C字視力表與E字視力表在視力測量方面的比較 摘要
長期以來,我國一直沿用E字形視力表,而國際通用視力表是C字形視力表.兩種視力表在設(shè)計和使用中存在一些差易,這些差異是值得我們仔細研究及思考的問題.本文著重分析了兩種視力表在設(shè)計和實際使用中的區(qū)別,通過理論和實際病例的分析及實驗數(shù)據(jù)來對此進行論證,提出一些看法以供討論.
1 理論分析
人眼能分辨出兩點間最小距離是的視角是1′視角,其為外界物體兩個端點與眼結(jié)點間的延線在眼前形成的夾角 .
斯耐侖（Snellen）最初設(shè)計的視力表,是以5倍的1′視角作為視標(biāo)的周邊范圍尺寸,而目前使用的各種視力表,其設(shè)計原理就是以此為基礎(chǔ) .目前,常用的兩種視力表E、C表也是以此為基礎(chǔ)而設(shè)計的.然而這兩種視力表在設(shè)計方面卻存在著一些差異,E字視標(biāo)是以正方形為周邊范圍尺寸,正方形E字視標(biāo),4個方向雙開口.而C字視標(biāo)是以圓作為周邊范圍尺寸,環(huán)形C視標(biāo)8個方向單開口.并且,E視標(biāo)C視標(biāo)在各方向的視角上、在實際占用面積,陰影部分面積,缺口部分面積上都存在差異,下面對此逐一進行討論.
1.1 視標(biāo)各方向的視角
C視標(biāo)是一個半徑相等的圓,只要視標(biāo)的任意一個方向是標(biāo)準(zhǔn)5′視角,則該視標(biāo)在360度方向中的任意一個方向一定是標(biāo)準(zhǔn)的5′視角.如圖1（1）.
E視標(biāo)則不同,由于采用了正方形,因此,E視標(biāo)在不同方向上的視角也各不相同.如圖1（2）.設(shè)E視標(biāo)的長度為α,寬度為b,并且α=b=i.根據(jù)勾股定律可得,其對角線c的長度等于：
因此,當(dāng)E視標(biāo)水平和垂直均為5′視角時,兩個對角線卻為7.06′視角,從式（1）中可以看出,視標(biāo)對角線的長度相當(dāng)于視標(biāo)長和寬的1.414倍.所以當(dāng)E字視標(biāo)出現(xiàn)斜向時,視標(biāo)的高度不在是正方形的長和寬,而是正方形的對角線,對角線的長度大于視標(biāo)長度和寬度,大于5′視角1.414倍,因此較為容易判斷視標(biāo)此時為斜向,在此基礎(chǔ)上判斷它的四個開口方向是不是就會變的較為容易了呢?
1.2 缺口的設(shè)計
C視標(biāo)是以環(huán)形為基礎(chǔ),環(huán)形寬度為1′視角,而缺口的長度和寬度都是1′視角,其設(shè)計符合人眼最小視角為1′視角.而E視標(biāo)以正方形為基礎(chǔ),采用了兩個寬度為1′視角,長度為4′視角的缺口[見圖2（2）中Z處]. E視標(biāo)的兩個開口寬度占據(jù)了整個視標(biāo)5′視角中的2′視角,而長度占據(jù)了視標(biāo)5′視角中的4′視角.
C視標(biāo)分辨的是黑色圓環(huán)下的一個小方形白色缺口的所在方向,而E視標(biāo)分辨的是黑色背景下的兩段白色線條.從物理光學(xué)的角度考慮,前者取決于一個小方形白色缺口在人眼視網(wǎng)膜上衍射成像的結(jié)果,后者則是分辨兩條白色線條在視網(wǎng)膜上衍射成像的疊加結(jié)果,兩者有較大差別.
在檢查視力時,往往是以同排視標(biāo)的判斷準(zhǔn)確率來衡量和確定視力情況.因此,開口方向越多,想要準(zhǔn)確判斷每個視標(biāo)開口方向的概率就越低,檢查的精度也就越高.E字視力表只有4個方向,概率為25%,而C字視力表8個開口方向,概率降低到12.5%.
而在視光學(xué)上來看,我們要將情況分為單光和散光兩種情況來考慮,這是因為散光眼對不同方向上的缺口判斷的情況是不同的,這是因為散光眼各個方向上的屈光度不一樣所致.我們知道,當(dāng)散光眼在看散光板時,最清晰的線條是垂直于散光軸向相的那根.因此散光眼在判斷視標(biāo)的缺口時,肯定只對與散光方向垂直的缺口容易判斷.
E視力表中的四個開口方向一旦有兩個能被判斷,剩下的概率就有50％了.對于C視力表來說即使有兩個方向的開口可以被辨認(rèn),還有六個方向的開口,這時候的概率為16.7％.
1.3 視標(biāo)占用面積、缺口面積和陰影部分的面積
設(shè)C視標(biāo)外圓的直徑,E視標(biāo)的邊長 和 都等于 .C視標(biāo)內(nèi)圓半徑為 ,外圓半徑為 .
由C視標(biāo)的設(shè)計原理可得,內(nèi)圓半徑r1=3i/10,外圓半徑為r2=i/2,缺口處長度g和寬度c都等于i/5,如圖2（1）、（3）.
C視標(biāo)占用面積為Scz：
1.4相同占用面積時,C視標(biāo)直徑與E視標(biāo)長寬之間的關(guān)系
通過各種計算可以看出：
1． 由于E視標(biāo)采用了正方形為周遍范圍尺寸,因此,其對角線的長度為正方形長和寬的1.414倍；而C視標(biāo)采用了圓為其周遍范圍尺寸,360各個方向上的長度均相等.
從實際占有面積、陰影部分面積、缺口部分面積的計算上可以看出,E視標(biāo)的各面積均大于C視標(biāo).我們利用幾何知識不難證明,平面圖形的面積越大它的周長就越長,相映的周遍范圍尺寸也隨之增加,周邊范圍尺寸的增加會使各個方向上的視角也隨之改變.例如：通過計算,E視標(biāo)缺口部分面積是C視標(biāo)的8.199倍,從圖3中我們可以看到,C視標(biāo)的缺口大致為正方形,而E視標(biāo)的缺口是由兩個面積和形狀完全相同的長方形組成.
2． 每個長方形的寬度與C視標(biāo)缺口的邊長相等,但是它長度卻是C視標(biāo)缺口邊長的4倍.從兩種視標(biāo)的寬度上看,所占視角完全相同,但是從長度上看E視標(biāo)所占視角是C視標(biāo)的4倍.值得注意的視E視標(biāo)的兩個缺口占用了2′視角.
不難看出由于E視標(biāo)在占有面積、陰影部分面積和缺口面積上均大于C視標(biāo),而各方向上的視角不是等于就是E視標(biāo)大于C視標(biāo),因此從理論上可以看出,E視標(biāo)較C視標(biāo)容易辨認(rèn).
3．從1.4的計算中不難看出,C視標(biāo)要想達到E視標(biāo)相同的面積,其直徑要相應(yīng)增加1.1286倍,視角也隨之增加1.1286倍,辨認(rèn)的難度也會隨之降低.因此進一步證明了面積的增加,會導(dǎo)致周遍范圍尺寸的增加,造成全部或者部分視角的增加.
2 實例說明
在實際工作中我們對比了兩種視力表的差距,發(fā)現(xiàn)對于沒有散光或散光已經(jīng)全部矯正的情況下,兩種視力表的差距僅僅相差一行或者兩行,E視力表的視力檢查好于C視力表.但是對于散光患者來說,如果散光沒有進行矯正,那么隨著散光度數(shù)的增加,兩種視力表的差距就越加明顯.
在所有的屈光不正患者中,散光患者占總屈光不正患者總數(shù)85%以上.由于散光眼在各個方向上的屈光度不一致,因此,當(dāng)散光患者分辨開口方向時,對各種方向的反應(yīng)也是不一樣的.例如：180度方向的近視性散光,對于垂直方向的開口容易分辨,但是,對于斜向和水平方向的開口判斷比較困難.由于散光眼對兩種視標(biāo)開口方向的判斷有較大差距,因此C、E兩種視力表在驗光精度上的優(yōu)劣將表現(xiàn)的更加明顯.
下面例子,是在同一臺綜合驗光儀器上,使用同一臺投影儀中的兩種視標(biāo)進行對比.因此環(huán)境因素一樣（即同人,同設(shè)備,同距離,同空間,同照度, 同球鏡度） ,但是在有無散光度的兩種情況下對比兩種視標(biāo)的差距.驗光程序是使用完全相同步驟的標(biāo)準(zhǔn)化驗光,光度確定采用黃斑中心視力光度標(biāo)準(zhǔn).
例1：吉xx,女,1966年生,裸眼檢查,E表視力為單眼視力均為1.5,雙眼視力為2.0.C表視力為R：0.8, L：1.0 雙眼為1.2.經(jīng)綜合驗光確定黃斑中心視力光度為：
R：0.00DS=-0.50DC*95 矯正視力 C表 1.2 雙眼1.5 E表1.5 雙眼2.0
L：-0.50DS 矯正視力 C表1.2 E表1.5
（注：右眼分辨C表1.0行時,無法分辨斜向開口）
本例中可以看出,以E表進行裸眼視力檢查,可以得出視力正常的結(jié)論.然而,使用C表后,右眼視力下降較為明顯,因為右眼有-0.5DC*90的散光,由于無法判斷斜向開口,因此視力較左眼低.可見即使對于輕度屈光不正者,在使用兩個表進行檢查時結(jié)果也會有明顯差異的.
例2：紀(jì)xx,女,1973年生 Lasik術(shù)后視力不佳,經(jīng)手術(shù)醫(yī)院視力檢查,裸眼視力為R：1.0 L：0.8（使用E表）.后經(jīng)C表檢查,裸眼視力為R：0.5 ,L：0.3.2003年4月7日（術(shù)后兩周）第一次驗光,黃斑中心視力光度為：
R：-0.00DS=-0.75DC*180 矯正視力 C表1.0- E表1.2
L：+0.25DS=-1.25DC*175 矯正視力 C表1.0- E表1.2
經(jīng)鼓樓醫(yī)院檢查,裸眼視力R：1.0 L：0.8 （E表）與手術(shù)醫(yī)院的檢查結(jié)果相同.然而,再次用C字視力表檢查后裸眼視力仍然只有0.5和0.3.5月29日（屈光手術(shù)兩個月后）驗光結(jié)果黃斑中心視力光度為：
R：-0.50DS=-1.00DC*180 矯正視力 C表1.2 E表1.5
L：-0.50DS=-1.25DC*175 矯正視力 C表1.2 E表 1.5
然而,此驗光結(jié)果去掉散光后E表視力為R：1.0 L：1.0,C表視力為R:0.6,L:0.4.但是,如果僅僅去掉球鏡光度,C表檢查單眼視力只下降到0.9.
（注：散光去掉后,左右眼對C表中的斜向開口判斷不清）
此例最終檢查為輕度近視聯(lián)合順規(guī)散光.這一例在兩個醫(yī)院同樣使用的是只有水平和垂直四個方缺口的E字視標(biāo),視力的檢查結(jié)果分別達到1.0和0.8.但是,在使用了有斜向開口的C字視標(biāo)后,由于無法判斷斜向開口,致使視力降至0.5和0.3.經(jīng)過驗光確定為復(fù)性近視散光.
例3．陳xx,女,1966年生 經(jīng)綜合驗光
R：-2.25DS=-0.75DC*45 矯正視力 E表1.2 C表0.9
L：-2.25DS=-1.25DC*135 矯正視力 E表1.2 C表0.9
去掉散光后
R：-2.25DS 矯正視力 E表0.6 C表0.4
L：-2.25DS 矯正視力 E表0.5 C表0.2
(注：散光去掉后,左右眼對C表中水平或垂直方向的缺口判斷不清)
由于患者是斜向散光,因此,在去掉散光后,使用E字視力表時由于無法判斷水平和垂直方向的開口,所以視力有明顯的下降,而使用C字視力表后,由于開口方向的增加判斷的難度也相應(yīng)增加,于是C字視力表的視力仍然低于E字視力表.
2 實驗說明
表1表示視力完全矯正后,給予一定人工近視或人工散光（包括 、 、 、 4個方向）,用兩種視力表進行檢查的對比.被檢查的是進行黃斑中心視力矯正的左眼,其光度為L：+1.75DS=-0.50DC*10矯正視力為,E表為2.0,C表為1.5.
從表中不難看出,隨著人工近視的加深,兩種視力表檢查的結(jié)果都緩慢遞減.而隨著人工近視散光的增加,水平或者垂直散光在使用E視力表時,視力下降不明顯；而用C視力表時,視力明顯下降.斜向散光在使用E、C兩種視力表時視力都有顯著下降.這進一步證明在散光檢查中C表精度要高于E表,尤其是對于水平或垂直散光的視力檢查.
3 結(jié)論
從理論分析可以看出,E視標(biāo)在開口數(shù)量上是C視標(biāo)的兩倍,而且從對角線長度、占用面積、缺口面積和視標(biāo)的陰影部分的面積來看,前者更容易被分辨.
從案例分析和實驗性的對比也可以得到上述結(jié)論,尤其對于散光眼,C視力表的檢查精度明顯比E視力表高,而且更符合實際情況.所以散光的矯正與否,會造成兩種表之間的較大差異.這種差異的大小與散光的光度和散光的方向有著密切的聯(lián)系.
因此,我認(rèn)為在醫(yī)院以及專業(yè)的眼鏡服務(wù)機構(gòu)中,有必要推廣使用C字視力表.
*轉(zhuǎn)自明月論壇,作者“新視界710”