視覺感知訓練應用于弱視治療的研究進展①

任驍方，肖林

視覺感知訓練應用于弱視治療的研究進展①

任驍方，肖林

弱視是視覺發育關鍵期異常視覺經驗所導致的視皮層生理學改變和視力發育障礙。視覺感知訓練以多媒體為載體，正廣泛應用于臨床弱視治療。感知訓練在兒童和成人弱視的治療中都發揮著積極作用，并通過認知學和神經學機制發揮作用。年齡、弱視程度、弱視類型、訓練時間及訓練項目等都會影響感知訓練的治療效果。

弱視；感知訓練；作用機制；綜述

[本文著錄格式]任驍方，肖林.視覺感知訓練應用于弱視治療的研究進展[J].中國康復理論與實踐,2015,21(6):662-665.

CITED AS:Ren XF,Xiao L.Research progress of perceptual learning in amblyopia treatment(review)[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2015,21(6):662-665.

弱視是視覺發育關鍵期異常視覺經驗(形覺剝奪、屈光參差、高度屈光不正、斜視等)所導致的單眼或雙眼視力發育障礙，是引起兒童單眼視力障礙的最主要原因[1]。根據以人群為基礎的研究和所用的疾病定義，估計弱視的患病率為0.8%～3.3%[2]。弱視在兒童中引起的視覺損傷很顯著并終生伴隨，因此弱視是一個很重要的公共健康問題。及時治療弱視可以提高視力和雙眼視功能，避免終生的視覺喪失。弱視的傳統治療是壓抑(遮蓋或藥物)健眼，強迫弱視眼發揮功能。目前認為部分遮蓋聯合一定強度注意力集中的感知覺訓練，即綜合療法，同樣能夠成功治療弱視，同時不會產生社會心理學副作用。國內外近年來的臨床試驗研究證實，以感知覺學習原則為基礎的激活訓練方案在弱視治療中發揮著積極的輔助作用，可重建部分視功能[3]。現就感知訓練的效果、影響因素以及其作用機制的研究進展做一綜述。

1 感知訓練

感知訓練是弱視傳統遮蓋療法的一種輔助治療方法[4]。根據患者視功能缺陷的具體情況個性化地制定訓練項目，使弱視眼受到足夠的重復刺激，提高視網膜及視中樞視細胞的敏感性，建立正常的神經傳導通路[5]，從而促進視覺發育和提高視力。

感知訓練是一個主動的過程，需要患者積極主動地參與到視覺功能活動過程中，根據視覺刺激做出相應的反應，并做出反饋。國內外大量臨床試驗研究提示，通過感知訓練，弱視眼的視功能可以得到明顯且持久的提升[6]。國內楊明迪等對76例弱視患兒進行的一項前瞻性對照研究發現，感知訓練組平均治療時間低于對照組，且每提升1行logMAR視力所需治療時間少于對照組，提示視覺感知訓練可以明顯縮短治療周期，提高雙眼視功能[7]。國外Levi等[8]和Knox等[9]的研究結果表明，弱視患者重復練習某項視覺項目后，這項特定的視覺功能有了顯著提高，且效果持久，而且其他相關的視功能也有所改善。

目前臨床上感知訓練以多媒體為載體廣泛應用于弱視治療，并取得顯著的療效。根據弱視類型及目標視功能的不同，感知訓練的項目主要包括精細目力訓練、光刷訓練、紅光閃爍訓練、光柵訓練、后像增視訓練、融合訓練、同時視訓練、立體視訓練等。由于弱視是視覺發育早期異常視覺經驗導致的，因此傳統觀點認為感知訓練只在兒童期有效，但是越來越多的感知訓練臨床研究認為，給予青少年及成人弱視患者弱視眼足夠的視覺刺激后，視功能仍然可以得到顯著改善，甚至重新建

立立體視，且大腦視皮層也有相應的解剖學改變[10-12]。

2 兒童弱視感知訓練的影響因素

目前有關感知訓練的研究提示，通過重復進行特定的視覺訓練，兒童弱視患者的視力、對比敏感度、空間分辨率及雙眼視功能都能得到不同程度的改善[9]。但是視力提升的幅度和改善的視功能項目存在差異，年齡、弱視程度、弱視類型、訓練時間及訓練項目等都會影響感知訓練的治療效果。下面就以上因素進行討論。

2.1 年齡

弱視是敏感期異常的視覺經驗引起的，因此通常認為弱視治療僅僅在兒童期有效。從視覺發育來講，兒童12歲以前是視覺發育的可塑期，3歲是關鍵期，傳統觀點認為6歲以前是治療的敏感期。然而Baker等對6歲以上的青少年弱視患者進行感知訓練的研究發現，弱視眼對感知訓練刺激的反應及視力提高的幅度并無明顯減少[13]。Levi等對年齡和感知訓練效果進行相關性分析，結果發現年齡和訓練的效果之間并無相關性[14]。Murphy等的動物實驗發現，發生弱視后，早期和晚期的雙眼視功能訓練都可以改善弱視動物模型的視功能[15]。Hussain等比較了感知訓練對成人和兒童弱視的效果，發現視功能都有改善[16]。以上研究提示，弱視治療的敏感期并不局限于6歲以內，感知訓練會激發視覺通路的神經傳導通路，延長視覺發育的可塑期。

2.2 訓練項目

“棬素器”也叫“薄木胎”、“桮椦”，其工藝流程是先將木料或竹料加工成薄片，再通過木釘接合或膠漆粘合的方式將薄木片卷成所需的器身，進而接上器底，最后在表面進行髤漆裝飾。考慮到需要彎曲或折疊，多選擇長纖維的竹木料制作棬素器胎骨。（圖1）

視覺感知覺訓練是根據患者視功能缺陷的具體情況個性化地制定訓練項目。Levi等對視覺感知訓練的項目和視功能改善程度進行系統性評價分析，結果提示盡管弱視患者的對比敏感度和視力均有明顯提高，但不同的訓練項目對視功能改善幅度的影響有統計學差異，且認為開始訓練時給予弱視眼高強度的刺激，并逐漸調整刺激強度這種方法的治療效果最好；但是不明確單次訓練時間等混雜因素是否影響了分析結果[14]。Xi等對11例屈光參差性弱視患者進行立體視訓練，結果發現在改善雙眼立體視的同時，視力也有顯著提高[17]。另外，Camilleri等研究發現在感知訓練中把行為學和神經網絡調節結合起來可快速有效地提高弱視兒童的視力[18]。提示視覺感知覺訓練應根據患者視功能缺陷的具體情況個性化地制定訓練項目，并隨著視功能的進展及時調整訓練方案。

2.3 訓練時間

視功能改善到哪種程度可以停止感知訓練以及延長訓練時間是否有意義是臨床關注的問題。盡管有關訓練時間和視功能改善程度的研究結果不一致[19]，但都認為訓練時間和弱視程度密切相關，即弱視越嚴重，所需訓練時間越長。關于訓練時間和視功能改善的相關性，還需進一步的隨機對照臨床研究。

2.4 弱視程度

弱視按視力損害程度分為輕、中、重度。不同弱視程度的大腦皮層視覺細胞對不同空間頻率的反應不同，感知訓練的效果也會受到影響。Li等的研究認為，與中度弱視相比，重度弱視患者需要時間更長、刺激更強的感知訓練視功能才能達到基本治愈的平臺期，且進展幅度與弱視的嚴重程度呈負相關[19]。他們的研究發現中度弱視需要7.5～30 h達到基本治愈的平臺期，而重度弱視則需要平均50 h才能取得同樣的效果。Chen等的研究也發現弱視程度和感知訓練后視功能提升幅度呈正相關[20]。以上結果提示重度弱視的視力損害嚴重，需要更長時間的感知訓練，同時視力有比較大的提升空間，故其“劑量-效應”比較高，視力提升速率也最大，受益也最大。而對于輕度弱視，其初始視力較為接近基本治愈標準(l.0)，故提升所需時間較長。

2.5 弱視類型

弱視根據發病原因分為斜視性、屈光參差性、屈光不正性、形覺剝奪性和先天性弱視。由于形成原因不同，大腦對弱視眼視覺信息抑制的程度也不同，因此推測弱視類型可能會影響其預后。但是Polat等對斜視性弱視和屈光參差性弱視感知訓練治療的預后進行對比分析，發現兩組之間的訓練效果并無差異[21]。Levi等認為感知訓練對斜視性弱視的立體視功能改善效果優于屈光參差性弱視[22]。目前缺乏與形覺剝奪性弱視對比的臨床研究。因此弱視類型是否對感知訓練的效果有影響以及會產生什么影響尚存在爭議，還需要進一步大樣本量的研究。

3 視覺感知訓練對成人弱視的治療效果

目前明確認為成人弱視患者視皮層仍能進行重塑過程[24]，推測可能是因為健眼對弱視眼的抑制阻礙了大腦的重塑過程。Astle、Hou和Zhang等的研究結果提示，成人弱視患者視覺感知訓練后，視力和對比敏感度都能得到提高[25-27]。Li等利用多媒體的刺激信號逐漸降低健眼對弱視眼壓抑的方法，與遮蓋健眼只訓練弱視眼的方法進行對照，發現實驗組成人弱視患者的視力和立體視均有提高，且跟蹤隨訪3個月后，其效果保持穩定[28]。Li等的另一項研究探討了感知訓練對成人弱視的對比敏感度的影響，該研究對30例成人弱視患者進行10 d的視覺感知訓練后檢測對比敏感度，結果有顯著改善[29]。Campana等的研究也有類似的結果[30]。然而Li等發現與其他單眼治療相比，40 h的弱視眼多媒體訓練(遮蓋健眼)視力平均提高1.6行[31]。與Li等[28-29]的研究結果存在差異，推測可能與訓練的刺激強度及注意力不同有關[32]。另外，Hess等采用一種特殊的眼外運動刺激訓練對9例成人斜視性弱視患者進行感知訓練的臨床對比研究，結果表明這種感知訓練可以克服健眼對弱視眼的壓抑作用，使兩眼趨于平衡并建立聯系，進行視皮質的重塑，從而為建立雙眼單視功能及立體視覺打下基礎[33]。

以上的研究提示人的視覺系統可塑性是終生存在的，感知訓練可以通過克服健眼對弱視眼的壓抑作用，激發視皮質的重塑，從而改善成人弱視的視功能，其療效與患者的弱視程度和

類型、注視性質及治療依從性息息相關。

4 感知訓練效果的持續時間

弱視達到基本治愈后的鞏固性治療必不可少，因此視覺感知訓練效果的持續時間對評估弱視治療有著關鍵性的意義。傳統觀點認為，兒童弱視感知訓練后效果持續時間是肯定的，成人弱視感知訓練的長期效果存在爭議。但是Polat等對感知訓練后的成人弱視分別進行3、6、12個月的隨訪，結果發現弱視眼的視力保持在基本治愈狀態，很少有回退[21]。Zhou等的研究發現感知訓練停止后18個月，患者的視力仍然保持[34]。弱視治療的目的之一是提高視力，然而更重要的是建立雙眼立體視覺。Ooi等對弱視患者進行視覺感知訓練的隨訪研究發現，在訓練結束之后，患者建立的雙眼立體視功能可以持續4個月以上[35]。Yalcin等對99例9～50歲的單眼遠視性弱視患者進行一項前瞻性的對照試驗，結果提示感知訓練組的視力及對比敏感度都有提高，且沒有視力的回退現象[36]。以上研究表明，感知覺訓練結束后，視皮質仍然保持著神經通路的重塑過程，即感知訓練可以延長視皮質的重塑時間。以上的研究結果提示無論是兒童弱視還是成人弱視，視覺感知訓練后改善的視功能(視力、立體視)都是持久的。

5 視覺感知訓練的機制

弱視的發病機制目前為止還不清楚，現公認經典的主要發病機制是形覺剝奪和雙眼競爭。本文從認知學和神經學機制兩個方面討論視覺感知訓練的作用機制。

從認知學角度，弱視的發病機制與視覺注意機制關系密切[37]。視覺注意是指對視野場景物的指向性和集中性。生理實驗表明，注意焦點區細胞放電增多，興奮性突觸釋放增多，非注意區細胞不放電，抑制性突觸增多。沒有視覺注意參與，信息輸入、編碼、儲存和提取將無法實現。根據現代神經心理學視覺注意認知理論和神經生物學突觸可塑性變化機制的原理[38]，感知訓練通過視覺、聽覺、觸覺多元化跨通道互動，最大限度地對知覺注意機制給以強化刺激，激活與消除弱視產生的視覺抑制。

從神經學機制角度，Barnes等研究發現弱視的中樞解剖學改變主要表現在視皮層眼優勢柱的轉移及外側膝狀體神經元及突觸結構的退行性改變[39]。Brodmann 17、18、19區結構和功能很復雜，在視覺發育的過程中容易受損，面積較小且反應弱[40]，這些區域可能會對感知訓練更敏感。Zhai等利用功能磁共振成像技術(fMRI)和擴散張量成像技術(DTI)檢測20例屈光參差性弱視患者感知訓練前后視皮層結構和功能的變化，發現弱視眼給予30 d感知訓練的視覺刺激后，Brodmann 17～19區的皮層反應性有顯著性提高，而正常對照訓練后則沒有以上改變，且18、19區的改變更明顯，可能是因為視覺信息在這兩個區域得到進一步的加工處理[41]。同時兩側顳葉區域(主管聽力、視覺、記憶、情感)的反應敏感性也有所增加，提示感知訓練可能會重塑上述區域。但是沒有發現外側膝狀體的結構發生改變，可能與掃描深度有關。Cooke等發現感知訓練后初級視皮層V1區對刺激的反應性加強[42]。提示視覺感知訓練可以通過重塑視皮層的神經結構和功能，重新建立或強化視覺神經傳導通路，從而改善視功能。

此外，擁擠現象是弱視患者的一個特征性癥狀，弱視患者有無擁擠現象對判斷預后有相當價值，且視力越差，擁擠現象越嚴重。Hussain等研究認為，感知訓練可通過顯著減輕弱視患者擁擠現象，視網膜上形成清晰物象，從而改善視功能[43]。

6 小結

目前臨床上視覺感知訓練以多媒體為載體廣泛應用于弱視治療，并取得顯著療效。年齡、弱視程度、弱視類型、訓練時間及訓練項目等都會影響感知訓練的治療效果。無論是兒童還是成人，視覺感知訓練都能改善弱視患者視功能(視力、立體視)且效果持久。視覺感知訓練通過視覺注意和重塑神經傳導通路等機制發揮作用。

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Research Progress of Perceptual Learning inAmblyopia Treatment(review)

REN Xiao-fang,XIAO Lin
Department of Ophthalmology,Beijing Shijitan Hospital,Capital Medical University,Beijing 100038,China

Amblyopia is a developmental abnormality that results from physiological alterations in the visual cortex and impairs form vision.Based on multimedia,visual perceptual learning was widely applied in amblyopia treatment.Perceptual learning provided an important new method for treating amblyopia both in children and adults,and it reflects alterations of neural responses in the visual pathway.The therapeutic efficacy of perceptual learning was related to age,amblyopic types and degrees,training time and programs closely.

perceptual learning;amblyopia;mechanisms;review

10.3969/j.issn.1006-9771.2015.06.007

R777.4

A

1006-9771(2015)06-0662-04

2014-10-11

2015-04-21)

北京市首都醫學發展科研基金項目(No.2011-2008-08)。

首都醫科大學附屬北京世紀壇醫院眼科，北京市100038。作者簡介：任驍方(1988-)，女，漢族，河南商丘市人，碩士研究生，主要研究方向：視覺發育與近視防治。通訊作者：肖林，女，醫學博士，博士生導師，主要研究方向：視覺發育與近視防治。E-mail:xiaolin1957@ 126.com。