Острота зрения

Сюда перенаправляются «Видение 6/6», «20/20» и «Видение 20/20». О дате см. 6 июня . Чтобы узнать о других значениях, см. 2020 (значения) и Видение 2020 года (значения) .

Острота зрения
Типичная таблица Снеллена , которая часто используется для проверки остроты зрения вдаль.
МеШ	D014792
Медлайн Плюс	003396
ЛОИНК	28631-0

LogMAR — Диаграмма ETDRS

Острота зрения ( ОЗ ) обычно относится к ясности зрения , но технически оценивает способность животного точно распознавать мелкие детали. Острота зрения зависит от оптических и нервных факторов. Оптические факторы глаза влияют на четкость изображения на сетчатке . Нейронные факторы включают здоровье и функционирование сетчатки, нервных путей к мозгу и интерпретативной способности мозга.

Чаще всего остротой зрения называют остроту зрения вдаль или дальнюю остроту (например, «зрение 20/20»), которая описывает способность человека распознавать мелкие детали на дальнем расстоянии. Эта способность нарушена у людей с близорукостью , также известной как близорукость или близорукость. Другая острота зрения — острота зрения вблизи , которая описывает способность человека распознавать мелкие детали на близком расстоянии. Эта способность нарушена у людей с дальнозоркостью , также известной как дальнозоркость или дальнозоркость.

Распространенной оптической причиной низкой остроты зрения является ошибка рефракции (аметропия): ошибки преломления света в глазу. Причины аномалий рефракции включают аберрации формы глаза или роговицы , а также снижение способности хрусталика фокусировать свет. Когда совокупная преломляющая сила роговицы и хрусталика слишком высока для длины глаза, изображение на сетчатке будет в фокусе перед сетчаткой и не в фокусе на сетчатке, что приводит к близорукости. Аналогичное плохо сфокусированное изображение на сетчатке возникает, когда совокупная преломляющая сила роговицы и хрусталика слишком мала для длины глаза, за исключением того, что сфокусированное изображение находится за сетчаткой, что приводит к дальнозоркости. Нормальная рефракционная сила называется эмметропией . К другим оптическим причинам низкой остроты зрения относятся астигматизм , при котором контуры определенной ориентации размыты, и более сложные нарушения роговицы.

Аномалии рефракции в большинстве случаев можно исправить с помощью оптических средств (таких как очки , контактные линзы и рефракционная хирургия ). Например, при близорукости коррекция заключается в уменьшении силы преломления глаза с помощью так называемой минусовой линзы.

Нейронные факторы, ограничивающие остроту зрения, расположены в сетчатке, в путях к мозгу или в головном мозге. Примеры состояний, влияющих на сетчатку, включают отслоение сетчатки и дегенерацию желтого пятна . Примеры состояний, поражающих мозг, включают амблиопию (вызванную неправильным развитием зрительного мозга в раннем детстве) и повреждение головного мозга, например, в результате черепно-мозговой травмы или инсульта. С поправкой на оптические факторы остроту зрения можно считать мерой функционирования нейронов.

Острота зрения обычно измеряется во время фиксации, т. е. как мера центрального (или фовеального ) зрения, поскольку она наиболее высока в самом центре. Однако острота периферического зрения может иметь не меньшее значение в повседневной жизни. Острота зрения снижается по направлению к периферии сначала круто, а затем более постепенно, обратно-линейно (т.е. снижение следует примерно по гиперболе ). Снижение происходит по формуле Е ₂ /( Е ₂ + Е ), где Е – эксцентриситет угла зрения в градусах , а Е ₂ – константа, равная примерно 2 градусам. Например, при эксцентриситете 2 градуса острота зрения составляет половину фовеального значения.

Острота зрения — это мера того, насколько хорошо разрешаются мелкие детали в самом центре поля зрения; поэтому он не указывает, как распознаются более крупные закономерности. Таким образом, сама по себе острота зрения не может определять общее качество зрительной функции.

Определение

Проверка зрения на остроту зрения

зрения Острота — это мера пространственного разрешения системы визуальной обработки. ВА, как ее иногда называют профессионалы-оптики, проверяют, требуя от человека, зрение которого проверяют, идентифицировать так называемые оптотипы – стилизованные буквы, кольца Ландольта , педиатрические символы , символы для неграмотных , стандартизированные кириллические буквы в Головине. – Таблица Сивцева , или другие закономерности – на распечатанном графике (или каким-либо другим способом) с заданного расстояния просмотра. Оптотипы представлены черными символами на белом фоне (т.е. с максимальной контрастностью ). Расстояние между глазами человека и таблицей тестирования устанавливается таким образом, чтобы приблизиться к « оптической бесконечности » в том, как линза пытается сфокусироваться (острота вдаль) или на определенном расстоянии чтения (острота вблизи).

Эталонное значение, выше которого острота зрения считается нормальной, называется зрением 6/6, эквивалентом которого по USC является зрение 20/20: на расстоянии 6 метров или 20 футов человеческий глаз с такой производительностью способен различать контуры размером примерно 1,75. мм друг от друга. Зрение 6/12 соответствует более низкой производительности, а зрение 6/3 — лучшей производительности. Нормальные люди имеют остроту зрения 6/4 или выше (в зависимости от возраста и других факторов).

В выражении зрение 6/x числитель (6) представляет собой расстояние в метрах между объектом и таблицей, а знаменатель (x) — расстояние, на котором человек с остротой зрения 6/6 различит один и тот же оптотип. Таким образом, 6/12 означает, что человек со зрением 6/6 различит один и тот же оптотип на расстоянии 12 метров (т.е. на удвоенном расстоянии). Это равносильно тому, что при зрении 6/12 человек обладает вдвое меньшим пространственным разрешением и ему требуется вдвое больший размер, чтобы различить оптотип.

Простой и эффективный способ определить остроту зрения — преобразовать дробь в десятичную: тогда 6/6 соответствует остроте зрения (или зрению) 1,0 (см. выражение ниже), а 6/3 соответствует 2,0, что часто достигается. хорошо скорректированными здоровыми молодыми людьми с бинокулярным зрением . Указание остроты зрения в виде десятичного числа является стандартом в европейских странах, как того требует европейский стандарт (EN ISO 8596, ранее DIN 58220).

Точное расстояние, на котором измеряется острота зрения, не имеет значения, если оно находится достаточно далеко и размер оптотипа на сетчатке одинаков. Этот размер указывается как угол обзора , то есть угол в глазу, под которым появляется оптотип. Для остроты зрения 6/6 = 1,0 размер буквы на диаграмме Снеллена или карте Ландольта C равен углу зрения в 5 угловых минут (1 угловая минута = 1/60 градуса), что представляет собой шрифт размером 43 пункта при угле зрения 20. ноги. При проектировании типичного оптотипа (например, Снеллена E или Ландольта C) критический зазор, который необходимо устранить, составляет 1/5 этого значения, т. е. 1 угловую минуту. Последнее значение используется в международном определении остроты зрения:

острота = ⁠ 1 / размер зазора [дуга мин] ⁠ .

Острота зрения является мерой качества зрения и не связана с рецептом на очки, необходимые для коррекции зрения. Вместо этого проверка зрения направлена ​​на поиск рецепта, который обеспечит наилучшую достижимую коррекцию зрения. Результирующая острота зрения может быть больше или меньше 6/6 = 1,0. Действительно, у субъекта, у которого диагностировано зрение 6/6, часто на самом деле будет более высокая острота зрения, поскольку после достижения этого стандарта считается, что у субъекта нормальное (в смысле ненарушенного) зрение, и оптотипы меньшего размера не тестируются. Субъекты со зрением 6/6 или «лучше» (20/15, 20/10 и т. д.) могут получить пользу от коррекции очков при других проблемах, связанных со зрительной системой, таких как дальнозоркость , травмы глаз или пресбиопия .

Измерение

Ручная проверка зрения в Гане (2018 г.)

Острота зрения измеряется с помощью психофизической субъекта процедуры и, как таковая, связывает физические характеристики стимула с восприятием и его результирующими реакциями. Измерения можно провести с помощью глазковой диаграммы, изобретенной Фердинандом Монойером , с помощью оптических приборов или с помощью компьютеризированных тестов. как ФРАКТ.

Необходимо следить за тем, чтобы условия просмотра соответствовали стандарту, такие как правильное освещение комнаты и глазомер, правильное расстояние просмотра, достаточное количество времени для ответа, допуск на ошибку и так далее. В европейских странах эти условия стандартизированы европейскими нормами (EN ISO 8596, ранее DIN 58220).

История

Год	Событие
1843	Типы тестов зрения были изобретены в 1843 году немецким офтальмологом Генрихом Кюхлером (1811–1873) в Дармштадте , Германия. Он выступает за необходимость стандартизировать тесты на зрение и составляет три таблицы чтения, чтобы избежать запоминания.
1854	Эдуард Йегер фон Якстталь , венский окулист, совершенствует типы тестов для проверки зрения, разработанные Генрихом Кюхлером. Он публикует на немецком, французском, английском и других языках набор образцов чтения для документирования функционального зрения. Он использует шрифты, которые были доступны в Государственной типографии в Вене в 1854 году, и маркирует их номерами из каталога этой типографии, которые в настоящее время известны как егерские номера.
1862	Герман Снеллен , голландский офтальмолог, издает в Утрехте свою книгу « Проверочные письма для измерения остроты зрения» , содержащую таблицы для измерения остроты зрения. В более поздних изданиях своей книги Снеллен называл буквы своих карт оптотипами и выступал за стандартизированные тесты на зрение. Оптотипы Снеллена не идентичны тестовым буквам, используемым сегодня. Они были напечатаны шрифтом « Египетский образец» (т.е. с использованием засечек ).
1888	Эдмунд Ландольт представляет сломанное кольцо, теперь известное как кольцо Ландольта, которое позже становится международным стандартом.
1894	Теодор Вертхайм из Берлина представляет подробные измерения остроты периферического зрения .
1978	Хью Тейлор использует эти принципы проектирования для «кувыркающейся электронной диаграммы» для неграмотных, которая позже использовалась. изучить остроту зрения австралийских аборигенов .
1982	Рик Феррис и др. из Национального института глаза выбирает макет диаграммы LogMAR , выполненный буквами Слоана, чтобы установить стандартизированный метод измерения остроты зрения для исследования раннего лечения диабетической ретинопатии (ETDRS).Эти диаграммы используются во всех последующих клинических исследованиях и во многом способствовали ознакомлению специалистов с новой структурой и прогрессом. Данные ETDRS использовались для выбора комбинаций букв, которые придают каждой строке одинаковую среднюю сложность, без использования всех букв в каждой строке.
1984	Международный совет офтальмологии утверждает новый «Стандарт измерения остроты зрения», также включающий в себя вышеуказанные особенности.
1988	Антонио Медина и Брэдфорд Хауленд из Массачусетского технологического института разработали новую схему проверки зрения, используя буквы, которые становятся невидимыми при снижении остроты зрения, а не размываются, как в стандартных таблицах. Они демонстрируют произвольный характер фракции Снеллена и предупреждают о точности определения остроты зрения по таблицам разных буквенных типов, калиброванных по системе Снеллена.

Физиология

Дневное зрение (т.е. фотопическое зрение ) обеспечивается рецепторными клетками колбочек , которые имеют высокую пространственную плотность (в центральной ямке ) и обеспечивают высокую остроту зрения 6/6 или выше. При слабом освещении (т. е. скотопическом зрении ) колбочки не обладают достаточной чувствительностью, и зрение подчиняется палочкам . Пространственное разрешение тогда намного ниже. Это происходит из-за пространственного суммирования палочек , то есть несколько палочек сливаются в биполярную клетку , в свою очередь соединяющуюся с ганглиозной клеткой , и результирующая единица разрешения велика, а острота зрения мала. ) нет палочек В самом центре поля зрения ( фовеоле , а наибольшая эффективность при слабом освещении достигается при ближнем периферийном зрении .

Максимальное угловое разрешение человеческого глаза составляет 28 угловых секунд или 0,47 угловых минут; это дает угловое разрешение 0,008 градуса, а на расстоянии 1 км соответствует 136 мм. Это равно 0,94 угловых минут на пару линий (одна белая и одна черная линия) или 0,016 градуса. Для пары пикселей (один белый и один черный пиксель) это дает плотность пикселей 128 пикселей на градус (PPD).

Зрение 6/6 определяется как способность различать две точки света, разделенные углом обзора в одну угловую минуту, что соответствует 60 PPD, или примерно 290–350 пикселей на дюйм для дисплея на устройстве, удерживаемого на расстоянии 250–300 мм. из глаза.

Таким образом, острота зрения, или разрешающая способность (при дневном свете, центральное зрение), является свойством колбочек. Чтобы различить детали, оптическая система глаза должна проецировать сфокусированное изображение на ямку — область внутри макулы с наибольшей плотностью колбочек -фоторецепторов (единственный вид фоторецепторов, существующий в самом центре ямки диаметром 300 мкм), таким образом Имея самое высокое разрешение и лучшее цветовое зрение. Острота зрения и цветовое зрение, несмотря на то, что они опосредованы одними и теми же клетками, представляют собой разные физиологические функции, которые не связаны между собой, кроме как положением. На остроту и цветовое зрение можно влиять независимо.

На диаграмме показана относительная острота человеческого глаза на горизонтальном меридиане. находится Слепое пятно под углом около 15,5° во внешнем направлении (например, в левом поле зрения для левого глаза).

Зерно фотографической мозаики имеет столь же ограниченную разрешающую способность, как и «зерно» мозаики сетчатки . Чтобы увидеть детали, необходимо, чтобы в два набора рецепторов вмешался средний набор. Максимальное разрешение составляет 30 угловых секунд, что соответствует диаметру фовеального конуса или углу, образуемому в узловой точке глаза. Чтобы получить прием от каждой колбочки, как это было бы, если бы зрение было на мозаичной основе, «локальный знак» должен быть получен от одной колбочки через цепочку из одной биполярной, ганглиозной и латеральной коленчатой ​​клетки каждая. Однако ключевым фактором получения детального видения является торможение. Это опосредовано нейронами, такими как амакриновые и горизонтальные клетки, которые функционально делают распространение или конвергенцию сигналов неактивными. Эта тенденция к взаимно-однозначному обмену сигналов вызвана просветлением центра и его окружения, что запускает торможение, ведущее к взаимно-однозначному соединению. Однако этот сценарий встречается редко, поскольку колбочки могут соединяться как с карликовыми, так и с плоскими (диффузными) биполярными расстройствами, а амакриновые и горизонтальные клетки могут так же легко объединять сообщения, как и подавлять их.

Свет проходит от объекта фиксации к ямке по воображаемому пути, называемому зрительной осью. Ткани и структуры глаза, находящиеся в зрительной оси (а также прилегающие к ней ткани), влияют на качество изображения. Этими структурами являются: слезная пленка, роговица, передняя камера, зрачок, хрусталик, стекловидное тело и, наконец, сетчатка. Задняя часть сетчатки, называемая пигментным эпителием сетчатки (ПЭС), отвечает, помимо прочего, за поглощение света, который пересекает сетчатку, чтобы он не мог отразиться на другие части сетчатки. У многих позвоночных, например у кошек, для которых высокая острота зрения не является приоритетом, имеется отражающий слой тапетума , который дает фоторецепторам «второй шанс» поглотить свет, тем самым улучшая способность видеть в темноте. Именно поэтому глаза животного светятся в темноте, когда на них падает свет. СИЗОД также выполняет жизненно важную функцию по переработке химических веществ, используемых палочками и колбочками при обнаружении фотонов. Если СИЗОД поврежден и его не очистить, это может привести к слепоте.

Как и в фотообъективе , острота зрения зависит от размера зрачка. Оптические аберрации глаза, снижающие остроту зрения, максимальны при наибольшем размере зрачка (около 8 мм), что происходит в условиях недостаточной освещенности. Если зрачок маленький (1–2 мм), резкость изображения может быть ограничена из-за дифракции света на зрачке (см. предел дифракции ). Между этими крайностями находится диаметр зрачка, который обычно лучше всего влияет на остроту зрения нормальных, здоровых глаз; обычно это около 3 или 4 мм.

Если бы оптика глаза была в остальном идеальной, то теоретически острота зрения была бы ограничена дифракцией зрачка, что составляло бы ограниченную дифракцией остроту 0,4 угловых минут (минарк) или остроту 6/2,6. Наименьшие колбочки в ямке имеют размеры, соответствующие 0,4 минарка поля зрения, что также накладывает нижний предел остроты зрения. Оптимальную остроту зрения 0,4 мин. или 6/2,6 можно продемонстрировать с помощью лазерного интерферометра , который обходит любые дефекты оптики глаза и проецирует узор из темных и светлых полос непосредственно на сетчатку. Лазерные интерферометры теперь регулярно используются у пациентов с оптическими проблемами, такими как катаракта , для оценки состояния сетчатки перед операцией.

Зрительная кора — это часть коры головного мозга в задней части мозга, ответственная за обработку зрительных стимулов, называемая затылочной долей . Центральные 10° поля зрения (приблизительно продолжение макулы ) представлены как минимум 60% зрительной коры. Считается, что многие из этих нейронов непосредственно участвуют в обработке данных об остроте зрения.

Правильное развитие нормальной остроты зрения зависит от нормального зрительного восприятия человека или животного в очень молодом возрасте. Любая депривация зрения, то есть все, что мешает такому входному сигналу в течение длительного периода времени, например, катаракта , сильный поворот глаз или косоглазие , анизометропия (неодинаковая аномалия рефракции между двумя глазами) или закрытие или повязка глаза во время лечения. , обычно приводит к серьезному и необратимому снижению остроты зрения и распознавания образов в пораженном глазу, если его не лечить на раннем этапе жизни, - состоянию, известному как амблиопия . Снижение остроты зрения отражается на различных нарушениях свойств клеток зрительной коры. Эти изменения включают заметное уменьшение количества клеток, связанных с пораженным глазом, а также клеток, связанных с обоими глазами в кортикальной области V1 , что приводит к потере стереопсиса , то есть восприятия глубины бинокулярным зрением (в просторечии: «3D-зрение»). . Период времени, в течение которого животное становится очень чувствительным к такому лишению зрения, называется критический период .

Глаз соединен со зрительной корой зрительным нервом , выходящим из задней части глаза. Два зрительных нерва соединяются за глазами в перекресте зрительных нервов , где около половины волокон каждого глаза переходят на противоположную сторону и присоединяются к волокнам другого глаза, образуя соответствующее поле зрения, при этом объединенные нервные волокна обоих глаз образуют тракт зрительный . В конечном итоге это формирует физиологическую основу бинокулярного зрения . Тракты проецируются к ретрансляционной станции в среднем мозге, называемой латеральным коленчатым ядром , частью таламуса , а затем к зрительной коре вдоль совокупности нервных волокон, называемых оптическим излучением .

Любой патологический процесс в зрительной системе, даже у пожилых людей за пределами критического периода, часто приводит к снижению остроты зрения. Таким образом, измерение остроты зрения — это простой тест, позволяющий оценить здоровье глаз, зрительного мозга или путей к мозгу. Любое относительно внезапное снижение остроты зрения всегда является поводом для беспокойства. Распространенными причинами снижения остроты зрения являются катаракта и рубцевание роговицы , которые влияют на оптический путь, заболевания, поражающие сетчатку, такие как дегенерация желтого пятна и диабет , заболевания, влияющие на оптический путь к мозгу, такие как опухоли и зрительный путь рассеянный склероз , а также заболевания, влияющие на . зрительной коры, такие как опухоли и инсульты.

Хотя разрешающая способность зависит от размера и плотности упаковки фоторецепторов, нейронная система должна интерпретировать информацию рецепторов. Как выяснилось в ходе экспериментов с отдельными клетками на кошках и приматах, разные ганглиозные клетки сетчатки настроены на разные пространственные частоты , поэтому некоторые ганглиозные клетки в каждом месте имеют лучшую остроту зрения, чем другие. В конечном счете, однако, оказывается, что размер участка кортикальной ткани в зрительной области V1 , который обрабатывает данное место в поле зрения (концепция, известная как корковое увеличение ), одинаково важен для определения остроты зрения. В частности, этот размер является наибольшим в центре ямки и уменьшается по мере удаления оттуда.

Оптические аспекты

Помимо нейронных связей рецепторов, оптическая система играет не менее важную роль в разрешении сетчатки. В идеальном глазу изображение дифракционной решетки может занимать сетчатку на 0,5 микрометра. Однако это, конечно, не так, и, кроме того, зрачок может вызывать дифракцию света. Таким образом, черные линии на решетке будут смешиваться с промежуточными белыми линиями, создавая серый вид. Дефектные оптические проблемы (например, неисправленная близорукость) могут усугубить ситуацию, но подходящие линзы могут помочь. Изображения (например, решетки) можно повысить резкость за счет латерального торможения, т. е. более сильно возбужденные клетки подавляют менее возбужденные клетки. Аналогичная реакция наблюдается и в случае хроматических аберраций, при которых аналогичным образом тормозятся цветные полосы вокруг черно-белых объектов.

Выражение

Шкалы остроты зрения

20 футов	10 футов	6 м	3 м	десятичный	МАР	ЛогМАР
20/1000	10/500	6/300	3/150	0.02	50	1.70
20/800	10/400	6/240	3/120	0.025	40	1.60
20/600	10/300	6/180	3/90	0.033	30	1.48
20/500	10/250	6/150	3/75	0.04	25	1.40
20/400	10/200	6/120	3/60	0.05	20	1.30
20/300	10/150	6/90	3/45	0.067	15	1.18
20/250	10/125	6/75	3/37	0.08	12.5	1.10
20/200	10/100	6/60	3/30	0.10	10	1.00
20/160	10/80	6/48	3/24	0.125	8	0.90
20/125	10/62	6/38	3/19	0.16	6.25	0.80
20/100	10/50	6/30	3/15	0.20	5	0.70
20/80	10/40	6/24	3/12	0.25	4	0.60
20/60	10/30	6/18	3/9	0.33	3	0.48
20/50	10/25	6/15	3/7.5	0.40	2.5	0.40
20/40	10/20	6/12	3/6	0.50	2	0.30
20/30	10/15	6/9	3/4.5	0.67	1.5	0.18
20/25	10/12	6/7.5	3/4	0.80	1.25	0.10
20/20	10/10	6/6	3/3	1.00	1	0.00
20/16	10/8	6/4.8	3/2.4	1.25	0.8	−0.10
20/12.5	10/6	6/3.8	3/2	1.60	0.625	−0.20
20/10	10/5	6/3	3/1.5	2.00	0.5	−0.30
20/8	10/4	6/2.4	3/1.2	2.50	0.4	−0.40
20/6.6	10/3.3	6/2	3/1	3.00	0.333	−0.48

Остроту зрения часто измеряют по размеру букв, просматриваемых в таблице Снеллена , или по размеру других символов, таких как Cs Ландольта или E-диаграмма .

В некоторых странах острота зрения выражается в виде обычной дроби , а в некоторых — в виде десятичного числа. Используя метр в качестве единицы измерения, (дробная) острота зрения выражается относительно 6/6. В противном случае с помощью стопы остроту зрения выражают относительно 20/20. Для всех практических целей зрение 20/20 эквивалентно 6/6. В десятичной системе острота зрения определяется как величина, обратная величине промежутка (измеряется в угловых минутах) наименьшего С Ландольта , ориентацию которого можно достоверно определить. Значение 1,0 равно 6/6.

LogMAR — еще одна широко используемая шкала, выраженная как ( десятичный ) логарифм минимального угла разрешения (MAR), который является обратной величиной числа остроты зрения. Масштаб LogMAR преобразует геометрическую последовательность традиционной диаграммы в линейный масштаб. Он измеряет потерю остроты зрения: положительные значения указывают на потерю зрения, а отрицательные значения указывают на нормальную или лучшую остроту зрения. Эта шкала обычно используется в клинике и в исследованиях, поскольку линии имеют одинаковую длину и поэтому образуют непрерывную шкалу с одинаковыми интервалами между точками, в отличие от диаграмм Снеллена, в каждой строке которых разное количество букв.

Острота зрения 6/6 часто описывается как означающая, что человек может видеть детали на расстоянии 6 метров (20 футов) так же, как человек с «нормальным» зрением видит на расстоянии 6 метров. Говорят, что если у человека острота зрения 6/12, он видит детали на расстоянии 6 метров (20 футов) так же, как человек с «нормальным» зрением видит их на расстоянии 12 метров (39 футов).

Определение 6/6 является несколько произвольным, поскольку человеческие глаза обычно имеют более высокую остроту зрения, как пишет Чернинг: «Мы также обнаружили, что лучшие глаза имеют остроту зрения, приближающуюся к 2, и мы можем быть почти уверены, что если при хорошее освещение, острота зрения всего лишь 1, дефекты глаза достаточно выражены, чтобы их можно было легко установить». У большинства наблюдателей острота бинокулярного зрения может превышать 6/6; предел остроты зрения человеческого глаза без посторонней помощи составляет около 6/3–6/2,4 (20/10–20/8), хотя 6/3 был самым высоким показателем, зафиксированным в исследовании некоторых профессиональных спортсменов США. некоторых хищных птиц , таких как ястребы , острота зрения составляет около 20/2; Считается, что у в этом отношении их зрение намного лучше человеческого.

Когда острота зрения ниже самого большого оптотипа на таблице, расстояние чтения уменьшается до тех пор, пока пациент не сможет его прочитать. Как только пациент сможет читать таблицу, отмечают размер букв и тестовое расстояние. Если пациент не может прочитать таблицу на любом расстоянии, его проверяют следующим образом:

Имя	Аббревиатура	Определение
Считая пальцы	CF	Умение считать пальцы на заданном расстоянии. Этот метод тестирования используется только после того, как установлено, что пациент не может различить буквы, кольца или изображения на диаграмме остроты зрения. Буквы CF и расстояние тестирования обозначают остроту зрения пациента. Например, запись CF 5' будет означать, что пациент может сосчитать пальцы исследователя с максимального расстояния в 5 футов непосредственно перед исследующим. (Результаты этого теста на одном и том же пациенте могут варьироваться от врача к врачу. Это связано больше с различиями в размерах рук и пальцев разных врачей, чем с колебаниями зрения.)
Движение руки	ХМ	Умение различать, происходит ли движение руки исследователя прямо перед глазами пациента. Этот метод тестирования используется только после того, как пациент показывает незначительный или нулевой успех в тесте на подсчет пальцев. Буквы HM и расстояние тестирования обозначают остроту зрения пациента. Например, запись HM 2' будет означать, что пациент может различить движение руки исследователя с максимального расстояния в 2 фута непосредственно перед исследователем. (Результаты теста «Движение руки» часто записываются без учета дистанции тестирования. Это связано с тем, что этот тест проводится после того, как пациент не может «пройти» тест «Счет пальцев». В этот момент экзаменатор обычно находится прямо перед ним). пациента, и предполагается, что тест «Движение руки» выполняется на расстоянии тестирования 1 фут или меньше.)
Световое восприятие	LP	Способность воспринимать любой свет. Этот метод тестирования используется только после того, как пациент показывает незначительный или нулевой успех в тесте движения руки. В этом тесте врач направляет фонарик на зрачок пациента и просит пациента либо указать на источник света, либо описать направление, откуда исходит свет (вверх, наружу, прямо вперед, вниз и наружу, и т. д.). Если пациент способен воспринимать свет, записываются буквы LP, обозначающие остроту зрения пациента. пациент не способен воспринимать какой-либо свет, записывают буквы НЛП ( света . ) Если Нет восприятия Пациент, у которого отсутствует светоощущение на один глаз, считается слепым на соответствующий глаз. Если НЛП регистрируется в обоих глазах, пациента характеризуют как полную слепоту.

Юридические определения

В различных странах установлены законодательные пределы низкой остроты зрения, которая квалифицируется как инвалидность. Например, в Австралии Закон о социальном обеспечении определяет слепоту как:

Человек соответствует критериям постоянной слепоты в соответствии со статьей 95 Закона о социальном обеспечении, если скорректированная острота зрения составляет менее 6/60 по шкале Снеллена в обоих глазах или имеется комбинация дефектов зрения, приводящая к одинаковой степени постоянного зрения. потеря.

В США соответствующий федеральный закон определяет слепоту следующим образом:

[Т]ермин «слепота» означает центральную остроту зрения 20/200 или менее в лучшем глазу с использованием корректирующей линзы. Глаз, который сопровождается ограничением полей зрения таким образом, что самый широкий диаметр поля зрения образует угол не более 20 градусов, для целей настоящего параграфа считается имеющим центральную остроту зрения 20/200 или менее. .

Острота зрения человека регистрируется с документированием следующего: проводился ли тест на зрение вдаль или вблизи, оценивалось состояние глаз и ли корректирующие линзы (т. е. очки или контактные линзы использовались ):

• Расстояние от карты
  • D (дальний) для оценки, выполненной на расстоянии 20 футов (6 м).
  • N (около) для оценки, выполненной на расстоянии 15,7 дюйма (400 мм).
• Глаз оценивается
  • OD (лат. oculus dexter ) для правого глаза.
  • ОС (лат. oculus sinister ) для левого глаза.
  • OU (лат. oculi uterque ) — оба глаза.
• Использование очков во время теста
  • cc (лат. cum Correctore ) с корректорами.
  • sc: (лат. sine Correctore ) без корректоров.
• Пинхол-окклюдер
  • За аббревиатурой PH следует острота зрения, измеренная с помощью точечного окклюдера, который временно корректирует аномалии рефракции , такие как близорукость или астигматизм.
  • PHNI означает отсутствие улучшения остроты зрения при использовании точечного окклюдера.

Итак, острота зрения вдаль 6/10 и 6/8 при точечном отверстии в правом глазу составит: DscOD 6/10 PH 6/8. Острота зрения вдаль на счет пальцев и 6/17 при точечном отверстии в левом глазу составит: DscOS CF PH 6/17. Острота зрения вблизи 6/8 с точечным отверстием, остающимся на уровне 6/8 в обоих глазах в очках, составит: NccOU 6/8 PH 6/8.

«Динамическая острота зрения» определяет способность глаза визуально различать мелкие детали движущегося объекта.

Рекомендации по измерению

Измерение остроты зрения предполагает нечто большее, чем просто возможность увидеть оптотипы. Пациент должен быть готовым к сотрудничеству, понимать оптотипы, уметь общаться с врачом и многие другие факторы. Если какой-либо из этих факторов отсутствует, то измерение не будет отражать реальную остроту зрения пациента.

Острота зрения — это субъективный тест, означающий, что если пациент не желает или не может сотрудничать, тест нельзя пройти. Пациент, находящийся в сонном состоянии, в состоянии алкогольного опьянения или имеющий какое-либо заболевание, которое может изменить его сознание или психическое состояние, может не достичь максимально возможной остроты зрения.

Пациенты, не владеющие языком, буквы и/или цифры которого указаны в таблице, будут зарегистрированы как имеющие очень низкую остроту зрения, если это не известно. Некоторые пациенты не скажут исследователю, что они не знают оптотипов, если их об этом не спросят напрямую. Повреждение головного мозга может привести к тому, что пациент не сможет распознавать печатные буквы или писать их по буквам.

Двигательная недостаточность может привести к тому, что человек неправильно отреагирует на показанный оптотип и негативно отразится на измерении остроты зрения.

Такие переменные, как размер зрачка, яркость адаптации фона, продолжительность презентации, тип используемого оптотипа, эффекты взаимодействия соседних зрительных контуров (или «скученность»), могут влиять на измерение остроты зрения.

Тестирование у детей

Основная статья: Младенческое зрение

составляет Согласно исследованию , опубликованному в 2009 году, острота зрения новорожденного примерно 6/133, а после шести месяцев у большинства детей она достигает 6/6.

Измерение остроты зрения у младенцев, детей до речевого развития и особых групп населения (например, инвалидов) не всегда возможно с помощью буквенной таблицы. Для этих групп населения необходимо специализированное тестирование. В качестве основного этапа обследования необходимо проверить, можно ли фиксировать, центрировать и отслеживать зрительные стимулы.

Более формальное тестирование с использованием предпочтительного просмотра методов использует карты Теллера (предъявляемые техническим специалистом из-за окна в стене), чтобы проверить, более ли ребенок визуально внимателен к случайному представлению вертикальных или горизонтальных решеток на одной стороне по сравнению с пустой страницей. с другой стороны – полоски становятся все тоньше или ближе друг к другу, и конечная точка отмечается, когда ребенок, находящийся на коленях взрослого опекуна, одинаково предпочитает обе стороны.

Другой популярный метод — электрофизиологическое тестирование с использованием зрительных вызванных (корковых) потенциалов (ВВП или ВВКП), которое можно использовать для оценки остроты зрения в сомнительных случаях и ожидаемых случаях тяжелой потери зрения, таких как врожденный амавроз Лебера .

Тестирование остроты зрения с помощью VEP в чем-то похоже на предпочтительный осмотр с использованием серии черно-белых полос ( синусоидальных решеток ) или шахматной доски (которые дают более сильные ответы, чем полосы). Поведенческие реакции не требуются, вместо этого записываются мозговые волны, создаваемые представлением паттернов. Паттерны становятся все тоньше и тоньше, пока вызванная мозговая волна просто не исчезнет, ​​что считается конечной мерой остроты зрения. У взрослых и детей старшего возраста, способных обращать внимание и следовать инструкциям, конечная точка, обеспечиваемая VEP, очень хорошо соответствует психофизическому показателю в стандартном измерении (т.е. перцептивная конечная точка, определяемая путем опроса испытуемого, когда он больше не может видеть паттерн). ). Существует предположение, что это соответствие также применимо к детям гораздо младшего возраста и младенцам, хотя это не обязательно так. Исследования показывают, что вызванные мозговые волны, а также производные остроты зрения к годовалому возрасту очень похожи на взрослые.

По не совсем понятным причинам, пока ребенку не исполнится несколько лет, острота зрения, полученная с помощью поведенческих методов предпочтительного взгляда, обычно отстает от той, которая определяется с помощью VEP, прямого физиологического показателя ранней обработки зрительной информации в мозге. Возможно, для созревания более сложных поведенческих реакций и реакций внимания, затрагивающих области мозга, не участвующие непосредственно в обработке зрения, требуется больше времени. Таким образом, зрительный мозг может обнаружить наличие более тонкого паттерна (отраженного в вызванной мозговой волне), но «поведенческий мозг» маленького ребенка может не счесть его достаточно заметным, чтобы обратить на него особое внимание.

Простой, но менее используемый метод — проверка глазодвигательных реакций с помощью оптокинетического нистагмического барабана, при котором испытуемый помещается внутрь барабана и окружен вращающимися черными и белыми полосами. Это вызывает непроизвольные резкие движения глаз ( нистагм ), когда мозг пытается отследить движущиеся полосы. Существует хорошее соответствие между оптокинетической и обычной остротой зрения у взрослых. Потенциально серьезная проблема этого метода заключается в том, что этот процесс является рефлексивным и опосредован в стволе головного мозга нижнего уровня , а не в зрительной коре. Таким образом, человек может иметь нормальную оптокинетическую реакцию, но при этом быть кортикально слепым и не иметь сознательного зрительного восприятия.

«Нормальная» острота зрения

Острота зрения зависит от того, насколько точно свет фокусируется на сетчатке, целостности нервных элементов глаза и способности мозга к интерпретации. «Нормальной» остротой зрения (центрального, т.е. фовеального зрения) часто считается то, что Герман Снеллен определил как способность распознавать оптотип , когда он охватывает 5 угловых минут , то есть по шкале Снеллена 6/6 метра, 20 /20 футов, 1,00 десятичной дроби или 0,0 logMAR. У молодых людей средняя острота зрения здорового эмметропического глаза (или аметропического глаза с коррекцией) составляет примерно от 6/5 до 6/4, поэтому неверно называть остроту зрения 6/6 «идеальным» зрением. Напротив, Чернинг пишет: «Мы также обнаружили, что лучшие глаза имеют остроту зрения, приближающуюся к 2, и мы можем быть почти уверены, что если при хорошем освещении острота зрения равна только 1, то глаз имеет дефекты. достаточно выражен, чтобы его можно было легко установить».

6/6 — острота зрения, необходимая для различения двух контуров, разделенных 1 угловой минутой — 1,75 мм на расстоянии 6 метров. Это связано с тем, что буква 6/6, например Е, имеет три части и два промежутка между ними, что дает 5 различных детализированных областей. Таким образом, для решения этой проблемы требуется 1/5 общего размера буквы, что в данном случае будет составлять 1 угловую минуту (угол зрения). Значимость стандарта 6/6 лучше всего можно рассматривать как нижнюю границу нормы или как порог скрининга. При использовании в качестве скринингового теста субъекты, достигшие этого уровня, не нуждаются в дальнейшем обследовании, хотя средняя острота зрения у здоровой зрительной системы обычно выше.

У некоторых людей могут быть другие проблемы со зрением, такие как серьезные дефекты поля зрения , дальтонизм , снижение контрастности , легкая амблиопия , церебральные нарушения зрения, неспособность отслеживать быстро движущиеся объекты или одно из многих других нарушений зрения, но при этом иметь «нормальное» зрение. острота. Таким образом, «нормальная» острота зрения не означает нормального зрения. Причина, по которой острота зрения очень широко используется, заключается в том, что ее легко измерить, ее снижение (после коррекции) часто указывает на некоторые нарушения и что она часто соответствует нормальной повседневной деятельности, с которой человек может справиться, и оценивает его нарушения при ее выполнении (даже хотя по поводу этих отношений ведутся серьезные споры).

Другие меры

Обычно под остротой зрения понимают способность различать две отдельные точки или линии, но существуют и другие меры способности зрительной системы различать пространственные различия.

Острота нониуса измеряет способность выровнять два сегмента линии. Люди могут делать это с поразительной точностью. Этот успех расценивается как сверхострота . В оптимальных условиях хорошего освещения, высокой контрастности и длинных сегментов линий предел остроты зрения составляет около 8 угловых секунд или 0,13 угловых минут по сравнению с примерно 0,6 угловых минут (6/4) для нормальной остроты зрения или 0,4 угловых минут. диаметр фовеального конуса . Поскольку предел остроты зрения значительно ниже предела, налагаемого на обычную остроту зрения «зерном сетчатки» или размером фовеальных конусов, считается, что это процесс зрительной коры, а не сетчатки. В подтверждение этой идеи можно отметить, что острота зрения, по-видимому, очень близко соответствует (и может иметь один и тот же основной механизм), позволяя различать очень небольшие различия в ориентации двух линий, где ориентация, как известно, обрабатывается в зрительной коре.

Наименьший обнаруживаемый угол зрения, создаваемый одной тонкой темной линией на равномерно освещенном фоне, также намного меньше размера фовеального конуса или обычной остроты зрения. В этом случае в оптимальных условиях предел составляет около 0,5 угловых секунд или всего около 2% диаметра фовеального конуса. Это дает контраст около 1% с освещением окружающих колбочек. Механизм обнаружения заключается в способности обнаруживать столь малые различия в контрасте или освещенности и не зависит от угловой ширины полосы, которую невозможно различить. Таким образом, по мере того, как линия становится тоньше, она кажется слабее, но не тоньше.

Стереоскопическая острота зрения — это способность обнаруживать разницу в глубине двумя глазами. Для более сложных целей стереоострота аналогична нормальной монокулярной остроте зрения или составляет около 0,6–1,0 угловых минут, но для гораздо более простых целей, таких как вертикальные стержни, может составлять всего 2 угловые секунды. Хотя стереоострота обычно очень хорошо соответствует монокулярной остроте зрения, она может быть очень плохой или отсутствовать даже у пациентов с нормальной монокулярной остротой зрения. У таких людей обычно наблюдается аномальное зрительное развитие в очень молодом возрасте, например, чередующееся косоглазие или поворот глаз, когда оба глаза редко или никогда не смотрят в одном направлении и, следовательно, не функционируют вместе.

В другом тесте, в том числе на остроту зрения (EVTS/OptimEyes), используются цели, которые изменяются по размеру, контрастности и времени просмотра. Этот тест был разработан Дэниелом М. Лаби с коллегами и использует теорию ответов на вопросы для расчета оценки качества зрения (основной балл). Было показано, что этот конкретный тест зрительных функций коррелирует с профессиональными спортивными достижениями. .

Острота движения

Глаз имеет пределы остроты восприятия движения. Движение вперед ограничено предполагаемым порогом обнаружения угловой скорости (SAVT), а острота горизонтального и вертикального движения ограничена порогами бокового движения. Предел бокового движения обычно ниже надвигающегося предела движения, и для объекта заданного размера боковое движение становится более информативным из двух, как только наблюдатель отходит достаточно далеко от траектории движения. Ниже этих порогов субъективное постоянство наблюдается в соответствии со степенным законом Стивенса и законом Вебера-Фехнера .

Скрытый порог обнаружения угловой скорости (SAVT)

Существует определенный предел остроты обнаружения движения приближающегося объекта. Это рассматривается как предполагаемый порог обнаружения угловой скорости (SAVT) предел остроты зрения. Его практическое значение составляет 0,0275 рад/с. Для человека с пределом SAVT ${\dot {\theta }}_{t}$, надвигающееся движение непосредственно приближающегося объекта размера S , движущегося со скоростью v , невозможно обнаружить до тех пор, пока расстояние до него D не составит

$D\lessapprox {\sqrt {{\frac {S\cdot v}{\dot {\theta _{t}}}}-{\frac {S^{2}}{4}}}},$

где С ² Член /4 опускается для небольших объектов по сравнению с большими расстояниями в рамках аппроксимации малых углов .

Чтобы превысить SAVT, объект размера S, движущийся со скоростью v, должен быть ближе, чем D ; за пределами этого расстояния субъективное постоянство ощущается . САВТ ${\dot {\theta }}_{t}$ можно измерить по расстоянию, на котором впервые был обнаружен надвигающийся объект:

${\dot {\theta }}_{t}\approx {\frac {4S\cdot v}{S^{2}+4D^{2}}},$

где С ² термин опускается для небольших объектов по сравнению с большими расстояниями в рамках малоугловой аппроксимации .

SAVT имеет такое же значение для безопасности вождения и занятий спортом, как и статический предел. Формула выведена путем взятия производной по угла зрения расстоянию и последующего умножения на скорость, чтобы получить временную скорость расширения зрения ( d θ /d t = d θ /d x · d x /d t ).

Боковое движение

Есть пределы остроты( ${\dot {\theta }}_{t}$) горизонтального и вертикального движения. Их можно измерить и определить по порогу обнаружения движения объекта, движущегося на расстоянии D , и скорости v отступления , ортогональной направлению взгляда, с расстояния B по формуле

${\dot {\theta }}_{t}\approx {\frac {B\cdot v}{B^{2}+D^{2}}}.$

Поскольку тангенс стянутого угла представляет собой отношение ортогонального расстояния к расстоянию отступления, угловая скорость ( рад / с ) бокового движения представляет собой просто производную обратного тангенса, умноженного на скорость ( d θ /d т знак равно d θ /d Икс · d Икс /d т ). На практике это означает, что ортогонально движущийся объект не будет различим как движущийся до тех пор, пока он не достигнет расстояния

$D\lessapprox {\sqrt {{\frac {B\cdot v}{{\dot {\theta }}_{t}}}-B^{2}}},$

где ${\dot {\theta }}_{t}$ для бокового движения обычно ≥ 0,0087 рад/с с вероятной зависимостью от отклонения от фовии и ориентации движения, скорость выражена в единицах расстояния, а нулевое расстояние — прямо вперед. Удаленные расстояния до объекта, близкое удаление и низкие скорости обычно снижают заметность бокового движения. Обнаружение при близком или нулевом отклонении может быть достигнуто посредством чистых масштабных изменений приближающегося движения.

Радиальное движение

Предел остроты движения влияет на радиальное движение в соответствии с его определением, поэтому отношение скорости v к радиусу R должно превышать ${\dot {\theta }}_{t}$:

${\dot {\theta }}_{t}\lessapprox {\frac {v}{R}}.$

Радиальное движение встречается в клинических и исследовательских средах, в купольных кинотеатрах и в виртуальной реальности гарнитурах .

См. также

• Угловой диаметр
• Диоптрия
• Осмотр глаз
• Центральная яма
• Таблица Головина–Сивцева для проверки остроты зрения.
• Сверхострота
• Ландольт С
• Оптическое разрешение
• Детская офтальмология
• Психофизика
• Ошибка рефракции
• Суммирование сетчатки
• Косоглазие
• Угасание Трокслера
• Ближняя острота зрения

Дальнейшее чтение

• Клиническая офтальмология Дуэйна . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. 2004. Т.1 К.5, Т.1 К.33, Т.2 К.2, Т.2 К.4, Т.5 К.49, Т.5 К.51, Т.8 К.17 .
• Golovin SS, Sivtsev DA (1927). Таблица для исследования остроты зрения [ Table for the study of visual acuity ] (in Russian) (3rd ed.).
• Карлсон; Курц (2004). Клинические процедуры осмотра глаз (3-е изд.). МакГроу Хилл. ISBN  978-0-07-137078-3 .

Внешние ссылки

• Как измеряется острота зрения при предотвращении слепоты
• Стандарт измерения остроты зрения. Архивировано 7 мая 2021 г. в Wayback Machine , Международный совет офтальмологии, 1984 г.
• Острота зрения человеческого глаза. Архивировано 6 сентября 2012 г. в Wayback Machine.
• Глава «Острота зрения» из справочника Webvision, Университет Юты.
• Фрайбургский тест остроты зрения (FrACT)