《Displays》：Short-term changes in binocular and accommodative function following immersive VR head-mounted display exposure
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目的：评估15 min沉浸式虚拟现实头戴显示（VR-HMD）暴露后双眼视觉与调节功能的即时变化。方法：采用单组前后重复测量设计，共纳入54名18~40岁成年人。在暴露前及暴露后即刻测量近距遮盖试验、集合近点（NPC）、立体视锐度及双眼调节灵活度（AF）。结果：
目的：评估15 min沉浸式虚拟现实头戴显示（VR-HMD）暴露后双眼视觉与调节功能的即时变化。方法：采用单组前后重复测量设计，共纳入54名18~40岁成年人。在暴露前及暴露后即刻测量近距遮盖试验、集合近点（NPC）、立体视锐度及双眼调节灵活度（AF）。结果：暴露后NPC平均增加0.54 cm（95% CI：0.32~0.75），立体视锐度阈值平均降低12.49弧秒（95% CI：?16.83~?8.15），AF平均增加0.87 cpm（95% CI：0.66~1.08），差异均有统计学意义（均p<0.001）。近距遮盖试验状态发生显著变化（p<0.001），16名参与者（29.6%）出现可测量的隐斜，其中9名为外隐斜、7名为内隐斜，均为1Δ。校正分析显示，基线立体视锐度（β=?0.34，p<0.001）与基线AF（β=?0.45，p=0.002）分别与相应变化量显著相关；年龄、球镜等效、眼镜及隐形眼镜使用均无显著关联。结论：短暂的交互式VR-HMD暴露后，双眼视觉与调节功能出现小幅且非一致性的变化，未观察到视觉功能的普遍性损害。由于缺乏非VR对照条件，所观察到的变化不能确切归因于VR暴露本身。
**研究背景与问题** 虚拟现实（VR）技术已广泛应用于娱乐、教育、医疗、康复及职业训练等领域，VR头戴显示（HMD）设备销量持续增长。与传统二维屏幕不同，VR-HMD通过立体呈现、交互性与沉浸感提供多维度视觉体验。然而，在固定焦距立体VR-HMD中，调节（accommodation）主要指向显示屏的固定光学距离，而集合（vergence）需求随双眼视差与虚拟物体的模拟距离变化，二者自然耦合关系被打破，形成集合-调节冲突（VAC）。VAC被认为是视觉不适、视疲劳、头痛、眩晕等症状的重要机制。既往研究关于VR暴露后双眼视觉与调节功能变化的报道结果不一致：部分研究报告症状增加但无临床测量指标的恶化，另一些研究发现部分参数小幅改善或恶化。差异可能源于头戴设备设计、暴露时长、虚拟内容、基线视觉状态及测量方法的异同。此外，较少有研究在同一前后对照方案中同时评估近距隐斜、集合近点（NPC）、立体视锐度与调节灵活度（AF）在短暂、交互式、娱乐性VR-HMD暴露后的即时变化。基于VAC框架及既往异质性眼动反应证据，研究人员假设15 min沉浸式VR-HMD暴露后双眼视觉与调节功能出现可测量变化，但变化方向与幅度在不同结局指标及个体间并不一致，并进一步探讨基线视觉状态、年龄、球镜等效、眼镜及隐形眼镜使用与变化量的关联。
**研究方法** 本研究为探索性单组前后重复测量设计，参与者通过非概率便利抽样从葡萄牙里斯本都会区学术与社区场所招募，纳入标准为18~40岁、能理解研究程序、矫正或未矫正视力足以完成视光学评估；排除活动性眼病、显性斜视、重度弱视、视网膜疾病、屈光介质混浊、近12个月内眼或屈光手术史、未矫正的双眼视觉或调节功能障碍、可能影响视觉的神经或全身性疾病及影响调节/瞳孔/双眼功能的药物使用者。研究经ISEC Lisboa伦理委员会批准（CE/2026/03/03），所有参与者签署书面知情同意。关键技术方法包括：（1）近距遮盖试验（40 cm，交替棱镜遮盖试验，棱镜中和法，记录棱镜度Δ）；（2）集合近点（NPC）测量（标准视光学尺与近距调节视标，记录破裂点，单位cm）；（3）立体视锐度测量（Random Dot 2 Stereo Acuity Test with LEA Symbols，记录弧秒）；（4）双眼调节灵活度测量（±2.00 D翻转拍，40 cm近距视标，60 s内完成循环数，cpm）；（5）VR暴露（Samsung Gear VR，视场角约96°，菲涅尔透镜，固定瞳距配置，15 min连续交互式VR游戏）；（6）统计分析（R 4.4.2，Wilcoxon符号秩检验、精确McNemar检验、校正多变量线性回归）。样本队列来源为葡萄牙里斯本都会区学术与社区场所。
**研究结果** 共纳入54名参与者，女性44名（81.5%）。有VR经验者26名，无VR经验者28名。有VR经验者中，VR使用时长分布为30 min者9名、1 h者9名、>1 h者8名；最常报告的症状为流泪与视疲劳（各7名，26.9%），其次为头痛与眩晕（各6名，23.1%）；症状类型与VR使用时长无显著关联（p>0.05）。（1）VR暴露前后的变化：近距遮盖试验分类状态发生显著变化（p<0.001）。暴露前所有参与者均为正位；暴露后即刻38名仍为正位，16名（29.6%）出现可测量隐斜，其中9名外隐斜、7名内隐斜，均为1Δ。NPC平均增加0.54 cm（95% CI：0.32~0.75），立体视锐度阈值平均降低12.49弧秒（95% CI：?16.83~?8.15），AF平均增加0.87 cpm（95% CI：0.66~1.08），三项比较均有统计学意义（均p<0.001）。（2）校正分析：基线立体视锐度（β=?0.34，95% CI：?0.42~?0.27，p<0.001）与基线AF（β=?0.45，95% CI：?0.73~?0.18，p=0.002）分别与相应前后变化量显著相关；基线NPC与NPC变化无显著关联（β=0.06，95% CI：?0.08~0.20，p=0.418）；年龄、球镜等效、眼镜使用及隐形眼镜使用在任何模型中均未达统计学显著性。
**讨论与结论** 本研究识别出短暂暴露于智能手机式VR-HMD后双眼视觉与调节测试表现的小幅即时变化，变化在不同结局指标间并不一致，未提示视觉功能的普遍性损害。由于未设非VR对照条件，这些变化被解释为可能反映VR相关效应、重复测试效应或二者兼有，相关机制应视为可能解释而非已确立效应。NPC轻度增加与立体VR-HMD的视觉需求相符，但测试-重测变异等非特异性因素不能排除；暴露后隐斜移位方向不一（外隐斜与内隐斜并存），未提供一致性集合偏移的证据；立体视锐度阈值下降可能反映对双眼视差线索的短期参与增加，但练习或记忆效应同样合理；AF增加与既往使用Samsung Gear VR设备的研究方向一致，但在缺乏对照条件时可能反映任务熟悉化、均值回归或短期VR相关变化。症状资料与既往VR文献相符，但为描述性自我报告且指向既往VR使用，应视为补充而非确证性证据。理论层面，VAC为解释观察到的前后变化提供了合理框架，但该机制未被直接检验；视觉测试表现变化不应仅从疲劳或功能障碍角度理解，也不应解释为生理适应的证据。实践层面，本研究的突出特点是同一短时消费级VR方案中同时评估四项互补临床结局，所观察前后差异绝对幅度普遍较小（NPC约增加0.5 cm、立体视锐度阈值约降低12.5弧秒、AF约增加1 cpm，隐斜移位限于1Δ），其临床意义尚不确定。局限性包括样本量适中且为便利抽样、年龄限制18~40岁、缺乏非VR对照条件（主要方法学局限，无法排除练习效应、测试-重测变异与均值回归）、屈光状态基于习惯性矫正而非睫状肌麻痹验光、交互式游戏视觉刺激未定量控制、有效光学观看距离与调节需求未客观测定、固定瞳距配置与菲涅尔光学及缺乏眼动追踪、未评估检查者内部可靠性、仅评估暴露后即刻变化而无随访。研究结论：本探索性研究评估了15 min交互式娱乐性VR-HMD暴露后近距遮盖试验、NPC、立体视锐度与AF的即时变化，观察到小幅且非一致性的前后变化——NPC轻度变远、近距遮盖试验出现轻微双向差异、立体视锐度与AF显示暴露后测试表现改善；未观察到所评估视觉指标的持续性恶化模式，凸显了双眼视觉与调节结局变化模式的差异性。研究的主要贡献在于同一短时消费级VR方案中同时评估四项互补临床结局，提供了视觉表现即时变化的描述性特征；然而，缺乏非VR对照条件使VR相关效应无法与练习效应、任务熟悉化、均值回归、测量变异及其他时间依赖因素区分，因此研究结果既不能确立VR诱导的生理适应，也不能确定VAC的特异性作用，头戴设备特征与交互内容的特定贡献亦无法确定。未来需开展纳入标准化内容、设备比较及随访测量的对照研究以阐明上述发现。
