史勝 原源 肖其瑞 姚佩君

目前征兵入伍體檢時(shí)，視力檢測(cè)選用的是傳統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)視力表，只檢測(cè)高對(duì)比度下人眼最小分辨率，卻不能檢測(cè)低對(duì)比度下人眼的辨識(shí)能力。按照中國(guó)人民解放軍軍事訓(xùn)練和考核大綱要求，部隊(duì)除了日常正常操課外，還需要具備不同環(huán)境條件下的戰(zhàn)斗力。在夜間、刮風(fēng)、下雨、霧天等低對(duì)比度條件下，軍事人員能否完成訓(xùn)練科目，達(dá)到實(shí)戰(zhàn)要求，在視功能方面應(yīng)具備必要的身體條件。國(guó)內(nèi)外對(duì)于對(duì)比敏感度的研究一般采用保持空間頻率不變而改變對(duì)比度方法，測(cè)定主觀判斷剛能看到某個(gè)空間頻率圖形的對(duì)比度(域值)［1］。本研究則選擇另一種方法，即保持對(duì)比度不變，測(cè)定剛能辨識(shí)圖形空間頻率的閾值［2］，應(yīng)用多功能電子視力測(cè)量?jī)x測(cè)試現(xiàn)役陸勤人員在亮、暗背景下不同對(duì)比度的視力和反應(yīng)時(shí)間，分析各自的變化規(guī)律，評(píng)估在某些特殊兵種選拔或征兵體檢時(shí)引入低對(duì)比度視力測(cè)量的重要性。

1 資料與方法

1.1 檢查對(duì)象 現(xiàn)役男性陸勤人員54例(108眼)，年齡18～24歲，平均(20.7±1.9)歲，單眼裸眼視力(uncorrected visual acuity，UCVA)≥5.0(五分記錄)入選，色覺正常，無眼部疾病及外傷史、手術(shù)史、全身系統(tǒng)性疾病。所有被檢測(cè)者按白色背景不同亮度(亮、暗)順序下進(jìn)行不同對(duì)比度的視力測(cè)量，結(jié)果分成亮背景組、暗背景組，每組又按對(duì)比度分成100%、25%、10%、5%水平。

1.2 檢查設(shè)備 中國(guó)深圳亮晴公司和美國(guó)波士頓新英格蘭視光學(xué)院合作生產(chǎn)的多功能電子視力測(cè)量?jī)x(MFVA-100)，選定幾個(gè)固定的對(duì)比度(5%、10%、25%、100%)，通過應(yīng)用程序的控制，在監(jiān)視器熒光屏上改變空間頻率產(chǎn)生不同的E型單個(gè)視標(biāo)，以找到視力及反應(yīng)時(shí)間的閾值，測(cè)試距離5.5 m。屏幕背景亮度的定義是:背景亮表示屏幕亮度在260 cd/m2左右，背景暗表示屏幕亮度在26 cd/m2左右。

1.3 檢查方法 由同一名檢查人員在暗室(室內(nèi)光線照度在0 lx左右)實(shí)施檢查，選擇黑色視標(biāo)，視屏背景為白色，初始視力值設(shè)定為logMAR=0.1(五分記錄視力4.9)，視標(biāo)顯示時(shí)間為5 s。被檢者暗適應(yīng)5 min后開始，視屏設(shè)定亮背景，依次測(cè)出100%、25%、10%、5%對(duì)比度的視力值和反應(yīng)時(shí)間，完成后休息3～5 min，之后再在視屏暗背景下依次測(cè)出100%、25%、10%、5%對(duì)比度的視力值和反應(yīng)時(shí)間。測(cè)量時(shí)，鼓勵(lì)受試者盡快讀出視標(biāo)方向，由檢查者通過鍵盤輸入受試者的答案，MFVA-100自動(dòng)計(jì)算出視力值和反應(yīng)時(shí)間。視力值采用logMAR記錄法。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析、配對(duì)t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

背景亮度相同時(shí)，隨著對(duì)比度的下降各組的視力呈顯著下降趨勢(shì)，低對(duì)比度組視力明顯低于高對(duì)比度組(亮背景:F=313.298，暗背景 F=603.483，P ＜0.001);相同對(duì)比度時(shí)，暗背景組視力明顯低于亮背景組(100%:t=4.584;25%:t=4.793;10%:t=8.389;5%:t=14.463;P ＜0.001)(表 1)。

表1 亮、暗背景下不同對(duì)比度時(shí)視力及反應(yīng)時(shí)間

隨著對(duì)比度的下降，視力波動(dòng)幅度增加，以暗背景5%對(duì)比度組最大，對(duì)比度100%、25%、10%、5%的視力波動(dòng)差值(對(duì)數(shù)單位):亮背景為 0.45、0.67、0.68、0.81;暗背景為 0.50、0.57、0.61、1.06(圖 1)。

背景亮度相同時(shí)，隨著對(duì)比度的下降各組的反應(yīng)時(shí)間逐漸延長(zhǎng)，亮背景下對(duì)比度10%組與5%組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，其余各組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=29.541，P ＜0.05);暗背景下各組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=40.151，P ＜0.05);對(duì)比度相同時(shí)，暗背景組反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，在5%對(duì)比度水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-2.584，P ＜0.05)，其余配對(duì)組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(100%:t=-0.803;25%:t=-0.432;10%:t=-1.388;P 均 ＞0.05)(表1)。

隨著對(duì)比度的降低，各組反應(yīng)時(shí)間的波動(dòng)幅度增加，暗背景對(duì)比度5%時(shí)差異最大。對(duì)比度100%、25%、10%、5%的反應(yīng)時(shí)間波動(dòng)差值(s):亮背景為2.38、2.53、2.47、2.95;暗背景為 2.06、2.53、2.91、3.09(圖2)。

圖1.亮、暗背景下不同對(duì)比度的視力高低圖

圖2.亮、暗背景下不同對(duì)比度的反應(yīng)時(shí)間高低圖

3 討論

人類的視覺辨別力可分為三大類:光辨別力(光和色發(fā)覺力)、空間辨別力(辨別形狀和空間關(guān)系的能力)及時(shí)間辨別力(與刺激的時(shí)間變化有關(guān))。目前對(duì)人眼視覺功能最常用的測(cè)量手段是視力測(cè)量，但現(xiàn)行常規(guī)的視力測(cè)量通常只做了標(biāo)準(zhǔn)照明條件的測(cè)試，而人眼視力隨視覺環(huán)境、視覺目標(biāo)、眼功能狀況的變化而變化。

從圖1我們可以看到，當(dāng)背景亮度由亮至暗，對(duì)比度由高到低，各組視力呈下降趨勢(shì)，該結(jié)果符合視覺生理的刺激空間總合(spatial summation)機(jī)制［3］:當(dāng)刺激時(shí)間不變，在視網(wǎng)膜一定刺激面積的范圍內(nèi)，刺激的強(qiáng)弱變化可以由刺激面積的大小得到彌補(bǔ)，即當(dāng)刺激(亮度和對(duì)比度)由強(qiáng)變?nèi)酰瑒t刺激面積(視角)由小變大，視力降低。

視覺生理 Bloch定律［3］指出刺激具有時(shí)間總合(temporal summation):當(dāng)保持刺激面積不變，在一定的刺激時(shí)間范圍內(nèi)，如果刺激強(qiáng)度很弱，時(shí)間效果較差，為達(dá)到一定的視感覺，可以用延長(zhǎng)刺激時(shí)間的方法來加以彌補(bǔ)。刺激時(shí)間×刺激強(qiáng)度=常數(shù)。視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞的總合時(shí)間不同，視桿細(xì)胞的總合時(shí)間較長(zhǎng)。表1和圖2的結(jié)果顯示，隨著背景亮度和對(duì)比度的下降，各組的平均反應(yīng)時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng)，亮背景100%對(duì)比度平均反應(yīng)時(shí)間最短，為(2.05±0.47)s，暗背景 5%對(duì)比度平均反應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)，為(2.96±0.67)s，相同對(duì)比度比較，暗背景組時(shí)間長(zhǎng)于亮背景組，但僅5%對(duì)比度時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.001)，其余則差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。結(jié)果符合Bloch定律，由此推斷在暗背景條件下，視錐細(xì)胞對(duì)刺激的作用減弱，視桿細(xì)胞對(duì)刺激的作用加強(qiáng)，在低對(duì)比度時(shí)，可能主要以視桿細(xì)胞的作用為主。

國(guó)內(nèi)外對(duì)對(duì)比敏感度在軍事領(lǐng)域的研究對(duì)象，多見于對(duì)視覺功能要求更高的海陸空軍戰(zhàn)斗機(jī)和直升機(jī)飛行員以及海軍的潛水員等［4-6］，而陸勤人員方面的研究相對(duì)較少，按照《陸軍軍事訓(xùn)練和考核大綱》和《應(yīng)急作戰(zhàn)訓(xùn)練綱目》要求，陸軍部隊(duì)中某些特殊的兵種及戰(zhàn)術(shù)分隊(duì)對(duì)于視功能也有較高要求，如特種作戰(zhàn)人員、坦克及汽車駕駛員、防空兵、便攜式導(dǎo)彈分隊(duì)射手以及步兵射手等，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)往往面臨復(fù)雜的地形地貌，在夜間、刮風(fēng)、下雨、霧天等低對(duì)比度條件下進(jìn)行，尤其現(xiàn)階段面臨“反恐”等應(yīng)急作戰(zhàn)準(zhǔn)備，強(qiáng)調(diào)目標(biāo)識(shí)別與指示、海上應(yīng)用射擊、特種作戰(zhàn)等，在戰(zhàn)場(chǎng)上準(zhǔn)確、快速地辨識(shí)目標(biāo)，是保存自己消滅敵人的基礎(chǔ)之一，這就需要從兩方面著手:①士兵具備必要的身體素質(zhì)，視覺功能是重要組成部分，如視力、低對(duì)比度視力、識(shí)別目標(biāo)的反應(yīng)時(shí)間等;②改善單兵裝備，如配備夜視鏡［7］、大角度眼鏡等。而夜視鏡只能在夜間起作用，同時(shí)結(jié)合中國(guó)國(guó)情，單兵裝備尚無法配置到各基層部隊(duì)，因此現(xiàn)階段士兵的身體素質(zhì)顯然更為重要。本研究結(jié)果表明，標(biāo)準(zhǔn)視力正常并不代表其低對(duì)比度視力和反應(yīng)時(shí)間一定正常(達(dá)到平均值)，尤其在暗背景5%對(duì)比度時(shí)，視力下降幅度最大，反應(yīng)時(shí)間顯著延長(zhǎng)，并且個(gè)體差異最明顯，最低視力距該組平均值差值達(dá)0.75(對(duì)數(shù)單位)，而最長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間較平均值延長(zhǎng)了2.04 s。亮背景100%對(duì)比度視力近似于標(biāo)準(zhǔn)視力表視力，而暗背景5%對(duì)比度的視力和反應(yīng)時(shí)間則更能反映低對(duì)比度條件下的視覺系統(tǒng)功能。因此在上述特殊兵種和分隊(duì)的人員選拔時(shí)應(yīng)用MFVA-100測(cè)試亮背景100%對(duì)比度和暗背景5%對(duì)比度視力和反應(yīng)時(shí)間，可基本評(píng)估出正常條件和低對(duì)比度條件下的視覺功能。在軍事領(lǐng)域，圍繞降低對(duì)比度和提高對(duì)比敏感度這一對(duì)矛盾的研究，在一定程度上推動(dòng)了軍事科學(xué)的發(fā)展。因此就個(gè)體而言，軍隊(duì)的職業(yè)性質(zhì)決定了服役人員的視覺功能除了在標(biāo)準(zhǔn)視力方面有基本要求外，在視覺對(duì)比敏感度方面也應(yīng)具備一定的條件。本項(xiàng)研究通過MFVA-100對(duì)正常視力的陸勤人員進(jìn)行不同背景不同對(duì)比度的視力和反應(yīng)時(shí)間的檢測(cè)，結(jié)果具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，低對(duì)比度視力檢測(cè)作為某些特殊兵種選拔和征兵體檢時(shí)的一項(xiàng)視功能評(píng)估方法十分必要。本研究設(shè)計(jì)是在白色背景黑色視標(biāo)亮、暗背景條件下進(jìn)行對(duì)比度視力和反應(yīng)時(shí)間檢測(cè)，隨著對(duì)比度的降低，視力呈下降趨勢(shì)，而高對(duì)比度視力正常的個(gè)體低對(duì)比度視力差異增加，是否意味在低對(duì)比度條件下人眼的視覺系統(tǒng)狀態(tài)(如屈光狀態(tài)、像差)發(fā)生了改變，不同個(gè)體的變化如何，尚不明了;同時(shí)不同波長(zhǎng)、不同環(huán)境對(duì)于低對(duì)比度視力的影響以及相關(guān)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)也有待于進(jìn)一步的研究。

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