【doc】色盲矫正眼镜的原理及应用

【doc】色盲矫正眼镜的原理及应用 色盲矫正眼镜的原理及应用 眼科医学 色盲矫正眼镜的原理及应用 色盲分先天性色盲及后天性色盲,后天性色盲因病 而得,病愈自然会好;先天性色盲是遗传的,无法治疗, 其中又可分完全色盲和不完全色盲两类.完全色盲患者视 网膜中的感色功能全部丧失,只能区分黑,白,灰三色, 这类色盲无法用色盲眼镜矫正.不完全色盲又称色弱,但 社会上习惯统称色盲,患者对有些颜色识别正常,对另一 些颜色分不清楚,这类色盲可以通过戴色盲眼镜加以矫 正.世界上有=亿多色盲患者,而且每年仍有四百万色盲 色盲给患者自身的生活带来了诸多的不便,社 婴儿诞生. 会上招生,就业及车辆,船舶驾驶等对色盲都有严格的限 制,解决色盲问题意义重大.配戴色盲眼镜是解决色盲问 题的最佳解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,现今国际上许多国家对色盲眼镜均开 展了研究,但效果较理想的产品很少,本文介绍最新的色 盲眼镜矫正原理及其矫正眼镜的应用. 1色盲的类型 1.1色盲的由来及三基色理论 人类的视觉是通过视网膜上的两种感光细胞,即视 其中视杆细胞在暗光下作用, 锥细胞和视杆细胞感受的, 对色觉不起作用?视锥细胞负责对彩色的识别,其中又可 分为分别感应红,蓝,绿的三种视锥细胞.根据陈晓光教 授的最新理论,如果这三种感色细胞中的一种或几种的功 能低下或者吸收光谱发生偏移,或者在神经传递过程中发 生变异,使大脑皮层17区接收到的三基色比例失调,而 大脑仍按固有的彩色立体坐标系定义彩色,产生色觉,必 然造成色觉异常,即色盲. 自然界的任何彩色都可由红绿蓝三基色合成,人眼 的彩色色觉也由红绿蓝三基色合成.如果上述视锥细胞发 生异常,就会出现红色盲,绿色盲及蓝色盲等色盲症状. 1.2A种色盲和B种色盲 根据陈晓光教授的研究,如果视网膜上有两种视锥 细胞的功能低下,使三基色中的二:种基色信号低下(俗称 二色弱),而另一种基色增大,患者色觉异常,定义为A 种色盲.A种色盲虽然有二种细胞吸收峰值比正常人较 低,但三基色的波长并没有发生偏移.如果视网膜上一种 视锥细胞功能低下(俗称一色弱),而另二种增大,使患 者的三基色失调,称为B种色盲.事实上B种色盲不但 一 种基色低下,而且眼睛视网膜上锥体细胞吸收三基色的 吸收光波波长也发生了偏移.判断三基色的吸收波长是否 发生偏移及一种基色还是二种基色功能低下,这是A型 色盲与B型色盲的最大区别.在以往的研究报告均未提出 过这一理论, 口伟星/文 在A种色盲中,又根据眼睛对红绿蓝三色的识别行 为不同,分别有下列三类色盲; ?Ar类色盲;患者对蓝,绿信号比正常人低下,晰 对红色信号增大. ?Ag类色盲:患者对红.蓝信号比正常人低下,而对 绿色信号增大t ?Ab类色盲:患者对红,绿信号比正常人低下,而对 蓝色信号增大. 在B种色盲中,也可分为三类色盲,分述如下: ?Br类色盲:患者对红色信号低下,而对蓝.绿信号 增大l ?Bg类色盲:患者对绿色信号低下,而对红,蓝信号 增大. ?Bb类色盲:患者对蓝色信号低下,而对红,绿信号 增大. 综上所述,我们可以把色盲分为六大类.通过调查发 现,在人类的色盲中Ag及Br两类色盲占到了色盲总数 的95%以上,其它类型的色盲所占比例很少,这大约就好 比在一般医学检查中发现的所谓红绿色盲占大多数的情况 是一样的. 下面是正常人三基色光谱曲线图(图1)以及最常见 的Ag色盲和Br色盲患者三基色光谱曲线示意图(图2, 图3). 圈1正常人三基色光谱曲线圈2A类色盲三基色光谱曲线 圈3B类色盲三纂色光谱曲线 2色盲眼镜片的设计原理 2.1色盲矫正眼镜的种类 上已述及,人类色盲根据其对三基色的二色弱或一 色弱分为A种色盲和B种色盲,同时又按照对三色的不 2006?3?中国眼镜科技杂志111 OphthalmologicalMedicine 同表现进一步分为六类色盲,即A种红色盲,绿色盲,蓝 色盲和B种红色盲,绿色盲,j匿色盲.而事吱上,即使同 一 类色盲的不间个体之间还有色盲轻重程度的差别.根据 人眼对光波的波长和颜色的识别灵敏鹰实验发现,如果把 同一类色盲按照严重程度不同进一步分为六个等级梯度, 就能比较好地解决色盲的分级问题,如Ag和Br两类色 盲按此方法可以进一步区分为Agl,Ag6;Brl,Br6各 六个等级.如此,则上述六大类色盲总共吖以分为6× 6=36种. 色盲矫正眼镜正是以此为基础,根据36种人眼色盲 对三基色的不同光谱曲线特征进行'L殳计的.设计的基本方 法为先对36种色盲眼对三基色的感光光谱进行测量,绘 制三基色光谱曲线,然后按照补色原理,设计出一条与色 盲三基色曲线相反的矫正光谱曲线,最后以这条矫正IH】线 为标准,把有关参数输入真空镀膜机中,制作出符合矫正 曲线特征的色盲矫正眼镜. 为Jr对色盲者的三基色识别曲线进行准确的绘制, 专门发明j,电脑色觉检测仪.经大量的检测及矫正实验旺 明,通过电脑色觉检测仪检测,并以检测仪打印的曲线为 依据,再制作出的色盲矫正眼镜效粜非常理想,患者戴上 眼镜以后,原来导致色盲的过多进入眼睛的光线被过滤 了,而原来三基色中不足部分的光线又被补允完全了,因 此,眼睛观察彩色变得正常,可以识别原来不能识别的色 觉检查图.图4为Ag色盲者的三基色曲线及设计的矫正 曲线示意图;图5为Br色盲者的三基色曲线及设计的矫正 曲线示意图?图6为Ag色盲6个严重程度不同的一组矫正 曲线,分别适用干同一类色盲中严重程度同的一组患 者I图7为Br色盲6个不同严重程度的一组矫正曲线.分 别适用于同一类色盲而严重程度不同的一组患者 图4A类色盲异常曲线与矫正曲线图5B类色盲异常曲线与矫正曲线 l 图6A类色盲矫正曲线组图7B类色盲矫正曲线组 2.2色盲程度分级的意义 以上已述及,同一类色盲根据严重程度不同,可以进 一 步分为6个梯度等级,细分后不仅可以很好地解决同一 类色盲者不同个体之间的差别问题,也解答了为什么以往 市场上好多色盲镜片对有些人有效而对另一些人无效的问 题.通过色盲矫正的实验表明,同一类色盲患者如果等级 不同.需要佩戴不同等级的矫正眼镜.否则效果就不好. 例如一患者如果经检测属于Br类色盲,等级为2,那么你 给他戴Br4的眼镜效果就不好,戴Br5,Br6则根本看不 见,因为那样存在着矫枉过正I~lhJ题. 2.3单眼矫正方法 从光谱学j:说,色盲矫眼镜就是把射人眼睛过多 的那种光通过眼镜反身.f掉,把进入H艮睛太弱的光加大, 使进人人眼的_二基色比例趋向芷常,从而达到正确辨色的 目的.用这种方法矫正的色胄眼镜.町以解决色盲人的辨色 问题,fH是对f色盲严重的人而言,可能由朋艮镜的透光 牢太低,戴_J眼镜以后视野太暗,感觉不舒服.为了解决 这个问题,人们通过研究发现,用一H眼睛戴色盲矫正眼 镜片,另一日l连睛戴透光度明显加大的镜片,取得了明显 的效果.这样做的好处是一只眼睛矫正效果与两只眼晴同 时矫正的效果相,并且因为另一只眼睛增大了透光度, 使人的整个视野明显变得明亮了.单眼矫正色盲,从理论 上也J'以得到有力的旺明,这是色盲矫正的一大进步. 3色盲眼镜的应用 由色盲是遗传病,至今无法得到医学上的治疗,戴 色盲矫正眼镜是唯+有效的矫正方法.色盲矫正的实践表 明,此类眼镜的应用主要有以下几种方法. 3.1从儿蕺开始使用包盲眼镜 辨色能力是从小不始培养的,色盲儿童若能从小开 始佩戴色盲眼镜,从小不始有机会正确辨认颜色,这对长 大以后培养辨色能力是有益的,另外从小开始接触颜色. 久而久之,通过记忆,长大以后辨色能力也会大大增强. 3.2视力不好的色盲患者戴色盲镜 色盲视力好坏没有必然的联系,但有些色盲患者 如果本身视力好.既有色盲又有近视或远视,那么矫正 色窗有多种选择:(1)可以佩戴有视力矫正度数的色盲眼 镜,这样叫以同时解决视力矫正及色盲矫正问题?(2)先 戴一副I常的视力矫卜眼镜,然后再在该眼镜的外面套上 一 副平光的色盲镜片,因为色盲镜片一定今天都用,使 用者iT以在不的场合有选择地使用色盲镜,例如,在开 车或要看颜色日?till…l,平时或晚上可以用.所以,配 一 副光的包盲镜片nJ.以更灵活地使用;(3)先配一副带 视力矫正度数的隐肜眼镜,外面再戴一副平光的色盲眼 镜.当然一L:述方法中以结合视力矫正和色盲矫正的双镜 合,一色盲镜最为简. 3.3一镜多用 色胄眼镜除丁矫正色盲以外,还具有防紫外线和电 磁波的功能,外观看很像浅色的太阳镜,因此,色盲眼镜 可以在不的场合使用,发挥一镜多用的功能,既矫正色 盲又防紫外线和电脯辐射. 3.4需要注意的问题 由r色盲眼镜是根据检测仪给出色盲曲线,然后设 计矫正曲线,阿由真空镀膜机制作镜片,往制作过程中不 可能完全符合矫iE线要求;I司时检测过程中也会产生测 量误差,L六】此,配制的矫正眼镜也可能存在一定的误差, 所以需要试用和校正误差的过程. I已经提及.色盲眼镜在.L殳计过程中有意识地过 112中国眼镜科技杂志-3-2006 眼科医学 滤掉了部分波长的光线,冈此,总体亮度降低,患者开始 试戴时可能会感到一定的不适,这正像任何人初戴眼镜时 都叮能会出现的问题?样,可能需要一定的适应期. 人群中色盲的种类很多,目前商品化生产的色盲镜 种类有限,有部分人的色盲比较特殊,用现有的色盲矫正 眼镜可能无法达到理想的矫正效果,需要特别设计才有 效. 最后需要强调的是,色盲患者通过矫正以后所获得 的色觉与完全正常的人相比,可能仍有一定程度的差别, 这是正常的现象. 青少年近视与眼屈光要素的关系 青少年学生近视发生率逐年增高,而近视眼的 发病原因和机制至今仍不明确.为了解眼阎光对学生 近视的影响,我f『】对近视学生做了眼屈光要素的测 定,现总结分析如: 1对象和方法 1.1对象:选择白1999,2002年以来我验光室 的青少年近视眼共327例(654眼),其中男性168例, 女性159例,年龄7,19岁,平均I2.5岁. 1.2方法(1)先做视力检查,12岁以下的用15% 阿托品膏散瞳,每晚1次,连续使用5天;12岁以上 的用托品酰胺散瞳.所有病例均进行检影验光得出屈 光结果l(2)使用日本产TOPCON角膜曲率计测出角 膜水平和垂直径的角膜曲率.(3)用A超做眼球生物 测量,测得每只眼的眼轴长度,并做记录.. 1.3统计学处理:用单因素方差分析,进行检验. 2结果 2.1屈光度:0.25,3.00DS有337只眼,占 总数的52%.一3.25,6.00DS有l98只眼,占总数的 30%l一6.25以}二有ll9只眼,占总数的18%. 2.2角膜曲率:平均水平曲率(H)为43.00? 0.35D;垂直fH1率(V)为43.75?0.43D. 2.3眼球轴长:随年龄的增加而增加,平均为 23.07?0.19ram.少数先天性近视超过…6.00Ds以 上的眼轴可超过25mm,其中大部分学生近视眼轴 都长,男生平均为23.26土0.25ram,女生平均为 22.31?0.16mm. 3讨论 人眼心光中起要作用的眼轴,晶体角膜,前房 深度以及屈光间质的屈光指数为5种,大多数的屈光 不正是屈光成分的比例失调所致.Sorby认为,人在 成年以前,眼轴随着年龄增长和眼球的不断发育增大 而逐渐延长,个生长期间,眼球的发育有较大变 化,町经历两个快慢不同的生长时期,婴儿期的快相 (从出生到3岁.眼轴可增加5ram)及发育期的慢相 (从3岁,l5岁眼轴长度仅增加lmm),通常是在12, 口李琴新黄伟莎田秀慧/文 15岁时即达到成人水平. 角膜曲率的变化对眼屈光影响很大.Tscheming 曾估计,角膜曲率的功能可相当于眼轴l/3的作用, 新生儿角膜屈光力约为5O.5D,整个儿童期的角膜屈 光力仅增加4.0D,3,13岁之间的角膜屈光力的改 变不大,故能够代偿眼轴变化的作用很少. 晶状体在人的整个生长期间不断变化,晶状体 通过屈光性能的改变来平衡与协调整个眼屈光状态. 晶状体的存在及其所起的作用不仅在维持眼的正常屈 光度或诱发病理性屈光中起着重要作用,而且在保证 眼球整体发育中亦有重要作用. 人类眼球随着年龄的增长,其屈光要素的变化 —— 屈光状态由远视逐渐移向正视,再发展为近视, 至老年时其屈光状态亦随着年龄的增长,逐渐减弱而 又向远视发展,也就是说,人眼球在生长发育过程 中,屈光要素决定着不同年龄阶段的屈光状态,当眼 屈光系统的屈光力和眼轴长度均在正常范围之内且互 相配合恰当时,产生正视.所以,眼轴长度或屈光力 的大小并非绝对不变的数值,而是经常变化的..L午多 学者的研究发现,即使眼轴稍长或增加仍可呈正视的 屈光状态,与此相反,即使眼屈光系统的屈光力和眼 轴均在正常范围之内,由于各屈光要素结合不当,不 能匹配,不协调或平衡失调,也可产生非正视.因此, 青少年的近视可能是在视觉正视化反馈过程中某个环 而这种反馈失败是由于交感与副交感 节的失败引起, 的平衡状态与正视者有异而导致的. 从本组所测得的近视学生屈光要素的结果来看, 除少数先天性近视,屈光度超过一6.0D以上,眼轴 长度超:E[;24mm#b,大部分近视学生的眼轴长度平均 为22.76mm,故中低度近视并不是眼轴延长所致,很 可能是由于屈光要素之间匹配不协调失去平衡所致. 根据眼屈光要素以及屈光状态的发育和发展过 程,我们认为,学生近视的预防,应该在学龄前测定 其屈光要素和屈光状态,对有可能发展为近视者做重 点防范. (作者单位:潍坊医学院附属医院眼科) 2006?3?中国眼镜科技杂志113