GB∕T 40230.1-2021 视疲劳测试与评价方法 第1部分：眼视光学.pdf

ICS 13.180 CCS A 25 中华人民共和回国家标准2021-05-21发布GB/T 40230. 1-2021 视疲劳测试与评价方法第1部分:眼视光学Methods of visual fatigue test and evaluation一Part 1 : Ophthalmology and optometry 国家市场监督管理总局岳舍国家标准化管理委员会保W2021-12-01实施GB/T 40230.1-2021 目次IE1113333333344556779川求要录芦件文9 ，口止口口民斗牛J.果求求结求求.要要.试HJ要要求录告. 间测1.择质要记报.动.率率时立境选资备据据应波点比比裂U用义.环者者设数数.反微近CA破HU引定求理试试试器验验法节节节VY膜盯性和要原测被主仪实实方调调调CUM泪吵就遇范语体试A划在规术总23AJJJ测JJJ言士一口二4444444555FLLL录考前引l2345附参GB/T 40230.1-2021 目IJ1=1 本文件按照GB/T1. 1-2020(标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草的规定起草。本文件是GB/T40230(视疲劳测试与评价方法的第1部分。GB/T40230已经发布了以下部分:第1部分:M视光学;第2部分:视知觉功能。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国人类工效学标准化技术委员会(SAC/TC7)提出并归口。本文件起草单位:温州医科大学附属眼视光医院、中国标准化研究院、中国科学院自动化研究所、中国科学院心理研究所、TCL华星光电技术有限公司、中国电子技术标准化研究院、首都医科大学附属北京同仁医院、华厦眼科医院集团股份有限公司、北京津发科技股份有限公司、中山绿旺光电科技有限公司、中山市利比奇光电科技有限公司。本文件主要起草人:陈浩、汪育文、侯方、保金华、张运红、王丹力、黄昌兵、黄卫东、赵晓莺、乔利亚、赵起超、苏庆灿、何艳华、聂轩其。I GB/T 40230.1-2021 引各类电子视觉显示终端产品以及LED等照明产品的普遍使用在为人们带来便利的同时，也引起了视疲劳症状，甚至严重影响到用户的身心健康，长时间使用不合适的电子视觉显示终端产品或照明产品，造成人对光的敏感度降低、调节力和集合能力下降等不同程度的视觉功能问题，逐渐积累将导致更严重的视疲劳和视功能异常。目前，由使用电子视觉显示终端产品或照明产品引起的视觉功能下降问题缺乏统一规范的测试方法标准，影响了行业健康发展。本文件的制定为相关部门提供各类电子视觉显示终端产品或照明产品对人眼视觉功能影响的准确度较高的定量测量方法，以达到规范测试方法、降低生产成本、促进行业健康发展的目的o根据不同类型电子视觉显示终端产品以及LED等照明产品对用户视疲劳的影响情况，GB/T40230 将视疲劳测试划分为眼视光学、视知觉功能、认知功能以及其他功能四大方面进行，最后基于不同测试方面的评估结果给出综合评价，拟由五个部分构成。E 一一第1部分:眼视光学。目的在于介绍不同类型电子视觉显示或照明产品的长期使用对用户眼视光方面影响表现的测试方法。一一第2部分:视知觉功能。目的在于介绍不同类型电子视觉显示或照明产品的长期使用对用户视知觉功能损伤影响表现的测试方法。第3部分:认知功能。目的在于介绍不同类型电子视觉显示或照明产品的长期使用对用户认知功能下降影响的测试方法。第4部分:其他功能。目的在于介绍不同类型电子视觉显示或照明产品的长期使用对用户情绪、社会功能以及生物节律等方面影响的测试方法。第5部分:综合评价。目的在于对不同测试方法结果进行多维度融合计算，最终给出不同电子视觉显示或照明产品对用户视疲劳影响的总体情况。视疲劳测试与评价方法第1部分:眼视光学GB/ T 40230.1-2021 1 范围本文件规定了视疲劳的眼视光学测试方法及技术要求。本文件适用于工作及生活等多种场所长时间使用视觉显示终端产品或照明产品等引起的眼视光学方面影响的视疲劳测评。本文件不适用于显示或照明产品给人带来的光生物安全方面影响的测量。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。本文件没有规范性引用文件。3 术语和定义3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 下列术语和定义适用于本文件。视疲劳visual fatigue 长时间用眼睛工作时产生的不适症状。注:视疲劳的症状包括视觉模糊、头痛、眼干、复视等。屈光refraction 在视光学，光线由一种介质进入另一种不同折射率的介质时，会发生前进方向的改变。注:度量屈光大小的单位为屈光度(用符号D表示，单位为m-1)。调节accommodation 人眼为看清近物而改变眼屈光的能力。主试者experimenter; observer 实验中，主持实验进展的人员。注:主试者的任务主要是在实验中按照实验设计给测试对象指导语并引导其执行实验程序。被试者subject; participant 实验中，参加实验过程或接受实验的人员。注:被试者也叫受试者或被视IJ者。GB/T 40230.1-2021 3.6 调节反应accommodative r创ponse注视眼对近距注视视标的剌激所产生的实际调节量。3.7 快速序列视觉呈现方式rapid serial visual presentation; RSVP 将一串字符流、一串词语(一句话)流或图片流按时间先后依次在屏幕同一位置快速显示的一种视觉图形呈现方式。3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 2 调节剌激accommodative stimulus 眼睛看清特定距离上的物体所需的调节量。注:单位为屈光度。调节滞后lag of accommodation 调节反应量小于调节剌激量。调节微波动accommodative microfIuctuations 当眼睛注视固定物体时，其调节并不是固定的，而在平均调节反应量的附近不断发生微小的变化。调节近点near point of accommodation 眼睛在极度(最大)调节时所能看清的最近一点。集合cOl1vergence 人眼看近距物体时，为了保持双眼单视而使双眼内转的生理现象。注:集合也称作会聚或辐楼。集合性调节与集合的比率convergence accommodation/ convergence ratio CA/C比率每单位集合引起的集合性调节和每单位集合的比率来反映两者之间的连带运动关系。注1:集合用棱镜度(单位为厘米每米，用符号A表示)来表示，集合性调节用屈光度来表示。注2:集合性调节为当人H集合改变时引起的调节反应的改变。调节性集合与调节的比率accommodative convergence/ accommodation ratio AC/A比率每单位调节引起的调节性集合和每单位调节的比率来反映两者之间的连带运动关系。注1:调节用屈光度来表示，调节性集合用棱镜度来表示。注2:调节性集合为当人眼调节改变时引起的集合改变。检影retinoscopy 通过检查从视网膜反射回来的光线变化来判断眼球屈光状态的一种客观检测方法。注:屈光状态是平行光线进入人眼内，在眼元调节作用下，眼屈光系统对光线屈折能力的大小。隐斜phoria 在元融像需求时，双眼视线没有保持平行或未落在同一视标上。3.17 3.18 泪膜tear film 覆盖在上下眼险间角膜和结膜表面的一层泪液。泪膜破裂时间tear film break-up time 不眨眼情况下泪膜首次出现缺损的时间。4 总体要求4.1 原理GB/T 40230.1-2021 考虑到实际测量中的限制因素，本文件中所涉及的测量方法原理主要为心理物理学的直接观察法、最小变化法和自适应方法等。4.2 测试环境温度:15oC30 oC.优选23oC 28 oC。湿度:25%75%。噪音:本底噪音宜在25dB45 dB内。照度:起始环境照度应为olx.环境照度条件宜设置为可调，且满足大部分设备测试所需的环境条件。具体照度设置应根据测试设备及实验目的和任务来设置。4.3 被试者选择要求基础要求:应招募无眼疾，视力或矫正视力正常的人作为被试者。被试者应清楚元误地理解测试时所需要完成的任务。不同的测试设备和测试内容对被试者的要求可能会有所不同，与测试方法和设备相关的要求见各测试方法部分。被试者的选择依据、样本量、样本选择方法、眼部疾病史、脑部疾病史等情况应有记录并保存归档。存档日期应依据所在实验室对原始数据的保存时间而定。4.4 主试者资质要求应选择具有眼科或眼视光学背景的人员或从事光学、视觉科学、心理学、社会学、生物学等相关领域工作并经过培训的人员作为主试者。4.5 仪器设备要求仪器设备应符合精度要求。4.6 实验数据记录要求实验数据记录应完整清晰，应包括必要的被试者基本信息资料，如年龄、性别、眼疾患病史，是否患有精神疾病及脑部疾病等。测试数据的保存及销毁应依据相关规章制度执行。4.7 实验数据报告要求结果表述中的数据应修约到小数点后两位。数据结果报告应详细介绍测试的被试者情况、测试工具、测试程序等，应符合附录A的要求。GB/T 40230.1-2021 5 测试方法5.1 调节反应5.1. 1 测试设备宜采用开放式红外自动验光仪，采样率应不小于5日z(ls内测量5次，采样率越高测试时间越短)，设备分辨率应不大于0.01Hz。5.1.2 测试环境采用开放式红外自动验光仪测试时，应在正常的照明环境下测试，且应保证睦孔直径大于或等于2.3 mm。测试方法:视标为眼前方液晶显示屏中央由RSVP软件连续呈现的单个黑色汉字，根据测试对象不同(如年龄)选择不同难易程度的文字内容(故事、小说或书籍)。测试视窗大小宜为142.24mm (5.6英寸)，显示屏屏幕亮度为40cd/ m2 170 cd/m2，分辨率为1280 pixel X 800 pixel对比度约为100 % ，视标大小为9pt14pt，呈现速度宜为150字/min，测试距离为40cm。测试视窗大小及屏幕分辨率、亮度、对比度、视标大小、呈现速度及测试距离等应根据不同实验对象及任务确定。5.1.3 被试者选择被试者年龄宜为8周岁以上，熟悉中文，双眼视觉功能异常、阅读障碍、视神经通路疾病患者应除外。5.1.4 测试步骤步骤如下:a) 根据被试者双眼屈光度配戴等效球镜后保证单眼矫正视力大于或等于1.0，测量前先让眼睛放松至少5min。b) 瞩被试者注视视标，遮盖左眼，用自动验光仪测量右眼，将所测的球镜度去掉最高和最低两个极值，剩下较稳定的测量值。采样次数至少5次，取平均值，即为调节反应值。c) 更换另一只眼睛用同样方法进行测量o5.1.5 结果计算当被试者配戴隐形眼镜测量，则调节反应不用进行校准，直接按照5.1.6进行结果描述，若被测者配戴框架眼镜进行测量，则应使用公式。)计算角膜平面的屈光矫正度数(即配戴隐形眼镜的度数)，再根据公式(2)计算校准后的调节反应。REcornea = REspectacle/ (1 -0.012REspectacle) . ( 1 ) I AR = _ ,_ ,. . _ _ -REcornea( 2 ) 1/1/(0.012 -DTE)十LensPowerJ-0.012 式中:REcornea 角膜平面的屈光度数，单位为屈光度(D); REspectacle一一框架眼镜平面的屈光度数，单位为屈光度(D); AR 调节反应，单位为屈光度(D); DT E 物体至眼睛的距离，单位为米(m); LensPower 眼前加的度数，单位为屈光度(D)。4 5.1.6 结果表述标注不同距离下的调节反应:右眼调节反应:X1(D); 一一左眼调节反应:X 2 (D)。注X表示右眼调节反应具体数值X2表示左眼调节反应具体数值。5.2 调节微波动5.2.1 测试设备设备要求同5. 1. 1。5.2.2 测试环境环境要求同5.1.2。5.2.3 测试步骤以红外自动验光仪为例，测试步骤如下:GB/T 40230.1-2021 a) 根据被试者双眼屈光度数，配戴等效球镜后保证单眼矫正视力大于或等于1.0，测量前先让眼睛放松至少5mino b) 指令设置:告知被试者其眼前将以RSVP方式呈现的一篇短文，令被试者默读眼前呈现的汉字，要求理解短文，实验结束后要求其复述短文概要。c) 调节反应测量:调整被试者视线和屏幕上视标的位置，使被试者视轴、自动验光仪测量光轴、调节视标位于同一水平。连续测量被试者一只眼的调节反应，宜大于或等于1min，计算调节反应量时宜取整个测量过程中间段比较稳定的值。d) 用同样的方法连续测量被试者另一只眼的调节反应。5.2.4 结果计算数据筛选和转换:选取测量中间比较稳定的调节反应值，剔除因眨眼或泪膜破裂等因素造成的明显异常值后，选取所测得的所有调节反应值的两倍标准差范围内的数据作为实验数据(大于100个数值), 计算实验数据的标准差即为调节微波动。5.2.5 结果表述标注不同距离的调节微波动:右眼调节微波动:X1(D); 一一左眼调节微波动:X2(DL注X表示右眼调节微波动具体数值X2表示左眼调节微波动具体数值。5.3 调节近点5.3.1 测试设备调节视标(字母视标或其他小视标)，宜使用视力表中能一直清晰看到的最小单个视标。5.3.2 测试环境应在近距阅读照明环境下进行，照度宜设置为500lx700 lxo GB/T 40230.1-2021 5.3.3 测试步骤测试步骤如下:a) 被试者完全矫正屈光不正，正常照明下遮盖非检测眼。将近用视标置于被检眼前40cm处;b) 嘱被试者注视最佳视力上一行视标，并宜以约2cm/s的速度将近用视标向被试者移近，直到被试者报告视标持续性模糊后，退回到最后仍保持清晰的位置，测量此时视标与被试者眼镜平面的距离，该距离即为调节近点。5.3.4 结果计算测量终点时的视标与被试者眼镜平面的距离，即为调节近点。5.3.5 结果表述调节近点:一一右眼:X1cm, 左眼:Xzcm 。注X1表示右眼调节近点具体数值，Xz表示左眼调节近点具体数值。5.4 CA/C比率5.4.1 测试设备近视力卡(如WessonDOG card等人检影镜、棱镜、球镜排镜。5.4.2 测试环境应在近距阅读照明环境下进行，照度宜设置为500lx700 lx。5.4.3 测试步骤测试步骤如下:a) 被试者完全矫正屈光不正，将近用视标粘贴在检影镜上，检影镜离被试者的眼镜平面距离为40 cm; b) 指导被试者双眼同时注视近视力卡，检查者快速检影，观察幢孔中央区的影动，直至中和，即通过检影镜观察到幢孔内光带变为满圆;c) 在双眼前分别加上66底朝内的棱镜，重复步骤2，直至再次中和。5.4.4 结果计算检影时看到顺动表示调节滞后，逆动表示调节超前，取两眼中较大逆动值。中和现象表示调节刺激和调节反应相等，检查者快速评估中和顺动所需的正镜片度数代表调节滞后的量，调节反应即为调节剌激减去调节量。两次测量所得调节滞后量的差值即为CA/C比率。注:调节超前是指调节反应量大子调节剌激量。5.4.5 结果表述CA/C比率:XCD/66)。注X表示CA/C比率的具体数值;D/66表示66的集合改变引发的集合性调节改变。6 GB/T 40230.1-2021 5.5 AC/ A比率5.5.1 测试设备综合验光仪，近视力卡。5.5.2 测试步骤测试步骤如下:a) 被检者屈光全娇，放置近用视标于被试者眼前40cm处。b) 放置Risley棱镜于被试者眼前，右眼前放置126底朝内，左眼前放置66底朝上，让被试者注视近距视力表中一直清晰看到的最小单个视标，这时被试者将看到两个视标，一个位于左下方，另一个位于右上方，嘱被试者注视左下方的视标，用余光注视右上方视标，然后以26/s的速度移动右边的视标，直到上、下方视标在垂直方向对齐，并记住此时的棱镜底方向和度数。c) 同时不要停顿，继续同方向转动棱镜直至被试者又看到两个视标，一个右下方，一个在左上方，然后反方向转动棱镜直至被试者报告两个视标又在垂直方向上对齐，记录此时的棱镜底方向和度数。两次垂直对齐的数据相差需小于36，结果取两次对齐时棱镜度的平均值。d) 在远用屈光矫正的基础上双眼前同时加上+1.00D，然后重复步骤2和3，获得两次隐斜的测量值。5.5.3 结果计算两次隐斜测量值的差值的绝对值即为AC/A比率，按公式(3)计算。P=I Pj-P Z I 式中:P -AC/A比率;P1 -5.5.2中的步骤c)中测得的棱镜度的平均值;P2 -5.5.2中的步骤d)中测得的棱镜度的平均值。5.5.4 结果表述AC/A比率:X(6/D)注x表示AC/A比率的具体数值。5.6 泪膜破裂时间5.6.1 测试设备荧光素试纸条。5.6.2 测试环境宜室内，无特殊要求。5.6.3 被试者选择要求除角膜溃殇等角膜疾病患者外，宜选择配合检查的所有人群。5.6.4 测试方法. ( 3 ) 将湿润的荧光素试纸条轻轻放置在被试者下穹隆后取出。瞩时才被试者眨眼数次，然后睁开眼睛后7 GB/ T 40230.1-2021 注视前方，测试者通过钻蓝光检查，测量从开始睁眼至角膜出现第一个黑斑的时间，即为泪膜破裂时间，测量3次取平均值。泪膜破裂时间小于10s为泪膜不稳定。5.6.5 结果计算测量3次取平均值。5.6.6 结果表述泪膜破裂时间:X(s)。注x表示泪膜破裂的具体时间数值。8 附录A(规范性)测试结果报告的文件记录要求测试结果报告应包括以下信息:测试目的;测试工具描述包括精度水平等J;一一负责实施测试的人员姓名以及其正式资质;一测试日期和时间;一被试者的数量、年龄、性别以及经验(测试样本的描述); 一一为确保测试程序客观性所采取的方法;一一为确保匿 名/保密(需要保密的地方)所采取的方法;一一为获取知情同意所采取的方法;一一测试程序的描述;一一测试条件的描述(样品信息等); 关于测试的约束条件;测试中出现的特性;结果的描述，如果可能的话每种工具结果的描述;进一步操作对结果和结论的讨论和判读;签字和日期。GB/T 40230.1-2021 GB/T 40230.1-2021 参考文献 l J 王翔朴.卫生学大辞典M.北京:华夏出版社，19992J 瞿佳.视光学理论和方法M.第2版.北京:人民卫生出版社，20143J 王光雾.双眼视觉学M.第2版.北京:人民卫生出版社，20144J Levick P R.Critical fusion frequencyJ. T he Australasian Journal of Optometry, 1953, 36(12) :537-543. 5J LEVICK P R.CRITICAL FUSION FREQUENCYJ.The Australasian Journal of Optome-try,1954,37(1):29-33. 6J Foster KI，Vis旧1perception of rapidly presented word sequence of varyi吨complexityM.Percep Psychophysics, 1970: 215-221. 7J Committee on Vision, N. R. C. , National Academy of Sciences, Washi吨ton，D. C. (1980). Recommended Standard Procedures for the Clinical Measurement and Specification of Visual Acuity. Advanced Ophathalmology 41: 103-148. 8J American National Standards Institute. (2001).American National Standard for Ophthalmics-Mul-tifocal Intraocular Lenses.Fairfax, VA : Optical Laboratories Association. 9J Wee，S.引人，N.J.Moon，认T.K. Lee and S.J eon (2012). Ophthalmological factors influencing visual asthenopia as a result of viewing 3D displays. Br J Ophthalmol 96(11) :1391-1394. 10J Wee, S. W.and N.J.Moon (2014). Clinical evaluation of accommodation and ocular surface stability relevant to visual asthenopia with 3D displays. BMC Ophthalmol 14: 29. 10