立体视觉的研究进展

杨 亮，胡础图，刘密密，项 凯，萨楚拉，芳原草(综述)，其其格(审校)

(呼伦贝尔市人民医院眼科，内蒙古 呼伦贝尔 021008)

立体视觉是人类和高级动物的双眼判断外界物体三维立体空间的能力，是双眼视觉的高级组成部分。立体视觉是建立在同时视和融合功能基础上的一种高级视觉功能，是双眼精确判断外物三维结构和距离的能力。立体视觉能反映双眼单视功能的好坏，与人们的生活密切相关，使得手眼协调性更好。立体视检查已广泛应用于临床[1-3]，包括斜视、弱视的筛选，选择斜视手术的时机及评价手术疗效的重要指标。

1 立体视觉的发育过程

1.1发育的早期 以往很多研究认为，人的立体视觉发育开始于生后3～4个月[4-5]。立体视觉的发育和精细的立体视锐度的形成依赖于准确协调的眼球运动功能及双眼黄斑中心凹注视。立体视觉在出生时并没有发育完善，需要充分的黄斑中心凹视觉刺激来促进发育。立体视觉的发育可能不受双眼共轭运动的影响，而与双眼的辐辏运动密切相关。Thorn等[6]发现婴儿在出生后6周之前双眼并没有明显的辐辏运动，而在4个月时双眼的辐辏功能发育良好，提示婴儿的立体视觉发育进入关键期。

1.2发育的敏感期 双眼立体视觉发育成熟有敏感时间段，在这之前或者在这期间为双眼立体视觉破坏后仍可重新建立。Fawcett等[7]对152例婴幼儿进行随机点立体视检查，发现双眼立体视觉发育的敏感时间开始于出生后2.4个月，发育的高峰时间出现在1～3岁，到6～9岁时发育达到成熟。发生在儿童立体视觉发育敏感期的眼病，如先天性青光眼、先天性白内障、各种类型的斜视等均可导致双眼立体视功能损害，均面临后期重建双眼视功能的问题[8]。倘若这些眼病在敏感时间内得到治疗，将会促进双眼视功能的重建和发育。

1.3发育的成熟期 儿童立体视觉发育何时达到成熟，一直有不同的观点。一些研究认为3～6岁儿童立体视觉发育已经成熟。郭静秋等[9]认为，立体视觉成熟时间应在3岁之前。孔德兰等[10]研究认为，9岁之前是立体视觉发育的敏感时间，9岁立体视发育达到成熟。另一些研究认为立体视成熟较晚，5～7岁时尚未发育成熟。Kulp等[11]对264例3～7岁儿童进行研究发现，各年龄段儿童的立体视锐度随年龄增加而提高。张伟等[12]观察到5～8岁儿童对立体刺激所产生的视觉诱发电位潜伏期较成人长，推测该年龄段儿童的立体视觉尚未发育成熟，而9～12岁儿童的反应时间与成人接近，提示9～12岁的儿童立体视觉发育成熟。

2 立体视觉的分类

①按视差的大小分为：双眼黄斑中心凹部融合形成的精细立体视觉，即黄斑中心凹立体视，视差为≤60″；双眼黄斑旁中心凹部融合形成的较精细立体视觉，即黄斑立体视，视差为100″～200″；双眼视网膜周边融合形成的立体视觉，即周边立体视，视差为400″～800″；立体视盲:>800″[13]。②按视差分离方向分为：交叉视差和非交叉视差。交叉立体视觉即形成于单视圆之前的视差；非交叉立体视觉即形成于单视圆之后的视差。③按视差处理机制分为：整体立体视觉和局部立体视觉。整体立体视觉是由随机点图对所得到的物体大小和空间位置的深度感知能力，与精细立体视觉相关；局部立体视觉是观察物体轮廓图形局部特征形成的双眼视差信息的能力，与粗略立体视觉相关[13]。④按物体的态势分为：静态立体视觉和动态立体视觉。静态立体视觉为通常泛指的立体感知觉，由两眼注视同一物体时视网膜物像的位置差异造成的；动态立体视觉是外界的运动物体使两眼视网膜产生的运动方向、速度以及大小的差异，是一种更复杂的立体感知觉[14]。⑤按检查方式分为：主观的心理物理立体视检查和客观的电生理立体视检查。

3 立体视觉的检查方法

3.1近距离立体视觉

3.1.1Titmus立体视图 这是国内外应用最广泛的检查手段，要求自然光下配戴偏振光眼镜检查，要求距离40 cm。其含三组图片：①大苍蝇定性测量图；②小动物定量测量图，每行是5个小动物，一共分三行，立体视锐度分别为400″、200″、100″；③小圆圈定量测量图，一共分为9组，每组代表不同的立体视锐度。该方法由于双眼视差较小，被检查者易于理解，已被普遍使用，但其准确性受多种因素的影响[15]。

3.1.2TNO立体视图 为随机点立体视觉图，要求自然光下配戴红绿眼镜检查，要求距离40 cm。一共包含有7张检查图，前三张图用于立体视定性测定作为筛查，第四张图测定有无立体视抑制，后三张图用于立体视定量测定检查。TNO立体视图具有较好的立体视评价功能，但由于前后图形重复，不易理解，故不适合较小年龄儿童的立体视检查[15]。

3.1.3Frisby立体视板 为随机点立体视觉图，在三种不同厚度的塑料板上画有4块随机点图，要求距离为40 cm。Frisby立体测试卡无需佩戴眼镜即可进行测试，易为儿童接受，适合于学龄前儿童立体视筛查。该法仅能对立体视进行定性，而不能定量[15]。

3.1.4颜氏数字化立体视图 国内应用最广泛的立体视检查图之一，具有检查项目齐全，测定立体范围广，设定图形不重复等优点。使用该图可以筛查立体盲做立体视功能定性测定，也可以定量测定立体视锐度、交叉视差和非交叉视差。正常人近距离立体视锐度≤60″；交叉视差为1200″～7200″，正常阈值≥6000″；非交叉视差为1200″～7200″，正常阈值≥6000″[16]。但幼儿不易理解。

3.1.5Lang立体视检查 为随机点立体视觉检查图，有三张图案分别代表不同的立体视锐度，让被试者描述其中的图案，或告知被试者图案让其在板上指出图案的位置[17]。无需佩戴红绿眼镜或偏振光眼镜即可进行测试，易被幼儿接受，故可用于立体视的筛选和普查，但检查精度不高。

3.1.6Randot立体视检查 为随机点立体视觉检查图，要求自然光下配戴偏振光眼镜检查，距离40 cm。共有三种检查图形，分别包含不同的立体视锐度[18]。

3.2中距离立体视觉

3.2.1相位差双眼视轴测量 用投影仪分别将两眼的视标投影到屏幕上，双眼可在接近于开放的状态下分别看到各自的视标，另有一投影仪投射一全屏幕的共同背景，使检查更接近自然[19]。该法可检查三级视功能，并能检查眼球的偏位程度。检查距离为2 m。

3.2.2计算机软件立体视检查 图像由计算机显示屏或投影仪显示[19]。要求自然光下配戴红绿眼镜检查，检查距离为0.5～5 m，检查立体视锐度范围为15″～800″。

3.3远距离立体视觉

3.3.1哈瓦德-多尔曼深径觉计 要求在自然光下距离6 m处，观察两杆之间的位置关系。可由两杆间距离、检查距离和双目间距计算出立体视锐度的大小。这种方法的缺点是准确性较差。

3.3.2同视机检查 同视机是远距离立体视的主要检查方法。镜筒前端为目镜，另一端装有立体画片，中间是凸透镜，将立体视画片放在凸透镜的焦点上，看到的画片感觉来自无限远。立体视画片包括一般立体视画片定性测量立体视锐度及随机点立体视画片定量测量立体视锐度。同视机在眼位分离下检测往往显示偏斜眼的抑制，不能准确测出隐斜眼的立体视。

3.3.3应用随机点模式的投影式立体视检查法 幻灯片为随机点立体视觉检查图。可由立体视图形放大倍率和检查距离来计算立体视锐度大小，自然光下配戴红绿眼镜，检查时投影图片至5 m距离的屏幕上[20]。

4 影响立体视觉检查的因素

4.1检查距离 不同距离立体视觉的形成机制不同，对于双眼调节功能和集合功能正常者，近距离立体视、中距离立体视和远距离立体视水平大致相同，而对于双眼调节功能和集合功能异常者，不同距离下检查的立体视具有不同的临床意义[21]。

4.2视力 视力的好坏与立体视觉的关系极为密切，是建立立体视觉的基础。Lee等[22]实验性地在双眼前放置不同的球镜，人为地逐行降低单或双眼视力，然后测量立体视锐度，证明单眼视锐度降低较双眼视锐度对称性视力降低对立体视锐度的损害更明显。齐颖等[23]发现，单眼视锐度的降低较双眼视锐度对称性降低对立体视觉的损害更严重，当单眼视锐度<0.6或双眼视锐度≤0.4时，立体视锐度明显受损。

4.3年龄 Lee等[24]检查80例7～76岁视力正常者远距离和近距离立体视锐度随年龄变化的情况，发现随年龄增加而立体视锐度降低，超过50岁时降低更明显。夏群等[25]测定100例具有正常视力的老年人近距离立体视功能，70～79岁组立体视异常者高于60～69岁组，认为影响老年人立体视因素主要是与年龄相关眼的调节功能下降、屈光间质异常等。

4.4红绿眼镜 Simons等[26]研究红绿眼镜对TNO立体视觉检查的干扰，认为一眼戴红色眼镜、另一眼戴绿色眼镜会对立体视功能检查有一定的干扰，原因是戴红绿眼镜后光线在双眼折射时有0.5 D的差异，可形成双眼视网膜的物像不等，同时由于红绿导致的左右视网膜像为互补色，有可能产生单眼抑制。

4.5斜视和弱视 斜视和弱视是影响立体视锐度发育的两个主要因素。斜视致物像不能投射到双眼视网膜的对应点上，没有同时视，因此也不能形成立体视觉。弱视眼视力低下也妨碍立体视觉的形成。刘海华等[17]采用三种立体视检查图对204例斜视及弱视患儿立体视锐度进行检测，结果表明斜视组立体视锐度最差，其中内斜视组低于外斜视组，弱视患儿双眼视力不平衡组立体视锐度低于平衡组。由此可见，斜视、弱视严重妨碍了立体视觉的形成。

4.6屈光不正 孔德兰等[27]认为，屈光不正患者立体视形成机制的内涵不同。未足矫的近视眼看近时较少调节，因而双眼产生较少的调节性集合，容易形成外隐斜。严重的外隐斜容易造成双眼视觉疲劳，可能影响双眼立体视功能的检测。未足矫的近视眼看远点以外的物像不能清晰聚焦于视网膜上，也会影响双眼立体视功能的检查。-3.00 D和-6.00 D近视眼的远点分别在眼前33.3 cm和16.7 cm处。近距离立体视检查图要求的检查距离是40 cm，因此在这个距离检查未矫正的中度以上近视的立体视锐度就会受到影响。而远视眼度数超过其调节能力也会对立体视功能的检测有影响。

4.7屈光参差和双眼不等像 Tomac等[28]认为，双眼屈光参差越大，在视网膜上所形成物像大小不等越明显，对立体视功能的损害越大。当双眼屈光参差度为2.50 D时，双眼视网膜物像差为5%，由于双眼物像大小及清晰度不等而引起融像困难，影响屈光参差患者双眼立体视功能的形成。屈光参差不仅可造成患者裸眼视力下降，而且当两眼屈光参差较大时，还可以影响患者双眼融合功能和立体视觉的建立，严重者引起弱视。亢晓丽等[29]报道，儿童屈光参差可严重损害双眼立体视功能，当远视性屈光参差>1.0 D、近视性屈光参差>2.0 D、散光参差>1.0 D，立体视异常者百分比分别为43%、29%、36%，当双眼屈光参差>3.0 D，异常立体视的发生率均为100%。

5 展 望

关于立体视觉的研究已取得了很大的进展。但要有新的突破性发展，必须在心理物理学、神经电生理学、形态学等学科寻求相互融合。加强多学科研究方法的交叉研究，进一步研究立体视觉的发育机制、受损机制和立体视觉障碍的组织学基础；进一步研究不同类型的弱视、斜视对立体视觉的影响及其治疗后立体视功能的变化。

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