與視敏度相關的知覺學習訓練治療弱視效果觀察
2014-07-16 09:04:59 來源: 多寶視
弱視是較為常見的眼病,是由視覺剝奪和/或雙眼相互作用異常所引起的單側或雙側視力減退,沒有可查覺的器質性病變。近來國外采用知覺學習方法治療一些難治性弱視,顯示出良好的治療效果,本文在國外技術基礎上改進,設計視力相關的知覺學習訓練方法,并通過視力、視覺誘發電位等手段觀察治療效果。報告如下:
1.弱視組:選擇2008年7月到2009年7月在我院就診的部分5~35歲弱視患者18例(30只眼),前節及眼底檢查無異常,無其他眼疾病及全身疾病。<12歲弱視低齡組18例(30只眼):經傳統治療1年以上,治療效果不理想難治性5~12歲兒童弱視,平均年齡7.0歲,其中重度弱視4只眼,中度弱視14只眼,輕度12只眼;右眼19例,左眼11例;男8例(13只眼),女10例(17只眼)。
2.正常對照組:隨機選取眼科門診5~12歲矯正視力正常人15例(30只眼),屈光狀態:遠視≤+3.00D,近視≤-3.00D,散光≤±100D,眼前節及眼底檢查無異常,無眼疾病及全身疾病。平均年齡為7.9歲;女9例(18只眼),男6例(12只眼);左眼15例,右眼15例。
二、訓練方法
1.知覺學習軟件設計:位置辨別(positiondis-crimination)任務訓練法
編寫計算機軟件,在顯示屏上顯示空間頻率可變、刺激方式可變的Gabor視標,根據不同組別Gabor斑的位置偏離進行辨別,同時添加不同形式的位置噪聲,增減辨別的難易程度,在病人每次訓練前都進行電子視力測試,使Gabor斑大小與病人視力相對應,選擇出最適合患者視敏度、具有針對性的Ga-bor斑進行刺激。
(1)顯示器刷新率85Hz,熒屏亮度30~50cd/m2,背景大小為18cm×10cm,位于屏幕中央,背景顏色設計為:Gabor斑平均亮度。
(2)Gabor斑設計:Gabor斑是正弦波和平滑高斯封邊的乘積組成,每個病人訓練的Gabor斑大小與國際標準視力表相對應。
(3)6個Gabor斑為一排,每隊線段由兩排組成,一共3對,Gabor斑對比度為99%。
選擇Gabor斑位置辨別知覺學習訓練進行治療。
2.訓練方法:(1)患者佩戴矯正眼鏡,距離電腦顯示屏1m,根據顯示屏的大小及弱視患者視力選擇相應的Gabor斑。(2)電腦自動控制程序,每次訓練時間約為15min。(3)訓練時遮蓋對側眼,每天1次,訓練3個月。
三、測試方法
1.圖形視覺誘發電位(patternvisualevokedpo-tential,P-VEP)
(1)儀器:應用德國ROLAND視覺電生理儀,該儀器包括4個主要部分:刺激器、主機、放大器、記錄器。
(2)刺激條件:視刺激為電腦裝置的黑白方格翻轉圖形,分別為大方格60min和小方格15min黑白棋盤格,視野大小>15°,單眼刺激,通頻帶1~50Hz,刺激頻率1.505Hz,對比度97%,疊加次數100次。
記錄條件及檢查方法:電極均采用銀-氯化銀皮膚電極,置電極前先用電阻膏擦洗皮膚,作用電極置于頭部正中線枕骨粗隆上方2cm處的皮膚上,參考電極置于顱頂中央中點,地電極置于前額正中皮膚上,電阻極間阻抗<5千歐姆。受檢者距離1m,平視刺激屏中心約5度的紅色注視點,佩戴矯正眼鏡,在暗室和自然瞳孔下檢測,雙眼分別進行。
數據處理:分別測量大方格和小方格刺激下P100波的振幅密度和潛伏期。
結果
一、弱視組治療前后中心視力的變化
經3個月的治療后,弱視組治療前、后平均視力分別為0.44、0.67,統計學處理具有顯著性差異(P<0.05)。
二、弱視組治療前后P-VEP的P100波的變化
弱視組圖形視覺誘發電位(P-VEP)P100波無論在大方格和小方格刺激時,治療后振幅均值均比治療前明顯提高,潛伏期均值均明顯縮短,差別具有顯著性意義(P<0.05),提示經知覺學習治療后,弱視患者的視覺誘發電位較治療前明顯恢復。
三、弱視組治療后P-VEP與正常組的比較
弱視組P-VEPP100波無論在大方格和小方格刺激時,治療后振幅均值均比治療前明顯提高,與正常組相比沒有顯著性差異(P>0.05),而潛伏期均值與正常組相比,差別具有顯著性意義(P<0.05),提示弱視患者經知覺學習訓練后,興奮性恢復較快、但傳導速度恢復較慢,存在不均衡性,提示低齡弱視患者的治療周期較長、存在復發傾向。
討論
弱視治療一直是眼科界的一個難題,常規治療方法對6~8歲以下的大部分兒童具有明顯的治療效果,但是對12歲以上的大齡兒童,治療效果較差,有些弱視經過漫長的治療,效果甚微或略有提高后便止步不前,或者視力正常后又出現回退。對于成人弱視,傳統觀點認為表現為不可治性,這可能與人類視覺發育敏感期持續到12歲左右有關。一般認為,青少年12歲以后,視皮層的發育相對停滯,弱視治療效果較差。同時認為處理基本感知表征的感覺區域神經細胞,在成人視皮層的發育完全停滯,因此成人的弱視表現為不可治性。但近期的研究結果表明,即使是成年人,大腦皮層的基本感覺區域也是可塑的。同時近期基礎研究發現,知覺學習(perceptu-allearning)與大腦的可塑性具有明確的關系,許多臨床試驗也證實,知覺學習對于弱視,尤其在一些難治性弱視及成人弱視的治療中,顯示出良好的治療效果,逐漸成為弱視治療的一種新方法。我們利用目前新的治療方法";知覺學習";給予訓練,并通過心理物理學、視覺電生理、視網膜形態學等手段觀察治療效果,為弱視患者、尤其是難治性弱視及成人弱視尋求有效治療方法。
在“知覺學習軟件”設計中,我們采用了國外最常用的";Gabor斑位置辨別";訓練方法,同時加以改進,將Gabor斑的空間頻率、位置偏離的距離與患者的視敏度相結合,在病人每次訓練時都能選擇出最適合自己的Gabor進行刺激,使其訓練更具有個性化和針對性。
經典的知覺學習訓練中。Gabor斑是最常用的刺激視標,其是由正弦波和平滑高斯封邊的乘積所組成,對比度、大小、方位、空間頻率和空間位置都可以被利用和處理,沒有邊緣的提示,因而也被認為能夠產生最有效的知覺學習刺激。同時“Gabor斑排列位置辨別”也是知覺學習最常見的訓練方法,設置多組線段排列,根據不同的偏離幅度和偏離形式,從中判斷最大線段偏離組以進行訓練刺激。國外通常設計三組線段,讓弱視患者在位置視覺任務訓練中判別3組線段中哪一對偏離了最大方向。刺激由兩排線段組成,每排由數個離散的Gabor斑,每個Ga-bor斑加入了位置噪聲。觀察者在不同噪聲水平進行訓練(包括0),每一次作業都給予反饋。通過做重復的位置分辨訓練,進而提高弱視患者的視覺能力。我們在此基礎上做了進一步改進,在顯示屏上顯示空間頻率可變、刺激方式可變的Gabor視標,對不同組別Gabor斑的位置偏離進行辨別,同時添加不同形式位置噪聲,增減辨別的難易程度,并將難易程度分為3個水平,以期更大程度的提高刺激效率。
一、知覺學習治療療效分析
所有弱視患者48例(60只眼)經3個月知覺學習訓練后,平均視力較治療前明顯提高,有效率為77%。我們再將其按年齡分組后分別進行分析,低齡弱視組治療前后平均視力0.44、0.67(P<0.05),有效率73%;大齡弱視組治療前后平均視力0.41、0.70(P<0.05),有效率80%(圖10)。這提示知覺學習對兒童難治性弱視、青少年及成人弱視患者仍有良好的療效,能夠明顯的提高其中心視力。我們分析這是由于弱視患者早期存在感覺障礙,阻礙了低級視覺功能的發育,知覺學習是一種醫學信息刺激,利用大腦神經系統的可塑性,通過完成一些視覺覺察或分辨的任務,激活視覺信號通路,改善大腦神經系統的信號加工處理能力,從而達到治療弱視,提高視功能的目的。
我們還回顧收集了<12歲的低齡難治性兒童之前經傳統弱視方法治療(配鏡、遮蓋、弱視治療儀等)的治療效果,經分析有效率為46.7%,而經知覺學習訓練后,其有效率為73.3%,這提示對于難治性兒童弱視,知覺學習療效是高于傳統弱視治療。
二、弱視眼與正常眼P-VEP對比分析
一般認為,P100波振幅大小能反映視覺功能受到中樞性抑制的深淺,能體現視覺敏銳度,是視覺中樞對視刺激的反應強度,潛伏期反映神經傳導情況,大小方格代表不同空間頻率,一般認為黃斑中心及周圍對高空間頻率刺激較為敏感,視網膜周邊對低空間頻率刺激較為敏感。過去大量文獻顯示弱視眼VEP異常,主要表現為P-VEPP100波振幅降低、潛伏期延遲。我們的研究也提示在兩種不同空間頻
率上難治性兒童及成人弱視P-VEPP100波振幅均下降、潛伏期均延長,與正常人存在顯著差異,這提示難治性弱視患者對視刺激的反應強度及視覺傳導通路在高低空間頻率上均可能存在異常。
三、知覺學習訓練后P-VEP變化分析
我們在訓練前將弱視患者和正常人P-VEP進行了對比分析,發現難治性弱視患者視刺激的反應強度及視覺傳導通路可能存在異常。而經過3個月知覺學習訓練后,P-VEPP100波振幅均較治療前增高、潛伏期縮短,提示弱視患者經知覺學習訓練后,其對視刺激的反應強度及視覺傳導通路在兩種不同的空間頻率上均得到改善。以往的報道還發現,弱視患者經常規治療后,視力雖然達到正常,但視覺中樞對視刺激的反應以及視神經的傳導仍存在異常,而我們的結果提示,<12歲的難治性兒童治療后P-VEPP100波刺激振幅達到正常值水平,而潛伏期仍明顯延遲,這提示經知覺學習治療后,弱視患者對視刺激的反應強度的改善更為明顯,而視覺傳導通路恢復會相對緩慢,這可能與弱視患者視力改變密切相關,同時也提示弱視患者即使視力提高,但仍有復發的可能。
目的:觀察與視敏度相關的知覺學習訓練軟件治療弱視的臨床效果。
方法:選擇5~12歲弱視患者18例(30只眼),所有弱視患者均采用“位置辨別”知覺學習方法訓練。3個月后,比較弱視患者治療前后的視力、圖形視覺誘發電位(P-VEP)振幅和潛伏期等指標。
結果:弱視患者經知覺學習訓練前后平均視力分別為0.43、0.75,差異具有統計學意義。弱視組者經知覺學習訓練治療后,P-VEP的P100波振幅較治療前增大、潛伏期縮短,差異具有統計學意義。
結論:與視敏度相關的知覺學習訓練是一項有效的弱視治療手段。
一、研究對象1.弱視組:選擇2008年7月到2009年7月在我院就診的部分5~35歲弱視患者18例(30只眼),前節及眼底檢查無異常,無其他眼疾病及全身疾病。<12歲弱視低齡組18例(30只眼):經傳統治療1年以上,治療效果不理想難治性5~12歲兒童弱視,平均年齡7.0歲,其中重度弱視4只眼,中度弱視14只眼,輕度12只眼;右眼19例,左眼11例;男8例(13只眼),女10例(17只眼)。
2.正常對照組:隨機選取眼科門診5~12歲矯正視力正常人15例(30只眼),屈光狀態:遠視≤+3.00D,近視≤-3.00D,散光≤±100D,眼前節及眼底檢查無異常,無眼疾病及全身疾病。平均年齡為7.9歲;女9例(18只眼),男6例(12只眼);左眼15例,右眼15例。
二、訓練方法
1.知覺學習軟件設計:位置辨別(positiondis-crimination)任務訓練法
編寫計算機軟件,在顯示屏上顯示空間頻率可變、刺激方式可變的Gabor視標,根據不同組別Gabor斑的位置偏離進行辨別,同時添加不同形式的位置噪聲,增減辨別的難易程度,在病人每次訓練前都進行電子視力測試,使Gabor斑大小與病人視力相對應,選擇出最適合患者視敏度、具有針對性的Ga-bor斑進行刺激。
(1)顯示器刷新率85Hz,熒屏亮度30~50cd/m2,背景大小為18cm×10cm,位于屏幕中央,背景顏色設計為:Gabor斑平均亮度。
(2)Gabor斑設計:Gabor斑是正弦波和平滑高斯封邊的乘積組成,每個病人訓練的Gabor斑大小與國際標準視力表相對應。
(3)6個Gabor斑為一排,每隊線段由兩排組成,一共3對,Gabor斑對比度為99%。
選擇Gabor斑位置辨別知覺學習訓練進行治療。
2.訓練方法:(1)患者佩戴矯正眼鏡,距離電腦顯示屏1m,根據顯示屏的大小及弱視患者視力選擇相應的Gabor斑。(2)電腦自動控制程序,每次訓練時間約為15min。(3)訓練時遮蓋對側眼,每天1次,訓練3個月。
三、測試方法
1.圖形視覺誘發電位(patternvisualevokedpo-tential,P-VEP)
(1)儀器:應用德國ROLAND視覺電生理儀,該儀器包括4個主要部分:刺激器、主機、放大器、記錄器。
(2)刺激條件:視刺激為電腦裝置的黑白方格翻轉圖形,分別為大方格60min和小方格15min黑白棋盤格,視野大小>15°,單眼刺激,通頻帶1~50Hz,刺激頻率1.505Hz,對比度97%,疊加次數100次。
記錄條件及檢查方法:電極均采用銀-氯化銀皮膚電極,置電極前先用電阻膏擦洗皮膚,作用電極置于頭部正中線枕骨粗隆上方2cm處的皮膚上,參考電極置于顱頂中央中點,地電極置于前額正中皮膚上,電阻極間阻抗<5千歐姆。受檢者距離1m,平視刺激屏中心約5度的紅色注視點,佩戴矯正眼鏡,在暗室和自然瞳孔下檢測,雙眼分別進行。
數據處理:分別測量大方格和小方格刺激下P100波的振幅密度和潛伏期。
結果
一、弱視組治療前后中心視力的變化
經3個月的治療后,弱視組治療前、后平均視力分別為0.44、0.67,統計學處理具有顯著性差異(P<0.05)。
二、弱視組治療前后P-VEP的P100波的變化
弱視組圖形視覺誘發電位(P-VEP)P100波無論在大方格和小方格刺激時,治療后振幅均值均比治療前明顯提高,潛伏期均值均明顯縮短,差別具有顯著性意義(P<0.05),提示經知覺學習治療后,弱視患者的視覺誘發電位較治療前明顯恢復。
三、弱視組治療后P-VEP與正常組的比較
弱視組P-VEPP100波無論在大方格和小方格刺激時,治療后振幅均值均比治療前明顯提高,與正常組相比沒有顯著性差異(P>0.05),而潛伏期均值與正常組相比,差別具有顯著性意義(P<0.05),提示弱視患者經知覺學習訓練后,興奮性恢復較快、但傳導速度恢復較慢,存在不均衡性,提示低齡弱視患者的治療周期較長、存在復發傾向。
討論
弱視治療一直是眼科界的一個難題,常規治療方法對6~8歲以下的大部分兒童具有明顯的治療效果,但是對12歲以上的大齡兒童,治療效果較差,有些弱視經過漫長的治療,效果甚微或略有提高后便止步不前,或者視力正常后又出現回退。對于成人弱視,傳統觀點認為表現為不可治性,這可能與人類視覺發育敏感期持續到12歲左右有關。一般認為,青少年12歲以后,視皮層的發育相對停滯,弱視治療效果較差。同時認為處理基本感知表征的感覺區域神經細胞,在成人視皮層的發育完全停滯,因此成人的弱視表現為不可治性。但近期的研究結果表明,即使是成年人,大腦皮層的基本感覺區域也是可塑的。同時近期基礎研究發現,知覺學習(perceptu-allearning)與大腦的可塑性具有明確的關系,許多臨床試驗也證實,知覺學習對于弱視,尤其在一些難治性弱視及成人弱視的治療中,顯示出良好的治療效果,逐漸成為弱視治療的一種新方法。我們利用目前新的治療方法";知覺學習";給予訓練,并通過心理物理學、視覺電生理、視網膜形態學等手段觀察治療效果,為弱視患者、尤其是難治性弱視及成人弱視尋求有效治療方法。
在“知覺學習軟件”設計中,我們采用了國外最常用的";Gabor斑位置辨別";訓練方法,同時加以改進,將Gabor斑的空間頻率、位置偏離的距離與患者的視敏度相結合,在病人每次訓練時都能選擇出最適合自己的Gabor進行刺激,使其訓練更具有個性化和針對性。
經典的知覺學習訓練中。Gabor斑是最常用的刺激視標,其是由正弦波和平滑高斯封邊的乘積所組成,對比度、大小、方位、空間頻率和空間位置都可以被利用和處理,沒有邊緣的提示,因而也被認為能夠產生最有效的知覺學習刺激。同時“Gabor斑排列位置辨別”也是知覺學習最常見的訓練方法,設置多組線段排列,根據不同的偏離幅度和偏離形式,從中判斷最大線段偏離組以進行訓練刺激。國外通常設計三組線段,讓弱視患者在位置視覺任務訓練中判別3組線段中哪一對偏離了最大方向。刺激由兩排線段組成,每排由數個離散的Gabor斑,每個Ga-bor斑加入了位置噪聲。觀察者在不同噪聲水平進行訓練(包括0),每一次作業都給予反饋。通過做重復的位置分辨訓練,進而提高弱視患者的視覺能力。我們在此基礎上做了進一步改進,在顯示屏上顯示空間頻率可變、刺激方式可變的Gabor視標,對不同組別Gabor斑的位置偏離進行辨別,同時添加不同形式位置噪聲,增減辨別的難易程度,并將難易程度分為3個水平,以期更大程度的提高刺激效率。
一、知覺學習治療療效分析
所有弱視患者48例(60只眼)經3個月知覺學習訓練后,平均視力較治療前明顯提高,有效率為77%。我們再將其按年齡分組后分別進行分析,低齡弱視組治療前后平均視力0.44、0.67(P<0.05),有效率73%;大齡弱視組治療前后平均視力0.41、0.70(P<0.05),有效率80%(圖10)。這提示知覺學習對兒童難治性弱視、青少年及成人弱視患者仍有良好的療效,能夠明顯的提高其中心視力。我們分析這是由于弱視患者早期存在感覺障礙,阻礙了低級視覺功能的發育,知覺學習是一種醫學信息刺激,利用大腦神經系統的可塑性,通過完成一些視覺覺察或分辨的任務,激活視覺信號通路,改善大腦神經系統的信號加工處理能力,從而達到治療弱視,提高視功能的目的。
我們還回顧收集了<12歲的低齡難治性兒童之前經傳統弱視方法治療(配鏡、遮蓋、弱視治療儀等)的治療效果,經分析有效率為46.7%,而經知覺學習訓練后,其有效率為73.3%,這提示對于難治性兒童弱視,知覺學習療效是高于傳統弱視治療。
二、弱視眼與正常眼P-VEP對比分析
一般認為,P100波振幅大小能反映視覺功能受到中樞性抑制的深淺,能體現視覺敏銳度,是視覺中樞對視刺激的反應強度,潛伏期反映神經傳導情況,大小方格代表不同空間頻率,一般認為黃斑中心及周圍對高空間頻率刺激較為敏感,視網膜周邊對低空間頻率刺激較為敏感。過去大量文獻顯示弱視眼VEP異常,主要表現為P-VEPP100波振幅降低、潛伏期延遲。我們的研究也提示在兩種不同空間頻
率上難治性兒童及成人弱視P-VEPP100波振幅均下降、潛伏期均延長,與正常人存在顯著差異,這提示難治性弱視患者對視刺激的反應強度及視覺傳導通路在高低空間頻率上均可能存在異常。
三、知覺學習訓練后P-VEP變化分析
我們在訓練前將弱視患者和正常人P-VEP進行了對比分析,發現難治性弱視患者視刺激的反應強度及視覺傳導通路可能存在異常。而經過3個月知覺學習訓練后,P-VEPP100波振幅均較治療前增高、潛伏期縮短,提示弱視患者經知覺學習訓練后,其對視刺激的反應強度及視覺傳導通路在兩種不同的空間頻率上均得到改善。以往的報道還發現,弱視患者經常規治療后,視力雖然達到正常,但視覺中樞對視刺激的反應以及視神經的傳導仍存在異常,而我們的結果提示,<12歲的難治性兒童治療后P-VEPP100波刺激振幅達到正常值水平,而潛伏期仍明顯延遲,這提示經知覺學習治療后,弱視患者對視刺激的反應強度的改善更為明顯,而視覺傳導通路恢復會相對緩慢,這可能與弱視患者視力改變密切相關,同時也提示弱視患者即使視力提高,但仍有復發的可能。