1、用视野计与视力表对生理盲点测定法的改进作 者：指导老师：摘要：为了改进生理学实验教材中关于盲点测定方法，提高测量值的准确性，本研究采用了实验室通常具有的视野计和视力表进行改进，从理论上对改进方法做了说明，又通过对 10 名学生的测量，从实例上进行了比较分析，结果证明改进的方法对测量值有显著提高。关键词：视野计；视力表；盲点；Perimeter and visual testing chart to Improvements on physiological Blind spots measurement methodAbstract: In order to improve physiolog
2、y experiment teaching materials about blind spots measurement method and improve the accuracy of measurement .This study adopted the laboratory usually has a perimeter and visual acuity chart was improved, made a analysis of the improved method in theory. Through a survey of 10 students, has carried
3、 on the comparative analysis from the instance .Results prove that the improved method for measurement accuracy is improved significantly .Keywords：Perimeter；visual testing chart；Blind spots黄斑鼻侧约 3mm 处有一直径为 1.5mm 的淡红色区，为视盘，亦称视乳头，是视网膜上视觉纤维汇集向视觉中枢传递的出眼球部位，无感光细胞，故视野上呈现为固有的暗区，称生理盲点 1。关于生理盲点的测定方法在生理学实验 2
4、中有描述：（1）在黑板上和眼相平行的地方划一白色“+”字记号，受试者立于黑板前，使眼与“+”字的距离为 50 cm。用遮眼板遮住一眼，让受试者用另一眼目不转睛地注视“+”字。实验者将小白色目标物由“+” 字开始慢慢向所测眼的外侧移动，到受试者刚好看不见目标物时，就把目标物所在位置记下来。继续再将目标物慢慢向外侧移动，直到它刚又被看见时，再记下它的位置。由所记下的两个记号的中点起，沿着各个方向移动目标物，找出并记录目标物能被看见和看不见的交界点。将所记下的各点依次连接起来，就可以形成一个大致呈圆形的圈。此圈所包括的区域叫做盲点投射区域。（2）依据相似三角形各对应边成正比的定理，计算出盲点与中央凹
5、的距离和盲点的直径。参考图 1 及下列公式：图 1. 计算盲点与中央凹的距离和盲点的直径Fig.1 Calculate the distance the blind spots and the central fovea and the diameter of the blind spots）（节 点 到 黑 板 十 字 的 距 离 计 ）以节 点 与 视 网 膜 的 距 离 （距 离盲 点 投 射 区 域 与 十 字 的盲 点 与 中 央 凹 的 距 离 m501盲点与中央凹的距离（mm）= 盲点投射区域与十字距离 （15/500）公式（1）（节 点 到 黑 板 十 字 的 距 离 计 ）以
6、节 点 与 视 网 膜 的 距 离 （盲 点 投 射 区 域 的 直 径盲 点 的 直 径盲点的直径（mm）= 盲点投射区域的直径（15/500）公式（2）关于以上测量方法在实验中存在以下几方面的不足：（1）无法准确把握受试者的眼睛与黑板十字间的距离为 50cm，可能存在较大的误差范围。（2）无法保证受试者眼睛与黑板十字间的水平位置及垂直方向。（3）将所有受试者的节点与视网膜距离设为 15mm，与实际情况有误差，可能不同受试者的节点与视网膜距离不同。由于以上三个方面的原因，可能会造成实验结果的较大系统误差。有关盲点测定方法改进的文献很少，从 1980 年至今，仅查到 2 篇文献，而且文献改进方
7、法很粗糙，不能提高测量结果的准确性 3-4。基于此，本文研究者尝试用实验室通常具备的实验仪器来改进测量方法，提高测量结果的准确性。1、 实验原理及方法1.1 节点与视网膜距离测定节点与视网膜距离为 r，设 r1=15mm，r 2 为利用视力表推算距离。人眼黄斑中心锥细胞间的间隙不大于 0.001mm，每个锥细胞的直径大约为 0.003mm，被检查者能够对外界两点进行分辨的最小距离决定于视网膜上锥细胞的间距，若眼睛要分辨外界的两点，则至少要在两个兴奋的锥细胞之间间隔一个未受刺激的锥细胞，即该两点必须在视网膜上同时刺激不相邻的两个锥细胞，在视网膜上两个对应点各自引起兴奋的两个锥细胞的间距必须0.0
8、04mm。此时的视角称为最小视角，也是视力表的制定依据 5。我国常用的“E”字视力型视力表， “E”字的每条线的间距和每条线的宽度都是 1。视力检查就是通过眼睛辨别视力表上“E”字中平行线段来确定最小视角，衡量视角中心视力的高低。当人眼能看清 5m 远处的一个圆形的缺口或 E 字形上的开口（缺口或开口的距离为 1.5mm）的方向时，按简化眼计算，此缺口在视网膜像中的距离约为 5m，说明此眼视力正常，定为 1.0，同时也可以算出，当物像为 5m 时，由光路形成的两个三角形的对顶角即视角约相当于 1 分度（即 1） ，见图 2。因此，如果受试者在视角为 10 分度时才能看清相应增大了的视力表上标准
9、图形的缺口（相当于国际视力表上最上面一排图） ，则视力定为0.1；在表上还列出视力 0.2 至 0.9 时的逐步减小的图形 6。基于对顶等腰三角形相似原理，受试者移动与视力表距离，保持对视力表上 1.0“E”字开口的准确辨别的最远距离为 L，此时视网膜像中的距离约为 5m，那么节点与视网膜距离 r2=L（5/1500） 公式（3）图 2 视力表制定几何光学原理Fig. 2 Visual acuity chart formulate principle of geometrical optics1.2 视野计对盲点的测定图 3 视野计 Fig. 3 Perimeter将视野计上的眼眶托和托颌架卸
10、载，用双凹夹固定于试验支架上，保持眼眶托与视野计弧架中央圆盘中心水平、垂直、距离为 34cm（视野计弧架半径为 17cm） 。见图 3。测定右眼盲点（或左眼） ，将视野弧架至于右侧（或左侧）水平位置，如图 3。受试者如同视野测定一样，右眼（或左眼）盯着弧架中央圆盘中心的白点不动，测试者沿着水平弧架移动白色光标，记录下看不到光标的弧度值，几何光学原理见图 4。AC=34cm。图 4 视野计测量眼球盲点光学几何原理Fig. 4 Perimeter measuring eyeball blind spots principle of geometrical optics以下角度都是将角度制单位换算成
11、弧度制单位。DH 弧长（盲点的水平直径 B 1）=CE（节点与视网膜距离 r1）（AOB-AOM）/2 公式（4）HE 弧长=CE （节点与视网膜距离 r1）AOM /2盲点与中央凹的距离 Bd= DH 弧长/ 2HE 弧长. 公式（5）同样道理和方法，沿经度方向移动弧架，可以测出盲点在投射区弧架上垂直方向夹角度数3（ ） ，换算成弧度角单位，B 2（盲点的垂直直径）= 3B1/(（AOB-AOM）/2)。公式（6）为了便于说明，这里将利用生理学实验教材中黑板画十字架，距离 50cm 方法测定，按 r1 计算盲点距离和半径的实验测定法命名为 A 法。利用视野计和实验台支架固定距离 34cm 测
12、量，按 r1 计算盲点距离和半径的实验测定法命名为 B 法。利用视野计和实验台支架固定距离 34cm 测量，按 r2 计算盲点距离和半径的实验测定法命名为 C 法。按 C 法计算盲点距离和半径公式为：DH 弧长（盲点的水平直径 C1）= CE （节点与视网膜距离 r2）（AOB- AOM ）/2 公式（7）HE 弧长=CE （节点与视网膜距离 r2） AOM /2盲点与中央凹的距离 Cd= DH 弧长/2HE 弧长. 公式（8）同样道理和方法，沿经度方向移动弧架，可以测出盲点在投射区弧架上垂直方向夹角度数3（ ） ，换算成弧度角单位，C 2=3C1/(（AOB-AOM）/2)。公式（9）1.3
13、 误差分析B 法和 A 法比较：考虑 A 法中，眼睛与黑板十字距离误差 50mm，盲点与中央凹弧度最小设为 （按12照书本知识计算，盲点与中央凹距离约 3mm，节点与中央凹 15mm，盲点与中央凹弧度为 0.2，小于 ） ，盲点与中央凹投射区平均距离为 15cm，则 B 法对 A 法盲点与中央凹距离（盲点直径）纠正率： ，公式（10），）（纠 正 率 %23.41r501 ，）（纠 正 率 %39.271r4501纠正率越大，说明 A 法偏离 B 法的误差越大。也说明 B 法正确性越高。C 法对 A 法的纠正率： ，公式（10）1250r12）（）（纠 正 率 12450r12）（）（纠 正
14、率 纠正率越大，说明 A 法偏离 C 法的误差越大。也说明 C 法正确性越高。2 实验结果与分析2.1 实验结果抽查 10 名 20-23 岁大学生，男女各 5 名，视正常力在 0.6-1.2。用 A、B、C 法分别测量和计算每位受试者的左右眼睛。结果见表 1-表 3.A 法：d 1=水平第一次看不见光标距十字距离（cm ） ，d 2=水平第二次看见光标距十字距离（cm） ，d 3=盲点投射区垂直直径（cm） ，按公式（1）-（2）计算的：盲点与中央凹距离 Ad（mm） ，盲点水平直径A1，盲点垂直直径 A2B 法： 1=水平第一次看不见光标度数（） ， 2=水平第二次看见光标度数（ ） ，
15、3=盲点投射区垂直方向夹角度数（ ） ，按公式（4 ）-（6）计算的：盲点与中央凹距离 Bd（mm ） ，盲点水平直径 B1，盲点垂直直径 B2。C 法：对视力表上 1.0“E”字开口的准确辨别的最远距离为 L（cm） ，按公式（3）计算的 r2，按公式（7）-（ 9）计算的：盲点与中央凹距离 Cd（mm） ，盲点水平直径 C1，盲点垂直直径 C2。表 1 A 法测定盲点距离和直径的结果。Table 1 A method for determining the result of Blind spots distance and diameter受试者编号眼睛 d1（cm）d2（cm）d3（c
16、m）Ad（mm ）A 1（ mm）A 2（ mm）1 右 12 15 2.21 4.05 0.90 0.66左 12.5 15.7 2.35 4.23 0.96 0.712 右 13.4 18.4 3.68 4.77 1.50 1.10左 13.2 18.1 3.60 4.70 1.47 1.083 右 14.5 18.3 2.88 4.92 1.14 0.86左 14.2 17.4 2.42 4.74 0.96 0.734 右 14 19.3 4.02 5.00 1.59 1.20左 14.3 19.3 3.79 5.04 1.50 1.145 右 15.5 18.5 2.27 5.10 0
17、.90 0.68左 15.8 18.8 2.27 5.19 0.90 0.686 右 15.7 18.7 2.17 5.16 0.90 0.65左 15.1 18.1 2.17 4.98 0.90 0.657 右 15 19 2.90 5.10 1.20 0.87左 15.4 19.7 3.12 5.27 1.29 0.938 右 16.4 19.4 2.17 5.37 0.90 0.65左 16.2 19.4 2.32 5.34 0.96 0.709 右 17.2 21.4 3.23 5.79 1.26 0.97左 17 21 3.08 5.70 1.20 0.9210 右 18.3 21.
18、4 2.38 5.96 0.93 0.72左 18 21.4 2.62 5.91 1.02 0.78表 2 B 法测定盲点距离和直径的结果。Table 2 B method for determining the result of Blind spots distance and diameter受试者编号眼睛 1（）2（）3（）Bd（mm）B 1（ mm）B 2（ mm）1 右 24 31 5.16 3.58 0.84 0.62左 25 32 5.15 3.73 0.89 0.652 右 27 37 7.34 4.18 1.33 0.98左 27 37 7.35 4.12 1.31 0.9
19、63 右 29 37 6.06 4.30 1.03 0.78左 29 35 4.55 4.15 0.89 0.674 右 28 39 8.33 4.36 1.40 1.06左 29 39 7.58 4.40 1.32 1.005 右 31 37 4.55 4.45 0.83 0.63左 32 38 4.55 4.52 0.83 0.636 右 31 38 5.07 4.50 0.83 0.60左 30 37 5.06 4.35 0.83 0.607 右 30 38 5.80 3.58 1.08 0.78左 31 40 6.52 3.73 1.15 0.838 右 33 39 4.35 4.18
20、 0.83 0.60左 32 39 5.07 4.12 0.88 0.649 右 34 43 6.92 4.30 1.11 0.85左 34 42 6.15 4.15 1.06 0.8210 右 36 43 5.38 4.36 0.84 0.65左 36 43 5.39 4.40 0.92 0.71表 3 C 法测定盲点距离和直径的结果。Table 3 C method for determining the result of Blind spots distance and diameter受试者编号眼睛 L（ cm）r2（mm）Cd（mm）C 1（mm）C 2（ mm）1 右 430 1
21、4.33 3.42 0.80 0.59左 420 14.00 3.48 0.83 0.612 右 400 13.33 3.72 1.18 0.87左 380 12.67 3.48 1.11 0.813 右 460 15.33 4.40 1.05 0.80左 470 15.67 4.33 0.93 0.704 右 330 11.00 3.20 1.03 0.78左 350 11.67 3.42 1.03 0.785 右 440 14.67 4.35 0.81 0.62左 420 14.00 4.22 0.77 0.596 右 470 15.67 4.70 0.87 0.63左 480 16.00
22、 4.64 0.89 0.647 右 400 13.33 3.18 0.96 0.69左 350 11.67 2.90 0.89 0.658 右 320 10.67 2.97 0.59 0.43左 410 13.67 3.75 0.80 0.589 右 410 13.67 3.92 1.01 0.77左 380 12.67 3.50 0.90 0.6910 右 350 11.67 3.39 0.65 0.51左 390 13.00 3.81 0.80 0.62由表 3 可知， ，利用公式（11） ，可知 C 法对 A 法的纠正率为 6.47%73.7%。3.4r-122.2 统计分析对表 1-
23、表 3 中的盲点与中央凹距离 Ad、Bd 、Cd 的方差分析与 LSD 多重比较，相互间都有显著差异。表 4 盲点与中央凹距离的方差分析Table 4 Blind spots and central fovea distance Analysis of variance差异来源平方和 自由度 均方 F P组别 196.342 2 98.171 826.089 0.000误差 6.774 57 0.119 总和 203.116 59 对表 1-表 3 中的盲点水平直径 A 1、B 1、C 1 的方差分析与 LSD 多重比较，C 1 与 A 1 有显著差异，其它之间无显著差异。表 5 盲点水平直径
24、的方差分析Table 5 Analysis of variance of Blind spots level diameter差异来源平方和 自由度 均方 F P组别 0.502 2 0.251 6.292 0.003误差 2.273 57 0.040 总和 2.775 59 对表 1-表 3 中的盲点垂直直径 A 2、B 2、C 2 的方差分析与 LSD 多重比较，C 2 与 A 2 有显著差异，其它之间无显著差异。表 6 盲点垂直直径的方差分析Table 6 Analysis of variance of Blind spots vertical diameter差异来源平方和 自由度 均
25、方 F P组别 0.276 2 0.138 6.066 0.004误差 1.295 57 0.023 总和 1.571 59 对盲点水平直径A 1、B 1、 C 1进行配对性T检验，结果相互间都具有极显著差异，见表 7。表7 盲点水平直径A 1、B 1、C 1间的配对性T检验Table 7 Blind spots level diameter A 1, B 1, C 1 paired T test指标配对 T N PA 1与B 1、 11.202 19 0.000A 1与C 1 6.557 19 0.000B 1与C 1 4.334 19 0.000对盲点垂直直径A 2、B 2、 C 2进行配
26、对性T检验，结果结果相互间都具有极显著差异，见表 8。表8 盲点垂直直径A 2、B 2、C 2间的配对性T检验Table 8 Blind spots vertical diameter A 2, B 2, C 2 paired T test指标配对 T N PA 2与B 2、 11.060 19 0.000A 2与C 2 6.492 19 0.000B 2与C 2 4.294 19 0.0003、结论通过对本研究的A法、B法和C法的理论分析和对实例的统计分析，都表明B 法、C法都可显著提高A法对盲点与中央凹距离、盲点水平直径和垂直直径测量值的准确率，C法最为准确，而且C 法在一般实验室都具有可操作性，值得研究推过应用。参考文献1 姚泰,吴博威.生理学（第六版）M. 北京: 人民卫生出版社,2004,10.2 解景田,赵静.生理学实验M. 北京: 高等教育出版社,2006,4.3 苟正跃.关于盲点测定实验的改进生J. 生物学通报,1993,28(4):41.4 陈 其.平对盲点实验的拓展J. 生物学通报, 1993,28(4):41.5 陈宁宁.视力检查用投影光学系统设计的研究（学位论文）D .南京理工大学,2009,6.6 徐 国.标准对数视力表M .福州: 福建科学技术出版社,2011,9:2-8.
