色觉异常的计量检测研究

杨 贲，闫东君，韩 凝，闫艺宁，赵，郝继龙，张冰洁

(1．吉林大学中日联谊医院 眼科,吉林 长春130033；2.吉林大学中日联谊医院 放射线科;3.吉林大学第一医院 眼科)

色觉异常的计量检测研究

(1．吉林大学中日联谊医院 眼科,吉林 长春130033；2.吉林大学中日联谊医院 放射线科;3.吉林大学第一医院 眼科)

目前，色觉异常经常被按三色理论分为红色盲(弱)、绿色盲(弱)、蓝色盲(弱)，或按四色理论划分为红绿色盲(弱)或蓝黄色盲(弱)，而病变的严重程度也仅能按色弱、重度色弱和色盲来划分。传统的色觉检查方法，包括精密的色觉检查镜，均无法精确测量出患者的三基色异常值，当然无法定性定量诊断色觉异常的种类和梯级，特别是色觉检查图和PanelD-15经常出现假阳性，或相反的诊断结果。色觉检查应当是贯穿人类色觉的整个过程的，因此对色觉异常进行科学有效的计量检测势在必行。

1 资料与方法

1.1 研究对象

实验组为经过初步检测确定为色觉异常的患者100名，对照组为色觉正常者20名。

1.2 研究方法

利用电脑色觉检测仪(长春吉昱光学有限责任公司，中国医疗器械注册号：吉食药器械(准)字2009第222025号)进行检测。电脑色觉检测仪的结构满足彩色比较的7个条件要求，即显示器在暗箱内，距人眼30 cm；三基色亮度各有63个灰度梯级，输出的色觉检查图标确切，三基色可调，需要比较的两种彩色毗邻，无界限，同时出现看不出结构，保证光亮适应和视角，可单眼检测。通过检测实验组及对照组在配比标准黄色、标准紫色所得到的数值，确定其色觉异常的种类。

选用相同亮度的红、绿、蓝、黄、青、紫彩色让患者进行三基色明暗程度的测试， 测量出各类色觉异常与正常人的基色差别。如图形中上半部为标准紫色(由R+B配比形成，图1)，或标准黄色(由R+G配比形成图2)，下半部为检测区，由受试者通过自己对彩色的认知进行彩色配比，通过升高或降低R(red)、B(blue)、G(green)，获得其所认知下半图与上半图彩色不同的临界点，获得的数值r、b、g值即为三基色矫正值；

色觉正常者获得的r、g、b值，分别对应R、B、G；全色盲患者找不到三基色矫正值；而色觉异常者(色弱患者)可获得不同的r、g、b值。

例如：色觉异常者检测时，调出标准紫色(R+B)后，升B降R或降B升R后仍可以感官上认为保持着上下半图一样的明度，这时患者即可通过找出下半图与上半图紫色不同的临界点，获得r、g、b值即为三基色矫正值。黄色配比亦如此。

在实际测量中我们发现有一类患者可在同一配色检测中测量出两个相反的矫正值。例如，他们可以先通过标准黄色(R+G)的测量，在下半图降R，找到上下半图彩色不同的临界点，前一个值r即为第一矫正值；然后调出标准紫色，升R找到上下半图彩色不同的临界点前一个r值即第二矫正值；实验说明此类色觉异常其异常值可测出两个相反的矫正值，证明了感红视锥细胞的光刺激函数峰值波长向短波平移，因此出现两个相反的矫正值(图3和图4)。

2 结果

2.1 色觉异常患者检测中出现2种情况，一种可检测到一种基色有一个矫正值，另一种可检测到一种基色有两个相反的矫正值，因此这是完全不同的2类色觉异常，故我们把前一种称为A类，后种称为B类，并可进一步根据其具体哪种基色异常分为A种Ar、Ag、Ab类和B种Br、Bg、Bb类；当彩色配比找不到三基色矫正值时诊断为全色盲。

2.2 100名患者检测出2名全色盲、2名蓝色觉异常(Ab类)、10名红色觉异常(Ar类)及51名绿色觉异常(Ag类)和35名Br类色觉异常者，其中Ag类和Br类发病人数最多(表1)。

图1 标准紫色配比 图2 标准黄色配比 图3 标准黄色配比 图4 标准紫色配比

表1 色觉异常的检测结果

3 讨论

现代科学技术的高速发展使许多遗传性疾病被消灭在萌芽状态，但先天性色觉异常的发病却仍无法得到有效地控制[1]，先天性色觉异常患者人数约占总人口的5%，全世界现有超过2亿的先天性色觉异常患者；同时，视网膜疾病[2]、视神经疾病[3-6]等后天原因所导致获得性色觉异常的人群也在不断扩大。有研究证实：色觉异常者在夜间对道路上反射和汽车后部信号灯等的感知明显低于正常人[7]，发生交通事故的司机中6.1%是色觉异常者[8]，可见在一些体检中色觉检查是相当必要的。目前国内外虽有一些计算机模拟检测等方面的研究，但是未能与临床实践密切结合，影响力弱，尚无实质性进展[9,10]。色觉同嗅觉、味觉一样，不是用物理量来度量的，而是把其分量归1化后，用系数来确定三基色向量和的方向和大小，定义色觉彩色。电脑色觉检测仪的硬件结构和配置，具备了用心理物理学方法测量人类色觉的先决条件，输入系统软件，通过彩色重现技术满足显示屏上三基色灰度的梯级变化，且可以定量调控。目前单一学科尚无法测量出视网膜上三种视锥细胞的光刺激值，而我们通过色觉检测仪进行心理物理学的检测，即人体感官与色觉矫正值的对应关系，以正常色觉的标准黄、青、紫和非五彩灰色为标准，其三基色为砝码，完全可以精确测量出色觉异常者的三基色的异常值，这是以大脑色觉彩色与外界彩色的三基色的对比来求解的。本研究结果显示全色盲患者三种视锥细胞先天缺无，全无色感，在保证彩色明度相等的前提下，改变三基色值配比出的色调仍然不能区分，即找不到三基色矫正值；而可以找到异常值的A种或B种色觉异常，其发病原因归结于三基色光刺激异常，或某一种基色异常，并可根据其矫正值计量诊断并分级，这些研究将推进进一步的色觉矫正机理和方法的研究。

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吉林省科技发展计划项目(20110461)

1007-4287(2016)12-2110-02

2016-02-17)

*通讯作者