偏光鏡介導的雙眼注視狀態下調節反應差異性研究

王瑞卿，張　妍，胡娛新，何宇茜，紀冬梅，王淑榮

作者單位：(130041)中國吉林省長春市，吉林大學第二醫院1眼科；2呼吸科；3(132001)中國吉林省吉林市人民醫院眼科

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·臨床報告·

偏光鏡介導的雙眼注視狀態下調節反應差異性研究

王瑞卿1，張妍1，胡娛新2，何宇茜1，紀冬梅3，王淑榮1

作者單位：(130041)中國吉林省長春市，吉林大學第二醫院1眼科；2呼吸科；3(132001)中國吉林省吉林市人民醫院眼科

Differences of accommodative responses between two eyes under binocular viewing condition mediated by polarizing glasses

Rui-Qing Wang1, Yan Zhang1, Yu-Xin Hu2, Yu-Xi He1, Dong-Mei Ji3, Shu-Rong Wang1

1Department of Ophthalmology;2Department of Respiratory, the Second Hospital of Jilin University, Changchun 130041, Jilin Province, China;3Department of Ophthalmology, Jilinshi People Hospital, Jilin 132001, Jilin Province, China

Correspondence to:Shu-Rong Wang. Department of Ophthalmology, the Second Hospital of Jilin University, Changchun 130041, Jilin Province, China. srwang@jlu.edu.cn

Received：2015-11-19Accepted：2016-03-10

Abstract

?AIM:To study the differences of accommodative responses between the two eyes under 3 different polarized viewing conditions.

?METHODS:Fifteen volunteers with emmetrope were recruited into this study(aged 18～38), 6 males and 9 females. Three different viewing conditions were set up by using polarizing glasses and liquid crystal display:(1)right eye could see the visual target on the screen, but left eye cannot see it;(2)left eye could see the visual target on the screen, but right eye cannot see it;(3)both eyes could see the target. Accommodative responses were measured by infrared auto-refractor when fixating at the target at 5, 2, 1, 0.5 and 0.33m under the above 3 viewing conditions. The differences of accommodative responses under different viewing conditions were compared by using variance analysis of repeated measuring andttest.

?RESULTS:Significant differences of accommodative responses between the two eyes were found under condition(1) and(2) at all the fixating distance. The accommodative responses in used eyes which can see the visual target were higher than in non-used eyes which cannot see the visual target(P<0.05). No differences of accommodative responses were found under condition(3) at all distance(P>0.05).

?CONCLUSION:Ciliary muscles in the used eyes were more relatively tonic than non-used eyes under binocular open viewing condition. The imbalance of accommodative responses between two eyes may be one of the risk factors resulting into the occurrence of myopia.

KEYWORDS:?accommodation;aniso-accommodation;polarization;used eye

Citation:Wang RQ, Zhang Y, Hu YX,etal. Differences of accommodative responses between two eyes under binocular viewing condition mediated by polarizing glasses.GuojiYankeZazhi(IntEyeSci) 2016;16(4):782-784

摘要

關鍵詞：眼調節；調節參差；偏光；使用眼

引用：王瑞卿，張妍，胡娛新，等.偏光鏡介導的雙眼注視狀態下調節反應差異性研究.國際眼科雜志2016;16(4):782-784

0引言

人眼通過改變晶狀體的彎曲度，使得外界物體能夠在視網膜清晰成像的變化過程被稱為調節。而且對于不同的調節刺激，人眼會做出不同的調節反應。以往關于調節的研究認為雙眼調節系統來源于共同的神經支配系統，因此同一調節刺激引起雙眼的調節反應也應一致[1]，故絕大多數試驗僅對受試者的其中一眼進行測量分析[2-3]。但是Marran等[4]卻用鏡片法誘導出雙眼的調節參差(aniso-accommodation)現象，即雙眼可產生不一致的調節反應，且差異不大。這種調節反應不一致的現象在優勢眼中表現的尤為明顯，表現為相同的調節刺激下，優勢眼的調節反應大于非優勢眼[5]。而對優勢眼與近視的相關性研究存在一些爭議：Jiang等[6]認為眼優勢度越高，其近視的程度越高。但Ito等[7]和Linke等[8]的研究卻認為非優勢眼的近視程度更高。兩種研究結果雖然截然相反，但不難做出這樣的推斷：雙眼調節反應的不均衡性必然與近視的發展存在一定的聯系[9]。因此研究雙眼注視條件下兩眼調節反應的差異更具有實際意義。

本試驗利用偏光鏡和液晶顯示器構建了特殊的注視方式：在保持雙眼周邊融像的前提下，通過調整偏振片的角度來實現雙眼的調節刺激信息被選擇性阻斷，同時雙眼的調節測量不受影響。利用這一注視方式，比較雙眼調節反應差異，進一步明確雙眼開放狀態下調節反應的變化規律。

1對象和方法

1.1對象選取15名志愿者作為試驗對象，年齡18～38(平均28.9±4.9)歲，男6名，女9名。入選標準：(1)單眼遠距、近距矯正視力≥1.0，主覺驗光度數在±0.50D之間，雙眼屈光參差≤0.50D(按等效球鏡度計算)；(2)無顯性斜視，隱性斜視者其水平隱斜角≤6△且無立體視異常；(3)無全身及眼部疾病，無屈光矯正手術史。在試驗開始前，每個受試者都被詳細告知試驗流程并簽訂知情同意書。醫院倫理委員會審核通過并備案。

1.2方法

1.2.1試驗儀器

1.2.1.1紅外驗光儀應用WAM-5500型紅外電腦驗光儀測量雙眼屈光變化。該儀器具有開放式視窗，屈光測量的精確度為0.12D，測量范圍：球鏡-22.0～+22.0D，柱鏡0～±10.0D，軸角度0°～180°，設置鏡眼距離為12mm。

1.2.1.2顯示器選擇“扭曲向列型液晶顯示器”(twisted nematic liquid crystal display)，簡稱“TN型液晶顯示器”，屏幕發出的是偏振光[10]。尺寸：15″， 分辨率：1024×768，屏幕亮度：40cd/m2, 對比度：98%。顯示黑色十字視標，白色背景，單個筆畫視角為1°，視標大小能夠隨注視距離的改變而改變，以保證屏幕顯示的視標對注視者的張角始終為1°。

1.2.1.3偏光鏡通過改變偏光鏡片放置的角度，決定顯示器發出的偏振光能否透過鏡片進入眼球。當偏光鏡片的濾過方向與光的振動方向平行時，偏振光可以透過鏡片進入眼內，這時人眼就能看到顯示器上顯示的刺激視標；當濾過方向與振動方向垂直時，偏振光則無法透過鏡片，這時人眼無法看到偏振視標，但是顯示器周圍的自然光仍能透過鏡片不受影響[11]。3種偏光眼鏡具體設置見表1。

1.2.2試驗步驟(1)囑受試者配戴偏光鏡A后通過驗光儀的開放視窗注視顯示器上的十字視標，保持頭位不動。將顯示器依次放置在距角膜前頂點5、2、1、0.5、0.33m處，應用紅外驗光儀進行客觀驗光(以等效球鏡SE計算)，每人每眼測量5次，取平均值。(2)以5m處的屈光值作為基準值，與其他距離屈光值的差即為調節反應量(AR)，即AR5m-2m，AR5m-1m，AR5m-0.5m，AR5m-0.33m；(3)更換偏光鏡種類，重復步驟(1)和(2)。(4)所有受試者分3次測量上述數據，每次測量使用的偏光鏡種類不同。測量過程均由同一人完成。測量時采用雙盲法，即受試者與測量者均不知道偏光鏡的具體類型。每次測量時間間隔至少3d，以保證受試者得到充分休息。

表1偏光鏡的種類

分類右眼左眼偏光鏡A+-偏光鏡B-+偏光鏡C++

注：+：表示可以看到屏幕內容；-：表示不能看到屏幕內容。

統計學分析：采用SPSS 20.0統計軟件進行分析。計量資料服從正態分布。應用重復測量的方差分析和t檢驗比較注視不同距離視標時雙眼調節反應的差異。當P<0.05時，認為差異有統計學意義。

2結果

2.1配戴偏光鏡A時受試者情況配戴偏光鏡A的受試者在注視不同距離的視標后，所測得的調節反應值(表2)。當注視視標逐漸接近受試者時，雙眼的調節反應均逐漸增加且差異有統計學意義(P<0.05)。在同一距離處雙眼調節反應差異有統計學意義，右眼的調節反應大于左眼。

2.2配戴偏光鏡B時受試者情況配戴偏光鏡B的受試者在注視不同距離的視標后，所測得的調節反應值(表3)。當注視視標逐漸接近受試者時，雙眼的調節反應均逐漸增加且差異有統計學意義(P<0.01)。在同一距離處雙眼調節反應差異有統計學意義(P<0.01)，左眼調節反應大于右眼。

2.3配戴偏光鏡C時受試者情況配戴偏光鏡C的受試者在注視不同距離的視標后，所測得的調節反應值(表4)。當注視視標逐漸接近受試者時，雙眼的調節反應均逐漸增加且差異有統計學意義(P<0.01)。在同一距離處雙眼調節反應差異沒有統計學意義。

3討論

當光波的振動方向與光傳播方向只限于某一平面時，就形成了偏振光。而自然光不屬于偏振光。偏光鏡只對偏振光有阻擋或濾過作用，而對自然光線無遮擋作用。本文提到的偏光鏡A即是將右眼鏡片的濾過方向設置成和偏振光平行的位置，左眼鏡片的濾過方向與偏振光方向垂直。對于受試者來說，除右眼能看到屏幕顯示的偏振視標外，雙眼看到的其他影像是一致的。偏光鏡B和C設置原理與A類似(B設置為右眼阻擋，左眼濾過；C設置為雙眼濾過)。這種特殊的注視狀態，即保持了一定的雙眼融合(閉環狀態)，又能控制單眼的視覺信息輸入量。其中接收到調節刺激信息的眼可視為使用眼(used eye)，未接收到調節刺激眼被視為非使用眼(non-used eye)。

本試驗使用紅外驗光儀，其優勢在于：(1)在雙眼開放狀態下測量眼的調節反應，更接近日常用眼習慣[12]；(2)選用外部視標可以更有效的避免器械性近視的發生[13]；(3)驗光儀使用的是紅外光源并非偏振光，因此測量結果不會受到偏光鏡的影響。

表2配戴偏光鏡A時雙眼注視不同距離視標時的調節反應值

±s,D)

表3配戴偏光鏡B時雙眼注視不同距離視標時的調節反應值

±s,D)

表4配戴偏光鏡C時雙眼注視不同距離視標時的調節反應值

±s,D)

雖然雙眼調節系統的神經支配是雙向等同的，但Marran等[4]試驗發現應用不同的調節視標分別刺激雙眼可以產生不同的調節反應。本試驗應用偏光鏡構建的不同的視覺狀態，使得左右眼看到的不完全一致，也出現了雙眼調節反應不同的現象，這與前者的研究結果一致。試驗已證實調節反應會受到眼優勢的影響[5]。但本研究并未做優勢眼的區分，主要是考慮到眼優勢在一定情況下可能會發生轉變[14-15]，在試驗條件下哪只眼使用的更多，并不只是由眼優勢來決定，是否使用或較多使用才是影響調節反應的關鍵。用眼頻率(即用眼較多與用眼較少的區別)更能反應實際的用眼情況。本試驗的結果也說明了這一點(表2,3)。不難推斷，在優勢眼建立之初，大腦中樞會選擇使用視物相對清晰的眼去觀察外界物體，隨著該眼被使用的頻率增加，眼優勢才逐漸建立起來。

雖然本研究是在試驗條件下進行的，與真實視物狀態有所差異。但在現實生活中，我們仍然可以找到類似的情況。比如在驗光配鏡時，如果人為因素導致雙眼矯正視力不平衡，視力相對清晰眼將處于使用狀態，導致該眼的調節反應相對較大，這將成為促進近視發展的因素之一。其原因可能是睫狀肌經常處于相對緊張狀態，其張力性調節水平較高，這更易造成調節精確度的下降，形成更大的視網膜離焦，誘發近視的發生與發展。但是如果用“調節滯后”理論解釋調節不平衡與近視的關系，又會出現另外一種相反的結論。從表2,3中發現雙眼均存在調節滯后現象，其中未使用眼的調節滯后量要大于使用眼，滯后量大必然引起更大的視網膜離焦，未使用眼應該更容易出現近視。但目前對調節滯后是近視發生的原因還是結果尚存在爭議[16]。因此，下一步的研究還需明確：雙眼間調節反應的差異緣于中樞神經調控系統的差異還是神經系統控制下的效應器(如睫狀肌、晶狀體等)存在差異？這些差異是近視發生的原因還是結果？

總之，雙眼給予同等程度的矯正，以達到雙眼矯正視力和調節反應平衡的目的，尤其對視覺發育還未完全成熟的青少年來說，做到這一點更為重要。

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DOI:10.3980/j.issn.1672-5123.2016.4.53

收稿日期：2015-11-19 修回日期： 2016-03-10

通訊作者：王淑榮，博士研究生，副主任醫師，副主任,研究方向：角膜屈光手術.srwang@jlu.edu.cn

作者簡介：王瑞卿，碩士研究生，主治醫師,研究方向：眼視光學。

目的：探討利用偏振效應構建的3種不同注視方式下雙眼調節反應的差異。

方法：前瞻性對照研究。選取15名正視眼志愿者入選本試驗(年齡18～38歲，男6名，女9名)。利用偏光鏡和液晶顯示器的偏振特性，設置3種不同的注視方式：(1)右眼能看到屏幕顯示的視標，左眼無法看到；(2)右眼無法看到屏幕視標，左眼能看到；(3)雙眼均能看到屏幕視標。使用紅外電腦驗光儀分別測量注視距離為5、2、1、0.5、0.33m時的客觀驗光值(以等效球鏡計算)，計算所有受試者在以上3種注視方式下的調節反應量。采用重復測量的方差分析和t檢驗比較不同注視方式下雙眼調節反應的差異。

結果：采用注視方式(1)(2)時，雙眼在各種調節刺激下產生的調節反應有明顯差異，其中使用眼(能看到屏幕視標眼)的調節反應均比未使用眼(不能看到屏幕視標眼)大(P<0.05)。采用注視方式(3)時，各種調節刺激下的雙眼調節反應無明顯差異(P>0.05)。

結論：雙眼開放狀態下，經常被使用眼的睫狀肌處于相對緊張狀態，較少使用眼則處于相對放松狀態。這種調節反應的不均衡性，很可能是促發近視發生的危險因素。