臨床助理醫師生理學考點：簡化眼和視敏度

　　由于眼內有多個折光體，要用一般幾何光學的原理畫出光線在眼內的行進途徑和成像情況時，顯得十分復雜。因此，有人根據眼的實際光學特性，設計一些和正常眼在折光效果上相同、但更為簡單的等效光學系統或模型，稱為簡化眼。簡化眼只是一種假想的人工模型，但它的光學參數和其它特性與正常眼等值，故可用來分析眼的成像情況和進行其他計算。常用的一種簡化眼模型，設想眼球由一個前后徑為20mm的單球面折光體構成，折光指數為1.333;外界光線只在由空氣進入球形界面時折射一次，此球面的曲率半徑為5mm，亦即節點在球形界面后方5mm的位置，后主焦點正相當于此折光體的后極。顯然，這相模型和正常安靜的人眼一樣，正好能使平行光線聚焦在視網膜上(圖9-4)。

　　圖9-4 簡化眼及其成像情況

　　n為節點，AnB和anb是兩個相似三角形;如果物距為已知，就可由物體大小算出物像

　　大小，也可算出兩三角形對頂角(即視角)的大小

　　利用簡化眼可以方便地計算出不遠近的物體在視網膜上成像的大小。如圖9-4所示，AnB和and是具有對頂角的兩個相似的三角形，因而有：

　　其中nb固定不變，相當于15mm，那么根據物體的大小和它距眼的距離，就可算出物像的大小。此外，利用簡化眼可以算出正常人眼所能看清的物體的視網膜像大小的限度。檢查證明，正常人眼即使在光照良好的情況下，如果視網膜小于5μm，一般就不能引起清晰的視覺。這說明，正常人的視力或視敏度(visualacuity)有一個限度;要表示這個限度，只能用人所能看清的最小視網膜的大小，而不能用所能看清的物體大小表示，因為物像有大小與物體的大小有關，大致相當于視網膜中央凹處一個視錐細胞的平均直徑(但有些視錐的直徑可小于2μm)。

　　通常用業檢查視敏度的國際通用的視力表，就是近上述原理設計的。當人眼能看清5m處的一個圓形或E字形上相距1.5mm的缺口的方向時，按簡化眼計算，此缺口在視網膜像中的距離約為5μm(實際計算值為 4.5μm)，說明此眼視力正常，定為1.0;由圖9-4也可以算出，當物像為5μm時，由光路形成的兩個三角形的對頂角即視角約相當于1分度(即1');因此，如果受試者在視角為10分分度時才能看清相應增大了視力表上的標準圖形的缺口(相當于國際視力表上最上面一排圖)，則視力定為0.1;在表上還列出視力0.2至0.9時的逐步減小的圖形;但國際視力表上對這些相應圖形的大小設計是有缺點的，如相當于0.2視力的圖形比視力0.1的圖形小1/2，而相當于視力1.0的圖形只比視力為0.9時的圖形小了1/9。這種表示視力方法顯然不利于臨床上表示視力的改善程度，例如由原來0.9的視力改善為1.0，或由0.1的視力改善為0.2，雖然視力都增加了0.1，但其真正改善的程度并不一樣，因而不能作為統計處理的數據。為了避免這一缺點，我國有人設計了一種對數視力表(繆天榮，1966)，它把國際視力表上記為1.0的正常視力記為5.0，而將視角為10分度時的視力記為4.0，其間相當于視力4.1、4.2直至4.9的圖形，各比上一排形成的視角小=1.259……倍，而log=0.1;這樣，視力表上不論原視力為何值，改善程度的數值都具有同樣的意義。

　　眼的折光能力和調節能力異常 正常眼的折光系統在無需進行調節的情況下，就可使平行光線聚焦在視網膜上，因而可看清遠處的物體;經過調節的眼，只要物體的距離不小于近點的距離，也能在視網膜上形成清晰的像被看清，此稱為正視眼。若眼的折光能力異常，或眼球的形態異常，使平行光線不能在安靜未調節的眼的視網膜上成像，則稱為非正視眼，其中包括近視、遠視和散光眼。有些眼靜息時折光能力正常，但由于水晶體的彈性減弱或喪失，看遠物時的調節能力減弱，此稱為老視。

　　近視 多數由于眼球的前后徑過長(軸性近視)，致使來自遠方物體的平行光線在視網膜前即已聚焦，此后光線又開始分散，到視網膜時形成擴散開的光點，以致物像模糊。便近視看近物時，因這時聚焦的位置較平行光線時為后，因而眼無需進行調節或進行較小程度的調節，就可在視網膜上成像;這就使近視能看清近物，且遠點比正常眼還要近。糾正近視眼的方法是在眼前增加一個一定焦度的凹透鏡片，使入眼的平行光線適當輻散，以便聚焦位置移后，正好能成像在視網膜上;這樣使遠物可以看清，而近物則像正常眼一樣，依靠眼睛自身的調節能力。近視也可由于眼的折光能力超過正常，使平行光線成像在位置正常的視網膜之前，這種近視特稱為屈光近視。

　　遠視 由于眼球前后徑過短，以致主焦點的位置實際在視網膜之后，這樣入眼的平行光線在到達視網膜時尚未聚焦，也形成一個模糊的像，引起模糊的視覺。這時，患者在看遠物時就需使自己的調節能力，使平行光線能提前聚焦，成像在位置前的視網膜上。由此可見，遠視眼的特點是在看遠物時即需動用眼的調節能力，因而看近物時晶狀體的凸出差差不多已達到它的最大限度，故近點距離較正常人為大，視近物能力下降，糾正的方法是戴一適當焦度的凸透鏡，使看遠時不需晶狀體的調節亦能在像在視網膜上，于是通過調節能力就可像正視眼一樣用來看近物了。

　　散光 正常眼的折光系統的各折光面都是正球面的，即在球表面任何一點的曲率半徑都是相等的。如果由于某些原因，折光面(通常見于角膜)在某一方位上曲率半徑變小，而在與之相垂直的方位上曲率半徑變大(相當于在一個硬的桌面上輕壓一個乒乓球時，球面的曲率半徑在垂直的方位上變小，在橫的方位上變大一樣)，在這種情況下，通過角膜不同方位的光線在眼內不能同時聚焦，這會造成物像變形和視物不清。這種情況屬于規則散光，可用適當的柱面鏡糾正，后者的特點正是互相垂直方位上具有不同的曲率半徑，當它和角膜的曲率半徑改變大小相抵消時，使角膜的曲率異常得到糾正。