视野计的原理及发展

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1、1视野计的原理及发展关键词：视野计原理发展 摘要：视野检查在眼科疾病的诊断和治疗中起着举足轻重的作用。本文回顾了视野计发展的历史，着重阐述了不同类型视野计的原理及其应用范围，并介绍了几个新型视野计。 视野检查是指测量视网膜斑注视点以外的视力即周边视力而言。视野检查可以分为单眼视野检查和双眼视野检查，我们常用的视野检查为单眼视野检查。一般认为如果受检者的视野范围和该范围的视觉能力与正常健康人相同即为正常视野1。视野检查为眼科工作者诊断和跟踪随访主要的致盲眼病提供了重要信息。勿庸置疑，视野检查是诊断和监测青光眼以及其它一些视觉、视神经疾病的基本方法。先进的视野检查为早期诊断和密切监测这些疾病的发展

2、提供了可能，同时成功的治疗创造了条件。 视野的概述要追溯到公元前 5 世纪，视野即是当眼球向正前固视不动时近见到的周边空间区域。17 世纪 Mariotte 发现了视神经乳头与生理盲点的关系，因此成为第一个描述特殊暗点的人。1801 年 ThomasYang 第一次真正地测量了视野2 。19 世纪中叶，Forster 设计了第一台弧形视野计3，此种视野计将视野检查扩大到 450，并且测定出视野的外界。Bjerrum(1889)发明了 Tangent视野屏幕和动态多等视线视野计。 220 世纪，Ferree 和 Rand4发展了 Forster 早期的工作，扩大了弧形视野计的检查范围。弧形视野计

3、一直延用至今。从 1950年开始，Goldmann 设计的投射式半球形视野计持续流行了 30 年5。Goldmann 视野计将背景照明、刺激光标大小及其亮度进行标准化，可供进行动态及静脉视野检查，同时它为发展更精确的现代视野计奠定了基础。此后，Louisesloan6第一认识到静态阈值型视野计的重要性。Harms 和 Aulhorn7为动态视野计提供了补充的表态视野检查。他们设计了 Tubinger 手动视野计，可以同时完成动态及静态视野检查。Armaly 提出超阈值筛查的概念，他还提出了青光眼病中容易受损害的视野部位8。20 世纪 60 年代，Dubois-Poulsen 和 Magis9首

4、先试图发明自动动态视野计，但是由于技术问题，受到阻碍。Lynn 和 Tate101969 年利用一台计算机和电视机，首次展示了第一台自动静态视野计。此后，自动静态视野计不断发展，并被不断改进。 一、动态视野计的原理及基本类型 不同强度的光标自周边向中心移动，移动中病人从看不见光标到看见，看见时病人作出反应。将看不见与看见这一界限的全部反应点连接起来，即形成了视野的范围。视野范围的大随着刺激光标的大小、亮度的不同而有所不同。医生对动态视野检查结果一目了然。 周边弧形视野计一般常用的是一个半圆弧或 1/4 圆弧的金属板，其半径为 33cm。检查方法如前动态视野检查的基本方法。目3前多用电气投射弧形

5、视野计。视野计上附有一照明管，由该管向弧板的内面照射出一个椭圆形光点，以代替刺激光标。在弧板的中心有“X”形光点为固视目标，刺激光标的亮度，大小和颜色均可随意调换。 平面视野计检查的是视野的中心部分，最常用的是 Bjerrum氏屏幕。此视野计为 1 米见方的黑色屏，在它上面以不明显的条纹按照视角的正切。每 5º画一同心圆。检查时患者坐在视野计前一米处，受检眼注视视野计中央的固视目标，另一眼遮以眼罩。用 2mm 刺激光标由视野计的中央向周边或由周边向中央移动，在各子午线上检查，同时询问患者何处看见或看不见光标，随时记录暗点的界限，最后把所有的结果转录在视野图上。 goldmann 投射

6、式半球形视野计在众多半球形视野计中最具有代表性，它集多种特性于一体，可进行动态及静态视野检测，从而可以了解视野的全貌。50 年代至 70 年代，Goldmann 视野计在西方被公认为标准视野检查仪。Goldmann 的刺激光标的大小分为0、 级，相应于1/16mm2、1/4mm2、1mm2 、4mm2 、 16mm2、64mm2，并且刺激光标的大小容易转换。刺激光标的亮度变化范围自弱至强分为 1、2、3、4 级，相对应于 3.15、10、31.5、100 毫郎伯，亦即31.5、100、315 、1000asb （阿熙提，亮度单位） 。Goldmann 视野计作为动态视野检查时一般采用标准刺激光

7、标，它们是 0-1、-1、-2 、 -3 、-4、-4、-4、-4 及-4 共 9 个。刺激光4标的基本亮度为背景照明亮度的 33 倍，随着刺激光亮度变化，其背景光的亮度亦改变，二者之间的比率为 33。Golemann 视野计还可以通过改变颜色滤光片，产生红、绿、蓝刺激光标13。 虽然，动态视野计是首先被应用于临床的，但是它们的几个缺点限制了其应用。我们利用 Traquair“盲海中的视岛”的类比原理，清楚地解释动态视野检查的缺点。Traquair 将视野比喻成茫茫大海中的一个孤岛，岛的高度代表视网膜的敏感性。岛上的最高点即黄斑中心凹，此处视网膜的敏感性最高，在此点极弱的刺激光也能被查觉。相反

8、，岛的边缘水平线上即周边部视网膜的敏感性最差，只有最强的刺激光才能被检测出来。这个孤岛被烟雾笼罩，视野检查即是作出它的地形图也即视野图14。 动态视野计中，已知强度的光标自周边向中心移植，仿佛一架飞机以一定的飞行高度自岛的周边向中心飞行，飞机撞到山上即失事附毁。数架飞机以同一飞行高度飞行，坠毁数次，即得出一等高线。画出数条等高线后，我们即得到视岛的地形图。视野是根据同一原理画出等视线，得出视野结果14。 动态视野检查的第一个缺点是，如果岛中存在山谷，飞机自外向内飞行时会错过它。当然我们可以在山谷中飞行，进行探查，但是以何处作为起点是一个难题。所以这种飞行方法非常容易错过山谷，即错过视野中的暗点

9、。 第二个缺点：动态视野检查不能准确地测量视岛中比较平坦的区域。飞机以某一高度从外向内飞行坠毁地点与以另一近似高度5的飞行坠毁地点相差甚远。部分病人整个视岛相对平坦，因此此种视岛的微小起伏不能被正确地反映出来，视野结果与真实差跷甚远。第三个缺点：动态光标比表态光标容易察觉，在视野缺损的区域表现更突出。这一特性造成检查中容易漏掉视野缺损。这种现象可以发生在任何位置的视路病变，其中以枕叶病变最为突出。由于动态光标的移动性，检查某一位置的光感受器时，它还受与之相邻的光感受器传导的影响。所以，光标移动得越快，影响相邻光感受器的范围越大。另一方面，则光标向内移植得越快，视野范围越小。 第四个缺点：动态视

10、野计很难设计为自动视野计。例如Coherentperimetron（相干视野计）在寻找暗点时遇到很大困难，计算机在暗点内迷失了方向，尤其是与周边相连的暗点。因此市场上没有出现有竞争力的自动动态视野计14。 由 Armaly 发明， Drance 改良的一种进行性青光眼视野筛查的视野计是一种动静态结合的视野计，它在施行中央视野检查时采用相对静止的刺激光标，选择 72 个测试点，周边则选择动态刺激激光标。然而这种视野计的临床应用价值没有得到肯定12。 二、自动表态视野计的原理和类型 自动视野计是医生考虑视野方法的一个革新。虽然技术上可以支持自动动态视野计，但是自动动态视野计没有自动表态视野计更为实

11、用。所以我们通常所说的自动视野计是指自动表态视野计。6自动视野计采用静止光标检查视野，其结果提供灰阶图和数字图（定量图） ，取代了动态视野计的等视线图。目前常用的自动视野计是被公认为标准的 HumphreyfieldAnalyzer(Humphrey 视野分析仪)。 让我们回到用作比喻的视岛来解释静态视野计的工作原理。我们释放带有高度计的降落伞来记录视岛的不同高度。由于降落伞落在岛上不同的位置，因此可以了解整个岛的高度即视网膜的敏感性。这种方法被称为静态阈值视野检查，因为它是在看见与看不见之间选择阈值。静态阈值视野计克服了动态视野计的缺点。选择足够量的降落伞就不会错过山谷，即不会漏掉暗点。平坦

12、区域可以被准确测量，起伏不平的地域可以被揭开面纱。光标不是移动的，因此计算机容易控制。不足的是，选择阈值需要长时间。为了解时间长的问题，发明了超阈值静态视野计。即起用直升飞机在岛的的上空盘旋，无论它在空中或在岛上均记录它的高度。短时间内空中大量点的，可以在岛的内部测量山谷即暗点。另外，还有一种静态与阈值相关的直超阈值型视野计13。 总之，阈值型静态视野计是在视野的特定位置，通过判断看见与看不见之间的刺激光标的强度，确定阈值强度。超阈值表态视野计是用事先选择的光标强度，测定其在某些特殊位置是否被看见，从而了解视网膜的敏感度。此种视野计存在的问题是，若光标强度远离阈值，检查则容易浪费时间。与阈值相

13、关的超阈值型静态视野计，其原理是已知一些点的阈值，选择略高于阈值的光标强度，并7在特定位置进行测试。 （一）自动视野计的程度设计 根据视野计的不同工作原理，设计了不同的工作程序。选择视野检查的工作程序。操作者需要选择检查方法和准备检查的点的分布形状。有些程度二者是相对独立的，需要分别进行选择，有些程序二者是相关的，操作者只需选择所需程序。常见的程序有超阈值程序，与阈值相关的超阈值程序和恒定阈值程序。 （二）自动视野计中的几个概念 1.阈值 阈值并不是一个绝对值。对某一点反复测量其阈值强度，得到的不是一个值而是一个范围。有理由认为阈值是位于这个范围内的中央值，阈值是一个相对值。这个现象在病人精力

14、不集中，疲劳或确实存在的视野缺损时表现更为明显。有证据表明，青光眼视野缺损的早期表现是阈值的不确定性的扩大，视野检查中表现为多次阈值测定中的波动性。 2.光标强度和背景光强度 背景光是在视野检查中提供的一个稳定的光适应状态。如果没有背景光，每个刺激光标产生不同的局部光适应，这们接受每个不同刺激光标后需要数分钟才能回到基线上，阻止了在某一部位的重复试验。刺激光与背景光之间的差别足够大，即可以诱发病人作出反应。Goldmann 视野计采用 31.5asb 做为背景光。这一水平被国际眼科协会认作统一标准。目前多数自动视野计采用此水平的背8景光。阿熙提（asb）是光亮度的单位，是以对数等级为基础的。数

15、字越小，刺激光越暗。分贝（dB）反映视网膜的敏感性。dB 值越大，视网膜的敏感性越高。 （三）自动视野计的类型 按照光标光源的不同，视野计主要分为以光发射装置为光源和二极管为光源的视野计。前者包括 Octopus 和HumphreyvisualFiedlAnalyzer(HFA)。后者包括 Dicon 和Digilab 视野计。另外还有以光导纤维光源的视野计。 Octopus 是市场上出现的第一台自动静态视野计。它试图使用单一大小的视标，但光的强度只能达到 1000asb。它是通过降低背景亮度到 4asb，提高刺激光标与背景之间的对比度，来完成其检查的。但是使用光标，不能区别相对和绝对暗点，这

16、样不能追踪视野缺损的进展情况。为解决这个问题，选择标准光标0.431º，相当于 Goldmann 的光标 。Octopus210 或2000 通过使用光标，能够区分更加致密的相对暗点11。 继 Octopus 出现几年之后出现的HumphreyvisualFieldAnalyzer(HFA)在美国非常流行。HFA 是一个全自动的独立完整的系统，完全计算机化，它提供不同种类的静态检查，包括阈值视野检查和筛查。检查结果可以被打印出来或被软盘储存起来。它使用的是标准大小的 Goldmann 的光标，大小从-，背景光强度为 31.5asb。它还提供彩色视野检查。 HFA 光标的强度从 0.0810000asb 。每一个检查过程中，光标的强度是可9变的，而光标的大小是恒定的。光标的大小从-是可调的，这样对检查严重视野缺损的病人提供了有利条件。HFA 光标持续时间为0.2 秒，光标的位置无