數字可視化檢影裝置與傳統檢影鏡的有效性比較分析*

金晨暉廖素華滕 堅李志勇

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數字可視化檢影裝置與傳統檢影鏡的有效性比較分析*

金晨暉①廖素華②滕 堅①李志勇①

［摘要］目的：比較分析數字可視化檢影裝置和傳統檢影鏡的測量有效性。方法：用50個等效球鏡度為10.00～-5.00 D，柱鏡度為0.00～2.50 D的實驗鏡片，在模擬眼上模擬50個不同的屈光狀態，編號為1～50；由同1名高級驗光技師分別用2種不同檢影鏡檢測，工作距離采用0.67 m，實驗結果運用SPSS 19.0軟件進行統計學分析，對比兩種檢影鏡檢測結果的相關性和區別。結果：兩種方法在球鏡、柱鏡及軸向測量中，結果均顯著正相關（r=0.978，r=1.070，r=0.978）；回歸分析均存在線性聯系，新裝置測量球鏡、散光及軸向較傳統檢影鏡分別相差-0.25 D、+0.032 D、+2.96度。結論：數字可視化檢影裝置與傳統檢影鏡相比，檢查結果具有較好的一致性；散光度和軸向區別較小，而球鏡存在-20.25 D差別，其誤差來源于傳統檢影方法，新裝置在球鏡度數檢測中更加精確，在臨床及教學中具有推廣價值。

［關鍵詞］客觀驗光；檢影；檢影鏡；屈光不正；數字化

金晨暉，男，（1977- ），博士研究生，副教授。深圳職業技術學院醫學技術與護理學院，從事眼視光學專業教學、臨床和眼健康產業管理研究。

［First-author’s address］ School of Medical Technology and Nursing， Shenzhen Polytechnic， Shenzhen， Guangdong 518055， China.

視網膜檢影驗光用于客觀檢查人眼屈光狀態的眼科和視光檢查技術，是特殊群體如兒童、老者及殘障等的有效屈光檢查手段，且為電腦驗光不能替代［1-7］。然而，經臨床和教學中的多年觀察發現，視網膜檢影驗光技術存在學習該技術較為困難和不易觀察視網膜影動變化的兩個問題。其原因是指導教師和學員無法同時觀察到被檢者眼底影動變化，而每位患者眼底影動特異性大，故指導教師很難指導學員如何進行檢查，最終導致僅靠經驗、語言和示意圖進行交流學習，難免會出現交流理解上的困難。此外，眼底影動的亮度較為暗淡，導致不易觀察。為了解決檢影驗光技術存在的問題，本研究比較分析數字可視化檢影裝置和傳統檢影鏡的測量有效性，其創新和重點研究內容在于設計眼底影像的識別軟件，進而自動判斷患者屈光不正性質。此外，對模擬眼數字化研究和檢影眼底影像進行數字化采集和該類裝置的移動化改造；針對新裝置的可視化功能探討新裝置與傳統裝置的應用測量結果的比較，分析新裝置與傳統檢影鏡兩種檢查方法的相關性及區別，以期為該種裝置應用于臨床工作提供證據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

深圳職業技術學院醫學技術與護理學院于2015年11-12月，由同一經驗豐富驗光師在相同室內環境下利用具有屏幕顯示功能的檢影裝置和傳統檢影鏡分別對50個未知度數的鏡片進行檢影檢驗度數。模擬眼及實驗鏡片共50個，未知度數，編號為1～50，等效球鏡度范圍在10.00 ～-5.00 D，模擬不同的屈光不正眼，柱鏡度范圍在0.00 ～2.50 D。

1.2 研究器材

采用具有屏幕顯示功能的檢影裝置，傳統檢影鏡（蘇州康捷醫療股份有限公司KJ8B）、模擬眼、鏡片箱（如圖1所示）。

圖1 數字化檢影裝置結構示意圖

1.3 研究方法

實驗采用同一經驗豐富驗光師單盲法進行操作；研究條件為在暗室中操作。實驗步驟為：①將實驗鏡片進行盲選并編號1～50后，由經驗豐富驗光師在暗室中分別采用數字化檢影裝置和傳統檢影鏡兩種方法對實驗鏡片進行檢查；②分別記錄每組鏡片的度數及軸向。

1.4 統計學方法

采用SPSS 19.0軟件對測量數據包括球鏡度、柱鏡度和軸向進行匯總并統計學分析其相關性和回歸性。

2 結果

2.1 測量球鏡度數比較

對數字化檢影裝置、傳統手持檢影鏡球鏡度數分別進行比較，兩者顯著相關（r=0.978），見表1。Y=1.075X-0.25，如圖2所示。

表1 數字化檢影鏡與傳統檢影鏡測量球鏡度數比較

圖2 傳統檢影鏡與數字化檢影裝置測量球鏡結果比較散點圖

2.2 測量柱鏡度數比較

對數字化檢影裝置、傳統手持檢影鏡柱鏡度數分別進行比較，兩者顯著相關（r=0.971），見表2。Y=1.070X+0.032，如圖3所示。

表2 數字化檢影鏡與傳統手持檢影鏡測量柱鏡度數比較

圖3 傳統檢影鏡與數字化檢影裝置測量柱鏡結果比較散點圖

2.3 測量軸向比較

對數字化檢影裝置、傳統手持檢影鏡軸向分別比較，兩者顯著相關（r=0.979），見表3。Y=0.978X+2.96，如圖4所示。

表3 數字化檢影鏡與傳統手持檢影鏡測量軸向比較

圖4 傳統檢影鏡與數字化檢影裝置測量軸向結果比較散點圖

3 討論

Fukuhara等［8］在傳統帶狀檢影鏡觀察窗口安裝一個200 g重的折疊裝置，該裝置內設分光鏡、望遠鏡系統以及反光鏡，能夠使第二位觀察者同時觀察視網膜影動。Miller等［9］在傳統帶狀檢影鏡觀察窗口處安裝一種內設電視閉路系統和圖形處理器的裝置，以便將眼底影動顯示在屏幕上供檢查者觀察；Wessels等［10］和Donovan等［11］利用針對模擬眼的改進來提高檢影驗光的教學效果。關于基于視網膜檢影技術原理的數字化檢影裝置研究，有報道將檢影鏡進行數字化改造，裝置能將視網膜反光影動顯示于屏幕上［12-14］。

傳統檢影驗光技術的臨床應用廣泛，但是技術較難被眼科醫生和驗光師掌握，原因如下：①檢查者為了更容易觀察清楚患者眼底反光，不得不需要在昏暗的環境中進行驗光，從而使眼科醫生或驗光師和患者感到不適；②學習檢影驗光方法教困難。在學習中，指導教師和學員無法同時觀察到被檢者眼底影動變化，再加上每一位患者眼底影動特異性大，故指導教師很難指導學員如何進行檢查；③在臨床上，眼科醫生和驗光師只能靠經驗來掌握該項臨床檢查技能，依靠語言和示意圖進行交流，難免出現交流理解上的差異；④醫生只能用單眼通過窺孔觀察影動，影動圖像容易受另一只眼所見物影響（規范檢查要求雙眼睜開），結果易出現偏差，如果單睜一只眼，臨床檢查容易產生疲勞，導致不能或很難適應用單眼進行觀察的眼科醫生或驗光師易于放棄檢影檢查法；⑤檢查結果誤差較大，散光眼底影動需要確定影動的方向或軸向（0～180o），而利用傳統視網膜檢影法，則很難準確測得影動光帶的角度；在傳統視網膜檢影檢查中，眼科醫生或驗光師頭部容易擋住患者的正前方注視視線較大角度，從而造成屈光度數檢查存在較大的誤差（入射被檢眼光線應該盡量和眼底反射光線重合）［15］。

本研究通過組合傳統檢影鏡和數碼相機來制作具有屏幕顯示功能的檢影驗光裝置，并比較新裝置和傳統檢影鏡兩種檢影方式的相關性及區別，發現兩種方法在球鏡、柱鏡和軸向測量中，結果均顯著正相關（r=0.978，r=1.070，r=0.978），回歸分析后發現，三者均存在線性聯系，新裝置測量球鏡、散光和軸向教傳統檢影鏡分別相差-0.25 D、0.032 D和2.96 D。可見，散光度數和軸向區別較小、一致性好，而球鏡有-0.25 D差別，為了了解誤差的來源，將兩種方法的結果與標準答案對比發現，誤差主要來源于傳統檢影方法，新裝置在球鏡度數檢測中更加精確。將其應用于臨床，由同一位經驗豐富驗光師分別測量10位不同度數的患者，與傳統檢眼鏡之間的球鏡、柱鏡和軸向結果進行比較，應用統計學檢測方法發現，其球鏡度數、柱鏡度數及軸向結果均具有一致性。表明其準確性高，并且在臨床操作中，更簡便，容易被患者接受。但廣泛推廣應用還需要大量臨床試驗進行佐證，且為下一步研究的目標與方向。

綜上所述，通過比較分析具有屏幕顯示功能的檢影裝置和傳統檢影鏡的測量結果，表明兩種方法的結果顯著正相關，具有線性關系，兩種檢查方法無差異性，且更容易方便檢查者操作。具有屏幕顯示功能的數字化檢影技術在今后臨床與教學工作中具有一定的應用價值。

參考文獻

［1］婁志武，唐劍波，陸莉，等.小瞳檢影法在學齡前兒童弱視篩查中的應用［J］.浙江預防醫學，2012，24（1）：57-58.

［2］張寧，陶晗，張春麗，等.近視性學齡前兒童復方托吡卡胺與阿托品散瞳后檢影驗光的比較性研究［J］.中國婦幼保健，2011，2（26）：222-223.

［3］劉博，鄭志剛，方燕.檢影驗光在圓錐角膜篩查與診斷中的應用研究［J］.大連醫科大學學報，2012，34（3）：252-256.

［4］楊小紅，郭瑞，尹東明.早產兒及早產兒視網膜病變嬰幼兒屈光狀態的臨床分析［J］.實用醫學雜志，2013，29（16）：2660-2662.

［5］曹宜，廖孟.視力低常的學齡前兒童屈光狀態分析［J］.重慶醫學，2009，38（1）：62-63.

［6］李燦，陳瀟，王恩洪，等.不同類型老年性白內障屈光狀態變化觀察［J］.重慶醫學，2011，40（6）：571-572.

［7］趙丹妮，李平華.5～13歲兒童屈光不正狀態的預測分析［J］.重慶醫學，2013，42（31）：3798-3800.

［8］Fukuhara J，Miller KM，Vega C，et al.A teaching attachment for retinoscopy［J］. Ophthalmology，1987（2）：28-30.

［9］Miller KM，Simons K，Guyton DL.Television retinoscopy with a slit-aperture retinoscope and a highly sensitive camera［J］.Ophthalmology，1987（2）：22-27.

［10］Wessels GF，Oeinck C，Guzek JP，et al.A homemade model eye for teaching retinoscopy［J］. Ophthalmic Surg Lasers，1995，26（5）：489-491.

［11］Donovan L，Brian G，du Toit R.A device to aid the teaching of retinoscopy in low-resource countries［J］.Br J Ophthalmol，2008，92（2）：294.

［12］葉良，王曉幸，蔡顯峰，等.基于數字化技術改造的檢影驗光理論的教學應用［J］.健康研究，2010，30（2）：159-161.

［13］金晨暉，滕堅.新型檢影模擬眼的設計理論分析［J］.中國組織工程與臨床康復，2009，1（1）：50-52.

［14］金晨暉，滕堅，張艷玲，等.基于數字影像技術的視網膜檢影驗光裝置的實驗研究［J］.中國醫學裝備，2014，11（12）：13-15.

［15］王立坤，鄭琦，邱晨.客觀驗光中不同檢影方法的可行性研究［J］.衛生職業教育，2013（11）：87-88.

①深圳職業技術學院醫學技術與護理學院 廣東 深圳 518055

②北京大學深圳醫院 廣東 深圳 518055

［文章編號］1672-8270（2016）05-0028-04 ［中圖分類號］ R197.324

［文獻標識碼］A

DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.05.010

作者簡介

收稿日期：2015-05-10

*基金項目：深圳市科技計劃（JCYJ20140508155916428）“一種數字化影像識別診斷人眼屈光不正的技術研究”

Comparative analysis between the digital and visual retinoscope and the traditional retinoscope

JIN Chen-hui， LIAO Su-hua， TENG Jian， et al

China Medical Equipment，2016，13（5）:28-31.

［Abstract］ Objective: To compare the new digital and visual retinoscope with the traditional retinoscope in the results of measurement efficiency. Methods: Fifty lenses whose spherical equivalent refraction （SER） ranged from +10.00D to -5.00D and cylinder lens（CL） ranged from 0.00D to -2.50D） were numbered from 1 to 50. The model eye for retinoscopy was prepared for the fifty different simulations. The same experienced optometrist tested the lens in two different methods. The results were analyzed statistically to compare the correlation and difference between these two methods. Results: SER cylinder lens and axial length （AL） of the new retinoscopy were positively correlated with traditional retinoscopy（r=0.978， r=1.070， r=0.978）. According to regression analysis， there was the linear statistical significance between the two methods. The differences of SER， CL and AL were -0.25D， +0.032d， +2.96° in the two methods. Conclusion: Compared with the traditional retinoscope，there is better consistency in the results of the new retinoscope. There are few differences between CL and AL. But there are differences in SER（-20.25D） resulting from the traditional retinoscope. The new retinoscaope is more accurate in SER. It is worth popularizing in clinical application.

［Key words］Objective refraction； Retinoscopy； Retinoscope； Refractive error； Digitaliztion