双眼视觉
該文的醫學專家
最近審查:04.07.2025

双眼视觉,即用两只眼睛将物体感知为单一图像的视觉,只有在眼球清晰同步运动的情况下才能实现。眼部肌肉确保双眼注视物体,使其图像落在双眼视网膜的相同位置。只有在这种情况下,才会出现对注视物体的单一感知。
相同或对应的视网膜点是指中央凹与位于同一子午线、距离中央凹相同的视网膜点。距离中央凹不同距离的视网膜点被称为不同的、不对应的(非相同)。它们不具备单一感知的固有属性。当注视对象的图像落在视网膜上不同的点上时,就会出现复视或复视(希腊语 diplos - 双重,opos - 眼睛),这是一种非常痛苦的症状。例如,斜视时,视轴会从共同的注视点向一侧或另一侧偏移。
由于双眼位于同一额平面,彼此之间有一定距离,因此每只眼睛对注视物体前后的物体形成的图像并不完全相同。因此,不可避免地会出现重影现象,这被称为生理性重影。这种现象在视觉分析器的中央部分被中和,但它是感知第三空间维度(即深度)的条件信号。
物体图像(距离注视点更近和更远)在双眼视网膜黄斑的右侧和左侧发生位移,产生了所谓的图像横向视差(位移)及其进入(投影)到不同区域(非相同点)的情况,从而导致复视,包括生理性复视。
横向视差是深度知觉的主要因素。还有一些次要的辅助因素有助于评估第三空间维度。这些因素包括线性透视、物体的大小以及光影的排列,这些因素有助于深度知觉,尤其是在排除横向视差的情况下,单眼观察时。
双眼视觉的概念与融合(合并单眼图像的心理生理行为)、融合储备等术语相关,这些术语在视轴一定程度的减少(会聚)和分离(发散)下提供双眼融合。
双眼视觉的特点
双眼视觉是指利用位于人脸上的两只眼睛观察体积并感知深度的能力。这种视觉特性由以下特征提供:
- 联合感知:每只眼睛从略微不同的角度观察物体,大脑将两幅图像合成一幅。这种图像融合使人能够判断物体的深度、距离和三维结构。
- 立体视觉:双眼看到的图像略有偏移,这种效果被称为立体视觉。它使人能够估计物体的远近,并准确确定它们在空间中的位置。
- 重叠图像:在双眼视觉过程中,每只眼睛中的图像部分重叠,大脑将这些重叠区域合并。这产生了深度感和体积感。
- 注视:眼睛通常注视空间中的同一点。这确保了视觉的稳定性,并允许人跟随移动的物体。
- 会聚:当人注视近处物体时,双眼会聚在一起聚焦于该物体。这称为会聚。当人注视远处物体时,双眼会发散。
- 立体视觉:立体视觉是指辨别物体在空间位置细微差别的能力。它使人能够看到最细微的细节,并评估深度知觉。
双眼视觉是正常人类视觉的重要组成部分,使我们能够以三维方式评估周围的世界。双眼视觉障碍会导致深度知觉和眼球运动协调性问题,进而导致视觉功能和对周围世界的感知出现问题。
哪些祖先特征导致了双眼视觉?
双眼视觉是在包括人类在内的哺乳动物进化过程中发展起来的,是为了适应其环境和生活方式的特征。这一特征有其优势,并与一系列进化变化相关:
- 向树栖生活的过渡:早期灵长类动物从地面迁移到树上,开始主动活动、觅食和躲避危险。双眼视觉是一种适应性优势,使它们能够在树枝间穿梭时判断距离和深度。
- 狩猎和觅食:双眼视觉对于捕猎昆虫和其他小动物,以及在森林中寻找可食用的水果和植物至关重要。深度立体视觉使灵长类动物能够精准瞄准并捕获猎物。
- 社会生活:具有双眼视觉的灵长类动物表现出复杂的社会行为,包括各种形式的交流、互动以及对群体成员的识别。双眼视觉可以更准确地检测其他动物的面部表情和手势。
- 防御捕食者:双眼视觉还可以帮助及早发现捕食者,从而增加生存的机会。
- 大脑发育:双眼视觉需要大脑进行更复杂的信息处理,这有助于灵长类动物大脑的发育及其高度组织化行为的能力。
由于这些进化适应和优势,双眼视觉已成为包括人类在内的灵长类动物的显著特征之一。这一特征使我们能够更有效地与周围世界互动,并成功地适应生活的各个方面。
双眼视觉的定义
同视机是一种用于评估斜视和量化双眼视力的仪器。它可以检测斜视抑制和ACS。该仪器由两个圆柱形镜筒组成,镜筒内装有一面垂直放置的镜子,每只眼睛配一个+6.50 D镜片。这样可以在6米的距离内创造光学条件。图片被插入每个镜筒外部的载玻片支架中。两个镜筒由支撑柱支撑,使图片可以相对移动,并将这些移动标记在刻度上。同视机测量水平、垂直和扭转偏差。
ACS 的识别
ACS 是使用同视机检测的,如下所示。
- 检查者通过将图像投射到一只眼睛的中央凹,然后再投射到另一只眼睛的中央凹,直到调整运动停止,来确定斜视的客观角度。
- 如果客观角度等于斜视的主观角度,即图像被评估为在同视机手柄的相同位置上相互叠加,则视网膜对应是正常的,
- 如果客观角度不等于主观角度,则存在AKS。角度之差即为异常角度。如果客观角度等于异常角度,则AKS为和谐角度;如果客观角度大于异常角度,则AKS为不和谐角度。如果AKS和谐,则主观角度等于零(即,理论上,在盖板测试期间不会出现安装移动)。
测量偏差角
希尔施伯格试验
这是评估合作性差、注视能力差的患者的显性斜视角度的一种近似方法。将一个手电筒放在患者的双眼上,让患者注视一个物体。角膜反射大致位于注视眼瞳孔的中央,而斜视眼的角膜反射则偏离偏差方向。估计角膜中心和反射之间的距离。据推测,每毫米偏差等于 7(15 D)。例如,如果反射位于瞳孔的颞侧边缘(直径为 4 毫米),则角度为 30 D,如果位于角膜缘边缘,则角度约为 90 D。该测试可用于检测假性斜视,假性斜视的分类如下。
假性内斜视
- 内眦赘皮;
- 瞳孔间距小,两眼距离较近;
- 负角kappa。角kappa是视觉轴与眼球解剖轴之间的夹角。通常,中央凹位于眼后极颞侧。因此,双眼处于轻微外展状态以实现双眼中央凹注视,这导致双眼的反射从角膜中心向鼻侧偏移。这种情况称为正角kappa。如果正角kappa足够大,可能会模拟外斜视。当中央凹相对于眼后极位于鼻侧时(高度近视和中央凹异位),就会出现负角kappa。在这种情况下,角膜反射位于角膜中心颞侧,可能会模拟内斜视。
假性外斜视
- 瞳孔距离大;
- 正 kappa 角,如前所述。
克里姆斯基试验
在该测试中,将一个棱镜放置在注视眼前方,直到角膜光反射变得对称。值得注意的是,Krimsky 测试不会分离,仅评估显性偏差,但由于未考虑潜在成分,因此会低估偏差的真实程度。
覆盖测试
评估斜视最准确的方法是遮盖试验。遮盖试验可以区分斜视和隐斜,评估对斜视的控制程度,并确定每只眼睛的注视偏好和注视强度。该测试基于患者的注视能力,需要患者集中注意力并进行互动。
覆盖-揭开测试由两部分组成。
斜视遮盖测试。应在注视近处(使用调节性注视提示)和远处物体的情况下进行,如下所示:
- 患者固定位于他正前方的物体。
- 如果怀疑右眼有偏斜,检查者会遮住左眼并记录右眼的运动。
- 如果没有安装运动则表明左侧存在视力正常或斜视。
- 右眼内收以恢复注视表明外斜视,而外展则表明内斜视。
- 向下运动表示上斜视,向上运动表示下斜视。
- 对另一只眼睛重复该测试。
开眼试验可发现隐斜视。该试验应在注视近处(使用调节刺激)和远处物体的情况下进行,操作如下:
- 病人注视着他正前方的一个远处的物体。
- 检查员遮住他的右眼,几秒钟后才睁开。
- 缺乏运动表明存在斜视,尽管细心的检查者通常会在大多数健康个体中发现轻微的潜在偏差,因为真正的斜视很少见。
- 如果快门后面的右眼发生了偏斜,那么在睁开时,就会出现重新注视的动作。
- 右眼内收表示外隐斜,右眼外展表示内隐斜。
- 向上或向下的调节运动提示垂直隐斜视。隐性斜视与显性斜视不同,无法明确是一只眼下斜视还是另一只眼上斜视。
- 对另一只眼睛重复该测试。
该检查通常将覆盖测试与揭开测试结合起来,因此得名“覆盖-揭开测试”。
交替遮盖试验会破坏双眼融合机制,并揭示真正的斜视(隐斜视和斜视)。该试验应在遮盖-揭开试验之后进行,因为如果更早进行,则无法区分隐斜视和斜视。
- 右眼被遮住2秒;
- 将快门移至同侧眼睛并快速移至另一只眼睛 2 秒,然后来回多次;
- 打开快门后,检查者会观察眼睛恢复到原来位置的速度和平稳程度;
- 对于患有隐斜视的患者,在测试前后可以注意到眼睛的正确位置,而对于患有斜视的患者,则可以注意到明显的偏差。
棱镜遮盖测试可以准确测量斜视角度。操作步骤如下:
- 首先进行交替覆盖测试;
- 将度数递增的棱镜放置在一只眼睛前方,其底部朝向与斜视相反的方向(即棱镜的顶点朝向斜视方向)。例如,对于会聚性斜视,棱镜的底部朝外放置;
- 交替遮盖测试持续进行,随着棱镜效应增强,重新注视眼球运动的幅度逐渐减小;
- 研究一直进行到眼球运动中和的时刻。偏角等于棱镜的度数。
使用不同的图像进行测试
Maddox Wing 测试要求双眼分开注视近处物体(0.33 米),并测量隐斜视。该仪器的设计使得右眼只能看到白色垂直箭头和红色水平箭头,而左眼只能看到水平和垂直排列的数字。测量方法如下:
- 水平偏转:询问患者白色箭头指向哪个数字。
- 垂直偏差:询问患者红色箭头指向哪个数字。
- 评估斜视程度:要求患者移动红色箭头,使其与水平数字行平行。
Maddox 棒测试由几根圆柱形的红色玻璃棒熔接而成,透过玻璃棒,白点的图像会呈现出一条红色条纹。玻璃棒的光学特性使光束以 90 度角折射:如果玻璃棒水平放置,则线条垂直,反之亦然。测试步骤如下:
- 马氏杆放置在右眼前方。由于右眼前方的红线无法与左眼前方的白点光源融合,因此将两只眼睛分开。
- 分离度是通过使用棱镜合并两个图像来测量的。棱镜的底部朝向与眼睛偏斜方向相反的方向。
- 可以测量垂直和水平偏差,但无法区分隐斜视和斜视。
双眼视觉的层次
根据同视机的数据,双眼视觉分类如下。
- 第一级(同时感知)的测试方法是呈现两张不同但并非完全对立的图片,例如“笼中鸟”。要求受试者通过移动同视机的手柄将鸟放入笼中。如果两张图片不能同时看到,则表明存在抑制或严重弱视。“同时感知”一词具有误导性,因为两个不同的物体不可能被定位在空间中的同一位置。视网膜“竞争”是指一只眼睛的图像会主导另一只眼睛。其中一张图片比另一张图片小,因此它的图像会投射到中央凹上,而较大的图片会投射到旁中央凹上(因此会投射到眯着的眼睛上)。
- 第二级(融合)是指将两幅相似但细节上略有不同的图像融合成一幅的能力。一个典型的例子是两只兔子,其中一只没有尾巴,另一只拿着一束花。如果一个孩子看到一只长着尾巴的兔子和一束花,这表明存在融合。融合储备是通过移动同视细胞手柄来评估的,眼睛会协同或发散以维持融合。显然,融合储备较少的融合在日常生活中意义不大。
- 三度立体视觉(立体视觉)是指当同一物体以不同角度投射的两个图像叠加时,仍能保持深度感知的能力。一个典型的例子是水桶,它被感知为一个三维图像。
Использованная литература