第三章 準分子雷射屈光性角膜手術的相關檢查項目及評估篩選 / 第二節 屈光手術的特殊檢查（周躍華） 二、視覺對比敏感度（鄭遠遠）
第二節 屈光手術的特殊檢查（周躍華）
二、視覺對比敏感度
視覺對比敏感度(contrast sensitivity function，CSF)檢查問世後，人們對形覺的認識有了新的突破，產生了一個全新的概念。它在各類疾病中的表現，越來越被人們重視。這個領域的前景是十分廣闊的。
在傳統的教科書上，視功能的範圍包括：視力、立體視覺、光覺、視野和色覺等。視覺系統最重要的功能是形覺，目前在臨床上對它進行評價的主要手段是視力表。但視力表的測定具有侷限性，不能全面精確地反映人眼形覺功能的特性。視敏度(visual acuity)測量僅反映黃斑對高對比度、小目標的分辨功能。然而，感知是十分複雜的，它依賴於適應、對比辨別、運動敏感性和顏色敏感性。臨床上要求在視敏度(視力)還是正常時，就能盡早評價視覺系統的損害情況。Arden指出，球後視神經炎疾病病人常主訴視物模糊、無光澤，他們所謂的形覺障礙如同電視機的對比度降低了。通過CSF檢查，就能明確地解釋這些障礙。
CSF的損害發生於某些疾病中，並且相當突出，干擾病人的視覺，使其視功能下降。因此，CSF可作為早期發現這類疾病的敏感指標和資訊，也可用於視覺疾病的鑒別和病情的監視，以及某些複明手術的預後判斷等。
(一) 歷史的進展
Emsley(1925)發現，人眼對垂直、水平向構像的分辨能力，優於對斜向構像的分辨能力。Micheism(1927)發現，人的視覺敏感性可用對比光柵圖像來測定。Kuffle(1950)首先以微光點法研究視網膜神經節細胞的感受野。這些都為CSF引入臨床，奠定了理論和實踐基礎。
為了克服傳統視力表的諸多缺點，Legramd(1935)提議以干涉條紋作為視力測定的視標，但限於當時的技術水平，未能實現。Arden(1978)首創特製的條紋圖表，並使其進入臨床實用階段。Campbell(1965)提出了視覺對比敏感度的概念，並用公式表示為
CS=(Lmax －Lmin) � (Lmax ＋ Lmin)
其中，Lmax為最大亮度；Lmin為最小亮度。後來河原哲夫又改進Arden光柵圖表，製成了透視式光柵簡易裝置。發展至今，測試儀器和手段頗多。有人用雷射干涉條柵直接投影於視網膜，此法優點甚多。這類檢測儀器如：雷射可變CSF測定儀、美國生產的200-Seies Vison Tester和Nic CS-2000。鵜飼一彥(1989)用計算機與電視機相連，並以Basic語言處理圖像制成測試儀，也有Arden光柵圖片，VCTS6500測試表。為適應兒童的特點，他們的CSF是通過一種遊戲來測定的。這種遊戲，是根據測定的需要，讓兒童在一堆不同對比度的玻璃球和木球中進行挑選。為保證測定的準確性，遊戲常需重復多次。
在我國，溫州醫學院1983年研製出雷射視網膜調制傳遞函數(MTF)測定儀，杭州電子工業學院1989年研製出全視系統對比敏感度測試儀，並應用於臨床。
(二) CSF的應用價值
1.對形覺系統的深化認識 按現代觀點，人眼(視覺系統)是形覺接受系統。視力分辨二維物體形狀和位置的能力不僅與眼球成像的特性有關，而且與視網膜適應狀態、資訊處理系統的特性和眼球運動等物理、心理因素有關。
視力表上的視標，只有濃淡的區別，所查結果受形狀、亮度周圍對比度和光波波長等的影響。實際上，這種檢查是在特定條件下特定能力的表現，所能反映的視覺系統狀態很侷限，只能在最大或100％對比(白底黑字)情況下，測定識別微小細節(高空間頻率)的能力。然而，人們對周圍事物的觀察，除有大小不同外，還有不同對比水平。所以，僅用視力表來說明視功能是很不完善的。
近年來，生理學家們強調，20�20的視力不一定代表視功能完全正常。視覺功能是由許多不同的視通道共同發揮作用來實現的，每一個視通道只對某一部分外界目標具有敏感性。視力檢查僅只測試了其中一個通道的功能。但在實際生活中，是有不同對比度和不同空間頻率的。用Snellen視力表測得20�20的視力，只表明在CSF曲線上最後一個點的情況，仍可因其他通道的缺損而感到視物不清。CSF則能全面反應視功能的水平。
用雷射條柵測得白內障，角膜白斑，高度近視病人的CSF曲線後，可通過曲線判斷整個視覺系統的功能狀態，並可清晰地預料術後的視力效果。
2.高眼壓症和青光眼 長期以來，臨床學家對高眼壓症爭論不一。Chandler等認為，所謂高眼壓症實際上就是尚未造成視乳頭損害的慢性青光眼。Hutchinson也稱它為沒有視乳頭和視野損害的慢性青光眼。但Kolker等則認為，高眼壓症是代表正常人眼壓分佈曲線的高限，理應沒有視乳頭和視野的損害。但經大量CSF檢查發現，即使視乳頭和視野都正常，在高眼壓症時CSF曲線也有明顯改變。這說明以往的視功能檢查，不能反應早期青光眼的視功能損害。
我國瑢仁(1989)對一組高眼壓症(23例，46眼)及其對照組(50例，100眼)進行CSF檢查，結果發現高眼壓組CSF值的平均數曲線也呈帶通形，但低於正常對照組，低頻段趨於正常幅度的低限，高頻段明顯下降。牛津大學Nuffield眼科實驗室在一單獨實驗中，評價了未經治療的高眼壓症病人的175眼，其中在低頻空間(0.72cpd和1.43cpd)和高頻空間(10.1cpd和12.4cpd)表現敏感度下降者占67％。Buncic等發現，經治療後，在較低的眼壓水平下，56％的高眼壓症病人能在3個月內恢復正常的對比敏感度，而青光眼病人則不能恢復。這表明，高眼壓症病人視覺通路的損害是可逆的。綜上所述，鑑於高眼壓症對比敏感度的降低，這就為“高眼壓症實際上是沒有視乳頭和視野損害的青光眼”這一論點提供了新的依據。同時還提示，CSF有可能成為青光眼早期診斷的一個新指標。也告訴人們，對高眼壓症不能忽視，應嚴密觀察，必要時給予治療。
對大量青光眼病人的CSF檢測表明，無論是何種類型的青光眼，即使中心視力達到或超過1.0，CSF曲線也有明顯下降，尤以高頻部分最先受累，中晚期還波及低頻部分。這是由於視網膜神經細胞分為X細胞和Y細胞，前者主要分佈於中心凹，對高頻正弦光柵敏感；後者分布於黃斑對低頻敏感。由於解剖學的關係，青光眼眼壓升高時，X神經節細胞的軸突最先受到損害，從而表現高頻部分下降；眼壓長期升高，視網膜缺血，神經供血減少，Y細胞軸突也受到影響，導致低頻部分受損，最後發展成全頻率CSF下降。青光眼的CSF下降，出現於視野和視乳頭損害之前，並隨後兩者損害的加重而下降。但對青光眼病人CSF降低在各頻率上的表現及其應用，目前尚有爭議。
3.視神經病變 視神經和視路是視覺的傳導部位，患病時主要表現為視功能障礙，由視乳頭開始，包括視神經各段、視交叉、視束；外側膝狀體、視放射和視皮質層構成這一通路。在解剖上，視神經是腦白質的顱外延伸部分，實際上是視網膜神經節細胞的軸突。
視神經病變是導致視功能障礙的常見疾病。以往在臨床上，常以(或僅以)中心視力和視野這兩項指標來評價這類疾病，但這並不能完整地反映視覺系統的形覺功能改變。視神經病變的CSF改變，多表現為全頻率敏感度下降，尤以低頻率下降更明顯。在視力正常的患眼中，即可有各頻率CSF值下降。在無症狀的對側健眼，也可有中低頻的CSF的下降。Sandlers等發現，視力正常的視神經病變病人，低頻CSF改變更明顯。王學義等也觀察到，視神經病變者CSF表現為全頻率下降。田寧等報告，視神經病變者高頻CSF的改變與視力關係密切，中低頻改變則與視力關係不大，視力正常的患眼則中低頻改變比高頻更顯著。有人推測，這可能是由於不同頻率的通道在視覺系統內的分佈不同，故當不同部位的視神經纖維受損時，就引起了不同形態的CSF曲線改變。
CSF檢查是一種形覺功能定量檢查。視神經病變病人的CSF改變，出現在視力改變之前，且與患眼的自覺症狀有密切關係。患眼的CSF多為全頻率下降，表明形覺功能損害範圍廣泛。在無自覺症狀的對側健眼，也可有CSF異常，提示可能存在一種“亞臨床”損害。
4.黃斑部病變 黃斑部位於眼球後極部，中心凹處視網膜最薄，僅有錐體細胞而無杆體細胞。各種黃斑部病變即使視力正常，也可有CSF的高頻損害，提示黃斑部中心凹功能可能與高頻部分有關。CSF曲線的改變，與眼底和視力損害的程度基本一致，但這種改變會因病種不同而異。
在中心性漿液性視網膜病變中，CSF峰值左移(3週�度)，且低於正常值。當其視力正常或接近正常時，CSF曲線仍低於正常，受損主要在高頻部分。視力嚴重受損時，才會累及低頻部分。根據CSF的改變，可發現早期視功能損害，並有助於追蹤病變的變化情況。在中心性漿液性視網膜病變病人視力的恢復期，有時與CSF曲線的情況一致，有時不同，而與主訴相符。即有的病人眼底檢查已經正常，但仍有視物變形和中心暗點，此時CSF曲線也異常，而當主訴症狀消失時，CSF曲線也恢復正常。
老年性黃斑變性(AMD)病人早期使用常規高對比視力表不能查出視力改變，此時CSF檢查卻可見中頻區異常。CSF的異常與視力有關，視力正常時主要表現在中頻區，視力輕度損害時CSF改變在中、高頻區，視力嚴重損害則低頻區也會出現異常。AMD病人的CSF改變，出現於視力改變之前。這提示早在視力改變之前即已出現形覺功能的損害。
5.弱視的診斷和治療 弱視為視力降低而不能矯正，眼底無明顯病理改變。常見單眼，多發於幼兒，人群的發病率為5％。常與斜視、屈光參差有關。這種視力低下，在少兒時期是可治療的。
Levi等把CSF檢查用於診斷弱視。他們通過計算機控制的視覺刺激儀，編成程式，計算出平均值，為診斷提供依據。資料表明，弱視兒童都有CSF功能的缺損，但斜視性弱視和屈光參差性弱視的機能障礙有所不同，前者為高頻區改變；後者全頻區均有降低，且峰值移向低頻，視力降低與CSF曲線的降低幾乎是平行的。這個結果支援了一種理論，即斜視性弱視的缺損，主要由中心視力的“立體失真”引起，而屈光參差性弱視的缺損，則由整個解析度障礙引起。有人把後者與視神經病變進行比較，發現兩者CSF曲線的改變非常相似。
有人把生理學與行為學聯繫起來，領悟了重要的視覺系統資訊加工原則，特別是雙眼性。通過CSF的作用，產生了所謂“弱視的視覺生理療法”。Campbell等利用這一原則，遮蓋正常眼後，給弱視眼看旋轉高對比條柵，每次21分鐘，使視力明顯恢復，而且視力的提高是永久性的，並不受病人年齡的影響。在弱視治療中，通過CSF的監測，可為遮蓋法提供可靠的預見性。連續觀察表明，視力的提高與CSF曲線成相關關係。在治療中，應特別注意觀察頭一個月的CSF改變。
6.角膜屈光手術 1983年，Trokel等首次將準分子雷射用於角膜屈光手術，發展了準分子雷射屈光性角膜切削術(photorefractive keratectomy，PRK)。隨後，Pallikaris等(1990)又將準分子雷射角膜切削術與原位角膜磨鑲術聯合起來用於近視的矯治，即準分子雷射原位角膜磨鑲術(laser in-situ keratomileusis，LASIK)。但是，隨著手術的開展，眼科醫生更加關注手術中準分子雷射切削時的沖擊力及負壓吸引對視網膜的功能有無影響，由於CSF能夠較好地反映視覺系統在明亮對比變化下對不同空間頻率正弦光柵的識別能力，且雷射干涉視力不受眼屈光狀態的影響，因此更適合作為屈光手術的評價指標之一。
周氏應用國產YC4020型雷射視網膜MTF測定儀(溫州醫學院產)對LASIK組15人(30只眼)，平均近視度為－6.07D，平均年齡為25.07歲；PRK組：15人(30只眼)，平均近視度為－5.28D，平均年齡為22.87歲進行了研究比較。研究結果表明：
(1)干涉視力 LASIK組和PRK組，其術前及術後的雷射干涉視力均無顯著性差異(P>0.05)，且兩組間比較，亦無顯著性差異(P>0.05)。
(2)視覺對比敏感度 在相同的空間頻率，LASIK組和PRK組，其術前及術後的CSF均無顯著性差異(P>0.05)，且兩組間比較亦無顯著性差異(P>0.05)。
由此，我們可以推測，LASIK手術中，單純的負壓吸引或負壓吸引與準分子雷射切削時的沖擊力的聯合作用，都不會對視網膜造成臨床功能上的影響。
因此，用視覺對比敏感度及雷射干涉視力作為對各種角膜屈光手術後視網膜功能的評估指標之一，具有一定的臨床意義。
(三) 檢查方法
從心理生理角度來說，觀察一幀照片所綜合的資訊，遠比分辨視力表中的“E”字要複雜得多。一幀照片的對比度(反差)，表示該圖像中不同部位有不同的色調或灰度。圖像的各種色調或色度轉換成各種資訊輸入視覺系統，再傳到大腦皮層進行分析綜合，再現圖像，這時人們的視覺才感知到圖像的特徵。
CSF是在明亮對比變化下，人的視覺系統對不同空間頻率的正弦光柵視標的識別能力。空間頻率(SF)是指1度視角所含條柵的數目，單位為：周�度(c/d)；人們所能識別的最小的對比度，稱為對比敏感閾值。
對比敏感度由黑色條柵與白色間隔的亮度來決定。如以空間頻率為橫軸，對比敏感度函數為縱軸，便可繪制出一條對比敏感度函數曲線，也稱為調制傳遞函數(MTF)曲線。在正常人，此曲線呈帶通形(band-pass pattern)，形似一倒“U”，也有人稱之為山型或鐘型。
在正常情況下，視覺CSF的測定結果為一倒“U”，在更高或更低的頻區內出現一個峰值，曲線下降，符合視覺器官特性。通過不同年齡組的對比，發現CSF曲線受年齡影響。隨著年齡的增加，CSF值下降。特別是在高頻區，年長者比年輕者敏感性差。
筆者應用美國Vistech Consult公司生產的VCTS6500對比敏感度檢測表進行CSF的檢查，該表大小為68cm × 94cm，橫分5排，左側排首處標明A、B、C、D、E分別代表1．5、3、6、12、18周�度5個空間頻率，每排均有8個不同CSF值條柵圖，第9圖無條柵為空白圖，1－8圖的CSF值逐漸增加。條柵圖有三種方向，即垂直、左及右斜，以檢測病人是否能正確辨認條柵的有無及方向(圖3-37，為VCTS6500對比敏感度測試儀)。
檢查時病人距VCTS表3m處，然後用專用測光表，在距檢測表5cm處，對表的中央、上、下、左及右4個角處測出該表的亮度，允許範圍在30∼70英尺燭光才能對病人進行檢查。
檢查分兩步：第一步先分別查右、左眼視力；然後以檢測表底部的示教條柵圖向病人說明檢查方法，當病人認出圖1條柵方向後，再順序看圖2，圖3，……直至病人所能看清的最後一個圖，則將此圖號標記在記錄紙上連成線，即為該病人的CSF曲線(圖3-38)。
CSF檢測進入臨床應用已有20多年的歷史。國外已有較多文獻報導了生理及病理狀態下視覺系統的CSF。作者於1991年報導了17例(28眼)黃斑變性的低視力及盲病人，在配戴遠用助視器前後的對比敏感度改變，通過配戴遠用助視器，黃斑變性的低視力病人不僅視力普遍提高，更重要的是CSF峰值也提高了。視力提高是由於助視器的放大作用，使視網膜上的成像擴大，而CSF峰值的提高是由於助視器的放大倍數增加了視網膜的刺激區域，致成像的格柵刺激了黃斑變性之外的視網膜，它提示CSF峰值的提高隨著正常人視野大小而變化，遠用助視器可以提高低視力及盲病人的視力，但視力結果不能準確反映他們的視覺功能，而CSF檢查不僅準確地測知其殘餘視力，而且能檢查視覺系統的生理敏感性，全面瞭解其功能。