金晨晖 滕 坚 张艳玲 张程诚

基于数字影像技术的视网膜检影验光装置的实验研究*

金晨晖①滕 坚①张艳玲①张程诚①

目的：搭建基于数字影像技术的检影验光装置，并实验比较分析其与传统检影镜的测量准确性。方法：制作金属接口，连接传统检影镜和数码相机，组装成具有屏幕显示功能的检影验光装置。使用实验镜片，在模拟眼上设置球镜为0～+6.00 DS，柱镜为0～+3.00 D，球镜每1.00 D变化一档，柱镜每0.50 D变化一档，共有49种不同屈光状态。由同一名高级验光技师分别用传统检影镜和新装置检测，工作距离为0.67 m，实验检查结果运用SPSS 19.0软件进行统计学分析，分别对比两种检影镜准确度上的差异以及分别与模拟眼实际度数间的差异。结果：①在球镜和柱镜轴向测量结果中，传统检影镜与新型检影装置相比较均无显著性差异，准确度一致；②在柱镜度数测量结果中，具有显著性差异，新型检影装置准确度更高。结论：基于数字影像技术的新型检影装置与传统检影镜的检查相比其准确度更高，且应用方便，该技术在今后临床与教学工作中具有一定的应用价值。

客观验光；检影；检影镜；屈光不正

金晨晖,男,(1977- ),硕士，副教授。深圳职业技术学院医学技术与护理学院，从事眼视光学专业教学、临床和实验研究工作。

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

检影验光，又名视网膜检影，是客观屈光检查的重要手段和某些特殊群体(儿童、智障人士及高度屈光不正者等)的惟一有效屈光检查手段。然而，目前从事眼保健工作者对检影验光技能的掌握程度比较薄弱，更多的依赖电脑验光结果，其主要原因是掌握好视网膜检影验光法较难。难度在于指导教师和学员无法同时观察到被检者眼底影动变化，而每一位患者眼底影动特异性大，教师很难指导学员如何进行检查，从而导致眼科医生和视光师只能靠经验来掌握该项临床检查技能，依靠语言和示意图进行交流，易出现交流理解上的差异。传统检影法要求检查环境昏暗，造成眼科医生、验光师以及患者的不适，尤其是儿童难以有效配合屈光检查。

提高检影验光方法精度的研究方法多有报道，如带超声测量工作距离的检影装置，主要解决屈光不正自动换算问题[1]。有研究将检影镜进行数字化改造，装置能将视网膜反光影动显示于屏幕上，但该装置移动性差。本研究开发一种基于数字影像技术的检影验光技术及简易装置，能够使教师和学生同时观察到被检查眼底影动变化。该装置由传统视网膜检影镜和数码相机改造而成，移动性好，通过实验研究，比较分析基于数字影像技术的检影装置和传统检影镜的测量准确性[2]。

1 材料与方法

1.1 实验材料

(1)使用实验镜片在模拟眼上设置球镜0～+6.00 DS，柱镜0～＋3.00 D，轴向随机并做记录，球镜每1.00 D变化一档，柱镜每0.50 D变化一档，共有49种不同屈光状态，由同一名高级验光技师分别用传统检影镜和新装置检测，工作距离采用0.67 m。

(2)研究器材为传统检影镜(苏州康捷医疗股份有限公司KJ8B)、模拟眼、镜片箱和基于数字影像技术的检影装置。

(3)新装置由传统检影镜(苏州康捷医疗股份有限公司KJ8B)、数码相机(Nikon Coolpix S2600)以及定制转接口组装而成，转接口分别连接检影镜的观察窥孔和相机镜头，如图1所示。

图1 新装置样机外观图

1.2 研究方法

(1)实验采用同一经验丰富验光师单盲法进行操作。

(2)模拟眼屈光状态由实验镜片设置，其检查结果以焦度计检测结果作为金标准。

(3)研究条件：在暗室中操作。

1.3 实验步骤

实验镜片进行盲选并编号1～49后，由经验丰富验光师在暗室中分别采用基于数字影像技术的检影装置和传统检影镜两种方法对实验镜片进行检查，分别记录每组镜片的度数及轴向。检测完毕后利用焦度计测得每个实验镜片的真实度数。

1.4 统计学方法

采用SPSS 19.0软件对测量数据包括球镜度、柱镜度和轴向进行汇总和统计学分析，组间比较采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

(1)分别比较新型检影装置、传统手持检影镜及焦度计检测的球镜度数，其差异无统计学意义(t=1.301，t=0.678，t=-0.916；P＞0.05)，见表1。

表1 新型检影镜与传统手持检影镜测量球镜度数比较

(2)分别比较新型检影装置、传统手持检影镜及焦度计检测的柱镜度数，新型可视检影镜与焦度计检测镜片柱镜度数差异无统计学意义(t=1.695，P＞0.05)；传统手持检影镜与焦度计检测柱镜度数有明显差异(t=4.147，P＜0.05)；传统手持检影镜与新型检影装置检测柱镜度数有明显差异(t=3.373，P＜0.05)，见表2。

表2 新型检影镜与传统手持检影镜测量柱镜度数比较

(3)分别比较新型检影装置、传统手持检影镜及焦度计检测的轴向，其差异无统计学意义(t=-0.276，t=0.318，t=0.731；P＞0.05)，见表3。

表3 新型检影镜与传统手持检影镜轴向比较

3 讨论

1859年Willian Brnvman发现了视网膜特殊的反射影动，其原理是根据视网膜黄斑部和该眼远点为一对共轭点，这一性质由检查者通过检影镜等设备根据视网膜影动情况来判断和确定被检眼的远点，即可确定该眼的屈光类型及其异常度数，视网膜检影验光广泛应用于儿童屈光不正筛查[3-4]。伴随各类眼疾的屈光不正检查和视功能评估，且无法被电脑验光所取代[5-10]。

本研究结果显示，根据3种不同检影方法测得镜片球镜、柱镜、轴向，以焦度计检测结果为标准值。在球镜方面，新型检影装置、传统手持检影镜检测球镜度数与焦度计检测无显著统计学差异，2种检影镜方法与金标准相比，检验结果均无显著性差异。因此，两种检影镜在球镜度的测量当中准确度一致。在柱镜方面，新型检影装置与焦度计检测镜片柱镜度数差异无明显统计学意义；传统检影镜与焦度计检测柱镜度数有明显差异；传统检影镜与新型检影装置测量镜柱镜度数有明显差异，故新型检影装置在柱镜检测上较传统检影镜准确度高。在轴向方面，新型检影镜、传统检影镜检测球镜度数与焦度计检测无显著统计学差异。2种检影镜方法与金标准相比，检验结果均无显著性差异，因此，本研究认为两种检影镜在轴向的测量当中准确度一致。

在检影过程中观察影动一直是检影技能的重点和难点，然而基于数字影像技术的视网膜检影装置可使检查者在液晶屏幕上直接观察到被检者眼底反射光影，这与传统视网膜检影相比，有以下两点优势：①眼科医生或视光师不会因只能用单眼通过窥孔观察影动，而使影动图像受另一只眼所见物影响[11]；②可以避免因检查者头部容易挡住患者的正前方注视视线较大角度，而造成的散光检查误差，因为检影时希望入射被检眼光线应该尽量和眼底反射光线重合。实验研究发现，新型检影装置在散光检查中的精确度要高于传统检影镜，从而极大增高了检影操作的准确性。

本研究中所有的检影验光由同一人进行操作以消除人为因素的影响。但本次实验中仍可能存在误差，实际操作中焦度计检测未知度数镜片的量可以精确到0.01 D，而检影仅精确到0.25 D，镜片本身精确度不高造成实际度数差异，而操作者在操作的过程中可能因换镜片出现工作距离的偏离，且模拟眼与检影镜均可能存在器械误差[12-15]。本次实验样机是我国首台手持基于数字影像技术的检影装置，通过此次与传统检影镜的测量比较表明，该技术具有测量准确度高、操作简单、便于临床应用和教学、使检查者和被检者更加舒适等优势，其开发成本低廉，便于普及，利于推广。

综上所述，通过比较分析基于数字影像技术的检影装置和传统检影镜的测量准确性，在球镜和柱镜轴向测量结果中，传统检影镜和新型检影装置均无显著性差异，准确度一致[14-15]。而在柱镜测量结果中有显著性差异，新型检影装置准确度更高。由此可见，新型检影装置相比传统检影镜的检查准确度更高，且应用方便，该技术在今后临床与教学工作中具有一定的应用价值。

[1]郭俊来,高祥璐.带超声波测距装置的新型检影镜的研制[J].医疗卫生装备,2007,28(1):26-27.

[2]叶良,王晓幸,蔡显峰,等.基于数字化技术改造的检影验光理论的教学应用[J].健康研究,2010,30(2):159-161.

[3]娄志武,唐剑波,陆莉,等.小瞳检影法在学龄前儿童弱视筛查中的应用[J].浙江预防医学,2012,24(1):57-58.

[4]张宁,陶晗,张春丽,等.近视性学龄前儿童复方托吡卡胺与阿托品散瞳后检影验光的比较性研究[J].中国妇幼保健,2011,2(26):222-223.

[5]刘博,郑志刚,方燕.检影验光在圆锥角膜筛查与诊断中的应用研究[J].大连医科大学学报,2012,34(3): 252-256.

[6]del Pilar Cacho M,García-Muñoz A,García-Bernabeu JR,et al.Comparison between MEM and Nott dynamic retinoscopy[J].Optom Vis Sci,1999,76(9):650-655.

[7]李传旭,闫利锋,周摇瑾,等.学龄前儿童电脑验光和检影验光的对比研究[J].国际眼科杂志,2013,13(6): 1297-1298.

[8]张宁,陶晗,陈奇妙,等.儿童近视检影验光与自动验光仪验光的比较性研究报告[J].中国实用医药,2008, 20(3):149-151.

[9]马华贞,何剑峰.电脑验光与检影验光在成人近视验光中的应用[J].广西医学,2005,27(5):662-664.

[10]靳蓓,舒宝童,赵小钊.电脑验光和检影验光两种客观验光结果的比较[J].河南职工医学院学报,2011, 23(3):270-272.

[11]金晨晖,滕坚.新型检影模拟眼的设计理论分析[J].中国组织工程与临床康复,2009,1(1):50-52.

[12]王小兵.在验光中避免眼位对检影度数的影响[J].眼科,2012,21(6):421.

[13]顾琼.检影在验光中的意义[J].计量与测试技术, 2010,37(2):44-45.

[14]杨秀章.检影验光应注意的若干问题[J].中国实用眼科杂志,2006,24(7):763-764.

[15]孙玉敏,李莹,金玉梅.成人近视不同验光方法的差异和相关因素分析[J].中国实用眼科杂志,2005,23(11): 1225-1328.

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

广东省教育厅高等学校质量工程项目(2013209)“验光技术精品资源共享课建设项目”；深圳职业技术学院青年创新项目(2212K3110012)“视网膜检影可视闭路装置的研发与临床应用”

①深圳职业技术学院医学技术与护理学院 广东 深圳 518055