Глубинное бинокулярное зрение (ГБЗ) у здоровых детей

В мировой офтальмологической литературе нет твердо установленных данных о состоянии глубинного восприятия у здоровых детей различного школьного возраста (Лазарев, 1928; Кравков, 1950). Имеющиеся сведения о ГБЗ немногочисленны и разноречивы (Зайончковскнй, 1934; Иоффе, 1936; Тарасцова, 1968; Пеньков и др., 1973; Dannheim, 1981). Возможно, это объясняется неоднородностью примененных методик, так как перечень аппаратов, используемых для исследований ГБЗ, довольно широк и разнообразен (табл. 4).

Таблица 4. Нормы глубинного восприятия
Авторы Год Приборы Глубинное зрение
М. Ю. Зайончковский, В. В. Склярович, К. А. Ребонэ 1934 ВЭТА 17,4 мм
Г. А. Литинский 1936 Глубинно-глазомерный аппарат автора 1,0 относ, вел.
Г. А. Литинский 1936 Стереомиограф автора 0,9 относ, вел.
Е. И. Коган 1937 Усовершенствованный прибор Говарда 15—25 мм
Е. И. Коган 1937 Прибор Дэвидсона 5 угл. сек.
Г. А. Литинский 1940 Глубинно-глазомерный аппарат автора 21 мм
С. Я. Фрейман 1940 Аппарат Говарда 5—30 мм, 8 угл. сек.
И. М. Геллер 1941 «Опыт с падением шарика» 24,3 мм
И. М. Геллер 1941 Глубинно-глазомерный аппарат Литинского 21,4 мм
С. В. Кравков 1950 Глубинно-глазомерный аппарат Литинского 10—12 угл. сек.
Е. М. Белостоцкий 1959 Большой глубинно-глазомерный аппарат автора 4—7 угл. сек.
X. А. Раджабли 1964 Аппарат Говард-Долмана в модификации Литинского 8,6 мм
М. М. Тарасцова 1968 Аппарат Беста 6,3 мм
Früböse, Jaensch 1938 Неизвестен 6,6—10,3 угл.
Monje 1955 Стереоэйдометр 3—10°
Sachsenweger, Junker 1956 Аппарат Беста 5—30 угл. сек.
В. А. Хенкин, С. Ф. Зубарев 1973 Аппарат Беста 1,5—3,0 мм
В. А. Хенкин, С. Ф. Зубарев 1973 Стереоэйдометр Монье 5—12°
В. А. Хенкин 1973 ПГБЗ автора 2—3 мм, 8 отн. вел.

В связи с этим невозможно правильно оценивать состояние и причину расстройства, а следовательно, результат восстановления глубинного восприятия у детей с косоглазием на заключительном этапе их лечения. Для возможного восполнения этого недостатка нами изучено состояние ГБЗ у здоровых школьников разного возраста (см. табл. 2).

Изучение ГБЗ, произведенное с помощью прибора нашей конструкции и щелепалочкового аппарата Беста, дало возможность для последующего сопоставления и объективизации результатов. Наши данные, полученные в относительных величинах,  близки к результатам Г. А. Литинского (1938), полученным на стереомиографе и глубинно-глазомерном аппарате, а при исследовании аппаратом Беста—с данными М. М. Тарасцовой (1968).

Следует особо подчеркнуть, что исследования каждого ребенка показали значительный разброс данных о глубинном восприятии. Между тем в литературе хотя и отмечена значительная вариабельность состояния ГБЗ (Sachsenweger, 1963; Тарасцова, 1968), все же результатов первичной обработки материала у одного и того же испытуемого нет.

Мы решили провести соответствующий эксперимент для получения однородных данных. При этом, используя нашу методику выявления ГБЗ, изменяли два параметра: диаметр игл и сагиттальное расстояние между ними. Повторно исследовали 11 детей в возрасте 10—12 лет. Всего проведено более 2000 исследований почти в идентичных условиях: во второй половине дня, после некоторого перерыва в учебном процессе. Результаты 10 испытуемых из 11 показали, что порог ГБЗ в 84 исследованиях не превышал 10 мм (рис. 11).


Рис. 11. График остроты ГБЗ у 10 испытуемых (расстояние между иглами — 20 мм, диаметр иглы — 5 мм), 1—10— номера испытуемых

Возникает вопрос, не слишком ли мелка мера исследования, равная 1 мм, достаточна ли мера 1 см? Ответ дает статистический метод группировки, преимущество которого заключается в более наглядном представлении первичных данных. Один из рекомендуемых способов приближенного определения интервала (i) группировки заключается в вычислении его по формуле

где Xmax и Xmin — максимальный и минимальный варианты; n — объем совокупности.

Полученные значения обычно округляются. Для случая, указанного в выводе, оптимальный вариант

В дальнейшем возможна регистрация ГБЗ с помощью условной меры исследования, равной 8 мм.

Величину интервала мы оправданно принимали одну и ту же для всех последующих результирующих таблиц, в противном случае при наличии неравных интервалов значительно усложняется сравнение отдельных групп (Михайлов, 1961).

В результате проведенных исследований получены вполне определенные и достоверные данные; они имеют такие показатели:

Диаметр иглы, мм Расстояние между иглами, мм Острота ГБЗ
2.5 5 0,47
10 0,98
20 0,83
40 0,90
5,0 5 0,79
10 0,83
20 0,60
40 0,80
10,0 5 0,92
10 0,96
20 0,75
40 0,90

Для доказательства зависимости результатов исследования от диаметра игл и расстояния между ними проведен многократный дисперсионный анализ. Сравнение полученного критерия со стандартным показало, что F превышает вторую степень вероятности (Р>0,99). Это свидетельствует о высокой достоверности полученных данных. К. N. Ogle (1962) указывает, что наиболее точная острота ГБЗ выявлена при диаметре игл не более 2 мм и расстояния между ними в пределах 19 угловых минут (около 10—12 мм). Однако результаты исследования на нашем приборе здоровых детей показали, что наиболее точные данные регистрируются при диаметре игл 5 мм и расстоянии между ними 20 мм. Дополнительно исследована острота ГБЗ с более близкого расстояния, выявлено ее дальнейшее улучшение, что совпадает с данными Н. И. Пильман (1941) и М. М. Тарасцовой (1968). Анализ результатов показал, что цифровые данные становятся однородными начиная с расстояния в 3 м.

В литературе (Ogle, 1958; Тарасцова, 1968) индивидуальную вариабельность данных объясняют психофизиологическим характером ГБЗ. Действительно, можно предположить, что отсутствие первичных однородных данных связано с утомлением, что наглядно видно из такого примера. Глубинное восприятие у детей 10—12 лет (диаметр иглы 5, расстояние между иглами 20 мм) было следующим:

Расстояние от испытуемого до объекта, м Острота ГБЗ, мм
5 6,4
4 5,9
3 5,1
2 4,5
1 3,0

Сопоставление данных ГБЗ, полученных на аппарате Беста и с помощью нашего прибора, не вполне оправданно (несмотря на единый принцип реального предъявления объектов в свободном пространстве), так как эти аппараты имеют разные технические характеристики: освещение прибора, цвет, величину, объем предъявляемого объекта, а также сагиттальное расстояние между объектами. В связи с этим сравнение полученных величин проводили относительное, по изменениям в параллельных группах. Ориентировочно разбили цифровой материал, по Е. Heinsius (1944), на качественные тесты: «очень хорошо», «хорошо», «сравнительно хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно». В процессе анализа и сопоставления удалось выявить, что показатели ГБЗ на нашем приборе почти соответствуют результатам, полученным на аппарате Беста. Анализ показал, что при расстояниях с 5 и 1 м данные различны. Так, подавляющее большинство ответов с расстояния 5 м оценено как «очень хорошо» или «хорошо», а с 1 м — вплоть до «удовлетворительно». Только у двух детей результаты исследования порога ГБЗ оценены как «неудовлетворительные» с 5 м, тогда как с 1 м — у восьми, что можно объяснить отсутствием или нарушением глубинного восприятия (3,3%). В процессе исследований ГБЗ нами отмечено совпадение показаний нашего прибора и аппарата Беста у 116 детей (38,5%), неполное совпадение — у 148 (49,2%); только у 27 детей (8,0%) результаты оказались различными (табл. 5).

Таблица 5. Сравнительная оценка глубинного восприятия у детей школьного возраста на ПГБЗ в щелепалочковом аппарате Беста (исследование с 1 м)
Возраст, лет Кол-во детей Совпадение показаний Неполное совпадение показаний Несовпадение
«очень хорошо» «хорошо» «удовлетворительно» «неудовлетворительно» «очень хорошо», «хорошо» «хорошо», «удовлетворительно» «очень хорошо», «удовлетворительно» «хорошо», «неудовлетворительно»
7-9 53 Нет 8 4 Нет 6 27 6 2
10-12 147 9 37 8 2 28 50 12 1
13-15 103 13 31 1 1 24 24 7 2
Итого 303 22 76 13 3 58 101 25 5

Исследования показали, что острота ГБЗ при определении с расстояния 1 м выше у лиц 7—9 лет по сравнению с  остальными возрастными группами и равна 3,27± 0,14 мм; достоверность различия статистически подтверждена. Следовательно, глубинное зрение у 10—15-летних лучше, качественнее (2,59±0,10), чем в возрасте 7—9 лет.

Результаты свидетельствуют о том, что средняя величина порогов ГБЗ при движении объекта «вперед» выше, чем при движении объекта «назад» на щелепалочковом аппарате Беста, а на нашем ПГБЗ острота глубинного восприятия точнее при ближе расположенном правом объекте. Статистически достоверными оказались различия в остроте глубинного бинокулярного зрения между крайними возрастными группами.

Выявленная в наших исследованиях индивидуальная вариабельность порогов ГБЗ, которая выражается величиной среднего квадратического отклонения, совпадает с данными R. Sachsenweger, В. Junker (1956), М. М. Тарасцовой (1968). На рисунках 12 и 13 приведены зоны рассеивания и кривые порогов ГБЗ.


Рис. 12. Зона рассеивания и кривая порогов ГБЗ у здоровых детей (исследование на щелепалочковом аппарате Беста): а — по Sachsenweger, Junker, 1956; б — по М. М. Тарасцовой, 1968; в — по автору, 1973
Рис. 13. Зона рассеивания и кривая порогов ГБЗ у здоровых детей (исследование на ПГБЗ), по автору, 1973

Таким образом, острота ГБЗ у здоровых детей 7—15 лет при исследовании с 1 м на нашем приборе — от 2,18 до 3,05 мм, на щелепалочковом аппарате Беста — 1,03—3,01 мм, с 5 м — 7,82 и 14,42 и 12,56 — 45,09 мм соответственно. Представляют интерес сравнительные данные глубинного восприятия, полученные у здоровых лиц разными авторами (табл. 6).

Таблица 6. Сравнительные данные обследования глубинного восприятия у здоровых детей
Возраст, лет Глубинное бинокулярное зрение, угл. сек.
по Е.М. Белостоцкому (на аппарате Говарда) по Sachsenweger, Junker (на аппарате Беста) по М.М. Тарасцовой по В.А. Хенкину, С.Ф.Зубареву по В.А. Хенкину (на ПГБЗ)
На щелепалочковом приборе Беста
4 Не опр. Не опр. 12,3 Не опр. Не опр.
5 » » » » 12,5 » » » »
6 » » 57 12,2 » » » »
7 » » 38 10,6 » » » »
8 18,6 23 10,9 15,6 5,4
9 Не опр. 18 9,7 14,5 5,4
10 19,9 17 9,0 12,9 5,3
11 Не опр. 19 Не опр. 13,9 5,3
12 » » Не опр. » » 14,2 5,3
13 » » » » » » 13,9 5,0
14 » » » » » » 11,8 5,0
15 » » » » » » 11,1 5,0

Из таблицы 6 видно, что, несмотря на исследования ГБЗ различными аппаратами, у детей всех возрастных групп глубинное восприятие улучшается по мере роста и развития организма.

Особо необходимо заметить, что при исследовании 80 детей мы выявили феномен «отрицательного глубинного зрения» (табл. 7). Из этих данных видно, что чаще всего этот феномен встречался у детей 10—12 лет.

Таблица 7. Показатели феномена «отрицательного глубинного зрения» у детей
Возраст, лет Кол-во детей % отношение ко вcем исследуемым
7-9 7 9
10-12 49 61
13-15 24 30
Итого 80 100

При исследовании на аппарате Беста, по условию опыта, необходимо зафиксировать момент совмещения палочки и щели на одном уровне. Испытуемый, не сомневаясь, фиксирует совмещение палочки и щели. На самом же деле этот момент уже пройден. Например, палочка движется позади ворот, и при этом ребенок правильно отмечает начало опыта; палочка подошла к воротам и находится на одном уровне с воротами, но исследуемому кажется, что она еще позади ворот; объект движется далее и, фактически, уже впереди ворот, а ребенок отмечает, что палочка находится в воротах.

При повторных исследованиях разница составляет лишь несколько миллиметров. При определении ГБЗ на нашем приборе совершается та же ошибка, связанная с техническими особенностями аппарата, но в ином варианте. Так, объекты движутся навстречу друг другу, и необходимо момент встречи зафиксировать при наличии некоторого сагиттального расстояния между ними. Ребенок часто указывает момент равноудаления объектов в то время, как он уже пройден. Особенно нагляден эффект при исследовании с 5 м, поскольку ошибка увеличивается до десятков миллиметров, изменяясь на 2—3 мм при повторении опыта. Не всегда феномен отрицательного глубинного зрения был зафиксирован как на аппарате Беста, так и на приборе для определения ГБЗ. Необязательно и чтобы этот феномен появлялся с 5 и 1 м на одном и том же приборе. Можно предположить, что данное явление вызвано зрительным утомлением.

Для иллюстрации приводим выписку из карты № 354 исследования органа зрения.

М-ва, 1959 г. рождения, проживает в г. Киеве. Учится в обычной и художественной школах, спортом не занимается. Из перенесенных болезней отмечает скарлатину. Осмотрена в пионерском лагере «Космос» г. Евпатории. Зрение обоих глаз—1.0, гиперметропическая рефракция +0,5 Д. Подвижность сохранена в полном объеме; конвергенция усилена — 33 м/у, характер зрения — бинокулярный, четкая стереоскопичность на призменном стереоскопе. При исследовании па синоптофоре объективный угол равен субъективному и соответствует 0°, нормальная корреспонденция сетчаток. Резервы фузии: положительные — 3°. При использовании призмы Гершеля конвергентная фузия —26 ∆ (!), дивергентная — 8 ∆, с добавлением красного стекла — 26 ∆ и 6 ∆ соответственно. Исследование ГБЗ— 1—2° (с 1 м), с 5 м —4—7° (!!) на стереоэйдометре Монье. На аппарате Беста (с 1 м) равняется 1 мм (объект впереди щели), с 5 м —71 мм — грубый результат в сравнении с предыдущими данными. Однако следующие данные (объект позади щели) выявили «отрицательное» глубинное зрение — 32 мм; исследование на ПГБЗ также обнаружило точные данные с 1 м — правый объект впереди —2, левый — 3 мм, с 5 м (правый объект впереди)—4 мм (?), левый впереди — 51 мм. Гетерофория отсутствует.

Таким образом, в данном случае при, казалось бы, абсолютной норме установлено «отрицательное глубинное зрение» на аппарате Веста и ПГБЗ. Единственный дефект, который нам удалось выявить, — незначительное усиление конвергенции — 3 см. Подтверждение сказанному имеется у Пфейфера (1907), который отмечал пространственную инверсию двойных изображений при стереоскопических опытах, наблюдаемую как при перекрестных, так и при неперекрестных двойных изображениях. Пространственная инверсия приводила к тому, что точечные объекты, воспринимаемые в неперекрестных двойных изображениях, казались расположенными ближе объекта фиксации, и наоборот.

Следовательно, есть основание констатировать, что в процессе изучения ГБЗ с помощью сконструированного и изготовленного нами несложного прибора удалось детально выявить зависимость ГБЗ от технической характеристики прибора — размеров объектов и расстояния между ними, научно обосновать меру исследования. Сопоставления показали, что возможна регистрация ГБЗ с помощью условной меры измерения (в нашей задаче равной 8 мм). При использовании нашего прибора наиболее точные данные получаются при диаметре игл, равном 5 мм, и расстоянии между ними—20 мм. Результаты становятся однородными при определении с расстояния 3 м и менее.

Наконец, несмотря на разные технические характеристики приборов, представилась возможность сравнивать результаты исследований ГБЗ на щелепалочковом аппарате Беста и на нашем приборе, при этом установлено большое сходство показателей. Мы считаем, что наш прибор выполнен на более современном техническом уровне.

Таким образом, на основе изучения глубинного восприятия у здоровых школьников в различных возрастных группах установлено: ГБЗ у школьников 10—15 лет достоверно лучше (2,2 мм и 11,0 мм), чем у 7—9-летних (3,2 мм и 12,0 мм) при исследовании с расстояния 1 и 5 м; средняя величина порогов ГБЗ при ближе расположенном правом объекте выше; характерна индивидуальная вариабельность порогов ГБЗ, о чем свидетельствует высокая величина среднего квадратического отклонения; острота ГБЗ у здоровых детей 7—15 лет с расстояния 1 м варьирует от 2,18 до 3,65, с 5 м — от 7,82 до 14,42 мм, В процессе исследований установлен феномен «отрицательного глубинного зрения», который чаще бывает у детей 10—12 лет. Суть данного факта — в более поздней фиксации испытуемым момента равноудаленности объектов.