Рис. 1. Острота стереозрения при различной пространственной частоте решетки
Рис. 2. Острота стереозрения у пациентов с различными видами рефракции в зависимости от расстояния до объекта: по оси абсцисс — расстояние до объекта, по оси ординат — величина угла диспарации в угловых секундах
Глубинное или стереоскопическое зрение обеспечивает трехмерное восприятие пространства, т.е. дает возможность оценивать расположение окружающих человека объектов по глубине и степени их удаленности друг от друга. Стереоскопическое или глубинное зрение является высшей степенью бинокулярного восприятия и одним из механизмов пространственного зрения [3, 8].
По исследованиям Sachenweqer, Junker (1963) только на 7-8 году жизни стереоскопическое зрение достигает нормальных значений. Некоторые дети с нормальным бинокулярным зрением не обладают глубинным зрением, у взрослых это встречается редко. Стереоскопическое зрение служит самым надежным и чувствительным показателем способности к анализу пространственных соотношений [3].
Нарушения стереозрения встречаются при ряде заболеваний: при анизометропии, косоглазии, а также при приобретенных и врожденных поражениях сетчатки и зрительных путей даже при условии наличия нормальной рефракции и ортофории. В каждом случае нарушения стереозрения важно как можно точнее дифференцировать тяжесть этих нарушений и определять их влияние на зрительное восприятие. В ряде случаев нарушения стереозрения вызывают зрительный дискомфорт, снижение зрительной работоспособности и, что особенно важно, не позволяют пациентам выполнять определенные виды работ, в частности, связанных со зрительной работой вблизи и с управлением транспортом [3, 5].
При оценке характера зрения имеет значение расстояние от пациента до тест-объекта [1]. Включение в стандартный диагностический комплекс методов качественного и количественного исследования стереопсиса является вполне оправданным и необходимым [9]. C этой целью в клинической практике используются специальные методы исследования стереоскопического зрения, которые основаны на разных принципах: одни – на создании искусственной поперечной (горизонтальной) диспарации, которую вызывают смещением левого и правого изображения тест-объекта при предъявлении парных картинок (например, в линзовом стереоскопе), или демонстрацией на экране дисплея диспарантных изображений, которые рассматривают через цветовые, поляроидные или жидкокристаллические очки, позволяющие разделять поля зрения правого и левого глаза.
Другие методы основаны на использовании реальной глубинной разности с различным расположением тест-объектов по глубине: например, глубинно-глазомерный аппарат Литинского и трехпалочковые устройства различных конструкций.
В клинике для исследования стереозрения используют различные тесты: тест Ланга, Титмус-тест, таблицы Пульфриха и др.
Рис. 3. Острота стереозрения (угловые секунды) и затраты аккомодации (дптр) для различных расстояний: а) при эмметропии; б) гиперметропии; в) миопии (объяснения в тексте)
Таблица 1 Острота стереоскопического зрения при различной пространственной частоте решетки у пациентов с различными видами рефракции
Титмус-тест включает таблицу с рисунками, выполненными вектографической печатью. Пациенту, поля зрения которого разделены при помощи поляроидных очков, предъявляют таблицу с расстояния 40 см. По ответу испытуемого определяют остроту стереозрения.
Таблицы Пульфриха представляют собой набор стереоскопических позитивов, которые предъявляют через линзовый стереоскоп. Окуляры стереоскопа являются разделителями полей зрения двух глаз [10, 11].
Для исследования стереозрения у детей дошкольного возраста разработан метод, основанный на анаглифной гаплоскопии [6]. На экране монитора детям предъявляют стереослайды с изображением нескольких силуэтных фигур, имеющих различную степень диспарации. Остроту стереозрения определяют по тем тестам, фигуры в которых имеют минимальную диспарацию, а ребенок правильно указывает последовательность их расположения по глубине. С помощью данного метода можно определять остроту стереозрения в диапазоне от 1' до 165". У здоровых детей в возрасте 3,5-6 лет острота стереозрения составляет 73,13±6,97". У детей с косоглазием, имевших правильное положение глаз и одновременный или бинокулярный характер зрения, острота стереозрения составила 172,74±4,39".
Непрерывное изменение диспарантности объектов при исследовании стереозрения достигается с помощью методики, предложенной Осиповым Г.И. [4]. Исследование проводится на стереовизотесте, который представляет собой стереодиапроектор в комплекте с недеполяризующим экраном и поляроидными очками. Стереопара плавно с регулируемой скоростью изменяет параллакс тестового изображения от 0 до ±100". Исследование проводится с расстояния 5 м. Определение порогов стереозрения у детей показало, что у дошкольников они составляют в среднем 80", у школьников 7-15 лет – 76-62", у лиц 16-20 лет – 55".
Недостатком всех перечисленных тестов является то, что тест-объект в них содержит весь набор пространственных частот, следовательно, диагностируются, как правило, грубые нарушения стереозрения.
Цель Изучение состояния стереоскопического зрения с использованием решеток с разной пространственной частотой (ПЧ) у детей с различной рефракцией.
Материал и методы
Обследован 61 чел., из них 21 чел. – с эмметропией (средняя рефракция +0,17±0,07 дптр, острота зрения 0,99±0,01), 19 чел. – с гиперметропией (средняя рефракция +1,3±0,21 дптр, острота зрения без коррекции 0,94±0,03), 21 чел. – с миопией (средняя рефракция -1,35±0,36, острота зрения без коррекции 0,5±0,07). У всех пациентов было бинокулярное зрение. Пациенты проходили стандартное клиническое обследование: визометрию, биомикроскопию, рефрактометрию, офтальмометрию, определение характера бинокулярного зрения. Помимо стандартного обследования проводилось определение затрат аккомодации путем измерения динамической рефракции глаза [7]. Стереоскопическое зрение исследовали путем измерения порогов стереоскопического зрения в широком диапазоне пространственной частоты (от 0,35 до 32 цикл/град) по программе «Стереопсис» [2]. В качестве тест-объектов были использованы стереопары, состоящие из расположенных одна над другой вертикальных синусоидальных решеток с одинаковой пространственной частотой (ПЧ) и различной диспарантностью, демонстрируемые на экране монитора. При измерении порога стереозрения разделение полей зрения осуществлялось с помощью очков с цветными фильтрами. Для каждой из исследуемых частот порог стереозрения определяли как минимальную разницу диспарантностей верхней и нижней половины стереопары, при которой пациент еще различал их взаимное расположение по глубине.
Для определения зависимости остроты стереозрения от расстояния до тест-объекта исследование проводилось в 5 рабочих зонах: 5; 2,5; 1; 0,5; 0,33 м. В программе «Стереопсис» пространственные частоты решеток и острота стереозрения рассчитаны для исследования с расстояния 2,25 м. Для рабочих зон 5; 2,5; 1; 0,5; 0,33 м был проведен пересчет частот по формуле:
K1= L/2,25,
L – расстояние до экрана (в м);
K1 – коэффициент для перевода пространственных частот для расстояния L.
При пересчете пространственных частот для всех рабочих зон (5; 2,5; 1; 0,5; 0,33 м) измерения проводились на частотах 0,7-1 цикл/град. Для рабочей зоны 2,5 м измерение остроты стереозрения проводилось на частотах 0,4-16 цикл/град.
Пересчет остроты стереозрения для различных рабочих зон проводился по формуле:
К2 =2,25/ L,
где К2 – коэффициент для перевода остроты стереозрения для расстояний L.
Результаты и обсуждение
У пациентов с различными видами рефракции проводилось определение остроты стереозрения для расстояния 2,5 м во всем диапазона пространственных частот – 0,4-16 цикл/град. Дистанция 2,5 м была выбрана потому, что она ближе всего к 2,25 м, для которой первоначально рассчитывалась программа «Стереопсис», коэффициент пересчета остроты стереозрения равен 0,9, т.е. близок к 1,0.
Представлены средние геометрические величины остроты стереозрения при различной пространственной частоте решетки у пациентов с различными видами рефракции в табл. 1 и на рис. 1. Из таблицы видно, что у пациентов с эмметропией и гиперметропией угол диспарации на дистанции 2,5 м колеблется от 1,6 до 3,2 угловых секунд, наблюдается тенденция к увеличению угла диспарации с увеличением пространственной частоты решетки. У пациентов с миопией максимальные углы диспарации отмечаются при предъявлении решетки с пространственной частотой 0,4 и 0,5 цикл/град (угол диспарации равен соответственно 13,3 и 12,5 угл.сек.) и 1,4 и 5,7 цикл/град (19 и 10,2 угл.сек. соответственно).
Во всем диапазоне пространственных частот у пациентов с миопией угол диспарации больше, чем у пациентов с эмметропией и гиперметропией, т.е. при миопии острота стереоскопического зрения ниже, чем при эмметропии и гиперметропии.
Исследование остроты стереозрения на расстояниях 5; 2,5; 1; 0,5; 0,33 м от объекта проводили при низких пространственных частотах наблюдаемой решетки (от 0,7 до 1,0 цикл/град). Величины остроты стереозрения в зависимости от удаленности тетст-объекта представлены в табл. 2.
Наибольшую остроту стереозрения отмечали при расположении тест-объекта на расстоянии 5 м от пациента: при эмметропии угол диспарации составил 1,0±0,1", при гиперметропии – 0,9±0,1", при миопии – 3,3±0,4". По мере приближения тест-объекта к пациенту острота стереозрения достоверно снижалась, на расстоянии 0,33 м пациент различал глубину пространства при следующей степени диспарантности изображений: при эмметропии – в 13,6±0,1" (р<0,05), при гиперметропии – в 18,0±0,1"(р<0,002), при миопии – в 63,3±0,3"(р<0,01).
Зависимость остроты стереозрения у пациентов с различными видами рефракции от расстояния до объекта графически представлена на рис. 2. У пациентов с эмметропией во всем диапазоне дистанций острота стереозрения достаточно высокая, и угол диспарации не превышал 14". У пациентов с гиперметропией для расстояний 5 и 2,5 м угол диспарации не превышает 2", по мере приближения к объекту он увеличивался и на дистанции 0,33 м составил 18,0". У пациентов с миопией на дистанции 5 м выявлена наиболее высокая острота стереозрения (угол диспарации составлял 3,3"), а затем острота стереозрения неуклонно снижалась (угол диспарации при зрении вблизи достигал 63,3").
Таким образом, при всех видах рефракции максимальную остроту стереозрения отмечали при расположении тест-объекта на расстоянии 5 м, по мере приближения к объекту острота стереозрения снижалась.
Таблица 2 Острота стереозрения в зависимости от удаленности тетст-объекта
Таблица 3 Затраты аккомодации и острота зрения у пациентов с различными видами рефракции
Для фиксации объекта, расположенного на расстояниях 0,33; 0,5; 1; 2,5 и 5 м теоретически требуется соответственно -3; -2; -1; -0,4 и -0,2 дптр затрат аккомодации (средние затраты аккомодации для всех расстояний равны -1,3 дптр). У пациентов с эмметропией затраты аккомодации ниже теоретических величин в среднем на 0,4 дптр, у пациентов с гиперметропией они близки к теоретическим и превышают их в среднем на 0,1 дптр. У пациентов с миопией имеется слабость аккомодации, аккомодация начинает работать только на дистанции 1 м, затраты аккомодации при миопии снижены в среднем на 1,0 дптр.
По мере приближения пациента к объекту при эмметропии угол диспарации плавно увеличивается, т.е. острота стереозрения снижается, затраты аккомодации возрастают. В среднем острота стереозрения составила 6,3". При гиперметропии средний угол диспарации равен 15,4", при этом затраты аккомодации у пациентов с гиперметропией были близки к теоретическим и превышали затраты, полученные у пациентов с эмметропией. При миопии низкие затраты аккомодации ведут к снижению остроты стереозрения, т.е. к увеличению угла диспарации (в среднем он равен 26,8").
Графически данные табл. 3, характеризующие затраты аккомодации и остроту стереозрения у пациентов с различными видами рефракции, представлены на рис. 3. Для наглядности величины затрат аккомодации увеличены в 100 раз. На рисунке видно, что при эмметропии затраты аккомодации и угол диспарации плавно уменьшались по мере удаления от тест-объекта. При гиперметропии максимальные затраты аккомодации приводили к увеличению угла диспарации, характеризуя тем самым перенапряжение и аккомодационной, и бинокулярной систем глаза. При миопии слабая аккомодация приводила к снижению остроты стереозрения, при низких затратах аккомодации отмечался высокий угол диспарации.
Выводы
1. Использование решеток с различной пространственной частотой при определении остроты стереоскопического зрения является чувствительным тестом, позволяющим судить об устойчивости работы бинокулярной системы при фиксации объекта, расположенного на различных дистанциях. Для дистанции 2,5 м в диапазоне пространственных частот 0,4-16,0 цикл/град у пациентов с миопией угол диспарации больше, чем у пациентов с эмметропией и гиперметропией, т.е. при миопии острота стереоскопического зрения ниже, чем при эмметропии и гиперметропии.
2. Для всех видов рефракции наиболее высокая острота стереозрения выявлена при исследовании с расстояния 5 м от объекта фиксации, наиболее низкая острота стереозрения выявлена при исследовании с расстояния 0,33 м. Наиболее высокая острота стереозрения отмечается у пациентов с эмметропией, несколько ниже – у пациентов с гиперметропией, наиболее низкая – у пациентов с миопией.
3. Между аккомодационной и бинокулярной системами имеется тесная связь. При эмметропии затраты аккомодации меньше теоретических величин и угол диспарации наименьший. При гиперметропии затраты аккомодации превышают теоретические, угол диспарации выше, чем при эмметропии, характеризуя тем самым перенапряжение и аккомодационной, и бинокулярной систем глаза. При миопии затраты аккомодации ниже, чем при эмметропии, угол диспарации наибольший, указывая на слабость и аккомодационной, и бинокулярной систем.
