Name: 成人定量双筒视觉测试系列：测试方案 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-06-16T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 25 s
Description: 学习使用八项测试综合评估成人双眼视觉功能，包括感觉融合、立体视觉和深度运动感知。该方案可检测常规临床测试无法发现的隐性双眼整合能力，适用于视觉科学和眼科研究。

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本研究由加拿大卫生研究院（CIHR）基金（PJT 183761）资助，受资助者为 EN、XG、DM、DIS 和 BT。我们感谢 REWIRE-D 研究组（rewire-d.ca）为本研究的开展所做出的贡献。

所有作者均声明无利益冲突。

本研究开发了一套新颖的测试组合，用于评估双眼视觉的多个方面，范围涵盖同时知觉、融合功能以及立体视觉背后的不同机制。整个测试流程至少需要85分钟，可对深度感知能力进行系统而全面的评估。根据科研或临床需求，这些测试可单独使用，也可组合应用。整套测试组合最适合用于允许较长时间测试的研究环境。然而，其中的部分测试子集亦可快速提供关于双眼视觉特定方面的有价值信息（表1）。
本文所述方案为评估当前临床和科研环境中尚未检测的立体视觉方面提供了一个潜在框架。例如，单眼弱视（“懒眼”）患者常出现抑制现象38，且临床上无法测得立体视功能。然而，研究表明，这些患者仍可能存在残余的双眼相互作用16,39。对这类患者进行双眼视觉的全面评估，不仅有助于加深对其日常视觉表现和生活质量的理解，还能为视觉发育机制及康复潜力提供重要线索。类似地，黄斑变性患者会经历显著的中心视力丧失，主要依赖周边视觉<sup class=...

双眼视觉通过三个层次递进的过程实现精确的深度感知。第一步是同时知觉，即观察者能够感知来自双眼的信息。随后，当双眼对齐并接收到空间上相关的图像时，会发生运动性和感觉性融合。立体视是感觉性融合的最高层次，依赖于对双眼视差的处理1,2。目前已有多种临床检测方法用于评估同时知觉和运动性融合，例如同视机、使用棱镜检测融合性辐辏以及Worth四点（W4D）试验3,4,5。然而，对中心视野以外的感觉性融合和立体视进行定量评估仍较为有限。本检测组合的目的在于评估当前尚未被常规检测的双眼视觉处理方面的功能。
临床上使用W4D试验和Bagolini条纹镜片等工具评估感觉融合3,4,5。这些方法可有效判断患者是否实现双眼融合，或是否存在单眼输入抑制。然而，这些方法属于定性评估，无法区分感觉融合能力不同的患者。本文提出的检测组合基于字母眼优势试验和格子图案运动整合试验7,8,9，可对感觉融合和双眼间抑制提供定量测量6。
立体视觉可通过多种临床检测方法进行评估，包括TNO、Randot和Frisby立体视检测3,4,5。尽管这些检测工具可提供立体视锐度的定量测量，但在多个方面仍存在局限性10,11。首先，这些印刷式检测仅提供固定范围的视差水平，且以离散的阶梯式间隔呈现。其次，立体视觉仅在视觉分辨力最高的中心视野内进行评估12,13,14。第三，印刷形式仅能测量静态立体视觉。众所周知，双眼视差信息与运动信息的处理在神经层面是相互关联的15；因此，开发包含运动线索的检测方法具有重要意义。
该测试组合中的所有任务均旨在通过应用严格的心理物理学方法（包括自适应程序和恒定刺激法）来解决这些局限性。该组合包含八项测试（表1），针对深度感知的不同组成部分。这些任务的设计目标是精确估计个体在感觉融合、周边视觉立体视觉16,17,18以及深度方向运动感知19,20,21,22方面的感知阈值。
本方案所需的设备极少，大多数组件可用标准商用材料轻松替代，或从专业供应商处购买用于镜像立体镜的部件。反应盒为可选部件，可通过3D打印制作。完整的测试组合最适合用于能够进行较长时间测试的研究环境（约85分钟，另加指导说明、练习试验和休息时间）。然而，这些测试的子集亦可为研究人员和临床医生提供关于双眼视觉特定方面的快速而有价值的见解（表1），尤其是周边立体视觉和深度运动感知，这些领域目前在临床环境中尚未得到常规检测。只要具备基本的心理物理学原理知识和简单的Python编程能力，即可对这些任务进行修改，以满足不同的科研或临床需求。
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>任务</td>
			<td>特点</td>
			<td>刺激偏心度</td>
			<td>方法</td>
			<td>正式测试时长（分钟）</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>字母眼优势</td>
			<td>感觉融合</td>
			<td>3.75°</td>
			<td>两个一升一降阶梯法 &amp;#38; 恒定刺激法</td>
			<td>7</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>格子运动整合</td>
			<td>感觉融合</td>
			<td>0°</td>
			<td>3 次一分钟试验</td>
			<td>3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>精细周边立体视</td>
			<td>中枢 &amp;#38; 周边立体视觉</td>
			<td>0° &amp;#38; 10°</td>
			<td>双间隔强制选择；1-上-2-下阶梯法</td>
			<td>20（每个位置4分钟）</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>粗略周边立体视</td>
			<td>周边立体视觉</td>
			<td>5°</td>
			<td>每种条件下进行15次试验</td>
			<td>5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>动态局部立体视</td>
			<td>运动深度感知；中枢 &amp;#38; 周边立体视觉</td>
			<td>6°</td>
			<td>双间隔强制选择；1-上-2-下阶梯法</td>
			<td>25（每个位置5分钟）</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>普尔弗里希任务</td>
			<td>由时间差异产生的立体视觉</td>
			<td>全屏</td>
			<td>恒定刺激法</td>
			<td>12</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>运动视差</td>
			<td>遮挡；深度方向运动</td>
			<td>4°</td>
			<td>1升2降阶梯法</td>
			<td>10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>达芬奇立体视觉</td>
			<td>遮蔽；双眼整合</td>
			<td>1.5°</td>
			<td>每种条件下进行10次试验</td>
			<td>3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>总测试时长</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>85</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
表1：测试组合中各项任务的概述。 包含在测试组合中的八项任务的描述。请注意，测试时长不包括练习和休息时间。

<table><tbody><tr><td>代码</td><td>N/A</td><td>https://git.uwaterloo.ca/hvnl/binocularbatterycodes_manuscript/-/tree/9f7ff9eb1705d50060ca46a8ac2d2d1848349368/</td><td>用于生成刺激材料和运行实验方案的代码可在文中提供的仓库中获取。 &quot;货号&quot; 柱&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>计算机</td><td>Alienware，戴尔公司，德克萨斯州，美国</td><td>XPS 8930</td><td>Intel Core i7-9700 CPU，64 GB RAM</td></tr><tr><td>额托和下颌托</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>定制设备，用于固定头部位置和保持观察距离</td></tr><tr><td>镜像立体镜</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>定制构建</td></tr><tr><td>监测</td><td>LG电子，韩国首尔</td><td>LG 27UP600-W</td><td>分辨率：3840 &amp;times; 2160 像素，屏幕宽度：59.5 厘米，刷新率：60 Hz，响应时间：5 毫秒；灰色背景亮度设置为 340 cd/m²</td></tr><tr><td>鼠标和键盘</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>仅供实验人员使用</td></tr><tr><td>数字小键盘</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>供参与者使用</td></tr><tr><td>编程环境</td><td>N/A</td><td>https://www.psychopy.org/</td><td>PsychoPy 2022.2.4（基于 Python 3.6.6），运行于 Windows 10（Microsoft Corporation，Redmond，WA，USA）</td></tr><tr><td>反应盒</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>定制组装，所需部件详见补充文件中的示意图</td></tr></tbody></table>

一套针对成人的定量双眼视觉功能测试：测试方案

A Battery of Quantitative Binocular Vision Tests for Adults: Testing Protocols

感觉融合与立体视是双眼深度感知的两个关键组成部分。目前的临床检测方法无法对感觉融合提供定量测量，且仅能评估立体视的部分方面。更重要的是，在标准临床检测中显示无双眼融合能力的患者，仍可能表现出双眼整合能力，并能够利用双眼视差和运动线索感知深度，这表明现有检测方法不足以全面评估双眼视觉的所有方面。本文介绍了一套包含八项测试的组合，用于对双眼视觉进行系统而全面的评估。这些测试旨在通过针对双眼视觉处理的不同组成部分，改进并扩展现有的评估手段。具体而言，字母优势眼测试和格子运动整合测试可提供感觉融合的定量测量指标。周边视野中的双眼整合能力通过精细与粗略的周边立体视测试、动态局部立体视以及运动视差进行评估。运动深度感知则通过动态局部立体视、普尔弗里希任务（Pulfrich task）和运动视差来评估。额外的达·芬奇立体视测试通过测量两眼之间的遮挡差异，为双眼整合提供定性分析。文中展示了来自一名正常视力受试者的典型测试结果。当前测试方案可根据特定需求进行调整，以适应更广泛人群的应用。

代表性数据来自一名20岁、视力正常的受试者（每只眼的视力为0.0 logMAR；立体视敏度为40弧秒）。
字母眼优势 
两次阶梯法实验和&#160;恒定刺激法的结果（图2C、D）表明该受试者的右眼优势略强。
预期结果：每个阶梯应逐步接近其阈值，最后几次反转应聚集在该点附近。理想情况下，两个阶梯应收敛到相似的阈值。心理测量曲线应呈S形，数据点应位于曲线之上或附近。若曲线呈反S形，则可能表示反应错误，因为受试者报告的是较暗而非较亮的字母。对于视力正常的受试者，阶梯阈值和主观相等点（PSE）通常接近0.5。此外，PSE应落在所测试的对比度范围内，并与阶梯结果一致；若不符合，则可能表明受试者对指导语的依从性较差或断续，或存在不稳定的ocular dominance（眼优势）。
...

本文介绍了一套全面的检测任务，用于评估双眼视觉。这些任务包括周边立体视锐度和深度方向运动感知，而当前的临床检测方法并未涵盖这两项指标。引入这些检测任务将能够对个体的双眼视功能进行更为深入的评估。

感觉融合与立体视是双眼深度感知的两个关键组成部分。目前的临床检测方法无法提供……的定量测量

本方案介绍了一组包含八项测试的组合，旨在对双眼视觉进行全面评估。这些测试旨在揭示在当前临床测试中未表现出立体视觉的患者所潜在存在的双眼视功能。首先，设置并校准镜面立体镜和显示器，然后在PsychoPy coder中打开双眼视觉测试组合Pi脚本。在 PsychoPy Monitor Center 中修改显示器信息，并在脚本中根据所使用的显示器设置相应的参数，包括显示器名称、观察距离、屏幕尺寸、刷新率、分辨率和伽马校正。点击顶部的“运行实验”按钮。随后，指导受试者通过镜像立体镜进行观察。询问受试者是否能看到由一条垂直线和一条水平线组成的位于中央的十字。如果不能，询问垂直线应向左还是向右移动。使用左、右箭头键将垂直线沿所指示的方向移动，直至其与水平线的中心对齐。分配并输入参与者编号。在主菜单界面，使用数字键盘从八个可用任务中进行选择。从主菜单中选择精细周边立体视任务。首先运行一次练习测试，选择静态任务以使参与者熟悉实验流程并提供必要的指导说明。指导参与者始终注视屏幕上出现的十字。询问参与者黑色方块看起来是在白色框架的后方还是前方，或与白色框架处于同一平面，并要求其若感知到深度则按数字1，若未感知到深度则按数字2。完成练习测试并评估结果。如果练习结果正确率低于80%，请按Enter键并重新开始练习测试。如果静态练习的结果正确率高于80%，则继续进行常规练习。告知参与者刺激将闪现两次，其中一次闪现会出现深度。指导参与者报告在两次闪现中哪一次观察到了深度。当练习的正确率达到80%以上时，开始正式测试。任务完成后，按 Enter 键返回主菜单。从主菜单中选择动态局部立体视任务。首先运行一次练习测试。在允许逐步熟悉操作的四种练习类型中，针对单个位置和单个时间间隔运行练习任务一。指导参与者注视中心点，同时注意指定的目标位置。询问参与者正方形是移动得更近了还是更远了。如果观察到深度方向的运动，请按1；如果没有观察到，则按2。若参与者报告观察到了深度方向的运动，则继续进行下一个练习任务。针对单个位置，使用双间隔强制选择任务运行练习任务二。告知参与者刺激将闪烁两次。询问参与者哪一次闪烁在指定的目标位置包含深度方向的运动。根据参与者的回答按下一或二键。如果参与者无法可靠地感知深度方向的运动，则需重新指导参与者，并允许其直接观察目标位置。如果参与者能够正确识别深度方向的运动，则针对两个位置以双间隔强制选择任务的形式进行三次练习任务。提供的指导语应与之前任务中的相同。接受目标可能出现在两个位置中的任意一个。接下来，运行四位置练习任务。在此情况下，目标可能出现在四个周边位置中的任意一个。仔细审查测试结果。如果练习结果的正确率低于 80%，请让参与者重新开始练习。准备就绪后，依次进行正式测试的动态周边和动态中心测试。任务完成后，按 Enter 键返回主菜单。从主菜单中选择普尔弗里希任务。首先运行一次练习测试。询问参与者是否能看清深度，以及移动的月亮看起来位于星星的前方还是后方。要求参与者使用斜杠键或星号键，将屏幕底部静止的月亮向前或向后移动，直至其看起来与移动的月亮处于相同的深度。可选择性地要求参与者使用反应盒报告其感知到的深度。将反应盒朝向受试者放置，其中心位置距离受试者眼睛约40厘米。要求受试者调节盒子两侧的滑块，直到盒内月亮图像的深度看起来与屏幕上移动的月亮处于同一深度。将滑块上的读数输入到计算机屏幕上。按下加号按钮，然后按回车键以继续并完成其余的试验。对于视力正常的受试者，练习结果应显示出线性反应模式。如果最后两次练习测试的结果显示正常或一致，则可进行正式测试。结果显示，在中心位置以及四个偏心度为10度的周边位置，均测得较好的精细立体视阈值，且中心位置的阈值低于周边。在动态局部立体视测试中，确定了中心及四个周边位置对交叉与非交叉视差的阈值。其中，交叉视差对应于被感知在注视平面前方的刺激，而非交叉视差则对应于被感知在注视平面后方的刺激，且中心位置的阈值略低于周边。普尔弗里希任务结果显示，在视差匹配和物理深度匹配任务中，滤光片强度与感知深度之间均呈线性关系，且截距接近零，表明不存在自发性普尔弗里希效应。我们测试组合中的八项测试可提供关于感觉融合、周边立体视觉以及深度运动感知的洞察。最重要的考虑因素是提供清晰的指导，以确保参与者正确理解每一项任务。我们旨在更深入地了解双眼视觉的发育过程，以指导弱视的康复治疗。

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