視感知覺訓(xùn)練對(duì)間歇性外斜視患者術(shù)后雙眼視覺重建的研究進(jìn)展

丁艷麗，王玉瑾，劉 勤,3，王吉翔，蘇渲迪

0 引言

間歇性外斜視(intermittent exotropia, IXT)是最常見的斜視亞型，在中國青少年中的患病率約為3%[1]，最突出的特點(diǎn)是斜視角度變化大，但仍有部分控制眼位的能力，如果病情持續(xù)發(fā)展，可能成為恒定性外斜視而完全喪失雙眼視覺功能。雙眼視覺功能缺損會(huì)對(duì)生活工作產(chǎn)生重大影響，也會(huì)限制職業(yè)選擇。對(duì)于IXT的治療，手術(shù)是重要的治療方法，通過手術(shù)矯正眼位來消除斜視對(duì)視覺系統(tǒng)和視覺感知發(fā)展的負(fù)面影響，而術(shù)后雙眼視覺功能的恢復(fù)在斜視治療中占有更重要的地位。基于虛擬現(xiàn)實(shí)(virtual reality, VR)技術(shù)的視感知覺訓(xùn)練系統(tǒng)以神經(jīng)可塑性和感知覺學(xué)習(xí)為依據(jù)，通過重復(fù)知覺學(xué)習(xí)任務(wù)，使視覺皮質(zhì)產(chǎn)生持久的改變，以達(dá)到恢復(fù)雙眼視覺功能的目的。視感知覺訓(xùn)練為IXT患者術(shù)后重建雙眼視覺功能提供了新的治療方法。

1 雙眼視覺功能在IXT中的作用

雙眼視覺功能從低級(jí)到高級(jí)分為同時(shí)視、融合功能和立體視覺，三級(jí)視功能之間順序建立、相互依存，又有各自獨(dú)立的發(fā)生機(jī)制。同時(shí)視是在觀察外界物體時(shí)，每只眼睛的視網(wǎng)膜各自形成一個(gè)物像；融合功能是在具有同時(shí)視功能的基礎(chǔ)上，綜合兩眼物像在知覺水平形成完整印象的能力[2]；立體視功能是感知雙眼視網(wǎng)膜視差深度的能力，是雙眼視覺功能中最便捷、最直觀、最重要的反映[3]。國內(nèi)外研究顯示雙眼視覺功能在出生后3～6mo開始發(fā)育，3歲左右發(fā)育達(dá)到高峰，9歲時(shí)兒童與成人雙眼視覺功能基本接近，9 歲前是雙眼視覺功能發(fā)育的敏感期，成熟期約在9～12歲之間[4-5]。在雙眼視覺功能發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，異常視覺體驗(yàn)會(huì)導(dǎo)致大腦解剖和功能上的異常發(fā)育，斜視就是其中之一。手術(shù)是治療IXT的主要手段，手術(shù)治療的主要目的是矯正眼位、保護(hù)雙眼視覺功能，防止其進(jìn)一步喪失，但手術(shù)治療的效果并不十分理想，部分患者出現(xiàn)預(yù)后不良，如矯正不足、矯正過度、斜視復(fù)發(fā)等。雙眼視覺功能是判斷IXT嚴(yán)重程度的重要因素之一，術(shù)后無法建立正常雙眼視覺功能會(huì)增加復(fù)發(fā)率和二次手術(shù)率[6-8]。在雙眼視覺發(fā)育敏感期內(nèi)，神經(jīng)可塑性最強(qiáng)，所以在此期間矯正眼位，有助于消除抑制，建立正常的視網(wǎng)膜對(duì)應(yīng)，大腦神經(jīng)細(xì)胞的可塑性可使其重新建立正常的視覺神經(jīng)通路，改善雙眼視覺功能。成人神經(jīng)可塑性降低，矯正眼位后，立體視的恢復(fù)效果較兒童患者差。但也有研究表明人類視覺發(fā)育的可塑性在成年后依舊存在，成人斜視患者術(shù)后也應(yīng)積極治療，有利于其雙眼視覺功能的恢復(fù)[9]。

2 視覺中樞機(jī)制改變?cè)贗XT中的作用

大腦皮層視覺區(qū)是一個(gè)高度分布的系統(tǒng)，包括紋狀視覺區(qū)(或稱 V1區(qū))和紋外視覺區(qū)(含有 V2 區(qū)、V3 區(qū)、V4 區(qū)以及更高級(jí)的區(qū)域)，從V1區(qū)傳出的視覺信息分為背側(cè)通路和腹側(cè)通路進(jìn)行視覺加工，背側(cè)通路沿著枕頂葉分布，經(jīng)內(nèi)側(cè)顳葉投射至枕頂葉，主要對(duì)運(yùn)動(dòng)、物體位置進(jìn)行識(shí)別；腹側(cè)通路開始于V1區(qū)，經(jīng)過V2、V3、V4到達(dá)顳下回，主要與顏色、形狀相關(guān)[10]。Bui等[11]認(rèn)為斜視會(huì)造成V1區(qū)的神經(jīng)元激活受到抑制，也會(huì)造成腹側(cè)通路及背側(cè)通路的神經(jīng)元功能異常，導(dǎo)致視覺皮層的感受降低，對(duì)視覺信號(hào)加工處理的能力存在缺陷，從而使大腦皮層在同時(shí)視、融合功能及立體視方面發(fā)育均有異常。Zhu等[12]研究發(fā)現(xiàn)共同性外斜視患者V1區(qū)和舌回之間功能連接的降低，反映了患者在視覺處理方面的缺陷。IXT作為一種特殊類型的斜視，目前研究有限，IXT的病理機(jī)制被認(rèn)為可能與多種因素有關(guān)，雙眼融合缺陷被認(rèn)為是IXT的可能原因。雙眼融合功能涉及V1、V2、V3、MT區(qū)域以及更高水平的腹側(cè)和背側(cè)視覺通路協(xié)調(diào)，任何融合和更高空間的知覺損害都與IXT的病程密切相關(guān)[13]。Li等[14]研究發(fā)現(xiàn)，IXT患者發(fā)生眼位偏斜時(shí)，楔前葉的激活表明眼球運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)并未完全受損，雙側(cè)頂上小葉和頂下小葉的皮質(zhì)活動(dòng)增強(qiáng)，來補(bǔ)償雙眼融合功能，推測(cè)各皮質(zhì)區(qū)激活狀態(tài)不同與IXT患者既要維持眼位，又需要維持融合有關(guān)。He等[15]研究發(fā)現(xiàn)IXT患者V1區(qū)與距狀溝之間的功能連接的減弱可能與雙眼融合功能障礙有關(guān)；V1區(qū)與楔葉間功能連接減弱與立體視覺、眼球運(yùn)動(dòng)異常有關(guān)；V1區(qū)和視覺相關(guān)區(qū)域以及控制眼球運(yùn)動(dòng)的相關(guān)區(qū)域功能連接的減少可能與IXT患者視覺功能受損的潛在神經(jīng)機(jī)制有關(guān)。IXT患者存在多個(gè)腦區(qū)損傷，病情進(jìn)展過程中確切的腦區(qū)變化尚不清楚，尤其是涉及IXT融合相關(guān)視覺皮質(zhì)的異常還需要進(jìn)一步研究，對(duì)探索IXT患者視覺皮質(zhì)損傷與發(fā)病機(jī)制、治療和預(yù)后之間的關(guān)系具有重要的意義。

3 IXT患者術(shù)后雙眼視覺功能的重建

3.1雙眼視覺功能檢查和訓(xùn)練的傳統(tǒng)方法對(duì)于IXT患者雙眼視覺功能檢查，常用的方法包括紅綠鏡片法、Bagolini 法、Worth 四點(diǎn)法、Titmus 立體視檢查，隨機(jī)點(diǎn)檢查、同視機(jī)法等[16]。Titmus、隨機(jī)點(diǎn)檢查無法測(cè)量低于閾值的殘余立體視功能，包括一級(jí)和二級(jí)立體視功能；同視機(jī)檢查在非自然狀態(tài)下分視雙眼，無法檢測(cè)準(zhǔn)確的雙眼視覺功能，尤其是遠(yuǎn)立體視功能。標(biāo)準(zhǔn)的立體視檢查應(yīng)該是遠(yuǎn)、近立體視雙項(xiàng)定量測(cè)量，即需要對(duì)遠(yuǎn)、近立體功能進(jìn)行不同的測(cè)量來做對(duì)比。在IXT術(shù)后雙眼視功能訓(xùn)練方面，主要有脫抑制、矯正異常視網(wǎng)膜對(duì)應(yīng)、擴(kuò)大融合范圍和立體視功能的訓(xùn)練。遮蓋法訓(xùn)練可以破壞異常視網(wǎng)膜對(duì)應(yīng)，但如果不能嚴(yán)格控制遮蓋時(shí)間，會(huì)影響正常雙眼視覺功能建立；電腦軟件訓(xùn)練方式雖然內(nèi)容多元化，但操作復(fù)雜，對(duì)患者理解能力要求高，目前缺乏大樣本長(zhǎng)期隨訪研究；同視機(jī)可以訓(xùn)練三級(jí)視功能，但內(nèi)容枯燥、對(duì)操作人員要求較高，訓(xùn)練時(shí)間長(zhǎng)，患者依存性差。

3.2視感知覺訓(xùn)練的相關(guān)研究正常視覺功能的形成不僅需要正常的解剖結(jié)構(gòu)及眼外肌眼球運(yùn)動(dòng)，也需要正常的視覺感知[11]。近年來，感知覺學(xué)習(xí)逐漸引入斜視研究領(lǐng)域。Gibson[17]首次提出感知覺學(xué)習(xí)的概念，通過一系列的知覺學(xué)習(xí)任務(wù)后出現(xiàn)的感知性能的改變。有研究提出“視覺發(fā)育可塑性”學(xué)說，為感知覺學(xué)習(xí)改善雙眼視覺功能提供了依據(jù)[18]。Ding等[19]首次為因斜視或弱視而長(zhǎng)期喪失正常雙眼視覺的成年人提供了通過感知覺學(xué)習(xí)恢復(fù)立體視覺的證據(jù)。隨著許多游戲性的視覺訓(xùn)練內(nèi)容被加入到弱視的治療中，劉斯燁[20]將VR技術(shù)與感知覺學(xué)習(xí)相結(jié)合，設(shè)計(jì)視感知覺訓(xùn)練模塊來訓(xùn)練視功能，利用大腦神經(jīng)可塑性，在自然狀態(tài)下分視雙眼進(jìn)行視功能訓(xùn)練，通過個(gè)性化的視覺刺激訓(xùn)練，激活視覺信號(hào)通路，使視覺皮層能更有效地處理信息，從而達(dá)到治療目的。Vedamurthy等[21]認(rèn)為使用多種線索和豐富的反饋進(jìn)行深度訓(xùn)練，能夠使立體盲或立體缺陷觀患者增加對(duì)立體線索的依賴，減少雙眼之間抑制，從而改善立體視銳度。斜視患者因?yàn)楫惓Ｒ暰W(wǎng)膜對(duì)應(yīng)，參與感覺整合的高級(jí)腦區(qū)接收微弱且不可靠的信息，導(dǎo)致視差信息的權(quán)重下降，而在VR環(huán)境中分視雙眼進(jìn)行視感知覺任務(wù)學(xué)習(xí)，通過降低雙眼對(duì)比度，對(duì)兩只眼睛的刺激進(jìn)行感知匹配、對(duì)齊和融合，將這種平衡的視覺輸入與視覺運(yùn)動(dòng)任務(wù)相結(jié)合，反復(fù)實(shí)踐，可以使患者消除錯(cuò)誤的視覺經(jīng)驗(yàn)，使視差信息變得更加可靠，從而改善患者的立體視功能。Godinez 等[22]研究發(fā)現(xiàn)視感知覺訓(xùn)練，可以消除視覺加工通道中的障礙，修復(fù)視覺功能缺陷，使IXT患者的斜視程度和立體視得到改善，并且可以提高正常個(gè)體的立體視銳度。Li 等[23]認(rèn)為基于VR技術(shù)的視覺感知智能平臺(tái)可以揭示視網(wǎng)膜細(xì)胞接收?qǐng)D像后的一系列腦神經(jīng)反應(yīng)的過程，VR光學(xué)工具可以更準(zhǔn)確地測(cè)量雙眼視覺感知缺陷狀態(tài)，并準(zhǔn)確地量化神經(jīng)反應(yīng)閾值，利用神經(jīng)可塑性進(jìn)行視感知覺訓(xùn)練，從而改善患者視覺感知、立體視覺和眼位?；赩R的視感知覺訓(xùn)練系統(tǒng)能夠創(chuàng)造一種感知、行動(dòng)、環(huán)境緊密交織的自然訓(xùn)練方式，通過平衡的視覺輸入，重復(fù)知覺學(xué)習(xí)任務(wù)，使視覺皮質(zhì)產(chǎn)生長(zhǎng)期的改變。研究表明，視感知覺訓(xùn)練可以顯著提高視覺缺陷患者的對(duì)比敏感度和立體視功能，其臨床意義已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注。但對(duì)于視感知覺訓(xùn)練改善視覺功能的具體機(jī)制，還需要更深入的研究。

3.3視感知覺訓(xùn)練對(duì)IXT患者術(shù)后重建雙眼視覺功能的研究近年來，視感知覺訓(xùn)練受到臨床醫(yī)師的關(guān)注，逐漸應(yīng)用到IXT患者術(shù)后雙眼視覺功能的重建中。研究發(fā)現(xiàn)大腦皮質(zhì)可塑性的激活可以發(fā)生在不同的神經(jīng)傳導(dǎo)水平，通過多種神經(jīng)加工過程完成，腹側(cè)和背側(cè)視覺通路具有不同可塑性反應(yīng)，進(jìn)行不同的刺激任務(wù)分配，能誘導(dǎo)皮層回路的功能重組，從而導(dǎo)致基本視覺感知功能的改變[9]。視感知覺訓(xùn)練利用大腦視覺皮層在不同視覺任務(wù)下的可塑性，在進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，圖像的亮度、大小、形狀、密度不斷改變，持續(xù)刺激腹側(cè)通路，不同運(yùn)動(dòng)速度、不斷改變方向的圖像持續(xù)刺激背側(cè)通路，圖像信息在視覺皮層進(jìn)行整合，視覺中樞進(jìn)一步加工處理再反饋給雙眼及肢體進(jìn)行訓(xùn)練，通過對(duì)這些處理雙眼視覺信息的視皮層神經(jīng)元的不斷刺激，使患者處理視覺信息的視皮層神經(jīng)系統(tǒng)均得到重塑，進(jìn)而幫助IXT患者術(shù)后重建雙眼視覺功能[24]。劉香等[25]認(rèn)為IXT患者的視覺信息加工功能缺損主要表現(xiàn)為雙眼間知覺眼位異常和多維空間立體感知功能異常，短期視感知覺訓(xùn)練對(duì)促進(jìn)IXT術(shù)后立體視功能重建的效果明顯，尤其是對(duì)處理視覺通道的高級(jí)區(qū)域的重建有顯著效果。王昞等[26]認(rèn)為IXT患者術(shù)后進(jìn)行視感知覺訓(xùn)練，可以改善其雙眼視覺功能。張健等[27]認(rèn)為視感知覺訓(xùn)練有助于恢復(fù)立體視，且效果與同視機(jī)方法具有顯著差異，并且視感知覺訓(xùn)練對(duì)于發(fā)病年齡較小的患者術(shù)后雙眼單視功能恢復(fù)效果好于年齡較大的患者。韓惠芳等[28]研究發(fā)現(xiàn)IXT患者術(shù)后大腦視覺層面仍然存在感知異常，針對(duì)性的短期視感知覺訓(xùn)練后，患者眼位的空間扭曲狀況，即眼位的二維分離狀況發(fā)生明顯改善，提示術(shù)后進(jìn)行短期視感知覺訓(xùn)練能有效改善雙眼整合功能。李蕾等[29]比較了不同訓(xùn)練方法對(duì)IXT患者術(shù)后雙眼視功能重建的影響，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過視感知覺訓(xùn)練的患者術(shù)后6mo眼位正位率高于傳統(tǒng)訓(xùn)練組患者，遠(yuǎn)高于未進(jìn)行任何訓(xùn)練的觀察組患者，遠(yuǎn)立體視重建效果也優(yōu)于另外兩組，證實(shí)了IXT術(shù)后進(jìn)行視感知覺訓(xùn)練，能顯著提高雙眼視覺功能恢復(fù)率，減少術(shù)后復(fù)發(fā)。樊新皓等[30]在研究中發(fā)現(xiàn)IXT患者矯正眼位后仍然存在雙眼不平衡和中樞功能缺損，視感知覺訓(xùn)練可以重建雙眼視覺功能，穩(wěn)定眼位，降低術(shù)后復(fù)發(fā)率。研究表明，針對(duì)IXT患者術(shù)后可能出現(xiàn)的雙眼視覺功能缺損，如抑制、復(fù)視，融合范圍小，無立體視等，視感知覺訓(xùn)練系統(tǒng)能夠進(jìn)行中樞評(píng)估并制定視感知覺訓(xùn)練方案，提供相應(yīng)的脫抑制、平衡雙眼、雙眼融合、運(yùn)動(dòng)視差訓(xùn)練等內(nèi)容，針對(duì)不同個(gè)體進(jìn)行個(gè)性化訓(xùn)練，能有效促進(jìn)雙眼視覺功能的恢復(fù)，維持術(shù)后眼位穩(wěn)定。視感知覺訓(xùn)練這一新的治療方法可能會(huì)改變IXT術(shù)后眼位恢復(fù)而雙眼視功能重建困難的現(xiàn)狀。

4 總結(jié)與展望

綜上所述，視感知覺訓(xùn)練為IXT患者術(shù)后重建雙眼視覺提供了新的治療選擇。針對(duì)IXT患者矯正眼位后仍然存在的雙眼不平衡和視覺皮質(zhì)層面的感知異常，視感知覺訓(xùn)練能夠改善和重塑視覺皮質(zhì)信號(hào)加工系統(tǒng)，消除抑制，擴(kuò)大融合范圍，重建立體視覺，更好地穩(wěn)定眼位，降低IXT術(shù)后復(fù)發(fā)率。但仍有許多問題需要我們繼續(xù)探討，如視感知覺訓(xùn)練重建雙眼視覺功能的具體機(jī)制、影響視感知覺訓(xùn)練效果的關(guān)鍵因素、訓(xùn)練流程規(guī)范、長(zhǎng)期療效等。視感知覺的發(fā)展和應(yīng)用，將對(duì)IXT兒童雙眼視覺的發(fā)育和成年人失去的雙眼視覺的恢復(fù)產(chǎn)生重要的意義。