中远距离立体视觉检查仪的研制和初步试用报告
作者：胡聪 孟岩 黄欣 李慧 杨先
单位：青岛医学院斜视弱视研究室(胡聪 黄欣 杨先)；青岛医学院附属医院眼科(孟岩 李慧)
关键词：立体视检查；计算机
眼视光学杂志990411 摘 要 目的：设计一种行之有效用于中远距离的立体视检查方法。方法：以新立体视觉检查(NST)为样本研制计算机中远距离立体视觉检查仪(CST)，分别在1、1.5、2、3、4、5米距离检查正常人72例的交叉及非交叉立体视差。结果：各距离交叉视差的集中趋势分别为1.5、1.6、1.8、2.3、2.9、3.7“象素点”(下同)，80%范围值为11.9、11.9、12.3、13.2、13.0、14.7。非交叉视差的集中趋势分别为：1.6、1.7、1.9、2.6、3.5、4.7。80%范围值为11.9、12.0、12.5、13.4、15.4、16.3。结论：CST可以检查中远距离立体视功能。
, http://www.100md.com
Report on development of an intermediate and long distance
Computer Stereo-Test(CST) and its application in the clinic
Hu Cong,Meng Yan,Huang Xin,et al.Department of Ophthalmology,Qingdao Medical College,Qingdao 266003
Abstract Objective：To test the stereopsis of 72 normal subjects at a distance of one to five meters.Methods:Using the NST as an example,we designed the Computer Stereo Test (CST) for intermediate and long distances.Crossed and uncrossed disparities were tested at 1,1.5,2,3,4,and 5 meters.Results:The median apparent distance of crossed disparity cues were 1.5,1.6,1.8,2.3,2.9 and 3.7 meters for each respective distance.The figure of scales (80%) are 11.9,11.9,12.3,13.2,13.0,and 14.7 meters.The median apparent distance of uncrossed disparity are 1.6,1.7,1.9,2.6,3.5 and 4.7 meters,respectively.The figure of scales(80%) are 11.9,12.0,12.5,13.4,15.4 and 16.3 meters.Conclusion:CST can be tested for intermediate and long distance.
, 百拇医药
Key words Stereo-test Computer
用同视机检查间歇性外斜视[简称X(T)]病人几乎都无立体视，而多数人近距离立体视检查(简称ST)却能达60″，而X(T)立体视功能随检查距离的增加而减退、中距离立体视检查在手术后有改善，所以觉得单纯使用远或近距离立体视检查来研究X(T)及全部斜视既不完善，也不能反应手术后中距离立体视的改善。我们比较三种视近ST，以特异度最高的新立体视觉检查(New Stereo Test,NST)为样本，设计了用计算机控制的中远距离立体视检查方法(下简称CST)，并检查72例正常人，得到该组 1～5米各距离立体视差的数值。
1 材料和方法
1.1 材料 TNO Stereo Tests(简称TNO)，NST，Titmus Stereo Tests检查图[1](简称Titmus)。
, 百拇医药
1.2 方法 以NST为样本，用C语言编写CST软件，以286型计算机在屏幕上显示16个扑克牌图形，其中任一图形高和宽均为15mm，保证视力0.7以上者辨认。任一图形的视差可在1个象素点(显示器分辨率的基本单位，直径因显示器的型号而异，本显示器约为0.38mm)至8个象素点(即视差在1～8个象素点)之间任意调整，各象素点宽度的视差在不同距离也不同，具体见表1。
表1 不同距离各象素点距离与视差角度换算(秒) 检查距离
(米)
1～8各象素点距离与视差角度换算
1
2
3
4
, 百拇医药
5
6
7
8
1
786.6
1573.2
2359.8
3146.4
3933.0
4719.6
5506.2
6292.8
, 百拇医药
1.5
524.4
1044.0
1573.2
2097.6
2622.0
3146.4
3670.8
4195.2
2
393.6
786.6
1180.2
, 百拇医药
1573.2
1966.8
2359.8
2753.4
3146.4
3
262.2
524.4
786.6
1048.8
1311.0
1573.2
1835.4
, 百拇医药
2097.6
4
196.8
395.4
589.8
786.6
983.4
1180.2
1376.4
1573.2
5
157.2
314.4
, 百拇医药
472.2
629.4
786.6
943.8
1101.0
1258.8
2 测试对象
2.1 X(T)病人组：31人。
2.2 正常人组：健康无明显隐斜的近距ST正常的小中大学生、研究生共72人。两组病人均无其他眼疾，矫正视力>1.0，年龄分布在10～30岁，多数人集中在11～20岁。
3 试验方法
, http://www.100md.com 3.1 将视力矫正到1.0，再戴与显示器中红绿色相对应的红绿互补眼镜，先检查交叉视差ST，然后交换红绿眼镜，检查非交叉视差的立体视，每步检查重复三次，取二次以上正确的视差为结果，表达含糊者休息片刻重新检查。
3.2 斜视者发生双眼快速交替注视时结果无效，在某一检查距离发现眼位失去控制变为显性斜视时终止检查。
4 试验步骤
4.1 X(T)组：中午非直射自然光，在40cm距离进行TNO，NST，Titmus的近距离ST，并对比各方法特异度。
4.2 正常组CST：检查距离为1、1.5、2、3、4、5米。每人先在1米处检查1个象素点的交叉视差(再按同样方法检查非交叉视差)，能分辨者改为1.5米处重复上述检查，不能分辨者改为2个象素点继续检查。能分辨两个象素点视差再在2米按同样方法检查，即每一检查距离最小视差ST通过者增加距离继续检查，不能通过者增大视差继续检查。平均每人各距离的视差值，取其95%及80%范围的平均值。
, http://www.100md.com
5 结果
5.1 X(T)组TNO，NST，Titmus的检查结果：31人中，三种方法通过60″视差ST的人数分别为16，27，25人，以NST特异度最高，差异有显著性意义(χ2＝11.253，P<0.05)。
5.2 正常组交叉视差结果：正常人组95%范围的各距离立体视差值分别在：1～2.5，1～2.8，1～3.7，1～5.5，1～6.4，1～7.5象素点(表2)。80%范围的各距离视差值分别为：1～1.0，1～1.9，1～2.3，1～3.2，1～3.9，1～4.7象素点。各象素点与秒角换算可查表1(下同)，呈正偏态分布。正常人组各距离交叉视差的集中趋势分别为：1.5，1.6，1.8，2.3，2.9，3.7(表2)。
表2 正常人组各距离各视差的平均值及集中趋势(象素点) 检查距离(米)
, 百拇医药 交叉视差
非交叉视差
95%范围
80%范围
集中趋势
95%范围
80%范围
集中趋势
1
1～2.5
1～1.0
1.5
1～2.6
, 百拇医药
1～1.0
1.6
1.5
1～2.8
1～1.9
1.6
1～2.8
1～2.0
1.7
2
1～3.7
1～2.3
1.8
, 百拇医药
1～3.8
1～2.5
1.9
3
1～5.5
1～3.2
2.3
1～6.2
1～3.4
2.6
4
1～6.4
1～3.9
, http://www.100md.com
2.9
1～7.5
1～5.4
3.5
5
1～7.5
1～4.7
3.7
1～7.9
1～6.3
4.7
5.3 正常人组非交叉结果：正常人组95%范围的各距离立体视差值分别在：1～2.6，1～2.8，1～3.8，1～6.2，1～7.5，1～7.9象素点(表2)，有3人(4.2%)不能分辨5米远的最大视差。80%范围的各距离立体视差值分别在：1～1.0，1～2.0，1～2.5，1～3.4，1～5.4，1～6.3，呈正偏态分布。各距离正常人视差的集中趋势分别为：1.6，1.7，1.9，2.6，3.5，4.7(表2)。
, 百拇医药
6 讨论
近ST主要有颜氏立体图[2]、Lang Stereo test、Titmus、TNO、NST、Randot Stereo Test、TV-Random Dot Stereo Test,检查距离除后者为50cm外均为40cm[1]。
远距离ST主要有三杆深径计，MENTOR Random Dot E及MENTOR Circles[1]，(使用“液晶”分离眼位)检查距离增多为6m。三杆深径计属于自然视下的定性检查，其定量单位与上述方法的秒角差距较大，可比性不高。同视机检查距离可以折合为5m，但因是非自然视检查[3]，其结果与自然视下有一定出入。
中距离ST有相位差视轴测定器(Phase Difference Haploscope)[1]。检查距离为2米。
, 百拇医药
近中远距离均能检查的方法有Random Dot E stereo Test[1]，检查距离为50～500cm。该检查仅有6种视差(500、252、168、84、63、50秒)，且最大视差仅500秒，按本试验的经验，该法检查正常中国人尚勉强够用，但是检查立体视异常者就偏小，关于这一点，本试验与TV-Random Dot Stereo Test所设有的视差比较接近，后者有从155～2495秒的16种视差，而本文最小视差为157.20秒，正常人所用最大视差为2097.60秒。为了便于病人检查，本研究将最大视差扩大到6292.80秒，共有48种视差图(表1)。本文31例X(T)病人视近TNO、NST、Titmus检查，分别有16，27，25人通过了60″，即大多数人达到正常人水平，但是他们的中远距离ST随着融合能力的减弱，与正常人存在较大差异，仅凭近距离ST不能全面反应X(T)的立体视状况，由于国内外已经有许多近距离ST，所以研制了中远距离ST。
我们对比常用的视近ST图后，认为NST特异度比较高，也容易被幼少儿接受，这一点与文献报告一致[4]。NST用红绿眼镜分离双眼，被检者能看到图纸外自然物体，有利于双眼融合，隐斜及间歇性斜视患者容易保持双眼单视，因此NST是一种比同视机更接近自然视的ST，红绿眼镜较偏振光及液晶分离双眼简易。故以NST为样本研制了CST。
, 百拇医药
正常组各距离交叉视差的立体视明显优于非交叉视差(P<0.05)。无论交叉还是非交叉视差值都随检查距离的增大而增大，即立体视敏锐度随距离大而降低，两者呈直线正相关，(r=0.984，t=28.61，P<0.001，表3)。本资料属非正态分布，由于样本不够大，故取80%范围值为结果。
立体视差常规用秒角计算，虽然本文可以将各距离立体视检查值精确计算到小数点后两位数，但因计算机上最小视差单位(最小分辨率)是整数即一个象素点，另外实际应用时精确计算到小数点后数位数并非必要，所以为了临床使用方便，本文权且以80%以上人通过的值来四舍五入，粗略的认为本试验正常人组交叉差值为1、1～2、1～2、1～3、1～4、1～5个象素点，非交叉视差为1～2、1～2、1～3、1～4、1～5、1～6个象素点，其中非交叉视差3米的正常值实际为1～3.4，四舍五入后为1～3，但是考虑到本资料属于直线正相关，故改为1～4。必要时可以查表将其换算成秒角。
CST检查时按键操作，使用方便，屏幕自发光，亮度及色饱和度恒定，不受光源亮度及色成份影响，不会脏损、脱色、图旧。在明室、半暗室或暗室内均可检查，扑克牌的图形受幼少儿喜爱，有助低龄儿检查。
, 百拇医药
参考文献
1 伊藤由美子他.Random Dot Pattern用投影式立体视力检查法.眼科临床医报，1993，1292
2 颜少明.立体视觉检查图.北京：人民卫生出版社，1985.1～32
3 丸尾敏夫.斜视诊疗の实际.东京：文光堂出版株式会社，1993.129
4 丸尾敏夫.斜视诊疗の实际.东京：文光堂出版株式会社，1993.131～132
(收稿：1998-10-31，修回：1999-07-19), http://www.100md.com
单位：青岛医学院斜视弱视研究室(胡聪 黄欣 杨先)；青岛医学院附属医院眼科(孟岩 李慧)
关键词：立体视检查；计算机
眼视光学杂志990411 摘 要 目的：设计一种行之有效用于中远距离的立体视检查方法。方法：以新立体视觉检查(NST)为样本研制计算机中远距离立体视觉检查仪(CST)，分别在1、1.5、2、3、4、5米距离检查正常人72例的交叉及非交叉立体视差。结果：各距离交叉视差的集中趋势分别为1.5、1.6、1.8、2.3、2.9、3.7“象素点”(下同)，80%范围值为11.9、11.9、12.3、13.2、13.0、14.7。非交叉视差的集中趋势分别为：1.6、1.7、1.9、2.6、3.5、4.7。80%范围值为11.9、12.0、12.5、13.4、15.4、16.3。结论：CST可以检查中远距离立体视功能。
, http://www.100md.com
Report on development of an intermediate and long distance
Computer Stereo-Test(CST) and its application in the clinic
Hu Cong,Meng Yan,Huang Xin,et al.Department of Ophthalmology,Qingdao Medical College,Qingdao 266003
Abstract Objective：To test the stereopsis of 72 normal subjects at a distance of one to five meters.Methods:Using the NST as an example,we designed the Computer Stereo Test (CST) for intermediate and long distances.Crossed and uncrossed disparities were tested at 1,1.5,2,3,4,and 5 meters.Results:The median apparent distance of crossed disparity cues were 1.5,1.6,1.8,2.3,2.9 and 3.7 meters for each respective distance.The figure of scales (80%) are 11.9,11.9,12.3,13.2,13.0,and 14.7 meters.The median apparent distance of uncrossed disparity are 1.6,1.7,1.9,2.6,3.5 and 4.7 meters,respectively.The figure of scales(80%) are 11.9,12.0,12.5,13.4,15.4 and 16.3 meters.Conclusion:CST can be tested for intermediate and long distance.
, 百拇医药
Key words Stereo-test Computer
用同视机检查间歇性外斜视[简称X(T)]病人几乎都无立体视，而多数人近距离立体视检查(简称ST)却能达60″，而X(T)立体视功能随检查距离的增加而减退、中距离立体视检查在手术后有改善，所以觉得单纯使用远或近距离立体视检查来研究X(T)及全部斜视既不完善，也不能反应手术后中距离立体视的改善。我们比较三种视近ST，以特异度最高的新立体视觉检查(New Stereo Test,NST)为样本，设计了用计算机控制的中远距离立体视检查方法(下简称CST)，并检查72例正常人，得到该组 1～5米各距离立体视差的数值。
1 材料和方法
1.1 材料 TNO Stereo Tests(简称TNO)，NST，Titmus Stereo Tests检查图[1](简称Titmus)。
, 百拇医药
1.2 方法 以NST为样本，用C语言编写CST软件，以286型计算机在屏幕上显示16个扑克牌图形，其中任一图形高和宽均为15mm，保证视力0.7以上者辨认。任一图形的视差可在1个象素点(显示器分辨率的基本单位，直径因显示器的型号而异，本显示器约为0.38mm)至8个象素点(即视差在1～8个象素点)之间任意调整，各象素点宽度的视差在不同距离也不同，具体见表1。
表1 不同距离各象素点距离与视差角度换算(秒) 检查距离
(米)
1～8各象素点距离与视差角度换算
1
2
3
4
, 百拇医药
5
6
7
8
1
786.6
1573.2
2359.8
3146.4
3933.0
4719.6
5506.2
6292.8
, 百拇医药
1.5
524.4
1044.0
1573.2
2097.6
2622.0
3146.4
3670.8
4195.2
2
393.6
786.6
1180.2
, 百拇医药
1573.2
1966.8
2359.8
2753.4
3146.4
3
262.2
524.4
786.6
1048.8
1311.0
1573.2
1835.4
, 百拇医药
2097.6
4
196.8
395.4
589.8
786.6
983.4
1180.2
1376.4
1573.2
5
157.2
314.4
, 百拇医药
472.2
629.4
786.6
943.8
1101.0
1258.8
2 测试对象
2.1 X(T)病人组：31人。
2.2 正常人组：健康无明显隐斜的近距ST正常的小中大学生、研究生共72人。两组病人均无其他眼疾，矫正视力>1.0，年龄分布在10～30岁，多数人集中在11～20岁。
3 试验方法
, http://www.100md.com 3.1 将视力矫正到1.0，再戴与显示器中红绿色相对应的红绿互补眼镜，先检查交叉视差ST，然后交换红绿眼镜，检查非交叉视差的立体视，每步检查重复三次，取二次以上正确的视差为结果，表达含糊者休息片刻重新检查。
3.2 斜视者发生双眼快速交替注视时结果无效，在某一检查距离发现眼位失去控制变为显性斜视时终止检查。
4 试验步骤
4.1 X(T)组：中午非直射自然光，在40cm距离进行TNO，NST，Titmus的近距离ST，并对比各方法特异度。
4.2 正常组CST：检查距离为1、1.5、2、3、4、5米。每人先在1米处检查1个象素点的交叉视差(再按同样方法检查非交叉视差)，能分辨者改为1.5米处重复上述检查，不能分辨者改为2个象素点继续检查。能分辨两个象素点视差再在2米按同样方法检查，即每一检查距离最小视差ST通过者增加距离继续检查，不能通过者增大视差继续检查。平均每人各距离的视差值，取其95%及80%范围的平均值。
, http://www.100md.com
5 结果
5.1 X(T)组TNO，NST，Titmus的检查结果：31人中，三种方法通过60″视差ST的人数分别为16，27，25人，以NST特异度最高，差异有显著性意义(χ2＝11.253，P<0.05)。
5.2 正常组交叉视差结果：正常人组95%范围的各距离立体视差值分别在：1～2.5，1～2.8，1～3.7，1～5.5，1～6.4，1～7.5象素点(表2)。80%范围的各距离视差值分别为：1～1.0，1～1.9，1～2.3，1～3.2，1～3.9，1～4.7象素点。各象素点与秒角换算可查表1(下同)，呈正偏态分布。正常人组各距离交叉视差的集中趋势分别为：1.5，1.6，1.8，2.3，2.9，3.7(表2)。
表2 正常人组各距离各视差的平均值及集中趋势(象素点) 检查距离(米)
, 百拇医药 交叉视差
非交叉视差
95%范围
80%范围
集中趋势
95%范围
80%范围
集中趋势
1
1～2.5
1～1.0
1.5
1～2.6
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1～1.0
1.6
1.5
1～2.8
1～1.9
1.6
1～2.8
1～2.0
1.7
2
1～3.7
1～2.3
1.8
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1～3.8
1～2.5
1.9
3
1～5.5
1～3.2
2.3
1～6.2
1～3.4
2.6
4
1～6.4
1～3.9
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2.9
1～7.5
1～5.4
3.5
5
1～7.5
1～4.7
3.7
1～7.9
1～6.3
4.7
5.3 正常人组非交叉结果：正常人组95%范围的各距离立体视差值分别在：1～2.6，1～2.8，1～3.8，1～6.2，1～7.5，1～7.9象素点(表2)，有3人(4.2%)不能分辨5米远的最大视差。80%范围的各距离立体视差值分别在：1～1.0，1～2.0，1～2.5，1～3.4，1～5.4，1～6.3，呈正偏态分布。各距离正常人视差的集中趋势分别为：1.6，1.7，1.9，2.6，3.5，4.7(表2)。
, 百拇医药
6 讨论
近ST主要有颜氏立体图[2]、Lang Stereo test、Titmus、TNO、NST、Randot Stereo Test、TV-Random Dot Stereo Test,检查距离除后者为50cm外均为40cm[1]。
远距离ST主要有三杆深径计，MENTOR Random Dot E及MENTOR Circles[1]，(使用“液晶”分离眼位)检查距离增多为6m。三杆深径计属于自然视下的定性检查，其定量单位与上述方法的秒角差距较大，可比性不高。同视机检查距离可以折合为5m，但因是非自然视检查[3]，其结果与自然视下有一定出入。
中距离ST有相位差视轴测定器(Phase Difference Haploscope)[1]。检查距离为2米。
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近中远距离均能检查的方法有Random Dot E stereo Test[1]，检查距离为50～500cm。该检查仅有6种视差(500、252、168、84、63、50秒)，且最大视差仅500秒，按本试验的经验，该法检查正常中国人尚勉强够用，但是检查立体视异常者就偏小，关于这一点，本试验与TV-Random Dot Stereo Test所设有的视差比较接近，后者有从155～2495秒的16种视差，而本文最小视差为157.20秒，正常人所用最大视差为2097.60秒。为了便于病人检查，本研究将最大视差扩大到6292.80秒，共有48种视差图(表1)。本文31例X(T)病人视近TNO、NST、Titmus检查，分别有16，27，25人通过了60″，即大多数人达到正常人水平，但是他们的中远距离ST随着融合能力的减弱，与正常人存在较大差异，仅凭近距离ST不能全面反应X(T)的立体视状况，由于国内外已经有许多近距离ST，所以研制了中远距离ST。
我们对比常用的视近ST图后，认为NST特异度比较高，也容易被幼少儿接受，这一点与文献报告一致[4]。NST用红绿眼镜分离双眼，被检者能看到图纸外自然物体，有利于双眼融合，隐斜及间歇性斜视患者容易保持双眼单视，因此NST是一种比同视机更接近自然视的ST，红绿眼镜较偏振光及液晶分离双眼简易。故以NST为样本研制了CST。
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正常组各距离交叉视差的立体视明显优于非交叉视差(P<0.05)。无论交叉还是非交叉视差值都随检查距离的增大而增大，即立体视敏锐度随距离大而降低，两者呈直线正相关，(r=0.984，t=28.61，P<0.001，表3)。本资料属非正态分布，由于样本不够大，故取80%范围值为结果。
立体视差常规用秒角计算，虽然本文可以将各距离立体视检查值精确计算到小数点后两位数，但因计算机上最小视差单位(最小分辨率)是整数即一个象素点，另外实际应用时精确计算到小数点后数位数并非必要，所以为了临床使用方便，本文权且以80%以上人通过的值来四舍五入，粗略的认为本试验正常人组交叉差值为1、1～2、1～2、1～3、1～4、1～5个象素点，非交叉视差为1～2、1～2、1～3、1～4、1～5、1～6个象素点，其中非交叉视差3米的正常值实际为1～3.4，四舍五入后为1～3，但是考虑到本资料属于直线正相关，故改为1～4。必要时可以查表将其换算成秒角。
CST检查时按键操作，使用方便，屏幕自发光，亮度及色饱和度恒定，不受光源亮度及色成份影响，不会脏损、脱色、图旧。在明室、半暗室或暗室内均可检查，扑克牌的图形受幼少儿喜爱，有助低龄儿检查。
, 百拇医药
参考文献
1 伊藤由美子他.Random Dot Pattern用投影式立体视力检查法.眼科临床医报，1993，1292
2 颜少明.立体视觉检查图.北京：人民卫生出版社，1985.1～32
3 丸尾敏夫.斜视诊疗の实际.东京：文光堂出版株式会社，1993.129
4 丸尾敏夫.斜视诊疗の实际.东京：文光堂出版株式会社，1993.131～132
(收稿：1998-10-31，修回：1999-07-19), http://www.100md.com