第四章 视觉障碍辅助技术
第一节 视觉障碍基础知识
一、视觉
远处的青山、近处的碧水、广袤的原野、参差的林木、蓝天下的红花、夜空里的流星、飞扬的黄沙、摇曳的红烛、图形文字、物件形状以及喜怒哀乐的表情,这些含有远近立体觉、视野、色觉、对比敏感度、视觉运动觉、光觉、形觉及情感判断的信息元素,经人眼的接受与转换、中枢感知分析后形成了人类的视觉。
(一)视觉器官
五彩斑斓的世界包含丰富的信息。人眼是获取视觉信息唯一的感觉器官,我们称之为视觉器官,由眼球(图4-1)、视路、视中枢及附属器构成。
图4-1 眼球结构示意图(图引自百度)
1.眼球结构
可分为眼球壁、眼内容物和眼内腔三部分。
(1)眼球壁分三层,由外向内顺次为纤维膜、血管膜和视网膜。
①外层(纤维膜)
为致密结缔组织构成的坚韧厚实的眼球外壳,保护眼球内部组织,维持眼球形状。占眼球前部约1/5的透明部分为角膜,占眼球后部约4/5不透明白色部分是巩膜,两者相互移行交界之处为角膜缘。
在组织学上,角膜分为5层:最外层为上皮细胞层,由5~6层鳞状上皮细胞组成;第二层为前弹力层,为一层无细胞成分的均质透明膜;第三层为基质层,厚约500微米,约占角膜厚度的90%,由排列非常规则的胶原纤维组成;第四层为后弹力层,为较坚韧的均质透明膜;最内层为内皮细胞层,由六角形扁平细胞构成。
②中层(血管膜)
因为富含血管和色素细胞,又称色素膜。有营养眼内组织的作用,同时形成暗箱环境,有利于眼球屈光成像。血管膜由前向后分为虹膜、睫状体和脉络膜三部分。虹膜围成瞳孔,瞳孔舒缩影响入眼光线。
③内层(视网膜)
是眼球壁的最内层。视网膜后极部有一直径约2毫米的中央无血管的凹陷区,因为该区域富含叶黄素而被称为黄斑。黄斑区有大量的视锥细胞,是视网膜上视觉最敏锐的部位,司精细视觉与色觉。周边视网膜主要以视杆细胞为主,司暗视觉。眼球后部视神经纤维穿出视网膜处为视乳头,此处没有感光能力,形成生理盲点。
(2)眼内容物
包括房水、晶状体和玻璃体,它们与角膜一起组成眼的屈光系统。
①房水
房水主要由睫状体分泌产生,有运送营养物质和代谢产物、屈光和调节眼压的作用。
②晶状体
由多层纤维构成的双凸透镜状结构,位于虹膜和玻璃体之间,其凸度可以改变,参与眼屈光调节。
③玻璃体
由透明的半胶冻状物质构成,位于晶状体与视网膜之间,有眼球屈光及支持视网膜的作用。
(3)眼内腔
①前房和后房
眼球内角膜和虹膜之间的空腔称为前房,虹膜和晶状体之间的空腔称为后房。房水位于前后房内。前房周边由角膜、巩膜、虹膜和睫状体前部的间隙构成的部分称为前房角部分。
②玻璃体腔
玻璃体腔前界为晶状体、悬韧带和睫状体,后界为视网膜及视神经,是眼内最大的腔,其内容纳玻璃体。
2.视路
相当于将光学相机连接到电脑的传输线,通常指从视神经开始,经过视交叉、视束、外侧膝状体、视放射到枕叶视中枢的神经传导通路。
3.视中枢
视觉中枢是大脑皮质中与形成视觉有关的神经细胞群。它位于距状裂两侧的枕叶皮质,视觉中枢如同数码相机系统中的电脑,负责处理收集到的信息。
4.眼附属器
眼附属器包括眼睑、结膜、泪器、眼外肌和眼眶等。具有保护、支持和转动眼球的作用。
(二)视觉的形成
眼之所以能看到外部世界是由眼的特殊结构决定的。光线经过包括角膜、房水、晶状体及玻璃体的屈光系统折射后,聚焦成像于视网膜上。其间,通过瞳孔的大小变化调节入眼的光线强弱,通过晶状体凸度的改变调节焦点聚汇的位置。视网膜接受光信息成像后形成神经冲动,经由视觉神经纤维传至大脑视觉中枢,完成视觉的整个过程。
二、视觉障碍
视觉障碍泛指视觉功能的下降,包括生理性视觉障碍与病理性视觉障碍。
(一)生理性视觉障碍
人眼结构与功能的进化是为人类适应生存而进行的。“日出而作、日落而息”是远古以来人类的主要生存方式。人眼在适应日光、寻求最佳生存方式的过程中选择了可见光,世间客观存在的物质通过各种可见光映射到我们眼内,经大脑中枢系统的感知整合而“看”到了外部世界。但人类视觉只限于看到可见光频谱区间所反映的世界,我们感觉到的只是有形有质感的物质,并称之为“客观实在”,而并不能看见物质世界的一切。例如,当日落西山后,黯淡光线下,人眼的视觉障碍就显露出来了,表现为包括视敏度、色觉、立体觉、运动觉等各种视功能全面下降。随着人类社会的发展,夜间使用视力的需求日益增多,这些发生在“正常人”身上的视觉障碍日益凸现。又如,随着年龄的增长,人眼的调节能力下降,出现了老视(老花),表现为视近物困难,从眼科学角度讲,老视是人体生理功能下降的一种表现,不属于疾病范畴,但它产生的视觉障碍却是实实在在存在的,这些由于人眼生理构造缺陷而产生的视觉障碍就属于“生理性视觉障碍”。
(二)病理性视觉障碍
由于疾病等因素导致眼球、视路、视中枢组织结构或功能的异常,使之不能成像或成像不清晰,或不能分析所成之像而发生的视觉障碍属于病理性视觉障碍。
病理性视觉障碍者,绝大多数有易于发现的眼部异常表现,如屈光不正,角膜瘢痕,瞳孔变性,晶状体异位、混浊,玻璃体混浊,眼底出血,视网膜脱离、增殖、瘢痕,小眼球,眼球震颤,眼球运动障碍、斜视等。
不同原因引起的视觉障碍,其表现是不同的。例如:正常视力如图4-2所示;屈光不正可导致视物模糊或视物模糊伴视物变形倾斜,见图4-3和图4-4;视网膜色素变性或青光眼可导致管状视野缩小,见图4-5;糖尿病或高血压眼底出血可导致斑点状视野缺损,见图4-6;角膜瘢痕、黄斑瘢痕可引起视物有暗点、变形扭曲,见图4-7;黄斑裂孔、黄斑出血可引起中心暗点,见图4-8;黄斑水肿可引起视物变形、变小、变暗,见图4-9;麻痹性斜视可引起复视,见图4-10;白内障可引起对比敏感度下降,见图4-11;色盲引起所见物体的颜色异常,见图4-12;脑垂体肿瘤可以引起双眼颞侧偏盲,见图4-13。
图4-2 正常视力
图4-3 散光
图4-4 模糊
图4-5 视野缩小
图4-6 视野缺损
图4-7 中心扭曲
图4-8 中心暗点
图4-9 变形、变暗、变小
图4-10 双眼复视
图4-11 对比度下降
图4-12 颜色异常
图4-13 颞侧偏盲
1.普通视力下降
视力降低的原因包括未进行屈光矫正,未接受可以提高视力的手术(例如白内障手术),患有影响屈光间质清晰度、视网膜成像、视觉信息传导及视中枢视觉分析功能的疾病,导致裸眼视力低于正常标准,但双眼或双眼中视力较好眼的矫正视力高于或等于0.3,视野大于10°,这样的视力还没有对患者日常行为及社会活动的参与产生严重影响,通常不需要接受低视力保健服务,因此归为普通视力下降。
2.视力残疾
指视觉障碍达到一定的严重程度,而且不能用手术、药物或常规的屈光矫正方法得以改善,患者难以像一般人一样在日常生活和学习工作中自如地应用视觉功能,甚至丧失视觉功能。根据视觉功能受损程度的不同,视力残疾又分为盲与低视力。
关于盲与低视力的标准或定义,国际上一直没有一个确切的规定。世界各国专家根据不同的使用目的,制定了不同的标准。
2006年4月至2007年12月,我国就包括视力残疾在内的六类残疾开展了样本量为260万(占总人口数的2‰)的第二次全国残疾人抽样调查。其中,对视力残疾的评判标准基本沿用了1987年我国第一次全国残疾人抽样调查时所制定的标准,视力残疾仍然分为四级,只是将等级称谓做了修改。将“一级盲、二级盲”,改称“一级、二级”视力残疾,将“一级低视力、二级低视力”改称“三级、四级”视力残疾。见表4-1。1973年世界卫生组织制定的低视力及盲的标准,已被包括中国在内的许多国家所采用,见表4-2。比较上述两张表可以发现,二者没有本质的差异。通常,我们可将上述盲与低视力的标准加以简化,即双眼中好眼最佳矫正视力<0.3但≥0.05为低视力,而双眼中好眼最佳矫正视力<0.05至无光感者为盲。
表4-1 第二次全国残疾人抽样调查视力残疾标准
表4-2 1973年世界卫生组织制定的盲及低视力诊断标准
注:中心视力好,但视野小,以注视点为中心,视野半径小于10°而大于5°者,为3级盲;视野半径小于5°者为4级盲。
上述1973年世界卫生组织制定的标准比较适用于一般眼科临床,特别适用于流行病学调查工作。1992年,世界卫生组织又在泰国曼谷制定,于1996年在西班牙马德里重申,并向全世界推荐了更适合视觉康复工作的“曼谷—马德里低视力标准”,即:低视力是指一个患者即使经过治疗或标准的屈光矫正之后仍有视功能损害,其视力<6/18(0.3)至光感,或视野半径<10°,但能够或有可能应用其视力去安排或去做某项工作。
如果从教育学的角度来看视力残疾的分类,可将主要依靠听觉、触觉和嗅觉来学习,无法利用或很难使用视觉来接受教育的视力残疾者称为盲人,而将虽有视觉缺陷,但在助视器的帮助下,经过训练可以利用剩余视力接受教育的视力残疾者称为低视力患者。
值得注意的是,上述定义中的视力标准均为“最佳矫正”后的视力,实际生活和工作中,有相当多的人没有机会接受“标准的屈光矫正”,或配镜后未戴镜,或屈光度数变化后未及时换镜,其中许多人日常生活中使用的视力已低于上述低视力标准,但并非真正的低视力患者。这些在现实生活中患者使用的实际视力,称为生活视力。我们在视力残疾筛查和今后的康复工作中,应充分关注这些以低视力状态生存而并非真正低视力的患者。
(三)病理性视觉障碍的原因
病理性视觉障碍者,绝大多数有易于发现的眼部异常表现:如屈光不正,角膜瘢痕,瞳孔变性,晶状体异位、混浊,玻璃体混浊,眼底出血,视网膜脱离、增殖、瘢痕,小眼球,眼球震颤,眼球运动障碍、斜视等。
我国曾经进行过两次残疾人抽样调查。1987年报告的调查结果中关于视力残疾的主要病因排序为:白内障、角膜病、沙眼、屈光不正和弱视、视网膜葡萄膜病变、其他疾病。2006年报告的视力残疾病因排序为:白内障、视网膜葡萄膜病变、角膜病、屈光不正、青光眼、其他疾病。
注意,如果以矫正视力为标准判定是否为视力残疾,则白内障为第一病因。如果以日常生活视力为标准,则第一位的病因为屈光不正。因此,在今后的视障预防与康复工作中,除了更好地开展白内障手术治疗工作外,应该更加重视对未矫正的屈光不正的干预工作。
(四)视觉障碍的表现
视觉障碍的表现与个体的综合状况有关,包括视觉障碍的类型、程度、障碍起始的时间、持续时间长短、个体适应的情况、是否经过训练等。同一个体面对不同的视觉任务时,其表现也不同。
1.视功能下降
(1)视力下降(视敏度下降):看不清远处的物体,看不清近读物上的字体、图片,外出时看不清交通信号,看不清路途中的一些标志性建筑,日常生活中看不清各种日常用品上的文字、图像标示或说明,例如分不清同样包装、味道和手感类似的洗发水和沐浴液;由于常伴随固视、追随和扫视能力障碍,阅读时容易发生错行、漏读、找不到下一行开头位置等问题。
(2)视野缩小:因为看见的范围小,视线总有被遮挡的部分,中心视野损害时,视野正前方会出现遮挡区。周边视野缩小时,阅读内容常常跑出视野范围,外出时常常看不清周围环境的概貌,行走时容易撞人、撞物。当视野呈斑片状缩小时,阅读时易丢失文字和图像细节,有时因为漏看笔画而认错字,特别是在看放大的字体和画面时容易出现这样的情况。如果是单侧偏盲,阅读时常常将面部偏向于有视野缺损的一侧,将残余视野调整至正前方阅读。
(3)对比敏感度下降:例如,外出时看不清与路面颜色对比不太明显的斑马线,傍晚光线弱时,感觉视物不如白天清楚,看书看报常常有“灰蒙蒙”的光觉,看打印在白色纸上的黑字比阅读报纸容易,看不清落在不锈钢水槽里的不锈钢调羹,看不清餐台上颜色和明暗度相似的餐具等。
(4)色觉异常:例如,分不清交通信号灯的颜色,不能协调衣物的搭配等。单纯红绿色盲/色弱者,一般阅读文字时没有太大障碍,但在阅读彩色页面时,可能丢失一些细节。全色盲者通常视力也很差,出现阅读困难。需要注意的是,颜色除有色度要素外,还有亮度和饱和度,有些色觉异常者,在平时并不一定表现出严重的同色物品的辨认困难,原因是许多物品的颜色中的色度一样,但亮度或饱和度不一样,可以借此进行区分。
(5)双眼视觉:双眼同时注视外界一个物体,将其感受成一个单一物像的能力称为双眼视觉,又叫双眼单视。由于形成双眼单视的前提包括双眼需要具备较好的视力,且双眼视力水平接近,双眼的视野要有足够大的重叠范围等,而视力残疾患者很少具备这样的条件,所以,大多数视力残疾患者不具备双眼视觉功能,阅读文字不存在双眼重影的现象,在看一些有特殊设计,例如看立体画时,看不出层次感。外出时看不清路牙,看不清路面的凹凸不平,看不清台阶的高低落差,如果双眼视觉还存在,但有斜视时,会出现视物重影、阅读时视疲劳等现象。
(6)眩光:室外活动时怕光,遇到亮且光滑的物体(如铜版纸印刷物,厨房里的不锈钢厨具、玻璃餐台等),容易出现畏光、流泪、视物模糊等表现。
2.在接受辅具时的心理状态
(1)先天性盲和低视力患者对自己的视觉缺陷状况往往不敏感,没有自然地提高视觉功能的强烈愿望。加上他们常常可以比较自觉地利用其剩余视力,所以,在视觉康复过程中,除非所选配的辅具能让他们在短时间内直接感受到明显的视力改善,否则他们在心理上很难接受助视器。
(2)后天性盲和低视力患者,在从明眼人生活转向低视力及盲的生活后,阅读、书写能力受到极大限制,而且由于不能独自外出,长期与主流社会分离,与外界的沟通减少,从外界获取信息的能力与机会迅速下降。迅速被动地远离主流生活,生活自理、社交、语言,思维分析能力迅速下降,生活慵懒、体质下降,其焦虑、孤独、忧伤、无助,甚至愤怒的心理反应非常强烈。他们有视觉经验,常常有强烈的康复意愿,但对助视器改善其视觉状况的期待值非常高,常常将目前的状况与视障之前的生活质量进行对比,加上对未来医疗技术的期待,因此,与先天性视障者一样,在视觉康复过程中,除非所选配的辅具能让他们在短时间内直接感受到明显的视力改善,否则他们在心理上常常处于失望的状态,容易对助视器产生心理排斥。
3.常见合并症
(1)如果不施加有效干预,小儿视障者的身体发育明显迟缓,通常比正常小儿推迟1年以上。常常伴有认知、言语、精细运动、粗大运动障碍,影响日常能力建立,影响社会交往。
(2)老年性视障者常伴有听障、肢障、手颤,反应力及理解能力明显下降。
4.体态行为表现
(1)近视未矫正者,视远物时眯眼皱眉,阅读书写时距离目标过近。
(2)小儿的调节能力非常强,阅读时眼睛非常靠近读物以使目标读物放大。
(3)盲人行走时,由于没有注视目标引导,常表现为低头、含胸、耸肩,类似于胎儿的宫内体态。与人交谈时,目光散漫或眼球上翻,无对视视觉交流。在视觉康复时应注意矫正。
(4)视障者如果视野明显缩小,行走时易与周围物体碰撞。其中,视网膜色素变性者夜间活动尤为困难。
(5)有眼肌疾病或黄斑区疾病者易表现出代偿头位。
①特发性眼球震颤患者将中间带(此方向上眼球震颤停止或明显减轻)指向正前方以获得相对好的视力,表现为面向左或面向右转的代偿头位。
②上斜肌麻痹者,可表现出头向左肩倾或向右肩倾的头位。
③AV症者表现为下颌内收或上抬的头位。
④黄斑区病变者病程稍久,可自发寻找或通过训练寻找旁中心注视点,表现为头位的相应偏转。
5.感觉代偿
视力下降后,听觉、触觉、嗅觉、味觉等其他感知觉的敏感性不会自然提升,在进行视觉康复训练时应充分注意替代觉的训练,在训练使用非视觉辅具时更是如此。