作者：燕振国，褚仁远，孙熠，岳红云，马岩梅，张小广
作者单位：1.兰州军区兰州总医院 眼科中心，甘肃 兰州 730050;2.上海复旦大学附属眼耳鼻喉科医院 眼科，上海 200031;3.兰州军区空军医院 眼科，甘肃 兰州 730000
【摘要】 目的 研究飞行员招生(招飞)体检中正常视力人员在亮背景下不同对比度的视力和反应时间，评估特殊职业选拔时不同对比度视力测量的重要性。方法 2007年9月至2007年10月在陕西、甘肃两省参加兰州军区空军招飞体检初检视力达标人员1062例(2124眼)，用多功能电子视力测量仪(MFVA-100)在暗室中先后测试亮背景下对比度为100%、25%、10%、5%时的logMAR视力和反应时间，检测值按对比度进行分组。应用SPSS 11.5统计软件进行计量资料组间配对t检验及相关分析。结果 随对比度的下降，各组视力呈下降趋势，低对比度组视力明显低于高对比度组(P<0.01)。100%对比度组视力与25%、10%、5%对比度组视力呈正线性相关(P<0.01)。随着对比度的降低，各组视力的波动幅度增加，对比度5%时组内波动最大。反应时间随对比度的下降而延长。结论 在招飞体检中结合使用视敏度检查和对比度视力检查是有价值的。招飞体检中正常视力人员的对比度视力具有一定特点，能够为军、警等特殊职业的选拔提供依据。
【关键词】 视力;对比度;反应时间;人员选拔
Study of visual acuity and reaction time at different contrast levels with a bright background for army aviation candidates
YAN Zhenguo*， CHU Renyuan， SUN Yi*， et al.
* Department of Ophthalmology， General Hospital of Lanzhou Military Command， Lanzhou China， 730050
[Abstract] Objective To investigate the visual acuity and reaction time at different contrast levels with a bright background for selecting aviation cadets and to evaluate the significance of different contrasts on visual acuity measurements in the selection of personnel for a career requiring special skills. Methods One thousand sixty-two students (2124 eyes) with normal visual acuity who had been selected as aviation cadets in Shanxi province and Gansu province during 2007-09 to 2007-10 were enrolled. logMAR visual acuity and reaction time were measured at four contrast levels (100%， 25%， 10%， 5%) with a bright background in dark room with a multi-functional visual acuity tester (MFVA-100). A paired-samples t-test and linear regression analysis were used to analyze the data with SPSS 11.0 statistics software. Results Visual acuity decreased gradually with a decrease in the contrast level. Visual acuity at low contrast was significantly worse than that at high contrast (P<0.01). The visual acuity at 100% contrast was linearly related to that of any other contrast level (P<0.01). Fluctuating differences in visual acuity and reaction times increased with a decrease in contrast level. Conclusion It is beneficial to adopt a contrast sensitivity test as a supplement to visual acuity examinations in the selection of aviation cadets. The results can provide information to assist in the selection of personnel for some careers requiring special skills.
[Key words] visual acuity; contrast sensitivity; reaction time; personnel selection
飞行员选拔体检中，视力标准非常严格，要求单眼裸眼视力达到1.0以上。目前对招飞人群屈光状态、淘汰原因等方面已有诸多研究，但对招飞中视力合格人员不同对比度下视力变化的大样本研究较少。传统的视力检查是通过高对比度的“E”或“C”字型视标进行的，它很难反映人眼在低对比度环境条件下(如云、雾、烟尘等情况)的分辨能力。本研究通过对空军招飞视力达标人群亮背景下不同对比度的视力和反应时间进行检查和分析，试图为空军选拔飞行员体检中更准确地进行视力的检测和筛选提供依据。
1 资料和方法
1.1 一般资料 2007年9月至2007年10月在陕西、甘肃两省参加兰州军区空军招飞体检初检视力达标人员1062例(2124眼)。参检人员均为男性，年龄17～19岁，平均(18.0±0.6)岁。C字母视力表检测单眼裸眼视力>1.0。所有达标人员均无眼部疾病、外伤史、手术史及全身系统性疾病。
1.2 检查方法 对1062例参检人员使用中国深圳亮晴公司和美国波士顿新英格兰视光学院合作生产的多功能电子视力测量仪(MFVA-100)检测对比度视力。在同一暗室环境中，每名参检人员在亮背景下(屏幕亮度约260 cd/m2)检测对比度为100%、25%、10%、5%时的视力，选择黑色视标，视屏背景为白色，初始视力值设定为0.1(logMAR视力)，视标显示时间为5 s。测量时，参检人员口述，由检查者通过键盘输入答案，MFVA视力测量仪自动计算出视力值和反应时间。视力值采用logMAR记录法。所有检查均由同一检查者进行。
1.3 统计学方法 应用SPSS 11.5统计软件进行计量资料组间配对t检验及相关分析。
2 结果
2.1 不同对比度下的视力变化 在亮背景下，随对比度下降视力呈下降趋势，对比度为100%时对比度视力最佳，为-0.1853±0.1035，25%、10%和5%对比度时视力分别为0.1161±0.1390、0.2262±0.1450、0.3161±0.1662，低对比度视力明显较高对比度视力差，25%对比度与100%对比度下视力的差异即有显著的统计学意义(P<0.01)，随着对比度的下降，这种差异更加显著(P<0.01)。随着对比度的降低，各组对比度视力的波动幅度增加，对比度5%时波动幅度最大。对比度100%、25%、10%、5%的视力波动差值分别为0.37、0.51、0.63、0.77。
2.2 100%对比度组视力与亮背景25%、10%、5%对比度组视力均呈正线性相关(P<0.01)，r分别为0.635、0.571、0.615;以100%对比度组视力为自变量X，以25%、10%、5%对比度组视力为因变量Y，得到直线回归方程分别为：■=0.173+0.891X、■=0.286+0.782X、■=0.433+0.857X。
2.3 不同对比度下的反应时间 对比度100%、25%、10%、5%的反应时间分别为(2.01±0.53)s、(2.45±0.47)s、(2.67±0.28)s，(2.79±0.42)s。随着对比度的下降，反应时间不断延长，10%对比度时的反应时间与5%时差异无统计学意义(P>0.05)，其余各对比度间差异均有统计学意义(P<0.05)。随着对比度的降低，反应时间的波动幅度增加，对比度100%、25%、10%、5%的反应时间波动差值分别为1.93 s、2.35 s、2.57 s、2.81 s。
3 讨论
在视功能中，最重要的是形觉，但视力表测定具有许多局限性。首先，它所反映的仅仅是黄斑部对高对比、小目标的分辨能力，而我们的日常生活环境是由大量大小、形状、颜色、对比度不同的物体组成。对比敏感度(contrast sensitivity，CS)不但能反映人眼对细小、高对比度目标的分辨能力，而且也反映对粗大、低对比度目标的反映能力。
对比敏感度指人眼在不同空间明亮对比下的分辨物像能力，包括空间对比敏感度(spatial contrast sensitivity，SCS)和时间对比敏感度(temporal contrast sensitivity，TCS)。就一般而言，在同一空间频率，人眼所能识别的最小对比度成为对比敏感度阈值。将不同的空间频率作为横坐标，对比度值(contrast sensitivity function，CSF)作为纵坐标，便可绘制出一条对比敏感度函数曲线，正常人此曲线呈倒“U”形。1968年，Campbell和Robson在通过对比观察后提出，视觉系统是由一系列独立的神经通道组成，主要有司物像精细分辨X通道(持续性通道)和司运动与物像粗略分辨的Y通道(瞬时通道)。普通视力检查仅仅检测了其中一个通道的功能。在对比敏感度检查中，低频区主要反映视觉对比度情况，高频区主要反映视敏度，中频区则反映视觉对比度和中心视力的综合情况[1]。对比敏感度比视力更能全面、客观地评价视功能。
对比敏感度与年龄、屈光状态、瞳孔直径等因素有关。既往研究发现，在40岁之前年龄与对比敏感度呈正相关，40岁左右对比敏感度开始下降[2-3]。高度近视眼和弱视眼的对比敏感度存在异常，且与病变程度呈正相关[4-6]。因此，年龄和屈光状态会影响对比敏感度的检测。我们选取17～19岁年龄段、裸眼视力>1.0这一特定人群进行检测，将年龄和视力控制在一定范围，尽可能降低年龄和屈光状态等因素对检测的影响，以保证研究结果的稳定性和可靠性。
在我们的研究中，亮背景下对比度为100%时对比度视力最佳，25%、10%次之，5%时最差。随着对比度的降低，视力渐趋下降，个体差异增大，高对比度下对比度视力明显优于低对比度视力。以上结果表明，标准视力正常并不代表其低对比度视力和反应时间一定正常。同时，随着对比度的下降，辨识物体的反应时间延长。相关性统计结果证实：人眼对细小目标的分辨能力随着对比度的降低而下降，而对粗大目标的分辨能力受对比度变化的影响较小。
目前，我军飞行员入伍体检时视力检测选用的是传统的国际标准视力表，只检测高对比度下人眼最小分辨率，却不能检测低对比度下人眼的辨识能力[7]。按照中国人民解放军军事训练和考核大纲要求，部队除了日常正常操课外，还需要具备不同环境条件下的战斗力。在夜间、刮风、下雨、雾天等低对比度条件下，军事人员能否完成训练科目，达到实战要求，在视功能方面应具备必要的条件。国内外对于对比敏感度的研究一般采用保持空间频率不变，改变对比度方法来测定刚能识别目标时的对比度(阈值)，本研究则选择另一种方法，即保持对比度不变，测定刚能辨识目标时的空间频率，应用多功能电子视力测量仪(multi-functional visual acuity tester MFVA-100)测试招飞视力合格人员在亮背景下不同对比度的视力和反应时间，分析各自的变化规律，评估在某些特殊职业选拔时引入低对比度视力测量的重要性。
在相同的对比度条件下，能够分辨目标的能力强弱可以通过测定刚能辨识图形的空间频率的阈值来表示，而阈值的高低则反映着视网膜细胞对于低对比度目标的识别功能强弱，相对于传统的统一背景条件下的视标识别能力，是一种更精细的检查视功能的方法。
我们的研究在国内首次就特定人群亮背景下不同对比度的视力进行了大样本的检查和分析，但是由于招飞体检时间有限，未能对暗背景下不同对比度视力进行检测，从而未能更深入地分析不同背景下不同对比度视力间的联系和变化规律。在后续的研究中，我们还会进一步针对不同人群进行更大范围、更深入的研究，以此为基础构建更为全面和系统的数据库，以此作为临床和科研工作中评价及筛选对比度视力的依据，并为军、警等其他对视力有高要求的特殊职业的查体界定标准。
【参考文献】
[1] 李凤鸣. 眼科全书[M]. 北京：人民卫生出版社，1996：761-764.
[2] Norcia AM， Tyler CW. Development of contrast sensitivity in the human infant[J]. Vision Res，1990，30(10)：1475-1486.
[3] 袁援生. 年龄与对比敏感的关系[J]. 眼科研究，1987，5(3)：144.
[4] 王光霁. 不同对比度视力表及其临床应用[J]. 眼视光学杂志，1999，1(1)：10-12.
[5] 鲍连云，何伟，刘文辉，等. 屈光性弱视与屈光参差性弱视对比敏感度变化的比较[J]. 眼科研究，2001，19(2)：147-149.
[6] Jimenez JR， Ponce A， del Barco LJ， et al. Induced aniscikonia diminishes binocular contrast sensitivity and binocular summation[J]. Optom Vis Sci，2004，81(7)：559-562.
[7] 尹国朝，范春明，刘如海，等. 飞行人员视力情况调查分析[J]. 海军医学杂志，2008;29(1)：58-59. |
