趙新恒 王雁 張琳 李夢迪 張妍

隨著人們生活水平的提高，視覺質(zhì)量逐漸受到更多的關(guān)注。日常生活中要面臨各種復(fù)雜的視覺環(huán)境，視力檢測僅反映高空間頻率視標(biāo)在高對比度下的視覺功能，無法全面評估人眼在日常生活中的視覺表現(xiàn)[1-2]。對比敏感度測試作為一種更全面的主觀視覺質(zhì)量評估手段，在屈光手術(shù)及白內(nèi)障手術(shù)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。不同環(huán)境亮度下對比敏感度測試可以更加全面地反映人眼主觀視覺質(zhì)量。但是傳統(tǒng)對比敏感度測量耗費(fèi)時間較長，近年來對比敏感度測量設(shè)備不斷涌現(xiàn)[3-6]，我們嘗試在三種環(huán)境亮度下利用中等空間頻率的視標(biāo)來測量對比度閾值，以此反映不同環(huán)境亮度下的視覺質(zhì)量，并探究影響不同環(huán)境亮度下對比度閾值的主要像差及像差組合。

1 資料與方法

1.1 資料與分組本研究為橫斷面研究，選取2018年12月至2019年2月于天津市眼科醫(yī)院屈光手術(shù)中心就診的近視及近視散光患者98例(196眼)，男64例、女34例，年齡17～45(22.63±5.17)歲。等效球鏡度-1.63～-9.25(-5.27±1.64)D。在三種環(huán)境亮度下分別以對比度閾值中位數(shù)為界對被檢者分組，亮環(huán)境下對比度閾值<15%為B1組，≥15%為B2組。暗環(huán)境下無眩光時對比度閾值<80%為D1組，≥80%及以上為D2組。暗環(huán)境下有眩光時對比度閾值<80%為G1組，≥80%為G2組。

納入標(biāo)準(zhǔn)：最佳矯正視力≥0.8；角膜地形圖形態(tài)規(guī)則無異常；無嚴(yán)重干眼；無眼部活動性疾病、青光眼、白內(nèi)障及眼底病變；無眼部外傷史；角膜上皮光滑，角膜透明無云翳或斑翳。排除標(biāo)準(zhǔn)：屈光參差>2.00 D； 角膜上皮粗糙；嚴(yán)重干眼?。谎鄄炕顒有匝装Y; 弱視。

1.2 方法

1.2.1 眼科常規(guī)檢查包括眼前節(jié)裂隙燈檢查，屈光間質(zhì)檢查，眼底檢查，電腦驗(yàn)光，顯然驗(yàn)光及最佳矯正視力檢測。視力測定采用國際標(biāo)準(zhǔn)視力表。

1.2.2 對比度閾值測量

1.2.2.1 亮環(huán)境下對比度閾值測定運(yùn)用Binoptometer?4P(德國Oculus公司)測量被檢者的亮環(huán)境(85 cd·m-2)下0.4 logMAR“E”字視標(biāo)對比度閾值,對比度分為9個變量(80.0%、40.0%、25.0%、20.0%、15.0%、10.0%、7.5%、5.0%、2.5%)。測試距離為3 m，詢問并記錄每種對比度分別能看清的視標(biāo)方向的個數(shù)，正確識別視標(biāo)超過3/5記為通過相應(yīng)級別的對比度測試。

1.2.2.2 暗環(huán)境下對比度閾值測定在暗環(huán)境(3 cd·m-2)下無眩光時依次辨別95%、80%、63%、50%對比度1.0 logMAR 的Landolt C視標(biāo)(相當(dāng)于2/20的視標(biāo)，空間頻率相當(dāng)于3 c·d-1)，正確識別視標(biāo)超過3/5記為通過相應(yīng)級別的對比度測試。添加眩光源(0.1 cd·m-2)后重復(fù)檢查。

測試前根據(jù)顯然驗(yàn)光結(jié)果使用框架眼鏡完全矯正近視及散光。所有檢查均由同一位經(jīng)驗(yàn)豐富的臨床醫(yī)師進(jìn)行。

1.2.3 不同環(huán)境亮度下瞳孔直徑采集使用Pentacam角膜地形圖儀(德國Oculus公司)進(jìn)行檢查。檢查者對焦后儀器開始自動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃描和連續(xù)拍攝，圖像質(zhì)量參數(shù)>95%即可視為合格數(shù)據(jù)。每眼測量3次，取平均值。使用Colvard Pupillometer(美國Oasis公司)測量[7]，測試時室內(nèi)亮度保持在3 cd·m-2，測試之前囑被檢者暗適應(yīng)3 min后測量暗環(huán)境瞳孔直徑[8]。測量均由同一位經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師獨(dú)立完成。測量三次，并取其平均值。

1.2.4 人眼高階像差數(shù)據(jù)采集使用WaveScan波前像差儀(美國Visx公司)于自然瞳孔下進(jìn)行測量。檢查者調(diào)整對焦后采集像差數(shù)據(jù)。每眼重復(fù)測量三次，取瞳孔直徑為6 mm時的像差值。采用美國光學(xué)學(xué)會(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，2008年)像差標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)模式，利用Zernike多項(xiàng)式的像差描述方法。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 21.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。所有被檢者取右眼數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。計(jì)量指標(biāo)的數(shù)據(jù)資料經(jīng)Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)證實(shí)符合正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用四分位數(shù)表示，計(jì)數(shù)資料用頻數(shù)表示；對比度閾值為等級資料，應(yīng)用Spearman非參數(shù)相關(guān)分析法檢驗(yàn)對比度閾值分別與等效球鏡度、瞳孔直徑、年齡以及彗差、球差、高階像差均方根的相關(guān)性。兩組之間正態(tài)分布的計(jì)量參數(shù)(等效球鏡度、瞳孔直徑、年齡、高階像差的均方根)比較應(yīng)用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；檢驗(yàn)水準(zhǔn)：α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 不同環(huán)境下對比度閾值與各因素相關(guān)性亮環(huán)境下對比度閾值與等效球鏡度有顯著相關(guān)性(P<0.05)。而在暗環(huán)境下無眩光時和暗環(huán)境下有眩光時兩者均無相關(guān)性(均為P>0.05)。見表1。年齡、瞳孔直徑與對比度閾值在亮環(huán)境下、暗環(huán)境下無眩光時及暗環(huán)境下有眩光時均無相關(guān)性(均為P>0.05)。

亮環(huán)境下、暗環(huán)境下有眩光時對比度閾值與總高階像差、垂直彗差、水平彗差、球差均無相關(guān)性(均為P>0.05)。

暗環(huán)境下無眩光時對比度閾值與球差有顯著相關(guān)性(P<0.05)，與總的高階像差、垂直彗差、水平彗差均無相關(guān)性(均為P>0.05)。

表1 不同環(huán)境下對比度閾值與各因素相關(guān)性

指標(biāo)亮環(huán)境下對比度閾值r值P值暗環(huán)境下無眩光時對比度閾值r值P值暗環(huán)境下有眩光時對比度閾值r值P值等效球鏡度-0.2610.000-0.1180.2470.1070.295年齡-0.0920.369-0.0570.5750.1480.146瞳孔直徑-0.0420.561-0.1180.2470.0480.641垂直彗差0.1110.3060.0600.5820.1110.305水平彗差0.0190.8640.1540.1550.0040.969球差0.0250.8190.3640.0010.1780.100總高階像差0.1810.0970.0280.7980.0280.798

2.2 三種環(huán)境下兩組間多因素比較亮環(huán)境下B1組和B2組間等效球鏡度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表2。暗環(huán)境下無眩光時D1組和D2組間球差、水平慧差差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05)，見表3。暗環(huán)境下有眩光時垂直彗差G1組和G2組組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表4。亮環(huán)境下、暗環(huán)境下無眩光時及暗環(huán)境下有眩光時，其余各指標(biāo)B1組和B2組、G1組和G2、D1組和D2組，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P>0.05)。

表2 亮環(huán)境下兩組間指標(biāo)比較

組別B1組B2組t值P值數(shù)量/例5642等效球鏡度/D-4.978±1.399-5.670±1.8442.8740.005年齡/歲22.232±4.31223.167±6.095-1.1980.233瞳孔直徑/mm3.233±0.4643.205±0.4400.4280.669垂直彗差/μm0.118±0.1550.147±0.179-0.7930.431水平彗差/μm-0.035±0.106-0.087±0.2761.0840.285球差/μm0.084±0.1240.114±0.141-1.0200.311總高階像差/μm0.345±0.1190.384±0.148-1.3570.178

表3 暗環(huán)境下無眩光時兩組間指標(biāo)比較

組別D1組D2組t值P值數(shù)量/例4949等效球鏡度/D-5.198±1.400-5.351±1.7740.4740.637年齡/歲23.592±5.25621.673±4.9561.8590.066瞳孔直徑/mm6.643±0.7506.632±0.7430.0680.946垂直彗差/μm0.126±0.1560.135±0.177-0.2740.784水平彗差/μm-0.018±0.106-0.101±0.2592.0050.048球差/μm0.064±0.1230.136±0.131-2.6380.010總高階像差/μm0.367±0.1320.367±0.1340.4450.658

表4 暗環(huán)境下有眩光時兩組間指標(biāo)比較

組別G1組G2組t值P值數(shù)量/例5345等效球鏡度/D-5.086±1.384-5.496±1.7961.2480.216年齡/歲22.679±4.99522.578±5.4290.0960.923瞳孔直徑/mm6.683±0.7926.583±0.6850.6660.507垂直彗差/μm0.085±0.1530.176±0.165-2.6680.010水平彗差/μm-0.044±0.119-0.069±0.2520.6130.541球差/μm0.071±0.1340.123±0.125-1.8580.067總高階像差/μm0.352±0.1300.370±0.135-0.6460.520

3 討論

高階像差可以客觀反映人眼的視網(wǎng)膜成像質(zhì)量，對比敏感度則是一種較好反映日常生活中視覺功能的主觀評價指標(biāo)[9]。本研究通過分析高階像差均方根值與對比度閾值之間的關(guān)系，找到最能反映不同環(huán)境亮度的主觀視覺質(zhì)量的客觀指標(biāo)。日常生活中最常見的是中等空間頻率[10]，故本研究中亮環(huán)境下對比度閾值測量應(yīng)用0.4 logMAR 視標(biāo)，而暗環(huán)境下測量應(yīng)用1.0 logMAR視標(biāo)，因?yàn)榘淡h(huán)境下對比度閾值顯著降低，對于0.4 logMAR的視標(biāo)辨識有一定困難，故選用較大視標(biāo)。

本研究中，三種環(huán)境下兩組間瞳孔直徑差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，排除了瞳孔直徑作為混雜因素對于研究結(jié)果的影響。隨年齡增長，眼內(nèi)散射增加，對比度閾值會提高，本研究對象大多為年輕人，年齡分布較集中，年齡跨度較小，三種環(huán)境下兩組間年齡差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可排除年齡這一混雜因素。Atchison等[11]研究發(fā)現(xiàn)，屈光度與對比敏感度存在負(fù)相關(guān)，提出可能與近視相關(guān)的早期視網(wǎng)膜功能紊亂有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，亮環(huán)境下對比度閾值與等效球鏡度存在相關(guān)性，而在暗環(huán)境下不管有無眩光源存在，對比度閾值和等效球鏡度之間的相關(guān)性均不明顯。有研究顯示[12]，折射率、屈光度以及鍍膜等鏡片參數(shù)可能影響對比敏感度的測量，由于本研究中對比度閾值的測量均在應(yīng)用框架眼鏡完全矯正近視及散光后進(jìn)行，鏡片厚度與鏡片表面反射可能是本研究中影響對比度閾值與等效球鏡度相關(guān)性分析的混雜因素。但是檢查時必須利用試鏡架插片完全矯正低階像差，此混雜因素不可避免。后期研究中需要盡量避免框架眼鏡對于測試結(jié)果的干擾。也希望將來增加不同年齡段以及不同瞳孔直徑的病例，并對年齡及瞳孔直徑等因素與對比度閾值的關(guān)系做進(jìn)一步研究。

Wang等[13]研究發(fā)現(xiàn)，在暗環(huán)境下由于瞳孔直徑增大，高階像差隨瞳孔直徑增大而非線性增加，此時高階像差會對視覺質(zhì)量產(chǎn)生影響。球差等第四階像差與對比敏感度相關(guān)，小球差人眼在夜間有較好的視覺質(zhì)量。而本研究發(fā)現(xiàn)，暗環(huán)境下無眩光時對比度閾值與球差有顯著相關(guān)性，且在暗環(huán)境下有眩光時按照對比度閾值中位數(shù)分組的兩組間球差及水平彗差差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，一定程度上證明球差和水平彗差是影響暗環(huán)境下無眩光時視覺質(zhì)量的主要像差項(xiàng)。亮環(huán)境下球差等高階像差差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明高階像差對亮環(huán)境下視覺質(zhì)量影響較小。

Liu等[14]認(rèn)為，屈光手術(shù)術(shù)中偏心可能會造成彗差的增加。本研究結(jié)果顯示，暗環(huán)境有眩光時對于對比度閾值影響較大的像差為垂直彗差。所以手術(shù)需盡量避免偏心造成的彗差增加，盡可能提升術(shù)后視覺質(zhì)量。

綜上所述，高階像差不是影響亮環(huán)境下對比度閾值的主要因素，水平彗差及球差是導(dǎo)致暗環(huán)境下對比度閾值升高的關(guān)鍵因素，而在暗環(huán)境下有眩光時垂直彗差成為影響對比度閾值的主要因素。