与视敏度相关的知觉学习训练治疗弱视效果观察
2014-07-16 09:04:59 来源: 多宝视
弱视是较为常见的眼病,是由视觉剥夺和/或双眼相互作用异常所引起的单侧或双侧视力减退,没有可查觉的器质性病变。近来国外采用知觉学习方法治疗一些难治性弱视,显示出良好的治疗效果,本文在国外技术基础上改进,设计视力相关的知觉学习训练方法,并通过视力、视觉诱发电位等手段观察治疗效果。报告如下:
1.弱视组:选择2008年7月到2009年7月在我院就诊的部分5~35岁弱视患者18例(30只眼),前节及眼底检查无异常,无其他眼疾病及全身疾病。<12岁弱视低龄组18例(30只眼):经传统治疗1年以上,治疗效果不理想难治性5~12岁儿童弱视,平均年龄7.0岁,其中重度弱视4只眼,中度弱视14只眼,轻度12只眼;右眼19例,左眼11例;男8例(13只眼),女10例(17只眼)。
2.正常对照组:随机选取眼科门诊5~12岁矫正视力正常人15例(30只眼),屈光状态:远视≤+3.00D,近视≤-3.00D,散光≤±100D,眼前节及眼底检查无异常,无眼疾病及全身疾病。平均年龄为7.9岁;女9例(18只眼),男6例(12只眼);左眼15例,右眼15例。
二、训练方法
1.知觉学习软件设计:位置辨别(positiondis-crimination)任务训练法
编写计算机软件,在显示屏上显示空间频率可变、刺激方式可变的Gabor视标,根据不同组别Gabor斑的位置偏离进行辨别,同时添加不同形式的位置噪声,增减辨别的难易程度,在病人每次训练前都进行电子视力测试,使Gabor斑大小与病人视力相对应,选择出最适合患者视敏度、具有针对性的Ga-bor斑进行刺激。
(1)显示器刷新率85Hz,荧屏亮度30~50cd/m2,背景大小为18cm×10cm,位于屏幕中央,背景颜色设计为:Gabor斑平均亮度。
(2)Gabor斑设计:Gabor斑是正弦波和平滑高斯封边的乘积组成,每个病人训练的Gabor斑大小与国际标准视力表相对应。
(3)6个Gabor斑为一排,每队线段由两排组成,一共3对,Gabor斑对比度为99%。
选择Gabor斑位置辨别知觉学习训练进行治疗。
2.训练方法:(1)患者佩戴矫正眼镜,距离电脑显示屏1m,根据显示屏的大小及弱视患者视力选择相应的Gabor斑。(2)电脑自动控制程序,每次训练时间约为15min。(3)训练时遮盖对侧眼,每天1次,训练3个月。
三、测试方法
1.图形视觉诱发电位(patternvisualevokedpo-tential,P-VEP)
(1)仪器:应用德国ROLAND视觉电生理仪,该仪器包括4个主要部分:刺激器、主机、放大器、记录器。
(2)刺激条件:视刺激为电脑装置的黑白方格翻转图形,分别为大方格60min和小方格15min黑白棋盘格,视野大小>15°,单眼刺激,通频带1~50Hz,刺激频率1.505Hz,对比度97%,叠加次数100次。
记录条件及检查方法:电极均采用银-氯化银皮肤电极,置电极前先用电阻膏擦洗皮肤,作用电极置于头部正中线枕骨粗隆上方2cm处的皮肤上,参考电极置于颅顶中央中点,地电极置于前额正中皮肤上,电阻极间阻抗<5千欧姆。受检者距离1m,平视刺激屏中心约5度的红色注视点,佩戴矫正眼镜,在暗室和自然瞳孔下检测,双眼分别进行。
数据处理:分别测量大方格和小方格刺激下P100波的振幅密度和潜伏期。
结果
一、弱视组治疗前后中心视力的变化
经3个月的治疗后,弱视组治疗前、后平均视力分别为0.44、0.67,统计学处理具有显著性差异(P<0.05)。
二、弱视组治疗前后P-VEP的P100波的变化
弱视组图形视觉诱发电位(P-VEP)P100波无论在大方格和小方格刺激时,治疗后振幅均值均比治疗前明显提高,潜伏期均值均明显缩短,差别具有显著性意义(P<0.05),提示经知觉学习治疗后,弱视患者的视觉诱发电位较治疗前明显恢复。
三、弱视组治疗后P-VEP与正常组的比较
弱视组P-VEPP100波无论在大方格和小方格刺激时,治疗后振幅均值均比治疗前明显提高,与正常组相比没有显著性差异(P>0.05),而潜伏期均值与正常组相比,差别具有显著性意义(P<0.05),提示弱视患者经知觉学习训练后,兴奋性恢复较快、但传导速度恢复较慢,存在不均衡性,提示低龄弱视患者的治疗周期较长、存在复发倾向。
讨论
弱视治疗一直是眼科界的一个难题,常规治疗方法对6~8岁以下的大部分儿童具有明显的治疗效果,但是对12岁以上的大龄儿童,治疗效果较差,有些弱视经过漫长的治疗,效果甚微或略有提高后便止步不前,或者视力正常后又出现回退。对于成人弱视,传统观点认为表现为不可治性,这可能与人类视觉发育敏感期持续到12岁左右有关。一般认为,青少年12岁以后,视皮层的发育相对停滞,弱视治疗效果较差。同时认为处理基本感知表征的感觉区域神经细胞,在成人视皮层的发育完全停滞,因此成人的弱视表现为不可治性。但近期的研究结果表明,即使是成年人,大脑皮层的基本感觉区域也是可塑的。同时近期基础研究发现,知觉学习(perceptu-allearning)与大脑的可塑性具有明确的关系,许多临床试验也证实,知觉学习对于弱视,尤其在一些难治性弱视及成人弱视的治疗中,显示出良好的治疗效果,逐渐成为弱视治疗的一种新方法。我们利用目前新的治疗方法";知觉学习";给予训练,并通过心理物理学、视觉电生理、视网膜形态学等手段观察治疗效果,为弱视患者、尤其是难治性弱视及成人弱视寻求有效治疗方法。
在“知觉学习软件”设计中,我们采用了国外最常用的";Gabor斑位置辨别";训练方法,同时加以改进,将Gabor斑的空间频率、位置偏离的距离与患者的视敏度相结合,在病人每次训练时都能选择出最适合自己的Gabor进行刺激,使其训练更具有个性化和针对性。
经典的知觉学习训练中。Gabor斑是最常用的刺激视标,其是由正弦波和平滑高斯封边的乘积所组成,对比度、大小、方位、空间频率和空间位置都可以被利用和处理,没有边缘的提示,因而也被认为能够产生最有效的知觉学习刺激。同时“Gabor斑排列位置辨别”也是知觉学习最常见的训练方法,设置多组线段排列,根据不同的偏离幅度和偏离形式,从中判断最大线段偏离组以进行训练刺激。国外通常设计三组线段,让弱视患者在位置视觉任务训练中判别3组线段中哪一对偏离了最大方向。刺激由两排线段组成,每排由数个离散的Gabor斑,每个Ga-bor斑加入了位置噪声。观察者在不同噪声水平进行训练(包括0),每一次作业都给予反馈。通过做重复的位置分辨训练,进而提高弱视患者的视觉能力。我们在此基础上做了进一步改进,在显示屏上显示空间频率可变、刺激方式可变的Gabor视标,对不同组别Gabor斑的位置偏离进行辨别,同时添加不同形式位置噪声,增减辨别的难易程度,并将难易程度分为3个水平,以期更大程度的提高刺激效率。
一、知觉学习治疗疗效分析
所有弱视患者48例(60只眼)经3个月知觉学习训练后,平均视力较治疗前明显提高,有效率为77%。我们再将其按年龄分组后分别进行分析,低龄弱视组治疗前后平均视力0.44、0.67(P<0.05),有效率73%;大龄弱视组治疗前后平均视力0.41、0.70(P<0.05),有效率80%(图10)。这提示知觉学习对儿童难治性弱视、青少年及成人弱视患者仍有良好的疗效,能够明显的提高其中心视力。我们分析这是由于弱视患者早期存在感觉障碍,阻碍了低级视觉功能的发育,知觉学习是一种医学信息刺激,利用大脑神经系统的可塑性,通过完成一些视觉觉察或分辨的任务,激活视觉信号通路,改善大脑神经系统的信号加工处理能力,从而达到治疗弱视,提高视功能的目的。
我们还回顾收集了<12岁的低龄难治性儿童之前经传统弱视方法治疗(配镜、遮盖、弱视治疗仪等)的治疗效果,经分析有效率为46.7%,而经知觉学习训练后,其有效率为73.3%,这提示对于难治性儿童弱视,知觉学习疗效是高于传统弱视治疗。
二、弱视眼与正常眼P-VEP对比分析
一般认为,P100波振幅大小能反映视觉功能受到中枢性抑制的深浅,能体现视觉敏锐度,是视觉中枢对视刺激的反应强度,潜伏期反映神经传导情况,大小方格代表不同空间频率,一般认为黄斑中心及周围对高空间频率刺激较为敏感,视网膜周边对低空间频率刺激较为敏感。过去大量文献显示弱视眼VEP异常,主要表现为P-VEPP100波振幅降低、潜伏期延迟。我们的研究也提示在两种不同空间频
率上难治性儿童及成人弱视P-VEPP100波振幅均下降、潜伏期均延长,与正常人存在显著差异,这提示难治性弱视患者对视刺激的反应强度及视觉传导通路在高低空间频率上均可能存在异常。
三、知觉学习训练后P-VEP变化分析
我们在训练前将弱视患者和正常人P-VEP进行了对比分析,发现难治性弱视患者视刺激的反应强度及视觉传导通路可能存在异常。而经过3个月知觉学习训练后,P-VEPP100波振幅均较治疗前增高、潜伏期缩短,提示弱视患者经知觉学习训练后,其对视刺激的反应强度及视觉传导通路在两种不同的空间频率上均得到改善。以往的报道还发现,弱视患者经常规治疗后,视力虽然达到正常,但视觉中枢对视刺激的反应以及视神经的传导仍存在异常,而我们的结果提示,<12岁的难治性儿童治疗后P-VEPP100波刺激振幅达到正常值水平,而潜伏期仍明显延迟,这提示经知觉学习治疗后,弱视患者对视刺激的反应强度的改善更为明显,而视觉传导通路恢复会相对缓慢,这可能与弱视患者视力改变密切相关,同时也提示弱视患者即使视力提高,但仍有复发的可能。
目的:观察与视敏度相关的知觉学习训练软件治疗弱视的临床效果。
方法:选择5~12岁弱视患者18例(30只眼),所有弱视患者均采用“位置辨别”知觉学习方法训练。3个月后,比较弱视患者治疗前后的视力、图形视觉诱发电位(P-VEP)振幅和潜伏期等指标。
结果:弱视患者经知觉学习训练前后平均视力分别为0.43、0.75,差异具有统计学意义。弱视组者经知觉学习训练治疗后,P-VEP的P100波振幅较治疗前增大、潜伏期缩短,差异具有统计学意义。
结论:与视敏度相关的知觉学习训练是一项有效的弱视治疗手段。
一、研究对象1.弱视组:选择2008年7月到2009年7月在我院就诊的部分5~35岁弱视患者18例(30只眼),前节及眼底检查无异常,无其他眼疾病及全身疾病。<12岁弱视低龄组18例(30只眼):经传统治疗1年以上,治疗效果不理想难治性5~12岁儿童弱视,平均年龄7.0岁,其中重度弱视4只眼,中度弱视14只眼,轻度12只眼;右眼19例,左眼11例;男8例(13只眼),女10例(17只眼)。
2.正常对照组:随机选取眼科门诊5~12岁矫正视力正常人15例(30只眼),屈光状态:远视≤+3.00D,近视≤-3.00D,散光≤±100D,眼前节及眼底检查无异常,无眼疾病及全身疾病。平均年龄为7.9岁;女9例(18只眼),男6例(12只眼);左眼15例,右眼15例。
二、训练方法
1.知觉学习软件设计:位置辨别(positiondis-crimination)任务训练法
编写计算机软件,在显示屏上显示空间频率可变、刺激方式可变的Gabor视标,根据不同组别Gabor斑的位置偏离进行辨别,同时添加不同形式的位置噪声,增减辨别的难易程度,在病人每次训练前都进行电子视力测试,使Gabor斑大小与病人视力相对应,选择出最适合患者视敏度、具有针对性的Ga-bor斑进行刺激。
(1)显示器刷新率85Hz,荧屏亮度30~50cd/m2,背景大小为18cm×10cm,位于屏幕中央,背景颜色设计为:Gabor斑平均亮度。
(2)Gabor斑设计:Gabor斑是正弦波和平滑高斯封边的乘积组成,每个病人训练的Gabor斑大小与国际标准视力表相对应。
(3)6个Gabor斑为一排,每队线段由两排组成,一共3对,Gabor斑对比度为99%。
选择Gabor斑位置辨别知觉学习训练进行治疗。
2.训练方法:(1)患者佩戴矫正眼镜,距离电脑显示屏1m,根据显示屏的大小及弱视患者视力选择相应的Gabor斑。(2)电脑自动控制程序,每次训练时间约为15min。(3)训练时遮盖对侧眼,每天1次,训练3个月。
三、测试方法
1.图形视觉诱发电位(patternvisualevokedpo-tential,P-VEP)
(1)仪器:应用德国ROLAND视觉电生理仪,该仪器包括4个主要部分:刺激器、主机、放大器、记录器。
(2)刺激条件:视刺激为电脑装置的黑白方格翻转图形,分别为大方格60min和小方格15min黑白棋盘格,视野大小>15°,单眼刺激,通频带1~50Hz,刺激频率1.505Hz,对比度97%,叠加次数100次。
记录条件及检查方法:电极均采用银-氯化银皮肤电极,置电极前先用电阻膏擦洗皮肤,作用电极置于头部正中线枕骨粗隆上方2cm处的皮肤上,参考电极置于颅顶中央中点,地电极置于前额正中皮肤上,电阻极间阻抗<5千欧姆。受检者距离1m,平视刺激屏中心约5度的红色注视点,佩戴矫正眼镜,在暗室和自然瞳孔下检测,双眼分别进行。
数据处理:分别测量大方格和小方格刺激下P100波的振幅密度和潜伏期。
结果
一、弱视组治疗前后中心视力的变化
经3个月的治疗后,弱视组治疗前、后平均视力分别为0.44、0.67,统计学处理具有显著性差异(P<0.05)。
二、弱视组治疗前后P-VEP的P100波的变化
弱视组图形视觉诱发电位(P-VEP)P100波无论在大方格和小方格刺激时,治疗后振幅均值均比治疗前明显提高,潜伏期均值均明显缩短,差别具有显著性意义(P<0.05),提示经知觉学习治疗后,弱视患者的视觉诱发电位较治疗前明显恢复。
三、弱视组治疗后P-VEP与正常组的比较
弱视组P-VEPP100波无论在大方格和小方格刺激时,治疗后振幅均值均比治疗前明显提高,与正常组相比没有显著性差异(P>0.05),而潜伏期均值与正常组相比,差别具有显著性意义(P<0.05),提示弱视患者经知觉学习训练后,兴奋性恢复较快、但传导速度恢复较慢,存在不均衡性,提示低龄弱视患者的治疗周期较长、存在复发倾向。
讨论
弱视治疗一直是眼科界的一个难题,常规治疗方法对6~8岁以下的大部分儿童具有明显的治疗效果,但是对12岁以上的大龄儿童,治疗效果较差,有些弱视经过漫长的治疗,效果甚微或略有提高后便止步不前,或者视力正常后又出现回退。对于成人弱视,传统观点认为表现为不可治性,这可能与人类视觉发育敏感期持续到12岁左右有关。一般认为,青少年12岁以后,视皮层的发育相对停滞,弱视治疗效果较差。同时认为处理基本感知表征的感觉区域神经细胞,在成人视皮层的发育完全停滞,因此成人的弱视表现为不可治性。但近期的研究结果表明,即使是成年人,大脑皮层的基本感觉区域也是可塑的。同时近期基础研究发现,知觉学习(perceptu-allearning)与大脑的可塑性具有明确的关系,许多临床试验也证实,知觉学习对于弱视,尤其在一些难治性弱视及成人弱视的治疗中,显示出良好的治疗效果,逐渐成为弱视治疗的一种新方法。我们利用目前新的治疗方法";知觉学习";给予训练,并通过心理物理学、视觉电生理、视网膜形态学等手段观察治疗效果,为弱视患者、尤其是难治性弱视及成人弱视寻求有效治疗方法。
在“知觉学习软件”设计中,我们采用了国外最常用的";Gabor斑位置辨别";训练方法,同时加以改进,将Gabor斑的空间频率、位置偏离的距离与患者的视敏度相结合,在病人每次训练时都能选择出最适合自己的Gabor进行刺激,使其训练更具有个性化和针对性。
经典的知觉学习训练中。Gabor斑是最常用的刺激视标,其是由正弦波和平滑高斯封边的乘积所组成,对比度、大小、方位、空间频率和空间位置都可以被利用和处理,没有边缘的提示,因而也被认为能够产生最有效的知觉学习刺激。同时“Gabor斑排列位置辨别”也是知觉学习最常见的训练方法,设置多组线段排列,根据不同的偏离幅度和偏离形式,从中判断最大线段偏离组以进行训练刺激。国外通常设计三组线段,让弱视患者在位置视觉任务训练中判别3组线段中哪一对偏离了最大方向。刺激由两排线段组成,每排由数个离散的Gabor斑,每个Ga-bor斑加入了位置噪声。观察者在不同噪声水平进行训练(包括0),每一次作业都给予反馈。通过做重复的位置分辨训练,进而提高弱视患者的视觉能力。我们在此基础上做了进一步改进,在显示屏上显示空间频率可变、刺激方式可变的Gabor视标,对不同组别Gabor斑的位置偏离进行辨别,同时添加不同形式位置噪声,增减辨别的难易程度,并将难易程度分为3个水平,以期更大程度的提高刺激效率。
一、知觉学习治疗疗效分析
所有弱视患者48例(60只眼)经3个月知觉学习训练后,平均视力较治疗前明显提高,有效率为77%。我们再将其按年龄分组后分别进行分析,低龄弱视组治疗前后平均视力0.44、0.67(P<0.05),有效率73%;大龄弱视组治疗前后平均视力0.41、0.70(P<0.05),有效率80%(图10)。这提示知觉学习对儿童难治性弱视、青少年及成人弱视患者仍有良好的疗效,能够明显的提高其中心视力。我们分析这是由于弱视患者早期存在感觉障碍,阻碍了低级视觉功能的发育,知觉学习是一种医学信息刺激,利用大脑神经系统的可塑性,通过完成一些视觉觉察或分辨的任务,激活视觉信号通路,改善大脑神经系统的信号加工处理能力,从而达到治疗弱视,提高视功能的目的。
我们还回顾收集了<12岁的低龄难治性儿童之前经传统弱视方法治疗(配镜、遮盖、弱视治疗仪等)的治疗效果,经分析有效率为46.7%,而经知觉学习训练后,其有效率为73.3%,这提示对于难治性儿童弱视,知觉学习疗效是高于传统弱视治疗。
二、弱视眼与正常眼P-VEP对比分析
一般认为,P100波振幅大小能反映视觉功能受到中枢性抑制的深浅,能体现视觉敏锐度,是视觉中枢对视刺激的反应强度,潜伏期反映神经传导情况,大小方格代表不同空间频率,一般认为黄斑中心及周围对高空间频率刺激较为敏感,视网膜周边对低空间频率刺激较为敏感。过去大量文献显示弱视眼VEP异常,主要表现为P-VEPP100波振幅降低、潜伏期延迟。我们的研究也提示在两种不同空间频
率上难治性儿童及成人弱视P-VEPP100波振幅均下降、潜伏期均延长,与正常人存在显著差异,这提示难治性弱视患者对视刺激的反应强度及视觉传导通路在高低空间频率上均可能存在异常。
三、知觉学习训练后P-VEP变化分析
我们在训练前将弱视患者和正常人P-VEP进行了对比分析,发现难治性弱视患者视刺激的反应强度及视觉传导通路可能存在异常。而经过3个月知觉学习训练后,P-VEPP100波振幅均较治疗前增高、潜伏期缩短,提示弱视患者经知觉学习训练后,其对视刺激的反应强度及视觉传导通路在两种不同的空间频率上均得到改善。以往的报道还发现,弱视患者经常规治疗后,视力虽然达到正常,但视觉中枢对视刺激的反应以及视神经的传导仍存在异常,而我们的结果提示,<12岁的难治性儿童治疗后P-VEPP100波刺激振幅达到正常值水平,而潜伏期仍明显延迟,这提示经知觉学习治疗后,弱视患者对视刺激的反应强度的改善更为明显,而视觉传导通路恢复会相对缓慢,这可能与弱视患者视力改变密切相关,同时也提示弱视患者即使视力提高,但仍有复发的可能。