眼底的许多疾病在形态上均表现出三维的变化[1]。近年来,随着眼底照相机的普及,立体眼底摄影受到了重视。
临床上应用的眼底立体摄影方法按其性质可分为二类[2]:续贯立体摄影法(续贯法)和同时立体摄影法(同时法)。续贯法在拍摄立体像对时,需先后曝光两次,有一时间上的间隔,容易受到患者、拍摄人员和眼底照相机等诸方面因素的影响。同时法一次曝光后拍摄2张具有视差(parallax)[3]的像片,在准确性、可重复性、经济效益及患者的舒适度上均比续贯法优越[4]。但因同时立体眼底照相机价格昂贵,故目前大部分眼科仍然使用最普通的续贯立体视盘摄影法[3,4]。
本研究旨在开发一种Fresnel双棱镜分像装置(Fresnel biprism separator),将其加入到普通眼底照相机光路中进行眼底同时立体摄影,并分析其立体像质和可靠性,以期找到一种可在普通眼底照相机上应用的简便易行的同时立体摄影法。
对象和方法
一、Fresnel双棱镜分像装置及其原理
1.装置:6△的Fresnel双棱镜(由2个6△的小棱镜组成,底对底、顶朝外排列),取其中间直径12 mm的圆形部分,制成图1。拍摄时将Fresnel双棱镜插入到眼底照相机屏障滤片的位置。
2.成像原理 Fresnel双棱镜分像装置中有一对小棱镜,其作用是将同一目标形成一对具有微量侈开(disparity)[3]的立体像。其立体基础(stereobase)及各分像距照相光路中心轴的距离约为2.5 mm。图2为Fresnel的成像光路,图3为国外文献报道的普通双棱镜同时立体摄影法的成像光路[3,4]。
图2 Fresnel法的成像光路示意图
图3 普通双棱镜法的成像光路示意图
在眼底相机光路中分别加入和不加入这种Fresnel双棱镜后,拍摄一直径3mm的方格和圆形物。其目的是检查本方法的畸变(distortion)程度。畸变是由于透镜对物体各点的放大率不同而致,一正方形或圆形物体,可由透镜造成边缘部分向内弯曲(负畸变)或向外弯曲(正畸变),本实验未加Fresnel双棱镜,拍摄时可见方格有轻微的正畸变;加入后方格的畸变基本消失,即Fresnel双棱镜分像有轻微的负畸变。
二、拍摄对象
正常人26例(26只眼),拍摄双眼像,随机取一眼像分析,男性15例,女性11例,年龄17~64岁,平均35.7±16.2岁,眼屈光度+2.50~-3.75 D,平均-0.32±1.93 D。
三、拍摄方法
本研究使用Topcon TRC-50VT眼底照相机,照相视场35°。拍摄白光彩色像片时使用柯达21°彩色胶卷,闪光能量50W/S。拍摄530 nm单色光黑白像时,使用乐凯21°黑白胶卷,闪光能量300 W/S。被拍眼以0.5%托品酰胺充分散瞳后,同一名摄影人员拍摄全部像片。先以续贯法拍摄2张,再将制好的Fresnel双棱镜插入到屏障滤片的位置拍摄1张。白光彩像和单色光黑白像先后拍摄。
四、像质评估
1.立体像质:26只眼的视盘像片放大5倍冲洗,Fresnel法的白光彩像和单色光黑白像各1张,续贯法的白光彩像和单色光黑白像各一对。同一研究人员戴+5.50 D球镜片后观察视盘的立体像片,按其立体效果分成三等(Greenfield分级法)[2],视盘上、下、鼻、颞4个象限均有立体效果者为好,2或3个象限有立体效果者为一般,2个象限以下者为差。
2.清晰度:3名研究人员各自观察各眼视盘,分别以Fresnel法拍摄白光彩色像片和单色光黑白像片,将视盘、视杯边缘及表面小血管的清晰度进行比较,选出较清晰的一张。
五、视盘结构参数的测定
测量人员观察视盘的立体像片,在视盘和视杯交界处、血管方向改变的转折处,定出8个点。像片由彩色激光扫描仪输入计算机数字图像分析系统,但不做图像处理。计算机根据预定的8个点,自动计算出径线上或面积内的象素点数,并按Littman公式得出实际值。每一张像片的视盘结构参数均测量3次,取其平均值进行分析。
表2 白光彩像二种方法的视盘结构参数比较
方法 视盘横径(mm) 视杯横径(mm) 杯/盘横径 Fresnel法 1.775±0.331 0.849±0.282 0.476±0.149 续贯法 1.746±0.351 0.727±0.276 0.412±0.150 t值 0.306 1.576 1.542 P值 >0.05 >0.05 >0.05 方法 视盘直径(mm) 视杯直径(mm) 杯/盘直径比 Fresnel法 1.903±0.287 0.872±0.288 0.458±0.140 续贯法 1.865±0.285 0.732±0.259 0.395±0.134 t值 0.479 1.845 1.658 P值 >0.05 >0.05 >0.05 方法 视盘面积(mm2) 视杯面积(mm2) 盘沿面积(mm2) Fresnel法 2.703±0.949 0.826±0.357 1.883±0.439 续贯法 2.710±0.978 0.738±0.330 1.977±0.486 t值 0.262 0.926 0.888 P值 >0.05 >0.05 >0.05
表3 单色光黑白像二种方法的视盘结构参数比较
方法 视盘横径(mm) 视杯横径(mm) 杯/盘横径 Fresnel法 1.781±0.297 0.872±0.256 0.480±0.125 续贯法 1.694±0.322 0.711±0.261 0.398±0.154 t值 1.013 2.255 2.112 P值 >0.05 <0.05 <0.05 方法 视盘直径(mm) 视杯直径(mm) 杯/盘直径比 Fresnel法 1.912±0.280 0.879±0.226 0.461±0.116 续贯法 1.818±0.296 0.709±0.244 0.382±0.141 t值 1.176 2.607 2.203 P值 >0.05 <0.05 <0.05 方法 视盘面积(mm2) 视杯面积(mm2) 盘沿面积(mm2) Fresnel法 2.715±0.938 0.899±0.381 1.814±0.339 续贯法 2.685±0.956 0.701±0.308 2.074±0.477 t值 0.871 2.063 2.148 P值 >0.05 <0.05 <0.05
结果
一、Fresnel法和续贯法的立体像质比较
26只眼视盘的白光彩像和单色光黑白像,共52对立体像片。Fresnel法拍摄的像片中,立体效果好的38对,占73.1%;差的6对,占11.5%;一般的8对,占15.4%。续贯法拍摄的像片中,好的16对,占30.8%;差的10对,占19.2%;一般的26对,占50.0%。经Ridit法分析,Fresnel法的总体立体像质优于续贯法,差异有显著性(U=3.49, P<0.01)。
二、Fresnel法拍摄的白光彩像与单色黑白像的清晰度比较
加入Fresnel双棱镜后拍出的像片清晰度下降(图4),单色光拍摄时视盘像质改善。3名研究人员共78人次的选择中,选择单色光黑白像片比白光彩色像片清晰的有50人次,占64.1%;选择白光彩色像片比单色光和黑白像片清晰的为12人次,占15.4%;两者差异有显著性(U=6.24, P<0.01)。选择两者一样的为16人次,占20.5%。
三、不同瞳孔直径对Fresnel法立体像质的影响
瞳孔直径<7 mm,无一例拍出好的立体像质;瞳孔直径≥7 mm时,好的立体像质占95.0%,另2例像质一般(表1)。
表1 不同瞳孔直径时Fresnel法的立体像质等级分布
四、Fresnel法与续贯法拍摄白光彩照时视盘结构参数测量值比较
Fresnel和续贯法分别拍摄白光彩照时,视盘的横径、直径及面积,视杯的横径、直径及面积,盘沿面积及杯/盘横径比和直径比等9个参数测量值的差异均无显著性(t检验,P>0.05),但Fresnel法测量值的变异系数小于续贯法(表2)。
五、Fresnel法与续贯法拍摄单色光黑白像时视盘结构参数测量值比较
Fresnel法与续贯法拍摄530 nm单色光时,视盘的直径、横径和面积3个参数的测量值差异无显著性。而视杯的面积、直径及横径,盘沿面积、杯盘横径比及直径比等6个参数的测量值差异有显著性t检验P<0.05(表3)。
[1] [2] 下一页 |