正视和远视儿童的模糊检测、景深和调节

百科   科技   2024-04-28 18:55   上海  

美国俄亥俄州阿克伦市阿克伦儿童医院儿童医院视觉中心,休斯顿大学得克萨斯测量、评估和统计研究所的研究团队发表在视光学与视觉科学期刊的一份文献。

意义

我们的结果表明,与成人相比,幼儿的模糊检测阈值较高,较低的模糊检测阈值与调节性微波动的大小显著相关。鉴于调节反应越大,调节性微波动越大,这些发现可能对年轻的未矫正远视眼有意义。

目的

这项研究调查了310岁儿童和成人的主观模糊检测阈值和调节性微波动之间的关系。

方法

49名习惯性未矫正屈光不正(+0.06+4.91D等效球镜)的儿童和10名习惯性未矫正的成人(+0.08+1.51D等效球镜)中,使用33厘米处1种尺寸的视标的定制模糊图来确定模糊检测阈值。使用高斯内核通过卷积使字母变得模糊(标准偏差为0.71–11.31弧分,步长为√2)。在≥6岁的受试者和成人中测定主观景深。调节性微波动、瞳孔和滞后用红外线摄影验光25Hz(筛查仪)测量。

结果

与成人相比,儿童的模糊检测阈值(P<.001)、调节性微波动P=.001)和景深(P<0.001)更大。在儿童中,模糊检测阈值的增加与调节性微波动的增加(P<.001)、未矫正远视的增加(P=.01)、年龄的减少(P<.001)和瞳孔大小的减少(P=.001)有关。在多元线性回归分析中,模糊检测阈值与调节性微波动P<.001)和年龄(P<0.001)相关。调节性微波动增加与未矫正远视增加(P=.004)和瞳孔缩小(P=.003)相关,在控制年龄和滞后时与未矫正的远视(P=.001)和瞳孔大小(P=.00三)独立相关。

结论

儿童没有成人般的模糊检测阈值或景深。在3岁至10岁的儿童中,调节性微波动增加和年龄降低与更大的模糊检测阈值独立相关。儿童大量未矫正远视似乎增加了模糊检测阈值,因为更大的调节需求和由此产生的反应增加了调节微波动。

关键词:调节、模糊检测、远视、儿童、景深

模糊是由视觉系统的传入通路处理的,它向传出通路发出信号,产生调节变化,使目标聚焦。一旦聚焦,调节被认为处于稳定状态,然而,响应以< ~3 Hz的频率振荡,称为调节性微波动。

已经在成人的焦深(视网膜空间)和景深(物体空间)的背景下对调节性微波动进行了研究,指的是物体聚散度的变化范围,在该范围内不会被检测为视网膜上的模糊(客观焦深),或观察到的物体清晰度的感知变化(主观焦深)。调节性微波动和景深同样受亮度等因素的影响,瞳孔大小,和空间频率。还表明,随着景深和调节性微波动的降低,调节性反应更加准确,而随着景深和调节性微波动的增加,调节性反应的准确性降低。

有人提出,调节微波动在调节控制系统(:目标焦深)中充当亚阈值模糊检测器,从而允许调节反应做出适当的调整,而不会出现个人感知模糊。然而,如果物体聚散度的变化达到焦深的边缘,而没有通过调节控制系统进行校正,则个体检测到感知模糊(即,主观焦深)。虽然之前已经研究了调节微波动和客观焦深(:调节控制系统)之间的关系,但是还不清楚调节微波动如何影响主观焦深(:感知模糊)

已在成人中广泛研究了调节性微波动和模糊检测,但只有少数研究对儿童进行了研究。从婴儿期到成人期,调节性微波动的幅度随着年龄的增长而降低,并随着调节反应幅度的增加而增加。尚未对未矫正远视程度不同的儿童的调节性微波动和模糊检测进行专门研究。这些儿童令人感兴趣,因为随着调节需求随着未矫正远视量的增加而增加,较大的调节微波动可能与增加的调节反应有关。此外,由于与调节努力增加相关的焦深增加,调节滞后可能会增加。

如果调节性微波动作为亚阈值模糊检测器工作,并且调节性微波动的幅度在具有较高量的未矫正远视的个体中较大,则可以预测这些儿童在调节控制系统方面具有较大的客观景深。增加的调节性微波动和增加的客观景深也可能导致增加的主观景深和较差的主观模糊检测阈值。因此,本研究的目的是确定主观模糊检测阈值是否与未矫正远视和调节滞后量可变的3< 10岁儿童的调节性微波动幅度相关。假设模糊检测阈值与调节性微波动显著相关,本研究的第二个目的是确定哪些变量可能与调节性微波动相关,特别是对未矫正远视的大小感兴趣。还收集了成人的数据,作为与成熟视觉系统的比较。

方法

研究对象

从休斯顿大学光学院的工作人员、学生和患者以及当地社区中招募了3小于10岁的儿童和非老花眼成人。这项研究遵循了赫尔辛基宣言的原则,并得到了该大学人体受试者保护委员会的批准。所有≥18岁的受试者提供书面知情同意书,而小于18岁的受试者提供同意书,同时其父母提供书面家长许可参与研究。

对受试者进行筛查,以确定是否存在以下排除标准:妊娠32周、出生体重2500克、可能影响调节的眼部或全身诊断史、服用已知影响调节的药物史、发育迟缓或行为诊断史、当前或以前的屈光矫正或已知的睫状肌麻痹性屈光不正≤0.50屈光度(D等效球镜、屈光参差1.00D等效球镜或散光1.25D柱镜

所有同意的受试者还进行了完整的视力检查,包括M&S智能系统(伊利诺伊州奈尔斯M&S技术有限公司)显示的单眼视力(8岁以下受试者使用电子HOTV8岁以上受试者使用ETDRS)。如果受试者不具有与其年龄相符的典型视力,或被诊断患有斜视或弱视(视力2线眼内差异并伴有弱视风险因素),则受试者将被排除在数据分析之外。在滴注1%环喷托酯30分钟后,使用Grand Seiko WAM-5500自动验光仪(日本广岛RyuSyo工业有限公司)对每只眼睛进行三次睫状肌麻痹屈光不正测量。测量值被转换为等效球镜,并对每只眼睛进行平均。

模糊检测实验

33厘米处使用五选项强制选择方法研究模糊检测阈值。使用MatlabThe MathWorks Inc . NatickMA)使用shapeSloan letter视标创建了自定义模糊图表,该图表应用单位面积高斯核(标准偏差范围从0.71弧分()到11.31‘√2步)来创建9个模糊级别。所有视标的大小均为1,这足以引起调节反应。图表的每一行都有一个未添加模糊的视标和四个被其中一个模糊级别同等模糊的视标,如图1所示。我们选择了宽范围的模糊水平,以确保我们在儿童中达到天花板效果,因为模糊检测从未在3岁的儿童中进行过。此外,广泛的模糊水平提供了质量控制和数据验证,因为简单和冗余的水平使我们确信参与任务的受试者理解了任务。

 

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模糊图表中的三条代表线是使用高斯核卷积产生的,标准偏差代表最小模糊度(0.71弧分-底线)、中间模糊度(2.83弧分-中线)和最大模糊度(11.31弧分-顶线)(A)斯隆字母视标。(B)塑造视标。

使用Keynote(苹果公司,加利福尼亚州库比蒂诺)在iPad Air(苹果公司,加利福尼亚州库比蒂诺)上显示模糊图表的行。研究人员使用iPhone(苹果公司,加州库比蒂诺)控制刺激。iPad Air被放置在分光镜上方,光学目标聚散度为33厘米,同时在整个实验中使用红外摄影验光在主凝视下测量屈光误差和瞳孔大小。通过分光镜,模糊视标的韦伯对比度≥60%,背景亮度为5.9cd/m2(对比度:9=60%8=69%7=98%6=99%51=99.7%),而清晰视标的对比度为99.7%。刺激装置和光折射器用窗帘遮住,房间的灯光变暗。在整个实验过程中,受试者被放置在头枕上以限制头部运动。

在测试之前,对≥6岁的儿童进行圣地亚哥快速评估测试,以评估每个儿童的阅读水平。在初级水平无法正确朗读9/10个单词的儿童看到的是形状而不是Sloan字母。所有6岁以下的儿童也被展示了这些形状。

受试者未矫正观看双眼视标,以表征他们的习惯性观看状态。受试者被要求告诉研究者这一行中哪个视标最清晰。对于最小的孩子来说,问题哪一个是不模糊的?也被问到。观看图形的儿童有一个测试前训练课程,以确保他们理解选择最清晰图形的任务。在成年受试者中,9/10视光学学生,但没有人事先接受过模糊检测任务的培训。

这些形状一次显示一行。最低的三个模糊等级(0.71’1.00’1.41’高斯标准偏差)各呈现三次,以最大限度地减少最小儿童在接近形状刺激阈值时的挫败感,而其余模糊等级呈现四次。对于年龄较大的参与者,一次显示三行模糊等级,每个模糊等级向受试者呈现五次。对于两组刺激,受试者按照从最容易到最困难的顺序观看模糊线,没有时间限制。模糊检测阈值使用概率单位分析确定,阈值定义为60%正确。

主观景深实验

≥6岁的受试者也参与了主观景深实验。受试者单眼观看水平放置的两个大写字母X或垂直放置的三个大写字母Y,并用激光蚀刻在一块透明玻璃上。每个字母在33厘米处对着0.21英寸,彼此之间间隔0.21英寸,因此如果两块玻璃板叠在一起,XY就会形成一个对着1.4 ×1.4英寸的十字。使用右眼前方的光学平台显示字母,而使用柯达89B Wratten明胶过滤器遮挡左眼。一张空白的白色幻灯片(5.9cd/m2)通过分光镜显示在受试者前方90厘米处的iPad Air上,以在黑色固定字母和屏幕之间提供高对比度。房间的灯光变暗,受试者被安置在头枕上。

在具有自然瞳孔和调节的受试者中,以相反的平衡顺序测量主观景深的近端和远端边缘。对于主观景深的远端边缘,受试者观察垂直的“Y”,而研究人员将三个水平X的行放置在离受试者足够远的地方,这样,在保持聚焦于“Y”的同时,受试者报告X模糊。受试者被要求始终保持“Y”的清晰,但要注意“X”何时变得Y一样清晰。研究者以大约0.5厘米/秒的速度将“X”“Y”移动。受试者报告的“X”“Y”一样清晰的距离被记录为主观景深的远端边缘。对近端极限条件采用了类似的测试程序,除了受试者观察33厘米处的“X”并被指示在“Y”最初被放置在受试者附近时始终保持它们清晰,然后远离受试者向“X”移动,直到受试者报告“Y”“X”一样清晰对于景深的每个边缘,该过程重复5次。每个受试者都进行了练习测试,以确认对任务的理解。

屈光不正、眼睛对和瞳孔大小的测量

在模糊检测实验期间,以25Hz的采样率,使用红外摄影验光(筛查仪)同时测量双眼的屈光不正、眼睛对和瞳孔大小的变化,并且在景深实验期间,使用PowerRef II(乔治亚州亚特兰大的Plusoptix公司)测量右眼的屈光不正、眼睛对准和瞳孔大小的变化。红外摄影验光法在其他地方有详细描述。每个人的每只眼睛都进行了试验性镜片校准(1D步骤中的平光到+4D)。简而言之,被校准的眼睛用柯达89B Wratten明胶过滤器遮盖。另一只眼睛盯着16.5英尺处对着0.21英寸的一个字母。每只眼睛的屈光测量值之间的差异(屈光参差)根据试镜片屈光度和用于校准实验测试期间获得的PowerRef II的屈光误差输出的回归斜率进行回归。

离线过滤照片验光数据,以消除已知超出PowerRef II工作范围的异常数据点或不太可能是生理数据的点。如果两个数据点之间的焦点变化大于10D/秒,屈光不正测量值小于6.00D或大于+4.00D,凝视位置在水平方向10°或垂直方向之外,且瞳孔尺寸小于4毫米或大于8毫米,则去除屈光不正测量值。

这项任务要求参与者扫描屏幕的宽度,随后的分析揭示了凝视角度对屈光测量的影响(2a)。在水平眼睛位置和通过屈光力Ref II获得的屈光不正测量值之间存在分段线性关系。对于所有受试者的右眼和左眼,两个斜率的交点约为。如图2a所示,当受试者用右眼注视鼻子时,近视度数线性增加。在图中看到的近视位移量大约为1.5D,这是在所有受试者中观察到的结果的高端,因此图中示出了最极端的例子。通过减去每个凝视角(≤0°> 0°)的平均误差来校正错误的近视偏移,该平均误差基于对每个受试者的屈光不正测量值的回归拟合,该屈光不正测量值由PowerRef II相对于眼睛位置获得。典型受试者的校正系数的效果如图2所示。

 

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在对屈光不正数据应用眼睛位置校正因子之前和之后,通过PowerRef II从成年受试者的右眼获得的屈光不正(屈光度)和眼睛位置(度数)之间的关系的表示。(A)在将校正系数应用于数据之前,将屈光误差绘制为水平眼睛位置的函数。灰线表示当眼睛位置≤0°和》0°时数据斜率的变化。(B)应用眼睛位置校正后作为眼睛位置函数的屈光误差,说明校正因子的有效性。

数据分析

屈光不正数据每10秒收集一次,以尽量减少整个实验中分析调节漂移的机会。平均调节性微波动定义为平均bin方差的平方根。滞后计算为实验期间平均屈光不正和3D调节需求之间的平均差异。每个受试者的主观景深被计算为主观景深的远端和近端边缘的平均测量值之间的屈光度空间差异。

最佳眼的测量值用于所有与模糊检测任务的调节测量值相关的比较,因为该眼具有最大的调节需求。对于大多数受试者而言,实验室检查在眼部检查之前完成,因此主观景深实验在所有受试者的右眼上进行。因此,涉及主观景深实验(景深和瞳孔大小)的分析来自右眼。

双样本t检验和多元线性回归用于比较儿童和成人之间的等效球镜、模糊检测阈值、调节性微波动、景深和瞳孔大小。其余的分析与孩子有关。由于主观模糊检测阈值可能与调节性微波动增加有关的假设,我们研究了模糊检测阈值与调节性微波动以及样本人群中可能影响我们结果变量的其他混杂变量之间的关系。我们对可能影响调节性微波动的变量特别感兴趣,因为微波动被认为与模糊检测的增加有关。Spearman相关性被选为所有双变量关系的更可靠评估,而不是Pearson。多元线性回归用于评估结果变量模糊检测阈值和调节性微波动之间的关系,同时调整潜在的混杂因素年龄、等效球镜、滞后和瞳孔大小。使用Stata版进行数据分析。

结果

招募了76名受试者(66名儿童和10名成人)参与研究。在招募的66名儿童中,17名被排除在数据分析之外(3名-缺失睫状肌麻痹验光1-缺少校准;9-不理解任务或不合作;2-弱视;1-散光1.25D以及1个年龄小于32周)。49名3至10岁的受试者和10名23至32岁的受试者符合入选标准,并被纳入模糊检测任务的分析中,而20名≥6岁的儿童和所有10名成人能够完成景深实验。年龄、等效球镜、模糊检测阈值、调节性微波动、滞后、瞳孔大小和主观景深的总结特征见表1。

1对儿童和成人进行的描述性和总结性统计数据

 

儿童和成人之间的显著差异(p<0.05)以粗体显示。

SD=标准偏差;D=屈光度;CI=置信区间

对数据进行质量控制分析,以确保儿童理解任务。所有儿童对第9行(最模糊)的清晰形状或字母的正确识别率为100%,对第6-8行的形状或字母的正确识别率至少为75%。这表明分析中包括的所有儿童都理解这项任务。

儿童和成人之间屈光不正、瞳孔大小和模糊检测阈值的比较

在儿童中,等效球镜随着年龄的增长而显著下降(n=49,r = 0.32,P=0.03)。儿童的平均等效球镜+1.63±1.18D vs+0.82±0.40D,P0.001)显著高于成人(表1)。在模糊检测任务中,儿童的瞳孔也明显大于成人(6.3±0.7毫米对5.1±0.6毫米,P0.001)(表1)。

比较了儿童和成人的平均模糊阈值。10名成人中有7名在所有测试的模糊水平上识别出至少80%的正确率,使他们的模糊检测阈值低于该实验产生的模糊水平。为了进行比较,这7名成年人的阈值被指定为0.71(最低模糊水平)。儿童(n=49)的模糊检测阈值显著高于成人(n = 10)(P0.001)。为了确保这种差异不是由于儿童的等效球镜更高造成的,对与成人受试者等效球镜上限相似(+1.51D)的儿童重复了分析。儿童(n=27)仍然比成人具有更高的模糊检测阈值(P0.001)。在模糊检测任务中,当比较所有儿童(P=0.001)或比较上限等效球镜与成人相似的儿童子集(n = 27)(P = 0.04)时,儿童(n=49)的调节性微波动也显著高于成人(n=10)(表1)。

鉴于瞳孔大小在任务过程中可以自由变化,儿童和成人之间的比较根据瞳孔大小进行了调整。儿童仍然具有明显更大的模糊检测阈值(P0.001;95% CI = 1.24,0.57)比成人高(P = 0.00195%置信区间= 1.16,0.30)。当比较所有儿童时,儿童的微脉动也明显大于成人(P0.001;95%置信区间= 0.24,0.07),或者仅比较屈光不正范围与成人相似的儿童时(P = 0.00195%置信区间= 0.25,0.07)。

儿童模糊检测阈值及其与调节性微波动、等效球镜、年龄、滞后和瞳孔大小的关系

调节性微波动(r=0.60,P0.001)、年龄(r = 0.48,P0.001)、等效球镜r=0.39,P=0.005)和瞳孔大小(r = 0.39,P=0.01)均与模糊检测阈值显著相关,而模糊检测阈值和滞后之间没有显著关联(r = 0.11,P = 0.46)(图3结果模糊检测阈值的多变量线性回归结果如表2所示。较差的模糊检测阈值与调节性微波动增加(P0.001)和年龄下降(P0.001)显著相关。

 

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3岁至< 10岁儿童(n=49)的模糊检测阈值(以弧分为单位)与(A)调节性微波动、(B)年龄、(C)most+等效球镜屈光不正、(D)调节性滞后和(E)瞳孔大小的函数关系。

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3至< 10岁儿童的结果模糊阈值进行多元线性回归,调整独立变量调节性微波动、年龄、未矫正远视、滞后和瞳孔大小。

 

儿童调节性微波动、等效球镜、年龄、滞后和瞳孔大小之间的关系

调节性微波动与等效球镜r=0.40P=0.004)和瞳孔大小(r=0.42P=0.003)显著相关。调节性微波动与年龄(r = 0.13P=0.39)或滞后(r = 0.15P=0.29)之间未发现显著相关性(图4)。结果调节性微波动的多变量线性回归结果见表3。调节性微波动与等效球镜增加(P<0.001)和瞳孔大小减小(P=0.003)独立相关。

 

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3岁至< 10岁儿童(n=49)的调节性屈光微波动与(A最大+等效球镜屈光不正、(B)年龄、(C)调节性滞后和(D)瞳孔大小的关系。

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3< 10岁儿童调节性微波动结果的多元线性回归,校正了独立变量年龄、未矫正远视、滞后和瞳孔大小。

 

等效球镜与滞后之间的联系

在模糊检测任务中,没有检测到等效球镜和调节滞后之间的显著关系(图5r=0.22P=0.12)。然而,未矫正远视2.50D的儿童在最大调节滞后儿童中排名前25%

 

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3岁至10岁儿童(n=49)调节滞后与最大正等效球镜屈光不正的关系。

主观景深实验

31名≥6岁的儿童中的20名和所有10名成人都能够完成主观景深实验。结果见表1。儿童的平均景深明显大于成人(P<0.001)。在景深的近端和远端测量中,儿童的平均调节微波动也明显大于成人(P<0.001)。由于受试者在实验过程中未出现周期性波动,因此对一组受试者重复进行了分析,这些受试者在近端和远端测量过程中由PowerRef II测得的平均调节反应彼此相差在0.75 D以内,以增加受试者在测试过程中重复调节同一位置的可能性。与9名成人相比,13名儿童的子集仍然具有显著更大的主观景深(P=0.004)和调节性微波动(P=0.001)。

因为景深受瞳孔大小的影响,儿童和成人之间的景深差异根据瞳孔大小进行了调整。尽管在景深实验中,儿童的平均瞳孔大小明显大于成人(P=0.006,表1),但在对瞳孔大小进行调整后,儿童与成人之间的景深差异仍然显著(P=0.002,95% CI = 1.33,0.34)。

讨论

这项研究中的儿童比成人有更差的模糊检测阈值,更大的主观景深和更大的调节性微波动。在多变量分析中,当调整等效球镜、滞后和瞳孔尺寸时,发现儿童调节性微波动增加和年龄较小与模糊检测阈值增加独立相关。校正年龄和滞后后,发现未矫正的远视和瞳孔大小与调节性微波动独立相关。

已经表明,在成人中,调节性微波动可以作为亚阈值模糊检测器,并且调节性微波动的幅度小于同一只眼睛的客观和主观景深。本研究在儿童和成人中都发现了调节性微波动和主观景深之间的类似关系,因为每个参与者的调节性微波动都小于他们测量的主观景深,如表1所示。

在模糊检测阈值实验中,10个成年人中有7个能够区分清晰的字母和最低水平的模糊字母,这表明并非所有成年人都达到了他们的阈值。然而,将成人包括在研究中的目的是确定儿童是否具有成人般的模糊检测能力,尽管儿童和成人之间的差异可能比发现的更大,但尽管大多数成人没有达到他们的阈值,两组之间仍检测到显著差异。儿童和成人之间模糊检测阈值的差异不是由于儿童具有更大量的未矫正屈光不正,因为当分析局限于具有与成人相似上限等效球镜的儿童时,差异仍然显著。尚不清楚成人和儿童之间的差异是真正的生理差异、行为差异,还是两者的结合。三名儿童的模糊检测阈值低于具有最高阈值的成人,这表明在一些较大的儿童中类似成人的模糊阈值是可能的,但在研究样本中并不典型。

这项研究中的儿童比成人有明显更大的主观景深和明显更大的调节性微波动,即使在调整瞳孔大小时也是如此。在分析中包括的20名儿童中,其中7名不符合调节重复性标准,并且除了一名儿童之外,这7名儿童都具有最大的主观景深。缺乏满足调节可重复性标准的儿童(n=7)可能是次要的,因为儿童不理解任务,或者这些儿童确实具有更大的主观景深,并且他们的调节在实验期间在该范围内变化,导致试验之间更易变的调节反应。在实施调节重复性标准后,儿童的调节性微波动仍然显著高于成人(表1)。我们的结果与调节性微波动和主观景深相关的观点基本一致,然而,对儿童之间关系的进一步确认需要对更多儿童进行进一步调查。

尽管在当前的研究中,只有少数儿童的等效球镜大于+3.00D,但等效球镜和模糊检测阈值之间存在边缘但显著的关联(图3)。然而,在调整后的分析中发现等效球镜并不显著(表2)。鉴于在相关性和调整分析中,增加的等效球镜与增加的调节性微波动显著相关(表3),进行了事后调解分析,以确定等效球镜是否可能通过调节性微波动影响模糊检测阈值。中介分析(未显示)表明,通过调节性微波动,等效球镜对模糊检测阈值有微小但显著的间接影响(95% CI: 0.028,0.14)。

未矫正远视儿童的调节微波动增加的原因可能是运动系统(例如:更大的调节反应,从而更大的调节微波动-图4),然而,可能有一些来自感觉系统的贡献(例如:由于更大的调节滞后导致更大的离焦),因为未矫正远视> 2.50D的儿童都是最大调节滞后的前25%的儿童(图5)。然而,直到儿童的远视矫正到调节需求和调节反应相等时,才能确定这一点,以确定在这些条件下调节性微波动是否减少。

如果患有大量未矫正远视的儿童由于调节不足或调节可变性增加而经历模糊增加,则暴露于模糊增加可能导致模糊适应。重要的是要记住,在许多研究中,假设刺激在实验过程中保持“清晰”,并且“清晰”的定义在不同的受试者中是相似的,但是已经表明适应对于个体自身的像差是独特的,因此模糊可能在不同的个体中被感知和作用。因此,需要进一步的工作,以更好地了解在中到高度未矫正远视儿童中的模糊检测和调节变异性,以及模糊适应在这些儿童中的可能作用。

据认为,增加滞后水平可能会导致离焦增加,这可能会影响一个人检测模糊的能力。38在这项研究中,模糊检测阈值和调节滞后之间缺乏关联可能是各种因素的结果。滞后幅度并不总是与感知模糊程度相关(图3)。此外,还示出了存在“清晰”效应,其中当参考模糊(例如,清晰字母)也失焦时,模糊检测的阈值略微提高。因此,如果受试者在任务过程中存在调节滞后,以至于所有的字母都模糊不清,他们可能仍然能够识别非模糊视标,因为他们会选择最不模糊的字母。最后,还不知道研究中的个体是否已经适应了他们自己的光学模糊,这可能影响滞后和模糊阈值之间的关系。

虽然这项研究表明,儿童中较高水平的模糊检测阈值与较高幅度的调节性微波动和较年轻的年龄有关,但尚不清楚这种联系是由于年轻视觉系统的不成熟,还是这种重要的联系是次要的,与模糊检测有关的神经缺陷。毫不奇怪,模糊检测阈值随着年龄的增长而降低,因为年轻的行为视觉系统(例如:对比敏感度)持续成熟到8岁及以上。然而,在该样本人群中调整年龄时,调节性微波动的增加仍然独立地与模糊检测阈值的增加相关(p<0.001),这表明一些儿童的模糊检测阈值增加与年龄引起的视觉不成熟无关。

研究局限性

这项研究有局限性。一个限制是,只有49名儿童的数据有资格进行分析,并且研究中很少有等效球镜>+3.00D的受试者。当调整诸如调节性微波动、年龄、滞后和瞳孔大小等混杂因素时,儿童中具有高屈光不正的相对小的样本限制了确定未矫正远视对模糊检测阈值的影响的能力。尽管该研究中等效球镜大于+3.00 D的儿童数量较少,但未矫正远视的程度仍然与较高的调节性微波动独立相关,这影响了模糊检测阈值。除了少数被招募的患有>+3.00 D远视的受试者之外,本研究招募的儿童似乎相对不受其远视的影响,因此,如果我们纳入调节需求有更多困难的儿童,我们的结果可能会有所不同。关于屈光不正的另一个限制是,该研究仅限于招募未矫正远视的儿童,因此结果不能推广到屈光不正不符合资格标准(即:近视、高度散光等)的受试者。).该研究的另一个限制是,我们没有招募未矫正屈光不正范围更广的成年人,因此成年人数据仅代表未矫正屈光不正等效球镜高达+1.51 D的成年人。

我们的研究还测量了双目视觉下的模糊检测阈值,而不是单眼视觉下的模糊检测阈值,由于两只眼睛之间的光学差异,这可能会对我们的数据解释产生限制。虽然我们试图通过采用屈光参差标准和控制分析中的瞳孔大小来限制屈光误差的差异,但其他因素如高阶像差在两只眼睛之间可能有所不同。本研究的目的是确定患有一定范围未矫正远视的儿童在正常观看条件下固有的较高调节需求的观看条件下的模糊检测阈值。因此,在单眼观察或固定瞳孔下进行实验会消除任务的自然方面。

这项研究的另一个限制是,模糊检测阈值实验和主观景深实验都不是在睫状肌麻痹下进行的。对于模糊检测实验,我们无法区分模糊检测较差的个体是否在传入路径中具有神经缺陷,导致检测模糊的能力下降,或者他们较高的模糊检测阈值是否仅仅是由于调节性微波动增加导致的信号中的噪声。需要进一步研究睫状肌麻痹儿童的模糊检测阈值,以区分儿童的神经模糊检测阈值和功能模糊检测阈值,因为该样本人群中儿童的调节性微波动和模糊检测阈值之间有很强的相关性。对于景深实验,我们通过使用和不使用调节重复性标准进行分析,说明了调节反应准确性的可变性。总的结果并没有随着标准而改变,因为儿童仍然比成人有更大的景深。成人主观景深的测量类似于其他研究中发现的其他景深测量,特别是在测量调节眼的景深时。没有对儿童进行景深测量,因此没有比较研究。

就滞后的计算而言,应该注意的是,虽然执行了相对透镜校准以说明每屈光度的亮度斜率变化的主体间可变性,但是没有执行绝对校准(绝对偏移),这给我们的数据分析带来了限制。以前的作者通过计算从一个距离到另一个距离的调节的相对变化,使用摄影验光分析了调节滞后。然而,这种方法依赖于受试者在距离刺激下完全放松调节的假设。鉴于我们特别招募了未矫正远视的儿童,假设儿童放松了对距离的调节,甚至对距离刺激有准确的聚焦,这是不正确的,这使得很难进行绝对校准。因此,我们接受了在没有绝对偏移校准的情况下,从所有受试者的Power Ref II输出计算调节滞后的限制。我们这样做的决定也得到以下发现的支持:PowerRefractor(多通道系统版本–power ref II的前身–25Hz)与视网膜检影法(平均差异= 0.28d[范围0.43至0.05D])和Grand Seiko自动验光仪(2.5D需求的平均差异= 0.08±0.32d;5D需求下的平均差异= 0.32±0.48d),因此,我们认为,对于33厘米的观看距离,由于缺乏失调校准而产生的任何误差都很小。

总结

总之,这项研究的结果表明,作为一个群体,儿童在10岁时没有成人般的模糊检测阈值或主观景深。在3岁至< 10岁的儿童中,增加的调节性微波动和更小的年龄与更大的模糊检测阈值独立相关。此外,具有较大量的未矫正远视屈光不正和较小瞳孔大小的儿童具有显著较大量的调节性微波动,这与增加的模糊检测阈值显著相关。

感谢

我们感谢Ayeswarya Ravikumar博士、Harold Bedell博士和Hope Queener女士对模糊检测实验的概率单位分析所做的贡献。

这项工作得到了K23-ey 022357(TLR)和P30-EY007551(休斯顿大学视光学学院核心资助-劳拉·弗里曼博士)的支持。

声明:本文并非医学诊断建议也非眼部健康信息建议


参考部分文献,不同距离需要考虑不同屈光度处方设计多付产品的组合方案!

ISO远视力标准,人眼到视标不短于4米,照明参数,70cm水平面,500到1500lux(建议测量口模拟人眼三维位置,而非直接对准光源测量,不符合人眼实际视觉场景),D65(色温,无推荐光源)。部分人群3米与3.5米可能差异0.25D。

看近阅读时色温偏低颜色偏黄可能不是合理选择!

现实场景中例如实际验光距离和照明条件等因素因场地和硬件限制可能无标准,部分场景都是欠矫场景

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