对比敏感度检查及其临床意义.doc

对比敏感度检查及其临床意义
人类对视功能的评估多用视力、视野、双眼视功能、光觉、色觉等检查来完成。多年来,多将视力表检查的视力及视野结果作为视功能好坏的定量标准,但人眼的视觉功能不仅包括分辨高对比度的小目标的能力,还包括对各种点线与空白间明暗程度差别(即对比度或反差)的分辨能力,后者即对比敏感度(Contrast sensitivity , CS )。CS能更全面地评估视觉系统的形觉功能特点,是一种新的形觉功能定量检查方法。在视觉系统的心理物理学和电生理学研究中占有重要地位,而且其检查有助于认识到某些疾病的视觉异常,从而有利于其诊断。
一、发展简史
1935年LeGrand提议利用干涉条纹作为视力测定的视标,限于当时的科技水平,未能如愿。
1956年Schade首先提出对比敏感度,将空间光栅用于分析视觉系统的信息传递特性。 1968年Campbell用示波器产生亮度按正弦分布的光栅,测量了人视觉系统感受不同空间频率的对比敏感度,结果表明人的视觉系统在辨认外界物体时所需的对比敏感度随实际物体的空间频率不同而改变。
1978年Aarden经过大量研究,首先设计了一组光栅卡片,将CS检查用于临床,来认识某些疾病视觉的异常。
以后在此基础上开始已研究人眼的P-VEP的幅值与对比度的关系及用P-VEP测量对比敏感度,使对比敏感度由主观的心理物理学检查发展到客
观的视觉电生理检查,从而更有利于疾病的早期诊断。
二、基本原理
1、空间频率特性概要
在电学中,某种频率的正弦电波,经滤波器后,其幅度和相位有所变化,但仍然是同一频率的电波。光学系统(如底片、视网膜)与电滤波器的性质相似,只不过电滤波器是对时间频率的波起作用,而光滤波器是对空间频率的波起作用,也就是说,实质上,光学系统是空间频率滤波器。
在光学上,所谓调制度(即对比度)的定义为:
M=(Imax—Imin)/(Imax+Imin)
其中Imax和Imin分别为物面或象面的最大光强和最小光强。
任何一种图象都可以分解为许多不同空间频率的正弦波(光强按正弦波分布)光栅,即任何一种图象都是由许多不同空间频率光栅叠加而成的。
对于一幅图象而言,如果组成物的某空间频率的调制度为M0(N),通过系统调制度变为M(N),则调制传递函数为
MTF= M(N)/ M0(N)
MTF表示了各种空间频率N的对比度下降程度。
2、视觉系统MTF的基本特性
整个视觉系统可分为两部分:1、使外界物体在视网膜上成象的眼球光学系统(或称屈光系统);2、对视网膜上的象进行处理和传递,致使大脑产生感觉的视网膜——大脑系统(或称感觉系统)。
整个视觉系统MTF为眼球光学系统MTF和视网膜——大脑系统MTF的乘积,正常人眼的对比敏感度函数呈倒置的u形或称带通形(band-pass type),在中空间频率时有最高,
在低或高空间频率的对比敏感度下降。这表明视觉系统观看粗、细条纹轮廓较困难,而看中等条纹有关。这种特性与视网膜的感受野的侧抑制有关,是视觉图象信息处理的重要特性之一。
3、激光干涉条纹视力(Interference Fringe Visual Acuity , IVA)
以激光干涉条纹作为视标,在视标的对比度为最大值时(M=1),不改变对比度,仅