亮環境下軍事直升機飛行學員不同對比度視力的分布特征

趙瑞華，陳 乾，趙 蓉，王恩普，姜彩輝

1遼寧醫學院 空軍總醫院研究生培養基地，北京 100142；2陸軍航空兵學院，北京 101123；3空軍總醫院 眼科，北京 100142

亮環境下軍事直升機飛行學員不同對比度視力的分布特征

趙瑞華1，陳 乾2，趙 蓉3，王恩普3，姜彩輝3

1遼寧醫學院 空軍總醫院研究生培養基地，北京 100142；2陸軍航空兵學院，北京 101123；3空軍總醫院 眼科，北京 100142

目的觀察軍事直升機飛行學員在亮環境下不同對比度的視力變化情況。方法應用多功能電子視力測量儀(MFVA-100)檢查86例(172眼)直升機飛行學員在亮環境中不同對比度(100%、25%、10%、5%)左右眼的logMAR視力，并分析不同對比度視力的相關性。結果在對比度100%、25%、10%、5%的logMAR視力右眼分別為-0.001±0.128、0.257±0.152、0.537±0.158、0.726±0.174；左眼分別為0.003±0.127、0.248±0.156、0.521±0.170、0.706±0.197；隨對比度下降，視力呈下降趨勢，高對比度組視力明顯好于低對比度組(P＜0.05)。左右眼在相同對比度下的視力無統計學差異(P＞0.05)。100%對比度與25%、10%、5%對比度均呈正線性相關(P＜0.05)。結論不同對比度是影響視力的重要因素，對比度越低，視力波動越明顯。

對比度視力；飛行學員；直升機

軍事飛行員在飛行活動中80%的信息是通過視覺系統提供的[1]，飛行的特殊環境要求他們具有優良的視覺功能。目前常規的視力檢查不能全面反映其在特殊飛行環境中的視功能情況。本研究調查了86名陸軍航空兵飛行學員在亮環境下不同對比度視力情況，找出其分布特征及規律，希望為全面評估飛行人員的視功能提供參考數據。

對象和方法

1 對象 2014年1月檢查某陸航團男性直升機飛行學員86人，年齡21 ～ 23(21.6±0.7)歲，所有飛行學員單眼裸眼視力＞1.0，均無眼部疾病、外傷史、手術史及全身系統疾病。

2 檢查設備 中國深圳亮晴公司和美國波士頓新英格蘭視光學院合作生產的多功能電子視力測量儀(型號MFVA-100)，選定4個固定的對比度(100%、25%、10%、5%)，通過控制應用程序，在監視器熒光屏上改變空間頻率產生不同的C型單個視標，大小隨機出現，對比度具有可靠性、穩定性、可重復性。

3 檢查方法 飛行學員的頭部與顯示器保持等高，檢查距離為5.5 m。向受檢者介紹檢查方法，使其能夠準確地配合。在暗室中打開日光燈模擬亮環境，屏幕背景亮度設置為85 cd/m2；由同一名檢查人員進行檢測，選擇黑色視標C形字母，視屏背景為白色，初始視力值設為logMAR=0.1。首先進行單眼測試，采用先右眼后左眼的檢查次序，檢查時嚴格遮蓋對側眼，檢查者根據受檢者所述的視標方向將結果輸入，當受檢者訴看不清時直接跳過，依次測出100%、25%、10%、5%對比度的視力值。視力值采用logMAR記錄法。

4 統計學處理 應用SPSS16.0統計軟件進行數據分析。計量資料以表示，亮環境中4個對比度下的視力比較用單因素方差分析，不同對比度視力兩兩比較采用LSD檢驗，相同對比度下左右眼別視力比較采用配對t檢驗，對比度視力的相關性采用直線相關分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

結果

1 直升機飛行學員在亮環境中不同對比度的視力分布特征 隨著對比度下降，左右眼別視力均逐漸下降，且在5%對比度波動最大，任意兩對比度下logMAR視力值均存在差異(P＜0.05)；相同對比度下左右眼別比較差異無統計學意義(P＞0.05)。見表1。

2 亮環境下不同對比度視力的相關性 右眼100%對比度視力與不同對比度視力均呈正線性相關(P＜0.05)，相關系數r分別為0.614、0.518、0.531；直線回歸方程分別為y=-0.133+0.517x、y=-0.226+0.420x、y=-0.284+0.390x(圖1)；左眼100%對比度視力與不同對比度視力亦均呈正線性相關(P＜0.05)，相關系數r分別為0.700、0.660、0.644；直線回歸方程分別為y=-0.140+0.576x、y=-0.257+0.501x、y=-0.294+0.421x(圖2)。

表1 亮環境下右、左眼不同對比度下的logMAR視力分布Tab. 1 Distribution of logMAR visual acuity between right and left eye at different contrast levels under bright background ()

表1 亮環境下右、左眼不同對比度下的logMAR視力分布Tab. 1 Distribution of logMAR visual acuity between right and left eye at different contrast levels under bright background ()

圖 1 右眼100%對比度與25%、 10%、 5%對比度的視力關系Fig. 1 Correlation of visual acuity between contrast levels 100% and 25%, 10%, 5% under bright background in right eye

圖 2 左眼100%對比度與25%、 10%、 5%對比度的視力關系Fig. 2 Correlation of visual acuity between contrast levels 100% and 25%, 10%, 5% under bright background in left eye

討論

視覺功能的評估在飛行人員醫學選拔、健康鑒定、飛行結論等一系列過程中非常重要。視功能從心理物理學角度分析，包括中心視力、周邊視力、夜間視力、色覺以及立體視等，在日常生活和臨床常規診療中，中心視力的下降占有十分重要的地位，因此中心視力總是首先檢查的項目，但它所反映的僅僅是在一定距離內黃斑中心凹分辨空間最小兩點之間距離的功能(中心凹視力)，是對高對比度、小目標的分辨能力[2]，很難反映低對比度下的視力情況。

目前我國招飛體檢以及飛行人員常規體檢中仍以傳統的高對比度視力表檢查中心視力為標準，它不能全面地反映視功能的信息。飛行人員作為一個特殊群體，部隊除了日常常規操課外，他們還需要具備不同環境下的戰斗力，如在夜間、云霧、下雨等低對比度條件下，軍事飛行人員能否完成訓練科目、達到實戰要求，這就要求他們不僅能分辨高對比度目標，而且還要能在短時間內快速、準確地定位低對比度下的目標。尤其對于直升機飛行員，直升機大部分在低空飛行，主要依靠人眼來觀察目標，執行任務。

現行的招收飛行學員心理選拔和醫學選拔方法、標準、體系，是以殲(強)擊機飛行員為研究樣本，沒有考慮到直升機飛行員的職業特點和規律，還沒有研究形成系統的直升機飛行員心理選拔和醫學標準體系，直升機試飛員醫學選拔和陸航特許飛行醫學鑒定工作還沒有開展[3]。

本研究首次觀察了86例直升機飛行學員亮環境下不同對比度的視力分布特征。該批學員均為正視眼，從研究結果可以看出，對比度100%時左右眼視力均最佳，25%、10%次之，5%最差。隨對比度下降，視力逐漸下降，且在5%時下降最明顯。該結果符合視覺生理的刺激空間總和機制。若刺激時間不變，在視網膜一定刺激面積的范圍內，刺激的強度變化可以由刺激面積的大小得到彌補，即當刺激(亮度和對比度)由強變弱時，刺激面積由小變大，視力降低[2]。此研究結論與燕振國、史勝等[4-5]基本一致。值得注意的是，我們對飛行學員檢查時所采用的是“C”字視標，而以往的研究均采用的是“E”字視標。“C”字視標有8個開口方向，而E字視力表只有4個方向，開口方向越多，判斷每個視標開口方向的概率就越低，檢查的精度就越高。有數字顯示，E字視標的概率為25%，而C字視標的概率卻降低到12.5%。因此我們對軍事飛行學員采用“C”字視標，不僅提高了檢查的精度，而且符合目前我國軍事飛行員招飛體檢時視力檢查標準，從而為今后我軍招飛體檢提供更可靠的數據參考。但由于我們的樣本量還較小，沒有關于視力正常和異常人群低對比度視力的大樣本檢查情況，目前還難以界定正常值范圍，暫時作為目前常規視力檢查的補充。以后我們希望補充研究。并觀察與飛行成績的相關性。

此研究中所采用的新型的多功能MFVA-100檢查儀是檢查不同照明環境和不同對比度下人眼分辨視標的能力，能較全面地反映視功能的狀態，有助于對受檢者的視功能進行全面評估。測試時呈單個視標出現，可排除擁擠現象，視標開口方向不定，減少猜測和記憶。結果由電腦自動計算出視力值，簡單直觀，具有可靠性和可重復性[5]。應當注意的是，對比度視力檢查是一項心理物理學檢查[6]，反映受試者的主觀感受，受檢者的理解能力及注意力會影響到不同對比度視力的測量結果。在本研究中，檢查中部分受試者反映發生視疲勞，有一些結果出現了偏差。因此，受檢者接受檢查有一個學習、掌握的過程，操作者應當耐心地指導，并進行試驗性檢查，確保受檢者完全領會掌握后方可開始正式的檢查，以便獲得準確可靠的檢查結果。

國內外對于對比度視力的相關研究表明，年齡、瞳孔直徑、眼波前像差等因素對不同對比度視力有不同程度的影響。李潔和趙家良[7]對視力正常成年人不同對比度下的視力觀察中發現，年齡是影響對比度視力的因素之一，隨著年齡增長，各個對比度下的視力均下降；20 ～ 40歲對比度視力相對穩定，低對比度視力在50 ～ 60歲開始下降，高對比度視力在60歲以上出現下降。我們觀察的86例飛行學員，年齡在21 ～ 23歲，此年齡段的對比度視力正處在穩定期。陳云云等[8]研究發現，在明環境下，100%對比度視力與瞳孔大小無顯著相關，而25%、10%、5%對比度視力均與瞳孔大小相關，隨著對比度的降低，視力受瞳孔大小的影響變大。Liang和Williams[9]發現當瞳孔很小時像差對視網膜成像質量影響不大，當瞳孔增大時，高階像差明顯影響視網膜分辨率和視覺成像質量。我們沒有觀察飛行學員瞳孔變化情況。萬修華等[10]對81名優良視力的志愿者進行了低、中以及高對比度視力和眼高階像差的評估發現，這部分人群的生理性高階像差對于對比度視力存在影響。但是這種生理性的高階像差對于對比度視力的影響體現在其在瞳孔中央區域的表現，也就是亮環境中瞳孔較小時，具有全頻譜的特點，即波前像差將會導致對比度視力從高對比狀態到低對比狀態全線降低，不是選擇性干擾。Paquin等[11]的結果顯示，高階像差值越大，尤其是慧差樣像差所占比例越大，對比度視力影響越大。

現實生活中，人們的用眼習慣更適宜在高對比度下生活與工作，因此在高對比度的環境下，人眼的視力維持在一個相對較高的水平，較容易發現高對比度下的視力下降。由于人眼在低對比度下的視力本身就差，因而人們較難發現低對比度下視力的下降。有研究表明，低對比度視力是測試視覺功能變化的更好指標[12]。低對比度視力往往先于高對比度視力發生損害，其損害有一定的隱匿性[13-14]。因此，此項視功能檢查的普及對飛行部隊制定針對性訓練方案具有指導意義。本研究中對比度視力檢查操作簡單便捷、易于應用，尤其在飛行員招飛體檢和醫學鑒定能更好地反映視覺功能方面的信息，因此對于飛行員視功能的全面評價具有重要意義。

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Distributional characteristics of different contrast visual acuity under bright background in military helicopter fight cadets

ZHAO Ruihua1, CHEN Qian2, ZHAO Rong3, WANG Enpu3, JIANG Caihui3
1Air Force General Hospital of PLA, Liaoning Medical University graduate training base, Beijing 100142, China;2Army Aviation Institute of PLA, Beijing 101123, China;3Department of Ophthalmology, Air Force General Hospital of PLA, Beijing 100142, China

ZHAO Rong. Email: 13552899808@163.com

ObjectiveTo investigate the variation of visual acuity (VA) at different contrast levels under bright background in military helicopter fight cadets.MethodsEighty-six military helicopter fight cadets (172 eyes) with normal VA were enrolled. logMAR VA was measured at 4 contrast levels (100%, 25%, 10%, 5%) under bright background with multi-functional visual acuity tester (MFVA-100). The relationship of VA at different contrast levels under bright background was analyzed.ResultslogMAR VA of 100%, 25%, 10%, and 5% in right eye were -0.001±0.128, 0.257±0.152, 0.537±0.158, 0.726±0.174, respectively; logMAR VA of 100%, 25%, 10%, and 5% in left eye were 0.003±0.127, 0.248±0.156, 0.521±0.170, 0.706±0.197, respectively. Visual acuity decreased gradually with a decrease in the contrast level, and it was significantly better at high contrast than that at low contrast (P＜0.05). Visual acuity (VA) was of no statistically signifcant difference between right and left eye in the same contrast level (P＞0.05). Visual acuity at 100% contrast was linearly related to the visual acuity at 25%, 10%, 5% contrasts respectively (P＜0.05).ConclusionThe different contrast levels signifcantly affect contrast visual acuity. The lower the contrast is, the larger visual acuity changes.

contrast visual acuity; fight cadets; helicopter

R 770.4

A

2095-5227(2015)01-0042-04

10.3969/j.issn.2095-5227.2015.01.014

時間：2014-10-23 09:47

http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3275.R.20141023.0947.001.html

2014-09-28

國家科技部“十二五”科技支撐計劃項目(BKJ13J003) Supported by the National Key Technology R&D Program of the Ministry of Science and Technology of People′s Republic of China(BKJ13J003)

趙瑞華，女，碩士，醫師。研究方向：眼視光學。Email: zrh.923@163.com

趙蓉，女，碩士，副主任醫師。Email: 13552899808@ 163.com