计算机视觉综合征：对眼部原因

和潜在治疗的综述

原文作者 Mark Rosenfield 单位：纽约州立大学视光学院，

摘要：计算机视觉综合症（CVS）是与使用计算机相关的眼睛和视力问题的结合。在现代西方社会中，计算机普遍用于职业活动和业余活动。然而，CVS不仅对视觉舒适度有显著影响，而且对职业生产力也有显著影响，因为64%至90%的电脑使用者在长时间使用电脑后，会出现眼疲劳、头痛、眼部不适、干眼、复视和视力模糊等视觉症状。本文回顾了这种情况的主要眼部原因，即动眼神经异常和干眼症。对电子屏幕的调节和聚散反应似乎与观看印刷材料时的相似，而在计算机操作期间干眼症状的患病率更高。后者可能是由于眨眼率和眨眼幅度的降低，以及由于显示器经常位于主要凝视处而导致的角膜暴露增加。然而，提出的治疗方法减少CVS 症状的功效尚未得到证实。更好地理解CVS的生理学对于更准确的诊断和治疗至关重要。这将使从业者在计算机操作期间优化视觉舒适度和效率。

关键词：调节适应； 计算机视觉症状； 收敛；干眼症；近视；阅读

介绍

在现代西方社会，使用计算机和数字电子设备从事包括电子邮件、互联网介入和娱乐在内的职业和非职业活动几乎是普遍的。据最近估计，各大洲互联网使用量的估计从北美人口的77.4％到非洲的10.9％，全球估计有1966514816名用户（占全球人口的28.7 ％） （ http://www.internetworldstats .com / stats.htm）。

数字电子屏幕的观看不再局限于位于工作场所的台式计算机。今天的视觉要求包括在工作场所，家中或任何位置都能查看笔记本电脑和平板电脑、电子书阅读器、智能手机和其他电子设备。此外，对成年人来说计算机的使用不再受限制。最近一项针对对2000多名年龄在8到18岁之间的美国儿童的调查显示，他们平均每天花大约7.5小时使用娱乐媒体，4.5小时看电视，1.5小时使用电脑， 超过1小时玩电子游戏。一些屏幕尺寸可能需要非常小的文本，观察者经常将其放置在比先前采用的硬拷贝印刷材料的更近的观看距离处。这些增加的视觉需求可能引起各种被称为计算机视觉综合症（CVS）的症状。

美国验光协会将CVS定义为与使用计算机相关的眼部和视力问题的组合。这些症状是由于个人视觉能力不 足 以 舒适地执 行 计 算 机 任 务 造成的（http： //www.aoa.org/x5374.xml）。Thomson在对CVS的评论中指出，高达90％的计算机用户可能在长时间使用计算机后，在近距离或远距离观察时，出现视觉症状，包括眼睛疲劳、头痛、眼部不适、干眼、复视和视力模糊。鉴于如今电子显示屏的使用越来越多，目前尚不清楚这个数字是否有所增加。此外，Rossignol等人报告说，在每天花费超过4小时在视频显示终端（VDT）上工作的个体中，视觉症状的患病率显著增加。

视疲劳是CVS患者的主诉。2008年，印度400多名计算机操作员的问卷调查结果显示，46.3％的受试者出现了视疲劳的症状。同样，对意大利212名银行工作人员的调查发现，31.9％的受试者出现了视疲劳的症状。但值得注意的是这一百分比是在87名受试者因未矫正的远视，矫正不足的散光或过度矫正的近视被排除后计算出来的，因为研究人员只想调查没有器质性视力障碍的受试者。在一项针对35名墨西哥计算机终端操作员的研究中发现，其中68.5％的受试者出现症状。澳大利亚一项针对1000多名计算机工作者的研究发现， 63.4％的人报告症状不受控制;当优化的，符合人体工程学的桌子和频繁的工作休息时，这个数字减少到 25.2％。目前还不清楚计算机使用过程中的视疲劳是否与年龄有关，尽管女性的患病率似乎更高。

Sheedy等人在一篇关于视疲劳的综述中指出，与该诊断术语相关的常见症状包括眼睛疲劳，不适，灼热，刺激，疼痛，疼痛，眼睛疼痛，复视，畏光，模糊，瘙痒，流泪，干燥和异物感。在研究几种症状诱发条件对视疲劳的影响时，作者确定存在两大类症状。第一组称为外部症状，包括灼烧，刺激，眼干和流泪，并与干眼症有关。第二组，称为内部症状，包括眼睛疲劳，头痛，眼睛疼痛，复视和模糊，并且通常由屈光不正，调节或聚散异常引起。因此，作者提出可以通过症状的位置和/或描述来识别潜在的问题。

重要的是确定症状（内部和外部，见上文）是否特定于计算机操作，或者仅仅是长时间执行持续近视任务的表现。如果患者在电子屏幕上或以印刷形式查看材料时不存在生理或主观差异，那么就没有理由特别关注视觉需求 。

电脑视觉综合征会在电脑操作期间遇到。电子屏幕将简单地代表另一个视觉目标。但是，有证据表明这两种形式的目标表示并不相同。例如，Sheedy等人比较了当材料以VDT或硬拷贝形式呈现时编辑任务的性能。他们观察到，在使用硬拷贝演示文稿时受试者的错误较少，也能更快地执行任务。其他研究也报道了在查看印刷材料时出现较少错误的类似发现。最近，Chu等人比较了在计算机监视器或硬拷贝格式下查看持续近距离工作后立即出现的眼部症状。两期使用相同的文本，匹配大小和对比度。另外，两种条件下的目标视角和亮度相似。 在任务期间视力模糊和平均症状评分方面，发现中位症状评分存在显著差异。在这两种情况下，在计算机使用期间症状都较高。因此，与CVS相关的症状似乎不是由于长时间简单地执行近距离阅读而引起的。即使在观看现代平板显示器时，与相同材料的硬拷贝打印输出相比，在计算机任务期间，受试者报告的模糊程度明显更深。

除了在计算机操作期间经历的不适之外，CVS的症状也可能具有显著的经济影响。如上所述，症状可能增加计算机任务期间发生的错误数量，并且需要更频繁的中断。与计算机使用相关的肌肉骨骼损伤可能占美国报告的所有工伤的至少一半。事实上，Spekle等人指出对美国肌肉骨骼疾病成本的保守估计。2001年报告的美国经济，按补偿成本，工资损失和生产率降低计算，每年为45至540亿美元，占国内生产总值的 0.8％。此外，计算机工作者的颈部，肩部和手臂症状的患病率可能高达62％。除了生产力成本之外，估计2002年美国雇主因为工作相关的肌肉骨骼疾病每年需支付大约200亿美元的工人赔偿金。当特别考虑CVS时， Daum等人估计仅提供适当的屈光矫正可以使生产率至少提高2.5％。这将为向雇员提供计算机专用眼镜的雇主带来非常有利的成本效益比。因此， CVS的经济影响显然是非常高，并且最小化降低职业效率的症状将导致实质的经济利益。还应该指出的是，国家和国际法规已经颁布了关于使用VDT以最大限度地减少这些疾病的工人的健康和安全要求的 规定[例如欧洲理事会指令90/270 / EEC、英国健康与安全（显示屏设备） （DSE）法规和2000年澳大利亚职业健康与安全法案]。

未矫正的屈光不正的影响

鉴于需要在整个计算机任务中实现并保持相对较小目标的清晰和单一视觉，重要的是适当地聚焦视网膜图像。因此，应校正球形远视和高度近视以减少眼睛刺激以适应调节并使模糊最小化。此外，小散光误差的校正对于减轻CVS症状也很重要。在两个相似的实验中， Wiggins和Daum26 和Wiggins等人在从计算机屏幕阅 读材料时检查了未校正散光的影响。在这两项研究中， 作者观察到0.50-的存在 1.00D未矫正散光导致症状显著增加。有趣的是，Wiggins等人测试了用球形软性隐形眼镜矫正的残余散光高达1D的受试者。这是一种常见的临床实践。残余的未矫正散光在计算机任务期间产生了症状的显著增加。因此，作者提出，通过给这些个人戴上环形隐形眼镜来减轻症状，或者通过使用眼镜矫正术来纠正计算 机操作期间的残余散光。

我们实验室最近的一项研究（纸做准备）使用书面问卷记录了眼部症状（内部和外部），在通过习惯性距离屈光矫正或补充后持续阅读一段时间后立即使用书面问卷调查-1.00或- 2.00 D倾斜圆筒加在这些镜头上。另外，在12名受试者中两次重复距离校正条件以评估症状问卷的可重复性。结果显示习惯性矫正条件之间无显著差异，但诱发性散光从1到2D的变化导致任务后症状显著增加。这些结果如图1所示。未矫正的斜视散光的存在会显著降低视力。目标模糊的增加将使执行任务更加困难，从而导致诸如眼睛疲劳和头痛的症状的增加。因此，纠正在最小化与CVS相关的症状方面，散光屈光不正可能是重要的。

增加矫正能力

总体症状评分

图1.从计算机监视器读取20分钟后的总体症状评分，通过距离屈光矫正或补充-1.00或-2.00 D斜视镜筒加在这些镜片上。在12名受试者中重复两次距离校正条件以评估症状问卷的可重复性。误差标准表示1 个SEM

智能手机工作距离和文本大小

如前所述，目前用于书面通信（例如短信，电子邮件和互联网访问）的许多便携式设备具有相对小的屏幕，这可能需要近距离的工作距离和较小的文本大小。与印刷材料相比，这些可以增加对眼睛调节和聚散的要求。事实上，比尔顿提出用术语“1,2,10”来描述通常采用的工作距离，移动（手机）电话和电子书通常距离大约一英尺（30厘米），桌面在距离大 约2英尺（约60厘米）的地方观看台式计算机，而电视通常在10英尺（约3米）的距离内观看。我们实验室的一项研究使用手持电子设备测量了129个人的字体大小 和 观 看 距 离 。平均字体大小为1.12 m （ SD =plusmn;0.24），6 / 19.2（SD =plusmn;5.25）或〜 N9 与报纸印刷品相当，报纸印刷品一般在0.8到1.2米之 间（N6-N10）。这些结果如表1所示。但是，Sheedy 和Shaw-McM-inn31建议应采用3times;锐度储备。 ，表明长时间观看6 / 19.2字母需要至少6 / 6.4的视力。此外，如表1所示，在某些情况下，文本大小仅到6 / 8.25当量，基于3times;储备需要6 / 2.75的视敏度以便舒适、持续地观看。 此外，当观看硬拷贝文本时，平均工作距离（36.2 厘米）比成人40厘米的典型近工作距离更近，并且个人接近17.5厘米。实际上，75％的受试者使用26至40 厘米的观察距离，而22.5％的观察距离lt;30厘米（见表 1）。这些近距离将增加对眼睛的适应能力和倾斜度的要求。特别是如果长时间保持，与观察印刷材料时更常见的较长观察距离相比，这可能加剧症状。医生在检查病人和为近距离使用屈光矫正处方时，以及在治疗因近距离工作而出现视疲劳的病人时，需考虑在智能手机上观看材料时所采用的更近距离。

矫正屈光不正

对于长时间观看数字屏幕的患者来说，对屈光不正的矫正可能是有问题的。当观看以固定观看距离和注视角度放置的桌面显示器时，这些困难可能是最严重的。这些屏幕通常放置在主要凝视处或略低于主要凝视处。因此，使用标准双焦点眼镜镜片，将目标的镜头段放置在向下凝视的位置，并在大约40cm的观看距离提供清晰的视觉可能是不合适的。许多渐进镜片的佩戴者也遇到类似的困难。在提供适当的眼镜矫正形式时，从业者必须同时考虑观察距离和注视角度（水平和垂直）。就观看距离而言，美国职业安全与健康管理局（OSHA）指出，台式监视器的首选观看距离是50 到100厘米之间（表示校正个体中的调节刺激在1到2D 之间）。此外，他们推荐计算机显示器的中心通常应位于水平视线下方15-20°处，并且显示屏的整个视觉区域应位于下方，因此向下视角不会超过 60°(http://63.234.227.130/SLTC/etools/computerworkstati ons/ components_monitors.html）。其他国家机构，如英国健康与安全执行局(http： //www.direct.gov.uk/en/Employment/HealthAnd SafetyAtWork/DG_10026668）和澳大利亚标准 (http://www.gamc.nsw.gov.au/workplace-guidelines/1_Guide lineContent / guidelines_1_07.htm）还包括计算机设置和操作指南。此外，实际观察距离和注视角度可取决于工作站的组织，被观察材料的高度和观察者的物理尺寸。

使用矫正屈光不正的非眼镜方法，例如隐形眼镜和眼内透镜也可能是有问题的。例如，在观看位于主要凝视中的台式计算机屏幕时，在向下凝视期间，镜片的近部在瞳孔前方移动的交替或平移镜片设计不太可能成功。单眼矫正，其中一只眼睛被矫正远视力而另一只眼睛被矫正为近视可能在早期屈光不正中是成功的（尽管立体视觉的丧失可能会带来困难）。然而，随着近距离的增加，清晰的中间视力的丧失可能成为问题。“同时视觉”型镜片正变得越来越普遍，其中多个焦点同时定位在瞳孔之前。这些镜片要求佩戴者抑制模糊图像。目前似乎很少研究这些镜片提供的中间视力的质量是否足以避免CVS症状，因为残留的屈光不正很小（或者存在大量视网膜模糊可能对患者具有挑战性。其他新形式的屈光不正矫正，如多焦点和 “适应性”人工晶状体可能会引起与多焦点隐形眼镜相同的问题，需要进一步的研究来确定它们是否能够提供足够清晰的视力，以便在各种距离和注视角度下长时间观察电子屏幕。

笔记本电脑通常放置在与桌面型号不同的距离和凝视角度。键盘连接到显示器的事实意味着在键盘保持舒适的范围内调整工作站的灵活性较小。较小的屏幕尺寸（和文本高度）也可能影响观看距离，具体取决于观察者的视觉分辨率。Harris和Straker指出，笔记本电脑可以用于各种各样的位置，包括坐在办公桌前，坐在电脑上，甚至躺着。因此，为台式计算机规定的屈光不正镜矫正形式通常不适用于笔记本电脑。笔记本电脑通常以向下的凝视方式观看，该距离可以近似于屈光不正个人阅读手持印刷材料的位置。这实际上可以使这些类型的设备更容易进行眼镜矫正。如前所述，智能手机经常被关注比观看印刷

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