對比敏感度函數(shù)在視覺功能鑒定中的應(yīng)用研究.pdf

1、執(zhí)行飛行任務(wù)的特殊視覺環(huán)境決定了飛行員須擁有良好的視覺功能。隨著三代機(jī)、四代機(jī)、無人機(jī)及夜視等技術(shù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)飛行員的視覺作業(yè)環(huán)境發(fā)生了變化，對飛行人員視覺功能選拔及醫(yī)學(xué)鑒定提出了新的要求，全面細(xì)致地評價(jià)和鑒定飛行員的視覺功能也更顯重要。但目前的評價(jià)方法較為粗糙，視敏度僅能反映對比度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、沙塵等對比度較差環(huán)境下的視覺質(zhì)量，也不能反映在黃昏

2、、夜晚等光線較暗時(shí)的形覺功能。而對比敏感度函數(shù)（contrast sensitivity function，CSF）反映了人眼在不同空間頻率上的對比敏感特征，能夠很好的評估視覺質(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）評估，神經(jīng)因素可由神經(jīng)對比敏感度函數(shù)（neural contrast sensitivity fun

3、ction，NCSF）評估，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CSF的影響，以及探索MTF和NCSF指標(biāo)評價(jià)近視矯正術(shù)后遠(yuǎn)期視覺質(zhì)量和佩戴微光夜視鏡后的視覺神經(jīng)系統(tǒng)功能，為飛行員、無人機(jī)操作員視覺功能選拔和醫(yī)學(xué)鑒定提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　對象與方法：
　　本研究分為4部分，研究對象均為從第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)員中招募的志

4、愿者。
　　1.視覺環(huán)境及瞳孔直徑對NCSF和CSF的影響。招募10名健康男性（10眼）作為受試，以右眼為測試眼，利用視覺監(jiān)視系統(tǒng)（Monpack3型，法國 Metrovision公司）設(shè)置不同環(huán)境亮度并附加眩光，測量自然瞳孔及3.0mm和5.0mm人工瞳孔時(shí)的 CSF；利用視覺質(zhì)量分析儀（OQASⅡ型，西班牙 Visiometrics公司)測量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后開始檢測反應(yīng)能力和視覺對比敏感度，全程監(jiān)測心率和血氧。
　　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）的視覺質(zhì)量，通過設(shè)立近期對照組（≤22歲）和遠(yuǎn)期對照組（≥23歲）探討年齡、用眼習(xí)慣等混雜因素對視覺質(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質(zhì)量的評估，招募8名健康男性（8只眼）作為受試，以右眼為測試眼。利用M

7、onpack3測量環(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，CSF更偏向低頻區(qū)。瞳孔開大，MTF下降，在明視覺環(huán)境和中間視覺環(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；在暗視覺環(huán)境中，小范

8、圍的瞳孔波動對NCSF和CSF沒有顯著影響。
　　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)，錯誤率顯著提高（P＜0.01)。
　　3. LASIK術(shù)后數(shù)年內(nèi)，對照組的視覺質(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，觀察組的視覺質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)基本保持穩(wěn)定，有一定降低的趨勢，但沒

9、有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　4.暗適應(yīng)能顯著提高暗視覺環(huán)境下的 NCSF及 CSF，主要提高區(qū)為0.6～3.4cpd，對中間視覺環(huán)境下的 NCSF及CSF影響較小；微光夜視鏡能顯著提高暗視覺和中間視覺環(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。CSF、MTF和NCSF能夠分別從整體、光學(xué)因素和神經(jīng)因素方面來評價(jià)飛行員的視覺質(zhì)量。
　　2.輕中度缺氧會導(dǎo)致錯誤率增加、對比敏感度下降，對 CSF的影響主要體現(xiàn)在低頻區(qū)，空間頻率越低對缺氧越敏感。在低亮度或低對比度條件下應(yīng)更注意到缺氧對飛行員視覺功能的影響。
　　3. MTF反映屈光系統(tǒng)的光學(xué)

11、質(zhì)量，可用來評價(jià)近視矯正手術(shù)的遠(yuǎn)期視覺質(zhì)量。LASIK會一定程度降低視覺質(zhì)量，隨術(shù)后時(shí)間延長，基本保持穩(wěn)定，有一定恢復(fù)的趨勢，但在數(shù)年內(nèi)沒有完全恢復(fù)。招飛體檢時(shí)，對曾行近視矯正術(shù)者仍應(yīng)該慎重。
　　4. NCSF反映視覺神經(jīng)系統(tǒng)的功能，可用來評價(jià)暗適應(yīng)及佩戴微光夜視鏡后的視覺功能變化。相較于暗適應(yīng)，夜視鏡提升視覺質(zhì)量的效果更好，更靠近高頻區(qū)，且能夠在中間視覺環(huán)境下發(fā)揮作用。但由于其對視野、立體視覺等的不良影響，相關(guān)訓(xùn)練及評價(jià)體系應(yīng)