张羽双，唐大均，李聪英，陈沈锋，张晓怡，曾锦惠，赖科林，潘锐

（惠州卫生职业技术学院，广东 惠州 516025）

0 引言

虚拟现实（Virtual reality，VR）技术是指通过计算机模拟一个三维空间虚拟世界，通过使用交互设备如头戴显示仪、交互手柄、音乐播放器进行实时信息输入与输出，提供视觉、听觉、触觉等多感官的模拟，让使用者如同身临现实场景并可与虚拟空间内事物进行互动[1]。VR技术在游戏领域成果颇多，典型代表如Beat Saber：是一款VR音乐节拍、节奏动作游戏，玩家跟随着舞曲挥动手中的光剑，劈砍前方飞来的发光箱子，箱子有不同颜色、箭头、飞行速度，玩家可根据自身情况选择游戏难度。此游戏推出后大受欢迎，参与玩家众多，登顶Steam全库评价畅销榜Top10。本研究选择VR游戏Beat Saber，通过让正常人参与Beat Saber游戏，探讨其对短期视觉功能的影响，为临床诊疗此类症状提供一定的依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料。选择某大学同一年级大学生25名，男10名，女15名，年龄19～21岁，平均（20.15±0.46）岁，球镜屈光度数≦1.00DS，柱镜屈光度数≦0.50DC，双眼屈光差异小于等于1.00D且单眼矫正视力≧5.0（1.0）。受试者均未接触过VR技术应用，平日无眼部不适症状，排除眼位及眼球运动异常、立体视异常及各种眼部器质性病变。

1.2 研究方法

1.2.1 环境及VDT设置参数：环境设置：在7 m×6 m的房间内，环境照明为6个40W日光灯源。VDT设置：采用HTC VIVE头戴式设备。双AMOLED屏幕，对角直径3.6吋；单眼分辨率为1080×1200像素（组合分辨率为2160×1200像素）；刷新率：90 Hz；视场角110°。

1.2.2 试验方法：受试者晨起后不接触手机、电脑等电子产品，于早上8:30到达检查室，进行游戏前检查，所有检查项目由同一检查者完成。项目含病史询问、裂隙灯检查、客观验光、主观验光、使用调节视标（字母）测调节近点及集合近点、Titmus立体图查立体视、Von Graefe法确定远近距离水平隐性斜度、Risley旋转棱镜测远近距离水平聚散力、隐斜法测AC/A、Flipper拍测调节灵敏度。完成上述检查后，受试者休息10 min，完全屈光矫正后玩Beat Saber游戏1 h，立即复行上述检查、记录结果[2]。

1.3 统计学分析。本研究采用SPSS 21.0软件进行统计分析，各项视功能参数前后对照分析采用配对t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 VR游戏前后受试者水平隐性斜度、调节近点、集合近点变化。远近距离水平隐性斜度测定：远距离14名受试者为正位眼，11名表现为不同程度外隐性斜视，近距离4名受试者为正位眼，21名表现为不同程度外隐性斜视。VR游戏前后受试者隐性斜视幅度皆无明显改变（P＞0.05）；调节近点、集合近点：受试者调节近点在VR游戏前后差异有统计学意义（P＜0.05），调节近点的在VR游戏后减小，意味着受试者调节幅度在游戏后增大，此趋势有统计学差异；集合近点未见明显改变（P＞0.05），见表1。

表1 VR游戏前后受试者水平隐性斜度、调节近点、集合近点变化

2.2 VR游戏前后受试者水平聚散力变化。远距离水平聚散力测定：远距离的BI破裂点、BO破裂点在VR游戏前后差异有统计学意义（P＜0.05），游戏后受试者远距离正负融像性聚散力增加。远距离BI恢复点、BO模糊点、BO恢复点在VR游戏前后差值无统计学意义（P＞0.05）；近距离水平聚散力测定：近距离BI模糊点、BO模糊点、BO破裂点、BO恢复点在VR游戏前后差异有统计学意义（P＜0.05），VR游戏后受试者近距离集合（BO侧）能力呈普遍减弱趋势。近距离BI破裂点、BI恢复点游戏前后差值无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 受试者VR游戏前后水平聚散力变化（±s）

表2 受试者VR游戏前后水平聚散力变化（±s）

时间 远距离近距离BI破裂点 BI恢复点 BO模糊点 BO破裂点 BO恢复点 BI模糊点 BI破裂点 BI恢复点 BO模糊点 BO破裂点 BO恢复点游戏前 8.57±2.64 5.5±1.85 9.29±3.59 18±5.16 7.86±3.39 13.29±2.69 18.43±3.6 13±2.16 14.71±8.38 21.14±8.3 13.57±5.16游戏后 10.86±3.24 5.14±2.12 10.29±5.5920.57±5.29 9.43±3.95 10.93±4.5319.29±4.6814.71±3.5510.14±5.73 18±7.66 9.86±4.56 t -3.36 0.92 -0.82 -3.96 -1.54 2.77 -0.85 -1.11 2.73 2.39 3.12 P 0.02 0.39 0.44 0.01 0.17 0.03 0.43 0.31 0.03 0.05 0.02

2.3 VR游戏前后受试者AC/A、调节灵敏度、立体视变化。调节性集合与调节比值（Accommodation convergence/accommodation，AC/A）：计算法得出AC/A。VR游戏前后受试者的AC/A分别是（5.08±0.86）和（5.28±1.26），对比无明显变化（P＞0.05）；调节灵敏度：嘱患者双眼注视眼前40cm处的20/30视标，利用±2.00D反转拍测量，患者阅读的视标清晰时立即报告并翻转镜片，如此循环，测量时间为1 min。+2.00D加-2.00D负为1循环，记录循环次数，即为调节灵敏度。VR游戏前后受试者的调节灵敏度无明显变化（P＞0.05）；立体视锐度差值：使用Titmus立体视图谱进行检测，检查患者在眼前40 cm处能正确识别的最小视差，即为立体视锐度差值。VR游戏前后受试者的立体视锐度差值分别是（52.86±14.96）’和（51.43±14.64）’，对比无明显变化（P＞0.05），见表3。

表3 受试者VR游戏前后AC/A、调节灵敏度、立体视变化（±s）

表3 受试者VR游戏前后AC/A、调节灵敏度、立体视变化（±s）

时间 AC/A 调节灵敏度（周期/min） 立体视锐度（’）游戏前 5.08±0.86 5.00±3.59 52.86±14.96游戏后 5.28±1.26 5.33±3.39 51.43±14.64 t-0.59 -0.61 -0.42 P 0.58 0.57 0.69

3 讨论

视频终端如电视、电脑、手机等工具可引起视疲劳、干眼症、眼部胀痛、烧灼异物感、视物模糊、眼眶痛等眼部症状，称为视屏终端（Visual display terminal，VDT）综合征。研究发现，视屏终端有着与书本等界面不同的性质，其光照强度和刷新频率及眩光效应等均可对调节产生一定的影响。本实验目的是通过研究VR游戏对视功能的短期的影响，探讨VR技术是否和传统视屏终端一样引起VDT综合征[3]。

本实验发现受试者在VR游戏后调节近点减小、远距离正负融像性聚散力增加，前后比较差异有统计学意义（P＜0.05），从结果而言，VR游戏可以短期视功能产生正面的影响，游戏后用户的调节幅度（等于调节近点距离的倒数）、远距离正负融像性聚散力得到改善。同时，受试者VR游戏前后近距离BO侧能力差异有统计学意义（P＜0.05），因BO棱镜会引起人眼内聚，故而游戏后BO侧数值下降意味着人眼内聚能力下降，即用户近距离集合的能力减弱，结合近距离隐斜量差异无统计学意义（P＞0.05）的结果，得出受VR游戏影响，受试者可能会出现集合不足的一系列表现。和传统视频终端不同，VR技术中视觉主要通过VR眼镜获取，VR眼镜主要的配置为内含的两个凸透镜，通过计算机模拟出基于不同场合的视觉体验以及在局部空间构建出画面深度感知，在使用者大脑视觉系统中形成一个虚拟现实视场。VR眼镜内含两个凸透镜的设计与眼科检查及训练斜弱视工具同视机有异曲同工之妙：镜片装置模仿了人眼向远处注视时自然状态，使用者经过凸透镜看到的事物感觉上来自无限远，即眼球接收到的光线是平行的[4]。市场上通行的VR无论价格高低，为保证用户体验感，皆采用了眼部包裹式设计，即VR眼镜尽量与面部贴合、减少周边光线入眼，追求在用户全视角、全视野范围内仅由VR眼镜显示屏提供光线刺激，这正是VR眼镜能提供让人以假乱真视觉体验的重要原因。

由于VR眼镜设计的特殊性，人们在进行VR游戏时，多不能察觉VR眼镜内显示屏存在，人眼不再是注视固定距离的某个物体，而是着眼于虚拟世界内的远近不同、大小各异的事物，注视距离多变。Beat Saber游戏中，受试者看到前方不断有发光箱子朝自身飞来，注视物皆是由远及近的运动过程，人眼不断重复由远距离到近距离注视的过程，这也许正是受试者的调节幅度（等于调节近点距离的倒数）、远距离正负融像性聚散力得到改善，同时近距离集合的能力减弱的原因——VR技术和传统视频终端不同的视觉体验减少了电子产品对视功能不良影响，因为Beat Saber游戏特点，人眼需要不断重复扫视、注视、追随等动作，锻炼人眼的能力，其过程与众多的视功能训练方法关节点不谋而合，所以VR游戏后远距离的部分视功能有所改善，同时由于使用后眼球疲劳程度上升，所以需要眼球继续做工的近距离集合能力减弱。

综上所述，VR游戏会给短期视功能带来一定的影响，这种影响有很可能是正面的，但远期效果未知。事实上，已有少量研究提示VR游戏也许用于改善近视[5]和治疗弱视[6]。比起传统的视功能训练方法枯燥无趣、计算机弱视训练可能引起VDT综合征等问题，VR游戏在使用过程中只要注意加入合适的休息周期，配合使用合适的程序，不失为良好的训练方法。