基于數字影像技術的視網膜檢影驗光裝置的實驗研究*

金晨暉 滕 堅 張艷玲 張程誠

基于數字影像技術的視網膜檢影驗光裝置的實驗研究*

金晨暉①滕 堅①張艷玲①張程誠①

目的：搭建基于數字影像技術的檢影驗光裝置，并實驗比較分析其與傳統檢影鏡的測量準確性。方法：制作金屬接口，連接傳統檢影鏡和數碼相機，組裝成具有屏幕顯示功能的檢影驗光裝置。使用實驗鏡片，在模擬眼上設置球鏡為0～+6.00 DS，柱鏡為0～+3.00 D，球鏡每1.00 D變化一檔，柱鏡每0.50 D變化一檔，共有49種不同屈光狀態。由同一名高級驗光技師分別用傳統檢影鏡和新裝置檢測，工作距離為0.67 m，實驗檢查結果運用SPSS 19.0軟件進行統計學分析，分別對比兩種檢影鏡準確度上的差異以及分別與模擬眼實際度數間的差異。結果：①在球鏡和柱鏡軸向測量結果中，傳統檢影鏡與新型檢影裝置相比較均無顯著性差異，準確度一致；②在柱鏡度數測量結果中，具有顯著性差異，新型檢影裝置準確度更高。結論：基于數字影像技術的新型檢影裝置與傳統檢影鏡的檢查相比其準確度更高，且應用方便，該技術在今后臨床與教學工作中具有一定的應用價值。

客觀驗光；檢影；檢影鏡；屈光不正

金晨暉,男,(1977- ),碩士，副教授。深圳職業技術學院醫學技術與護理學院，從事眼視光學專業教學、臨床和實驗研究工作。

[First-author’s address]Department of Nursing & Medical Technology, Shenzhen Polytechnic, Shenzhen 518055, Guangdong Province, China.

檢影驗光，又名視網膜檢影，是客觀屈光檢查的重要手段和某些特殊群體(兒童、智障人士及高度屈光不正者等)的惟一有效屈光檢查手段。然而，目前從事眼保健工作者對檢影驗光技能的掌握程度比較薄弱，更多的依賴電腦驗光結果，其主要原因是掌握好視網膜檢影驗光法較難。難度在于指導教師和學員無法同時觀察到被檢者眼底影動變化，而每一位患者眼底影動特異性大，教師很難指導學員如何進行檢查，從而導致眼科醫生和視光師只能靠經驗來掌握該項臨床檢查技能，依靠語言和示意圖進行交流，易出現交流理解上的差異。傳統檢影法要求檢查環境昏暗，造成眼科醫生、驗光師以及患者的不適，尤其是兒童難以有效配合屈光檢查。

提高檢影驗光方法精度的研究方法多有報道，如帶超聲測量工作距離的檢影裝置，主要解決屈光不正自動換算問題[1]。有研究將檢影鏡進行數字化改造，裝置能將視網膜反光影動顯示于屏幕上，但該裝置移動性差。本研究開發一種基于數字影像技術的檢影驗光技術及簡易裝置，能夠使教師和學生同時觀察到被檢查眼底影動變化。該裝置由傳統視網膜檢影鏡和數碼相機改造而成，移動性好，通過實驗研究，比較分析基于數字影像技術的檢影裝置和傳統檢影鏡的測量準確性[2]。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

(1)使用實驗鏡片在模擬眼上設置球鏡0～+6.00 DS，柱鏡0～＋3.00 D，軸向隨機并做記錄，球鏡每1.00 D變化一檔，柱鏡每0.50 D變化一檔，共有49種不同屈光狀態，由同一名高級驗光技師分別用傳統檢影鏡和新裝置檢測，工作距離采用0.67 m。

(2)研究器材為傳統檢影鏡(蘇州康捷醫療股份有限公司KJ8B)、模擬眼、鏡片箱和基于數字影像技術的檢影裝置。

(3)新裝置由傳統檢影鏡(蘇州康捷醫療股份有限公司KJ8B)、數碼相機(Nikon Coolpix S2600)以及定制轉接口組裝而成，轉接口分別連接檢影鏡的觀察窺孔和相機鏡頭，如圖1所示。

圖1 新裝置樣機外觀圖

1.2 研究方法

(1)實驗采用同一經驗豐富驗光師單盲法進行操作。

(2)模擬眼屈光狀態由實驗鏡片設置，其檢查結果以焦度計檢測結果作為金標準。

(3)研究條件：在暗室中操作。

1.3 實驗步驟

實驗鏡片進行盲選并編號1～49后，由經驗豐富驗光師在暗室中分別采用基于數字影像技術的檢影裝置和傳統檢影鏡兩種方法對實驗鏡片進行檢查，分別記錄每組鏡片的度數及軸向。檢測完畢后利用焦度計測得每個實驗鏡片的真實度數。

1.4 統計學方法

采用SPSS 19.0軟件對測量數據包括球鏡度、柱鏡度和軸向進行匯總和統計學分析，組間比較采用t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

(1)分別比較新型檢影裝置、傳統手持檢影鏡及焦度計檢測的球鏡度數，其差異無統計學意義(t=1.301，t=0.678，t=-0.916；P＞0.05)，見表1。

表1 新型檢影鏡與傳統手持檢影鏡測量球鏡度數比較

(2)分別比較新型檢影裝置、傳統手持檢影鏡及焦度計檢測的柱鏡度數，新型可視檢影鏡與焦度計檢測鏡片柱鏡度數差異無統計學意義(t=1.695，P＞0.05)；傳統手持檢影鏡與焦度計檢測柱鏡度數有明顯差異(t=4.147，P＜0.05)；傳統手持檢影鏡與新型檢影裝置檢測柱鏡度數有明顯差異(t=3.373，P＜0.05)，見表2。

表2 新型檢影鏡與傳統手持檢影鏡測量柱鏡度數比較

(3)分別比較新型檢影裝置、傳統手持檢影鏡及焦度計檢測的軸向，其差異無統計學意義(t=-0.276，t=0.318，t=0.731；P＞0.05)，見表3。

表3 新型檢影鏡與傳統手持檢影鏡軸向比較

3 討論

1859年Willian Brnvman發現了視網膜特殊的反射影動，其原理是根據視網膜黃斑部和該眼遠點為一對共軛點，這一性質由檢查者通過檢影鏡等設備根據視網膜影動情況來判斷和確定被檢眼的遠點，即可確定該眼的屈光類型及其異常度數，視網膜檢影驗光廣泛應用于兒童屈光不正篩查[3-4]。伴隨各類眼疾的屈光不正檢查和視功能評估，且無法被電腦驗光所取代[5-10]。

本研究結果顯示，根據3種不同檢影方法測得鏡片球鏡、柱鏡、軸向，以焦度計檢測結果為標準值。在球鏡方面，新型檢影裝置、傳統手持檢影鏡檢測球鏡度數與焦度計檢測無顯著統計學差異，2種檢影鏡方法與金標準相比，檢驗結果均無顯著性差異。因此，兩種檢影鏡在球鏡度的測量當中準確度一致。在柱鏡方面，新型檢影裝置與焦度計檢測鏡片柱鏡度數差異無明顯統計學意義；傳統檢影鏡與焦度計檢測柱鏡度數有明顯差異；傳統檢影鏡與新型檢影裝置測量鏡柱鏡度數有明顯差異，故新型檢影裝置在柱鏡檢測上較傳統檢影鏡準確度高。在軸向方面，新型檢影鏡、傳統檢影鏡檢測球鏡度數與焦度計檢測無顯著統計學差異。2種檢影鏡方法與金標準相比，檢驗結果均無顯著性差異，因此，本研究認為兩種檢影鏡在軸向的測量當中準確度一致。

在檢影過程中觀察影動一直是檢影技能的重點和難點，然而基于數字影像技術的視網膜檢影裝置可使檢查者在液晶屏幕上直接觀察到被檢者眼底反射光影，這與傳統視網膜檢影相比，有以下兩點優勢：①眼科醫生或視光師不會因只能用單眼通過窺孔觀察影動，而使影動圖像受另一只眼所見物影響[11]；②可以避免因檢查者頭部容易擋住患者的正前方注視視線較大角度，而造成的散光檢查誤差，因為檢影時希望入射被檢眼光線應該盡量和眼底反射光線重合。實驗研究發現，新型檢影裝置在散光檢查中的精確度要高于傳統檢影鏡，從而極大增高了檢影操作的準確性。

本研究中所有的檢影驗光由同一人進行操作以消除人為因素的影響。但本次實驗中仍可能存在誤差，實際操作中焦度計檢測未知度數鏡片的量可以精確到0.01 D，而檢影僅精確到0.25 D，鏡片本身精確度不高造成實際度數差異，而操作者在操作的過程中可能因換鏡片出現工作距離的偏離，且模擬眼與檢影鏡均可能存在器械誤差[12-15]。本次實驗樣機是我國首臺手持基于數字影像技術的檢影裝置，通過此次與傳統檢影鏡的測量比較表明，該技術具有測量準確度高、操作簡單、便于臨床應用和教學、使檢查者和被檢者更加舒適等優勢，其開發成本低廉，便于普及，利于推廣。

綜上所述，通過比較分析基于數字影像技術的檢影裝置和傳統檢影鏡的測量準確性，在球鏡和柱鏡軸向測量結果中，傳統檢影鏡和新型檢影裝置均無顯著性差異，準確度一致[14-15]。而在柱鏡測量結果中有顯著性差異，新型檢影裝置準確度更高。由此可見，新型檢影裝置相比傳統檢影鏡的檢查準確度更高，且應用方便，該技術在今后臨床與教學工作中具有一定的應用價值。

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The experimental research of retinoscope equipment based on digital image technology

/JIN Chen-hui, TENG Jian, ZHANG Yan-ling, et al// China Medical Equipment,2014,11(12):13-15.

Objective:To investigate the clinical value of new retinoscope equipment based on digital image technology by comparing its accuracy with traditional retinoscope and evaluating its precision by calculating the differences between them.Methods:Assemble objects into a new retinoscopy retinoscope equipped with a screen by connecting traditional retinoscope to digital camera via port of metal interface. the model eye showed 49 different refractive status display the power of lens(spherical power(SP) ranged from 0D to +6.00D, cylindrical power(CP) ranged from 0.00D to +3.00D) which setting changes of each 1.00D in SP and 0.50D in CP. The same experienced optometrist tested the lens in two different methods. The results of optometry were analyzed statistically.Results:A comparison of two methods showed that: there is no significant difference of SP and cylindrical axis(CA) between the new retinoscope and traditional retinoscope. However the difference of CA measured by two methods was of great significant.Conclusion:The new retinoscope equipped with a screen provides more accurate results and is more convenient for vision correction in clinical work.

Objective refraction; Retinoscopy; Retinoscope; Rrefractive error

1672-8270(2014)12-0013-03

R197.324

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.12.005

2014-04-10

廣東省教育廳高等學校質量工程項目(2013209)“驗光技術精品資源共享課建設項目”；深圳職業技術學院青年創新項目(2212K3110012)“視網膜檢影可視閉路裝置的研發與臨床應用”

①深圳職業技術學院醫學技術與護理學院 廣東 深圳 518055