立體視覺的研究進展

楊 亮，胡礎圖，劉密密，項 凱，薩楚拉，芳原草(綜述)，其其格(審校)

(呼倫貝爾市人民醫(yī)院眼科，內蒙古 呼倫貝爾 021008)

立體視覺是人類和高級動物的雙眼判斷外界物體三維立體空間的能力，是雙眼視覺的高級組成部分。立體視覺是建立在同時視和融合功能基礎上的一種高級視覺功能，是雙眼精確判斷外物三維結構和距離的能力。立體視覺能反映雙眼單視功能的好壞，與人們的生活密切相關，使得手眼協(xié)調性更好。立體視檢查已廣泛應用于臨床[1-3]，包括斜視、弱視的篩選，選擇斜視手術的時機及評價手術療效的重要指標。

1 立體視覺的發(fā)育過程

1.1發(fā)育的早期 以往很多研究認為，人的立體視覺發(fā)育開始于生后3～4個月[4-5]。立體視覺的發(fā)育和精細的立體視銳度的形成依賴于準確協(xié)調的眼球運動功能及雙眼黃斑中心凹注視。立體視覺在出生時并沒有發(fā)育完善，需要充分的黃斑中心凹視覺刺激來促進發(fā)育。立體視覺的發(fā)育可能不受雙眼共軛運動的影響，而與雙眼的輻輳運動密切相關。Thorn等[6]發(fā)現(xiàn)嬰兒在出生后6周之前雙眼并沒有明顯的輻輳運動，而在4個月時雙眼的輻輳功能發(fā)育良好，提示嬰兒的立體視覺發(fā)育進入關鍵期。

1.2發(fā)育的敏感期 雙眼立體視覺發(fā)育成熟有敏感時間段，在這之前或者在這期間為雙眼立體視覺破壞后仍可重新建立。Fawcett等[7]對152例嬰幼兒進行隨機點立體視檢查，發(fā)現(xiàn)雙眼立體視覺發(fā)育的敏感時間開始于出生后2.4個月，發(fā)育的高峰時間出現(xiàn)在1～3歲，到6～9歲時發(fā)育達到成熟。發(fā)生在兒童立體視覺發(fā)育敏感期的眼病，如先天性青光眼、先天性白內障、各種類型的斜視等均可導致雙眼立體視功能損害，均面臨后期重建雙眼視功能的問題[8]。倘若這些眼病在敏感時間內得到治療，將會促進雙眼視功能的重建和發(fā)育。

1.3發(fā)育的成熟期 兒童立體視覺發(fā)育何時達到成熟，一直有不同的觀點。一些研究認為3～6歲兒童立體視覺發(fā)育已經成熟。郭靜秋等[9]認為，立體視覺成熟時間應在3歲之前。孔德蘭等[10]研究認為，9歲之前是立體視覺發(fā)育的敏感時間，9歲立體視發(fā)育達到成熟。另一些研究認為立體視成熟較晚，5～7歲時尚未發(fā)育成熟。Kulp等[11]對264例3～7歲兒童進行研究發(fā)現(xiàn)，各年齡段兒童的立體視銳度隨年齡增加而提高。張偉等[12]觀察到5～8歲兒童對立體刺激所產生的視覺誘發(fā)電位潛伏期較成人長，推測該年齡段兒童的立體視覺尚未發(fā)育成熟，而9～12歲兒童的反應時間與成人接近，提示9～12歲的兒童立體視覺發(fā)育成熟。

2 立體視覺的分類

①按視差的大小分為：雙眼黃斑中心凹部融合形成的精細立體視覺，即黃斑中心凹立體視，視差為≤60″；雙眼黃斑旁中心凹部融合形成的較精細立體視覺，即黃斑立體視，視差為100″～200″；雙眼視網膜周邊融合形成的立體視覺，即周邊立體視，視差為400″～800″；立體視盲:>800″[13]。②按視差分離方向分為：交叉視差和非交叉視差。交叉立體視覺即形成于單視圓之前的視差；非交叉立體視覺即形成于單視圓之后的視差。③按視差處理機制分為：整體立體視覺和局部立體視覺。整體立體視覺是由隨機點圖對所得到的物體大小和空間位置的深度感知能力，與精細立體視覺相關；局部立體視覺是觀察物體輪廓圖形局部特征形成的雙眼視差信息的能力，與粗略立體視覺相關[13]。④按物體的態(tài)勢分為：靜態(tài)立體視覺和動態(tài)立體視覺。靜態(tài)立體視覺為通常泛指的立體感知覺，由兩眼注視同一物體時視網膜物像的位置差異造成的；動態(tài)立體視覺是外界的運動物體使兩眼視網膜產生的運動方向、速度以及大小的差異，是一種更復雜的立體感知覺[14]。⑤按檢查方式分為：主觀的心理物理立體視檢查和客觀的電生理立體視檢查。

3 立體視覺的檢查方法

3.1近距離立體視覺

3.1.1Titmus立體視圖 這是國內外應用最廣泛的檢查手段，要求自然光下配戴偏振光眼鏡檢查，要求距離40 cm。其含三組圖片：①大蒼蠅定性測量圖；②小動物定量測量圖，每行是5個小動物，一共分三行，立體視銳度分別為400″、200″、100″；③小圓圈定量測量圖，一共分為9組，每組代表不同的立體視銳度。該方法由于雙眼視差較小，被檢查者易于理解，已被普遍使用，但其準確性受多種因素的影響[15]。

3.1.2TNO立體視圖 為隨機點立體視覺圖，要求自然光下配戴紅綠眼鏡檢查，要求距離40 cm。一共包含有7張檢查圖，前三張圖用于立體視定性測定作為篩查，第四張圖測定有無立體視抑制，后三張圖用于立體視定量測定檢查。TNO立體視圖具有較好的立體視評價功能，但由于前后圖形重復，不易理解，故不適合較小年齡兒童的立體視檢查[15]。

3.1.3Frisby立體視板 為隨機點立體視覺圖，在三種不同厚度的塑料板上畫有4塊隨機點圖，要求距離為40 cm。Frisby立體測試卡無需佩戴眼鏡即可進行測試，易為兒童接受，適合于學齡前兒童立體視篩查。該法僅能對立體視進行定性，而不能定量[15]。

3.1.4顏氏數(shù)字化立體視圖 國內應用最廣泛的立體視檢查圖之一，具有檢查項目齊全，測定立體范圍廣，設定圖形不重復等優(yōu)點。使用該圖可以篩查立體盲做立體視功能定性測定，也可以定量測定立體視銳度、交叉視差和非交叉視差。正常人近距離立體視銳度≤60″；交叉視差為1200″～7200″，正常閾值≥6000″；非交叉視差為1200″～7200″，正常閾值≥6000″[16]。但幼兒不易理解。

3.1.5Lang立體視檢查 為隨機點立體視覺檢查圖，有三張圖案分別代表不同的立體視銳度，讓被試者描述其中的圖案，或告知被試者圖案讓其在板上指出圖案的位置[17]。無需佩戴紅綠眼鏡或偏振光眼鏡即可進行測試，易被幼兒接受，故可用于立體視的篩選和普查，但檢查精度不高。

3.1.6Randot立體視檢查 為隨機點立體視覺檢查圖，要求自然光下配戴偏振光眼鏡檢查，距離40 cm。共有三種檢查圖形，分別包含不同的立體視銳度[18]。

3.2中距離立體視覺

3.2.1相位差雙眼視軸測量 用投影儀分別將兩眼的視標投影到屏幕上，雙眼可在接近于開放的狀態(tài)下分別看到各自的視標，另有一投影儀投射一全屏幕的共同背景，使檢查更接近自然[19]。該法可檢查三級視功能，并能檢查眼球的偏位程度。檢查距離為2 m。

3.2.2計算機軟件立體視檢查 圖像由計算機顯示屏或投影儀顯示[19]。要求自然光下配戴紅綠眼鏡檢查，檢查距離為0.5～5 m，檢查立體視銳度范圍為15″～800″。

3.3遠距離立體視覺

3.3.1哈瓦德-多爾曼深徑覺計 要求在自然光下距離6 m處，觀察兩桿之間的位置關系。可由兩桿間距離、檢查距離和雙目間距計算出立體視銳度的大小。這種方法的缺點是準確性較差。

3.3.2同視機檢查 同視機是遠距離立體視的主要檢查方法。鏡筒前端為目鏡，另一端裝有立體畫片，中間是凸透鏡，將立體視畫片放在凸透鏡的焦點上，看到的畫片感覺來自無限遠。立體視畫片包括一般立體視畫片定性測量立體視銳度及隨機點立體視畫片定量測量立體視銳度。同視機在眼位分離下檢測往往顯示偏斜眼的抑制，不能準確測出隱斜眼的立體視。

3.3.3應用隨機點模式的投影式立體視檢查法 幻燈片為隨機點立體視覺檢查圖。可由立體視圖形放大倍率和檢查距離來計算立體視銳度大小，自然光下配戴紅綠眼鏡，檢查時投影圖片至5 m距離的屏幕上[20]。

4 影響立體視覺檢查的因素

4.1檢查距離 不同距離立體視覺的形成機制不同，對于雙眼調節(jié)功能和集合功能正常者，近距離立體視、中距離立體視和遠距離立體視水平大致相同，而對于雙眼調節(jié)功能和集合功能異常者，不同距離下檢查的立體視具有不同的臨床意義[21]。

4.2視力 視力的好壞與立體視覺的關系極為密切，是建立立體視覺的基礎。Lee等[22]實驗性地在雙眼前放置不同的球鏡，人為地逐行降低單或雙眼視力，然后測量立體視銳度，證明單眼視銳度降低較雙眼視銳度對稱性視力降低對立體視銳度的損害更明顯。齊穎等[23]發(fā)現(xiàn)，單眼視銳度的降低較雙眼視銳度對稱性降低對立體視覺的損害更嚴重，當單眼視銳度<0.6或雙眼視銳度≤0.4時，立體視銳度明顯受損。

4.3年齡 Lee等[24]檢查80例7～76歲視力正常者遠距離和近距離立體視銳度隨年齡變化的情況，發(fā)現(xiàn)隨年齡增加而立體視銳度降低，超過50歲時降低更明顯。夏群等[25]測定100例具有正常視力的老年人近距離立體視功能，70～79歲組立體視異常者高于60～69歲組，認為影響老年人立體視因素主要是與年齡相關眼的調節(jié)功能下降、屈光間質異常等。

4.4紅綠眼鏡 Simons等[26]研究紅綠眼鏡對TNO立體視覺檢查的干擾，認為一眼戴紅色眼鏡、另一眼戴綠色眼鏡會對立體視功能檢查有一定的干擾，原因是戴紅綠眼鏡后光線在雙眼折射時有0.5 D的差異，可形成雙眼視網膜的物像不等，同時由于紅綠導致的左右視網膜像為互補色，有可能產生單眼抑制。

4.5斜視和弱視 斜視和弱視是影響立體視銳度發(fā)育的兩個主要因素。斜視致物像不能投射到雙眼視網膜的對應點上，沒有同時視，因此也不能形成立體視覺。弱視眼視力低下也妨礙立體視覺的形成。劉海華等[17]采用三種立體視檢查圖對204例斜視及弱視患兒立體視銳度進行檢測，結果表明斜視組立體視銳度最差，其中內斜視組低于外斜視組，弱視患兒雙眼視力不平衡組立體視銳度低于平衡組。由此可見，斜視、弱視嚴重妨礙了立體視覺的形成。

4.6屈光不正 孔德蘭等[27]認為，屈光不正患者立體視形成機制的內涵不同。未足矯的近視眼看近時較少調節(jié)，因而雙眼產生較少的調節(jié)性集合，容易形成外隱斜。嚴重的外隱斜容易造成雙眼視覺疲勞，可能影響雙眼立體視功能的檢測。未足矯的近視眼看遠點以外的物像不能清晰聚焦于視網膜上，也會影響雙眼立體視功能的檢查。-3.00 D和-6.00 D近視眼的遠點分別在眼前33.3 cm和16.7 cm處。近距離立體視檢查圖要求的檢查距離是40 cm，因此在這個距離檢查未矯正的中度以上近視的立體視銳度就會受到影響。而遠視眼度數(shù)超過其調節(jié)能力也會對立體視功能的檢測有影響。

4.7屈光參差和雙眼不等像 Tomac等[28]認為，雙眼屈光參差越大，在視網膜上所形成物像大小不等越明顯，對立體視功能的損害越大。當雙眼屈光參差度為2.50 D時，雙眼視網膜物像差為5%，由于雙眼物像大小及清晰度不等而引起融像困難，影響屈光參差患者雙眼立體視功能的形成。屈光參差不僅可造成患者裸眼視力下降，而且當兩眼屈光參差較大時，還可以影響患者雙眼融合功能和立體視覺的建立，嚴重者引起弱視。亢曉麗等[29]報道，兒童屈光參差可嚴重損害雙眼立體視功能，當遠視性屈光參差>1.0 D、近視性屈光參差>2.0 D、散光參差>1.0 D，立體視異常者百分比分別為43%、29%、36%，當雙眼屈光參差>3.0 D，異常立體視的發(fā)生率均為100%。

5 展 望

關于立體視覺的研究已取得了很大的進展。但要有新的突破性發(fā)展，必須在心理物理學、神經電生理學、形態(tài)學等學科尋求相互融合。加強多學科研究方法的交叉研究，進一步研究立體視覺的發(fā)育機制、受損機制和立體視覺障礙的組織學基礎；進一步研究不同類型的弱視、斜視對立體視覺的影響及其治療后立體視功能的變化。

[1] 傅濤，盧煒，蘇慶，等.間歇性外斜視兒童的融合功能研究[J].眼科，2012，21(8)：398-399.

[2] 任小軍，潘美華.A-V綜合癥術后立體視重建影響因素分析[J].眼科新進展，2011，31(12)：1162-1164.

[3] 王昆明，劉麗娟.弱視患兒視力正常后立體視覺的臨床觀察[J].中國實用眼科雜志，2006，24(9)：907-910.

[4] Rahi JS,Logan S,Borja MC,etal.Prediction of improved vision in the amblyopic eye after visual loss in the non-amblyopic eye[J].Lancet,2002,360(9333):621-622.

[5] Hess RF,Mansouri B,Thompson B,etal.Latent stereopsis for motion in strabismic amblyopia[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,2009,50(10):5006-5016.

[6] Thorn F,Gwiazda J,Cruz AA,etal.The development of eye alignment,convergence and sensory binocularity in young infants[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,1994,35(2):544-553.

[7] Fawcett SL,Wang YZ,Birch EE.The critical period for susceptibility of human stereopsis[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,2005,46(2):521-525.

[8] 陰正勤.重視兒童眼病手術后的雙眼視功能重建[J].中華眼科雜志,2006,42(10)：865-867.

[9] 郭靜秋，臧英芬，甘曉玲.兒童立體視的成熟期及幾種檢查方法的比較[J].北京醫(yī)科大學學報，1993,25(1):24-26.

[10] 孔德蘭，李超，杜學玲，等.屈光不正兒童立體視覺敏感期臨床研究[J].中國實用眼科雜志，2003,21(4):434-436.

[11] Kulp MT,Mitchell GL.Randot stereoacuity testing in young children[J].J Pediatr Ophthalmol Strabismus,2005,42(6):360-364.

[12] 張偉，趙堪興，高瑋，等.兒童動態(tài)隨機點立體視圖視覺誘發(fā)電位研究[J].中國實用眼科雜志，2004,22(2):106-108.

[13] 侯川.立體視覺的發(fā)生機理與檢測[J].中國斜視與小兒眼科雜志，1995,3(3):141-144.

[14] 李樂平，施明光，瞿佳.立體視覺研究及其臨床意義[J].眼科新進展，1995,15(1):57-59.

[15] 常敏，張麗軍，劉亞君，等.三種立體視檢查方法比較[J].中國斜視與小兒眼科雜志，2008,18(2):59-60.

[16] 楊亮，胡琦，康楊，等.近視性屈光參差患者LASIK術后雙眼視功能評估[J].眼科，2012,21(3):187-190.

[17] 劉海華，甘曉玲，金貴昌.斜視和弱視患兒立體視銳度的臨床檢測和評價[J].中國斜視與小兒眼科雜志，2002,10(1):12-15.

[18] 周以浙，袁乃芬，李杰，等.442名正常兒童立體視銳度及Randot Stereotest、Frisby Stereotest、Wirt Test、TNO Test和立體視覺檢查圖的比較[J].眼科學報，1988,4(1)：60-64.

[19] 黃欣，胡聰.立體視的發(fā)育及檢查方法(續(xù))[J].中國斜視與小兒眼科雜志，2001,9(4):184-189.

[20] Fu VL,Birch EE,Holmes JM.Assessment of a new Distance Randot stereoacuity test[J].J AAPOS,2006,10(5):419-423.

[21] 胡聰，黃欣，劉桂香，等.正常和間歇性外斜視兒童立體視的研究[J].中華眼科雜志，2002，38(8)：452-456.

[22] Lee SY,Isenberg SJ.The relationship between stereopsis and visual acuity after occlusion therapy for amblyopia[J].Ophthalmology,2003,110(11):2088-2092.

[23] 齊穎，周躍華.屈光參差及其矯正對雙眼視覺的影響[J].首都醫(yī)科大學學報，2008,29(6)：762-765.

[24] Lee SY,Koo NK.Change of stereoacuity with aging in normal eyes[J].Korean J Ophthalmol,2005,19(2):136-139.

[25] 夏群，趙本嚴.老年人立體視功能的調查分析[J].中國老年醫(yī)學雜志，1994,13(5):278-280.

[26] Simons K,Elhatton K.Artifacts in fusion and stereopsis testing based on red/green dichoptic image separation[J].J Pediatr Ophthalmol Strabismus,1994,31(5):290-297.

[27] 孔德蘭，昝玉璽，杜學玲.近視矯正前后對立體視功能的影響[J].臨床眼科雜志，2000，8(6):465-466.

[28] Tomac S,Birdal E.Effects of anisometropia on binocularity[J].J Pediatr Ophthalmol Strabismus,2001,38(1):27-33.

[29] 亢曉麗，許賀，郭秀榮，等.兒童屈光參差與弱視、立體視相關性的研究[J].中國實用眼科雜志，2004,22(7):519-522.