對(duì)比敏感度函數(shù)在視覺(jué)功能鑒定中的應(yīng)用研究.pdf

1、執(zhí)行飛行任務(wù)的特殊視覺(jué)環(huán)境決定了飛行員須擁有良好的視覺(jué)功能。隨著三代機(jī)、四代機(jī)、無(wú)人機(jī)及夜視等技術(shù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)飛行員的視覺(jué)作業(yè)環(huán)境發(fā)生了變化，對(duì)飛行人員視覺(jué)功能選拔及醫(yī)學(xué)鑒定提出了新的要求，全面細(xì)致地評(píng)價(jià)和鑒定飛行員的視覺(jué)功能也更顯重要。但目前的評(píng)價(jià)方法較為粗糙，視敏度僅能反映對(duì)比度100％條件下人眼能分辨的極限空間頻率，暗適應(yīng)曲線僅能體現(xiàn)暗適應(yīng)時(shí)間和光反應(yīng)閾值，都不能反映飛行員在大霧、沙塵等對(duì)比度較差環(huán)境下的視覺(jué)質(zhì)量，也不能反映在黃昏

2、、夜晚等光線較暗時(shí)的形覺(jué)功能。而對(duì)比敏感度函數(shù)（contrast sensitivity function，CSF）反映了人眼在不同空間頻率上的對(duì)比敏感特征，能夠很好的評(píng)估視覺(jué)質(zhì)量，有望應(yīng)用于飛行員的選拔與鑒定。CSF受光學(xué)因素和神經(jīng)因素共同影響，光學(xué)因素可由調(diào)制傳遞函數(shù)（modulation transfer function，MTF）評(píng)估，神經(jīng)因素可由神經(jīng)對(duì)比敏感度函數(shù)（neural contrast sensitivity fun

3、ction，NCSF）評(píng)估，它們之間的關(guān)系為：NCSF=CSF/MTF[1]。本研究旨在探討明、中間、暗視覺(jué)環(huán)境或存在眩光時(shí)NCSF和CSF的變化特性及瞳孔直徑的影響，輕中度缺氧對(duì)CSF的影響，以及探索MTF和NCSF指標(biāo)評(píng)價(jià)近視矯正術(shù)后遠(yuǎn)期視覺(jué)質(zhì)量和佩戴微光夜視鏡后的視覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)功能，為飛行員、無(wú)人機(jī)操作員視覺(jué)功能選拔和醫(yī)學(xué)鑒定提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　對(duì)象與方法：
　　本研究分為4部分，研究對(duì)象均為從第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)員中招募的志

4、愿者。
　　1.視覺(jué)環(huán)境及瞳孔直徑對(duì)NCSF和CSF的影響。招募10名健康男性（10眼）作為受試，以右眼為測(cè)試眼，利用視覺(jué)監(jiān)視系統(tǒng)（Monpack3型，法國(guó) Metrovision公司）設(shè)置不同環(huán)境亮度并附加眩光，測(cè)量自然瞳孔及3.0mm和5.0mm人工瞳孔時(shí)的 CSF；利用視覺(jué)質(zhì)量分析儀（OQASⅡ型，西班牙 Visiometrics公司)測(cè)量3.0mm和5.0mm瞳孔時(shí) MTF，根據(jù)CSF與MTF的比值求得NCSF。
　

5、　2.輕中度缺氧對(duì)CSF的影響。招募11名健康男性（11只眼）作為受試，利用低壓氧艙分別設(shè)置初始高度（海拔約300m）、輕度缺氧高度（海拔3000m）及中度缺氧高度(海拔4500m），受試在相應(yīng)高度上適應(yīng)5～10min后開始檢測(cè)反應(yīng)能力和視覺(jué)對(duì)比敏感度，全程監(jiān)測(cè)心率和血氧。
　　3.準(zhǔn)分子激光角膜原位磨鑲術(shù)（laser in situ keratomileusis，LASIK）后的遠(yuǎn)期（≥5年）視覺(jué)質(zhì)量的觀察。從志愿者中選擇曾行L

6、ASIK手術(shù)者35人（70只眼）作為觀察組，未行LASIK手術(shù)者70人（140只眼）作為對(duì)照組，采用OQASⅡ比較近期觀察組(LASIK術(shù)后2～4年)和遠(yuǎn)期觀察組（LASIK術(shù)后5～11年）的視覺(jué)質(zhì)量，通過(guò)設(shè)立近期對(duì)照組（≤22歲）和遠(yuǎn)期對(duì)照組（≥23歲）探討年齡、用眼習(xí)慣等混雜因素對(duì)視覺(jué)質(zhì)量的影響，并分別與近遠(yuǎn)期觀察組相比較。
　　4.暗適應(yīng)及佩戴夜視鏡后視覺(jué)質(zhì)量的評(píng)估，招募8名健康男性（8只眼）作為受試，以右眼為測(cè)試眼。利用M

7、onpack3測(cè)量環(huán)境亮度10-1～10-4cd/m2時(shí)，明適應(yīng)、暗適應(yīng)及佩戴微光夜視鏡的CSF；利用OQASⅡ測(cè)量MTF。根據(jù)CSF與MTF的比值求得NCSF。
　　結(jié)果：
　　1. NCSF和CSF隨環(huán)境亮度降低曲線整體下移，波峰向低頻區(qū)移動(dòng)，CSF更偏向低頻區(qū)。瞳孔開大，MTF下降，在明視覺(jué)環(huán)境和中間視覺(jué)環(huán)境中，NCSF和CSF在中低頻區(qū)上升；當(dāng)存在眩光源時(shí)，NCSF和 CSF在高頻區(qū)有下降的趨勢(shì)；在暗視覺(jué)環(huán)境中，小范

8、圍的瞳孔波動(dòng)對(duì)NCSF和CSF沒(méi)有顯著影響。
　　2.輕度缺氧（3000m）時(shí)，CSF在空間頻率為1.5cpd時(shí)已經(jīng)顯著降低（P＜0.05)；中度缺氧（4500m）時(shí)，CSF在空間頻率為1.5～3cpd時(shí)顯著降低（P＜0.01)，錯(cuò)誤率顯著提高（P＜0.01)。
　　3. LASIK術(shù)后數(shù)年內(nèi)，對(duì)照組的視覺(jué)質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)顯著好于觀察組(P＜0.05)；隨術(shù)后時(shí)間延長(zhǎng)，觀察組的視覺(jué)質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)基本保持穩(wěn)定，有一定降低的趨勢(shì)，但沒(méi)

9、有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　4.暗適應(yīng)能顯著提高暗視覺(jué)環(huán)境下的 NCSF及 CSF，主要提高區(qū)為0.6～3.4cpd，對(duì)中間視覺(jué)環(huán)境下的 NCSF及CSF影響較小；微光夜視鏡能顯著提高暗視覺(jué)和中間視覺(jué)環(huán)境下的NCSF及CSF，主要提高區(qū)為1.1～7.1cpd，效果好于暗適應(yīng)(P＜0.05)。
　　結(jié)論：
　　1. CSF由 MTF和 NCSF共同決定。MTF受瞳孔直徑影響，瞳孔直徑開大， MTF下降。NCSF受

10、瞳孔直徑和環(huán)境亮度影響，環(huán)境亮度降低，NCSF下降。瞳孔開大，NCSF在中低頻區(qū)上升，但若存在眩光，NCSF在高頻區(qū)有下降的趨勢(shì)。CSF、MTF和NCSF能夠分別從整體、光學(xué)因素和神經(jīng)因素方面來(lái)評(píng)價(jià)飛行員的視覺(jué)質(zhì)量。
　　2.輕中度缺氧會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤率增加、對(duì)比敏感度下降，對(duì) CSF的影響主要體現(xiàn)在低頻區(qū)，空間頻率越低對(duì)缺氧越敏感。在低亮度或低對(duì)比度條件下應(yīng)更注意到缺氧對(duì)飛行員視覺(jué)功能的影響。
　　3. MTF反映屈光系統(tǒng)的光學(xué)

11、質(zhì)量，可用來(lái)評(píng)價(jià)近視矯正手術(shù)的遠(yuǎn)期視覺(jué)質(zhì)量。LASIK會(huì)一定程度降低視覺(jué)質(zhì)量，隨術(shù)后時(shí)間延長(zhǎng)，基本保持穩(wěn)定，有一定恢復(fù)的趨勢(shì)，但在數(shù)年內(nèi)沒(méi)有完全恢復(fù)。招飛體檢時(shí)，對(duì)曾行近視矯正術(shù)者仍應(yīng)該慎重。
　　4. NCSF反映視覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)的功能，可用來(lái)評(píng)價(jià)暗適應(yīng)及佩戴微光夜視鏡后的視覺(jué)功能變化。相較于暗適應(yīng)，夜視鏡提升視覺(jué)質(zhì)量的效果更好，更靠近高頻區(qū)，且能夠在中間視覺(jué)環(huán)境下發(fā)揮作用。但由于其對(duì)視野、立體視覺(jué)等的不良影響，相關(guān)訓(xùn)練及評(píng)價(jià)體系應(yīng)