良好的視覺功能是飛行員操縱飛行器及保障飛行安全的前提[1]。我軍醫(yī)學(xué)選拔對視覺功能的評價主要依靠視力和屈光[2-3]。然而,所采用的高對比度的Landolt視力表僅能反映人眼在100%對比度(即最高對比度)下對細(xì)節(jié)的識別能力[4]。但在實際飛行任務(wù)及作戰(zhàn)中,飛行員常需面對大霧、沙暴、夜間及雷雨等特殊環(huán)境,打擊目標(biāo)也多呈現(xiàn)低對比度等特點,故僅采用普通視力表評估其視覺能力尚存在局限性[5-6]。此外,邊緣視力學(xué)生的視力波動性較大,僅采用屈光檢查尚不能全面評估其視力的穩(wěn)定性及對視覺功能的影響[7]。故本研究采用對比度閾值(contrast thresholds,CT)指標(biāo)對不同視力學(xué)生的視覺功能進(jìn)行比較,探討視力、屈光與對比度閾值的關(guān)系,旨在發(fā)現(xiàn)影響邊緣視力學(xué)生視覺對比度閾值的屈光類型,以便在醫(yī)學(xué)選拔中著重篩查,確保我軍的航空戰(zhàn)斗力。
1.1 對象隨機(jī)抽取2019級空軍招飛定選學(xué)生352人(704只眼),均為男性,年齡17~19歲,平均(17.8±0.7)歲。按是否合并散光分組,非散光組共349只眼,散光組355只眼;按視力分組,其中≥1.0組371只眼,0.9組96只眼,0.8組141只眼及<0.8組96只眼。所有抽選的學(xué)生單眼最佳矯正視力≥1.0,晶狀體透明,均無眼部疾病、手術(shù)史、外傷史及全身系統(tǒng)疾病,1周內(nèi)眼局部及全身未使用任何藥物。
1.2 檢測方法
1.2.1 檢影驗光 學(xué)生雙眼使用0.5%托比卡胺(參天株式會社,日本)擴(kuò)瞳,1次/5 min,1滴/次,共4次,閉眼休息20 min后使用帶狀光檢影鏡(蘇州醫(yī)療器械廠,中國)于暗室內(nèi)進(jìn)行檢影驗光[8-9]。
1.2.2 CT檢測 應(yīng)用雙目視力儀Binop tometer 4(OCULUS,德國),內(nèi)置模擬3 m距離,選定0.4“C”型視標(biāo),測定6個對比度閾值(80%、40%、20%、10%、7.5%、5%)下學(xué)生對視標(biāo)的識別程度。整個檢查在正常室內(nèi)光線下,由同一名檢查人員進(jìn)行。首先檢測右眼,之后進(jìn)行左眼測試。CT由高至低進(jìn)行檢測,當(dāng)無法識別某級對比度閾值指標(biāo)時,記錄上一級別對比度閾值作為檢測結(jié)果。
1.3 統(tǒng)計學(xué)處理應(yīng)用Prism v6.0c軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料以±s表示。不同視力組學(xué)生等效球鏡、對比度閾值比較采用Kruskal-Wallis檢驗。不同屈光類型視力0.8組學(xué)生的對比度閾值采用Kruskal-Wallis檢驗或非參數(shù)t檢驗。比較學(xué)生CT與等效球鏡(spherical equivalent,SE)、視力的相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)性檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 不同視力的非散光學(xué)生等效球鏡與對比度閾值的分布情況在非散光學(xué)生中,視力≥1.0組等效球鏡明顯高于其他3組(P<0.05),對比度識別閾值明顯低于其他3組(P<0.05);視力0.9組與0.8組學(xué)生的等效球鏡與對比度識別閾值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)(表1)。
2.2 不同視力的散光學(xué)生等效球鏡與對比度閾值的分布情況在合并散光的學(xué)生中,視力≥1.0組等效球鏡明顯高于其他3組(P<0.05),對比度識別閾值明顯低于0.8組及<0.8組(P<0.05);視力0.9組與0.8組學(xué)生的等效球鏡與對比度識別閾值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)(表2)。
表1 不同視力組的非散光學(xué)生等效球鏡與對比度閾值的比較
表2 不同視力組的散光學(xué)生等效球鏡與對比度閾值的比較
2.3 散光及非散光學(xué)生對比度閾值與等效球鏡、視力的相關(guān)性情況非散光學(xué)生對比度閾值與等效球鏡、視力具有中等強(qiáng)度的負(fù)相關(guān)(r=-0.5130,P<0.01;r=-0.5330,P<0.01);合并散光的學(xué)生對比度閾值均與等效球鏡、視力同樣具有中等強(qiáng)度的負(fù)相關(guān)(r=-0.4304,P<0.01;r=-0.4837,P<0.01)。
2.4 不同屈光類型視力0.8組學(xué)生的對比度閾值情況視力0.8組的非散光學(xué)生等效球鏡≥0 D的對比度閾值顯著低于等效球鏡≤-0.5 D的非散光學(xué)生(P<0.05)(圖1A),合并散光的學(xué)生各等效球鏡組對比度閾值分比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)(圖1B);以柱鏡度數(shù)分組,各組對比度閾值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)(圖1C);以柱鏡度數(shù)的絕對值分組,各組對比度閾值,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)(圖1D)。
圖1 不同屈光類型視力0.8組學(xué)生的對比度閾值比較(%)
邊緣視力學(xué)生是眼科招飛醫(yī)學(xué)選拔中的重點關(guān)注人群[10-11]。眾所周知,視力是視覺功能的基礎(chǔ),良好的視覺功能是飛行員完成日常訓(xùn)練和戰(zhàn)時飛行任務(wù)的重要必備條件。然而,高對比度視力僅為日常視覺需求的一部分,尚不能全面反映飛行員的視覺能力,應(yīng)用低對比度視力或?qū)Ρ让舾卸仁桥R床評估視覺功能的常用手段[12-14]。本研究通過采用對比度視力閾值法分析邊緣視力(0.8)學(xué)生與正常視力(≥1.0)學(xué)生的視覺功能差異,并借此探討不同屈光類型對邊緣視力學(xué)生視覺功能的影響。
本研究首次在招飛醫(yī)學(xué)選拔學(xué)生中發(fā)現(xiàn),不論是否合并散光,未經(jīng)眼鏡矯正的視力0.8組的學(xué)生對比度閾值均高于≥1.0組;此外,同樣不論是否合并散光,學(xué)生對比度閾值均與等效球鏡及視力呈中等強(qiáng)度的相關(guān)性。以上結(jié)果可以說明,屈光與高對比度視力均對低對比度視力存在一定影響,也反映出邊緣性視力學(xué)生的對比度視力存在一定程度的下降。本研究結(jié)果與此前多數(shù)的研究結(jié)論相類似[15-17]。陳云云等[15]研究顯示,高、低對比度視力均與等效球鏡相關(guān),等效球鏡越大,對比度視力越高。此外,有研究指出,近視度數(shù)增加或者合并散光,均會使對比度閾值呈現(xiàn)不同程度的降低[16-17]。不同的是,多數(shù)對比度閾值的臨床研究中,被試者均在屈光完全矯正條件下進(jìn)行對比度視力等檢測,本研究對象均為裸眼狀態(tài)下;但考慮到我軍飛行員不允許在飛行中佩戴矯正眼鏡,故本研究的結(jié)果更接近他們的日常視覺功能水平。然而,視力屬于主觀功能檢查,具有一定的波動性[8,18],本研究為橫斷面研究,尚不知裸眼視力提升后是否會影響低對比度視力[19],進(jìn)一步的臨床隨訪研究有待深入探討。
針對邊緣視力學(xué)生,本研究按是否合并散光及散光程度進(jìn)行分組,發(fā)現(xiàn)僅在不合并散光且等效球鏡不低于0 D的學(xué)生中對比度閾值相對較低,其余組均不同程度升高。這些結(jié)果說明,在邊緣視力學(xué)生中,散光和負(fù)性屈光是導(dǎo)致對比度閾值升高的主要因素,這在之前關(guān)于飛行員對比度視力的研究中罕見提及[6,14]。分析原因主要是未經(jīng)矯正的屈光不正會造成像差,離焦、散光等低階像差,對人眼對比敏感度的影響較大[20-21],故導(dǎo)致這部分邊緣視力學(xué)生的對比度閾值相對較低,應(yīng)在招飛醫(yī)學(xué)選拔中重點篩查。此外,等效球鏡不低于0 D的邊緣視力學(xué)生對比度閾值相對較好,可能也與檢測視力時由于“調(diào)節(jié)痙攣”所導(dǎo)致的“假性視力下降”有關(guān)系,即可能是由于用眼過度所引起的一過性視力下降,經(jīng)過放松休息通常可以恢復(fù)至正常視力[22-23]。然而,本研究主要采用相對單一的球鏡、柱鏡等低階像差因素分析高對比度視力與對比度閾值的關(guān)系,雖低階像差在對比度閾值的影響上比重高,但諸如慧差、球差等高階像差及瞳孔大小等均可對其產(chǎn)生影響[15,24],故綜合分析邊緣視力學(xué)生對比度閾值的影響因素研究仍有待進(jìn)一步進(jìn)行。
綜上所述,本研究主要發(fā)現(xiàn)高對比度視力及等效球鏡與對比度視力閾值存在負(fù)相關(guān),邊緣視力學(xué)生的對比度閾值較正常視力學(xué)生呈不同程度降低,且主要集中在散光及負(fù)性屈光的學(xué)生中。故正性屈光且非散光的邊緣視力學(xué)生視覺功能未見明顯下降,可在青少年航空學(xué)校招生標(biāo)準(zhǔn)中酌情考慮招錄[25];負(fù)性屈光或伴有散光的邊緣視力學(xué)生應(yīng)為招飛醫(yī)學(xué)選拔中視覺功能的重點篩查人群,以此確保我軍飛行員的空天戰(zhàn)斗力。