity Function）法透過採用貝葉斯估計的適應性測試演算法，可用傳統方法1/3到1/5的試驗次數估計整個CSF8)。它大幅提升了心理物理測量的效率，並正逐步走向臨床應用。

以平板裝置進行對比敏感度測量也在簡化。已開發出使用智慧型手機和平板電腦LCD顯示器的檢測應用，預期可用於居家監測和大規模篩檢9)。不過，為確保準確性，顯示器亮度與伽瑪特性的校正至關重要，而標準化仍是一項挑戰。

在多焦點IOL與EDOF IOL術後評估中，對比敏感度被定位為重要的結果指標。相關工作持續進行，以客觀評估各種IOL設計對中到高空間頻率對比敏感度的影響，並用於病人說明和裝置選擇5)。

在神經眼科領域，正在研究將對比敏感度作為視神經炎與多發性硬化病情活動指標的有用性。即使視力恢復正常後仍持續存在的對比敏感度下降，可能反映亞臨床軸突損傷4)。

8. 參考文獻

Section titled “8. 參考文獻”

  1. Pelli DG, Robson JG, Wilkins AJ. The design of a new letter chart for measuring contrast sensitivity. Clin Vis Sci. 1988;2(3):187-199.

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  9. Hazel CA, Elliott DB. The dependency of logMAR visual acuity measurements on chart design and scoring rule. Optometry and vision science : official publication of the American Academy of Optometry. 2002;79(12):788-92. doi:10.1097/00006324-200212000-00011. PMID:12512687.

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