引用本文
任骁方, 肖林, 颜少明, 杨明迪, 卓德义. 视觉感知训练在儿童弱视治疗中的应用[J]. 中华眼视光学与视觉科学杂志, 2017,19(7): 394-401.
Xiaofang Ren, Lin Xiao, Shaoming Yan, Mingdi Yang, Deyi Zhuo. Perceptual Learning for Improvement of Visual Function in Amblyopic Children: A Prospective Study[J]. CHINESE JOURNAL OF OPTOMETRY OPHTHALMOLOGY AND VISUAL SCIENCE, 2017,19(7): 394-401.
Doi:10.3760/cma.j.issn.1674-845X.2017.07.003  
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视觉感知训练在儿童弱视治疗中的应用
任骁方, 肖林, 颜少明, 杨明迪, 卓德义
100038 首都医科大学附属北京世纪坛医院眼科（任骁方、肖林、卓德义）
100037 北京,海军总医院眼科（颜少明、杨明迪）
通信作者：肖林,Email：xiaolin1957@126.com
收稿日期: 2016-11-13
基金资助: 北京市首都医学发展科研基金（2011-2008-08）
摘要

目的 通过探索以多媒体为载体的视觉感知训练系统对弱视儿童视功能的改善程度,探讨影响视觉感知训练疗效的因素。方法 前瞻性随机对照试验。以北京世纪坛医院及海军总医院眼科门诊确诊的112名3~11岁的弱视儿童为研究对象。患者随机分配到多媒体组（56例）或同视机组（56例）;2组均在矫正屈光不正及遮盖治疗的基础上联合弱视训练治疗;治疗前后测量患者的视力、立体视等,并定期随访。采用卡方检验、独立样本 t检验、Pearson相关分析方法分析2组不同疗程（训练10次、20次、30次）的疗效、视力提升幅度及影响因素。结果 在弱视治疗的各阶段多媒体组的疗效均高于同视机组（ Z=-4.128、-4.806、-3.063,均 P < 0.001）;训练10次、20次时多媒体组的视力提升幅度明显高于同视机组（ t=3.471、3.290,均 P < 0.05）。在7~11岁儿童中（ Z=-2.631, P=0.009）,在中重度弱视患者中（ Z=-3.050, P=0.021）,在屈光参差性弱视患者中（ Z=-2.864, P=0.004）,多媒体组的疗效均优于同视机组。2组视力的提高幅度与初始视力呈中度相关（ r=0.690、0.650,均 P < 0.05）。结论 以多媒体为载体的视觉感知训练系统可以在较短的时间内取得最佳疗效,且视力的提升幅度和性别、弱视程度及弱视类型等有关,该训练系统在弱视的临床治疗中具有一定的意义。

关键词: 弱视; 感知训练; 儿童
Perceptual Learning for Improvement of Visual Function in Amblyopic Children: A Prospective Study
Xiaofang Ren1, Lin Xiao1, Shaoming Yan2, Mingdi Yang2, Deyi Zhuo1
1Department of Ophthalmology, Beijing Shijitan Hospital Affiliated with Capital University of Medical Science, Beijing 100038, China
2Department of Ophthalmology, General Hospital of the Navy, Beijing 100037, China
Corresponding author: Lin Xiao, Department of Ophthalmology, Beijing Shijitan Hospital Affiliated with Capital University of Medical Science, Beijing 100038, China (Email: xiaolin1957@126.com)
Fund:This study was funded by Beijing Capital Medical Development Foundation (2011-2008-08)
Abstract

Objective: To evaluate the efficacy of the multimedia visual perceptual learning system for improving visual acuity in pediatric patients with amblyopia and to discuss factors influencing the therapeutic effects of perceptual learning.Methods: This was a prospective randomized controlled study. Amblyopic children aged from 3 to 11 years ( n=112) were recruited from the ophthalmology clinic. Participants were randomly assigned to the experimental group that utilized the multimedia visual perceptual learning system or a control group utilizing the synoptophore. All subjects underwent perceptual learning and patching or refractive correction, depending upon the individual situation. After the baseline visit, follow-up visits were held after 10, 20, and 30 treatments. Finally, the clinical efficacy and improvement of visual acuity in the two groups were analyzed and compared, using chi-square test, independent-samples t test, Pearson correlation test.Results: The curative effect of the experimental group was better than the control group at different training periods ( Z=-4.128, -4.806, -3.063, P<0.001). The change in visual acuity in the experimental group was significantly higher at the 10th and 20th training sessions ( t=3.471, 3.290, P<0.05). In the moderate and severe amblyopia groups, the curative effect of the experimental group was better than the control group ( Z=-3.050, P=0.021), and was the same as in the anisometropic amblyopia group ( Z=-2.864, P=0.004) and 7-11 year-old group ( Z=-2.631, P=0.009). There was a moderate correlation at baseline and an improvement in visual acuity in both groups ( r=0.690, 0.650, P<0.05).Conclusions: The multimedia visual perceptual learning system can achieve an optimal effect in a short period of time. The improvement in vision relates to the sex of the patient, and the degree and type of amblyopia, which are clinically significant to amblyopia therapy.

Keyword: amblyopia; perceptual learning; children

从认知学角度, 弱视的发病机制与视觉注意机制关系密切[1], 视觉注意是指对视野场景物的指向性和集中性。有关弱视的生理实验表明：注意焦点区细胞放电增多, 兴奋性突触释放增多, 非注意区细胞不放电, 抑制性突触增多。根据现代神经生物学突触可塑性变化机制的原理[2], 感知训练通过视觉、听觉、触觉多元化跨通道互动, 最大限度地对知觉注意机制进行强化刺激, 激活与消除弱视产生的视觉抑制。感知训练是传统遮盖疗法的一种辅助治疗方法[3], 个性化的训练项目使弱视眼受到足够的重复刺激, 提高视网膜及视中枢视细胞的敏感性, 建立正常的神经传导通路[4]。临床试验研究提示, 通过感知训练, 弱视眼的视功能可以得到明显且持久的提升[5]。

弱视治疗配镜及对优势眼的遮盖疗法联合特定的视觉刺激等综合疗法可激活视觉信号通路[6], 矫治和改善视觉神经系统的信号加工处理能力, 从而达到治愈的目的。近年来国内外的临床试验研究证实以视觉感知学习原则为基础的激活训练方案在弱视治疗中发挥着积极的辅助作用, 可重新建立或强化视觉神经传导通路, 改善部分视功能[7]。

目前以多媒体为载体的感知训练的临床随机对照试验较少, 缺乏高质量的临床证据, 此外, 影响视觉感知训练效果的相关因素也是国内外众多研究者的关注热点。因此, 本研究旨在通过前瞻性的临床随机对照试验探索以多媒体为载体的感知训练对弱视儿童视功能的改善程度及影响因素, 为弱视儿童视力康复提供临床依据。

1 对象与方法
1.1 对象

纳入标准：①自愿参加试验并签署知情同意书; ②性别不限, 年龄3~11岁; ③符合弱视诊断标准（2011年中华医学会眼科学分会弱视诊断专家共识）[8]：3~5岁儿童视力的正常值下限是0.5, 6岁及以上儿童视力的正常下限是0.7; ④弱视类型为屈光参差性及屈光不正性; ⑤所有弱视患者均为初次就诊, 无弱视治疗史。

排除标准：①本试验开始前4周内曾参加过其他临床试验; ②由于精神障碍不能配合者; ③研究者认为因其他原因不适宜参加本次临床试验者。

连续收集2014年1月至2015年1月期间在北京世纪坛医院及海军总医院眼科门诊确诊的3~11岁弱视儿童患者。采用随机数字表法, 将受试者随机分配至多媒体组（56例）和同视机组（56例）。共收集弱视儿童112例, 按训练方法分为多媒体组和同视机组; 3~6岁是视觉发育的敏感期, 因此按年龄分3~6岁组和7~11岁组; 根据弱视程度分为轻度弱视（矫正远视力为0.6~0.8）、中度弱视（矫正远视力为0.2~0.5）、重度弱视（矫正远视力≤ 0.1分级）[8]; 根据弱视原因分为屈光不正性弱视、屈光参差性弱视。本研究经北京世纪坛医院及海军总医院医学伦理委员会批准。患儿及其监护人了解研究目的, 监护人签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 常规检查 治疗前常规检查裸眼视力（标准对数视力表）、眼位、注视性质、裂隙灯显微镜、眼底、眼轴检查, 排除器质性病变。所有患者均采用1%硫酸阿托品凝胶眼膏点眼, 3次/d, 连续点眼3 d后由同一名有多年验光经验的屈光检测技术人员检影验光及屈光矫正, 确认患者达到最佳矫正视力, 3周后配戴矫正眼镜。

1.2.2 弱视训练 纳入对象经过标准散瞳验光, 配戴矫正眼镜3周后, 对两眼视力相差2行及以上者行常规遮盖治疗, 遮盖时间每天不小于3~6 h。训练时配戴矫正眼镜, 遮盖对侧眼, 单眼训练, 每次训练的时间2组一致, 一般为45~60 min。多媒体组使用以多媒体为载体的4D视觉感知训练系统（北京嘉铖视欣有限公司提供）, 使用二维精细视力训练（刺激）模块, 同视机组使用YZ23B同视机（苏州六六视觉科技股份有限公司）的红光闪烁及后像模式进行训练。疗程不做具体要求（但不应大于30次）, 如治疗未满30次患者达到基本治愈, 则弱视儿童可自行选择停止训练, 若研究者依据弱视儿童症状及严重程度改用其他方法治疗, 该弱视儿童疗效记为无效。

1.2.3 疗效评价 对多媒体组和同视机组治疗次数和每次治疗时间进行记录并比较。分别在治疗前, 治疗第10、第20、第30次时对弱视儿童进行眼科检查, 记录双眼的裸眼视力、矫正视力、立体视, 对治疗效果进行评定。疗效评定由未参与诊治训练的人员专门负责, 分为基本痊愈（矫正视力提高到0.9）、进步（视力提高2行或以上）、无效（视力退步、不变或提高仅1行）, 基本痊愈和进步为治疗有效。

1.3 统计学方法

前瞻性随机对照试验。全部数据以双输法录入计算机, 采用SPSS 13.0软件包进行统计学分析。计量资料数据用 x̅± s表示, 计数资料用率或构成比表示。视力均采用LogMAR表示。对多媒体组与同视机组的各项指标进行比较, 分类变量比较采用卡方检验, 计量资料比较采用独立样本t检验, 等级资料比较采用Willcoxon秩和检验; 视力提高幅度与初始视力、年龄、屈光度的相关性分析用Pearson相关分析。以P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 基本资料

纳入的112例弱视儿童中, 同视机组有1例失访, 多媒体组有2例失访。最终同视机组55例（90眼）, 多媒体组54例（95眼）完成研究; 3~6岁组70例（125眼）, 7~11岁组39例（66眼）。同视机组与多媒体组之间初始视力、年龄、立体视的比较结果见表1。由表中可知, 同视机组和多媒体组之间各项基本特征差异均无统计学意义（P> 0.05）, 提示2组之间存在可比性。

表1 同视机组和多媒体组基本资料的比较 Table 1 The comparison of demographic data for the two groups
2.2 同视机组与多媒体组总体治疗效果的比较

2.2.1 同视机组与多媒体组的疗效比较 同视机组与多媒体组的疗效见表2。在治疗第30次时同视机组的基本治愈率是22%（20/90）, 进步率是33%（30/90）; 多媒体组的基本治愈率是37%（35/95）, 进步率是44%（42/95）。多媒体组在弱视治疗第10、第20、第30次时的疗效均优于同视机组（P< 0.001）。

表2 同视机组与多媒体组的疗效比较 Table 2 The comparison of curative effect of two groups

2.2.2 多媒体组与同视机组不同治疗阶段视力比较如表3所示, 2组的视力在各个阶段都有提高（P< 0.05）, 说明经过弱视训练后, 2组的视力均有改善。治疗第10、第20、第30次时多媒体组的视力均优于同视机组（P< 0.05）。

表3 同视机组与多媒体组的视力变化比较 Table 3 The comparison of visual acuity for the two groups

2.2.3 多媒体组与同视机组不同治疗阶段视力提升幅度的比较 如表4所示, 多媒体组与同视机组相比, 训练10次、20次的视力变化量差异均有统计学意义（P< 0.05）, 而训练30次时差异无统计学意义（P > 0.05）。提示在训练初始阶段多媒体组视力提升的速度高于同视机组, 而在治疗终期时2组的视力提升速度相近。

表4 同视机组与多媒体组的视力提升幅度的比较 Table 4 The comparison of the change of visual acuity of two groups
2.3 年龄因素对视觉感知训练治疗效果的影响分析

多媒体组和同视机组治疗后视力变化量与年龄均不相关（r=-0.065, P=0.532; r=-0.008, P=0.939）。

在3~6岁弱视患者中, 多媒体组与同视机组的疗效差异无统计学意义（Z=-1.814, P=0.070）; 7~11岁弱视患者中多媒体组的疗效优于同视机组（Z=-2.631, P=0.009）。见表5。

表5 不同年龄组多媒体组与同视机组的疗效比较 Table 5 The comparison of the curative effect of two groups in different age

同视机组中, 3~6岁组与7~11岁组的视力变化量与初始视力均呈中度相关（r=0.680、0.745, 均P < 0.05）; 多媒体组中, 3~6岁组与7~11岁组的视力变化量也与初始视力具有中度相关（r=0.620、0.698, 均P < 0.05）, 提示初始视力越差, 视力提高幅度越大。

2.4 弱视程度及初始视力对感知训练治疗效果的影响分析

2.4.1 轻度弱视组多媒体组与同视机组的疗效比较 治疗30次后, 轻度弱视患儿中, 同视机组与多媒体组的疗效差异无统计学意义（Z=-1.293, P= 0.196）; 中重度弱视患儿中, 多媒体组的疗效优于同视机组（Z=-3.05, P=0.021）。见表6。

表6 不同弱视程度同视机组与多媒体组的疗效 Table 6 The comparison of the curative effect of two groups in different degree

2.4.2 不同弱视程度多媒体组与同视机组视力提高幅度的比较 同视机组中轻度弱视、中重度弱视患儿视力提高幅度分别为0.15 ± 0.08、0.26 ± 0.20, 多媒体组中相应弱视程度患儿视力提高幅度分别为0.15 ± 0.07、0.32 ± 0.17, 2组中重度弱视患儿的视力提高幅度均大于轻度弱视（t=-6.984、-3.723, 均P < 0.001）。

2.4.3 视力提高幅度与初始视力的相关性 训练30次后, 2组初始视力与视力提高幅度呈正相关（r= 0.690、0.650, P < 0.05）, 即初始视力越差, 视力提高的幅度越大。见图1-2。

图1. 同视机组视力提高幅度与初始视力的相关性（n=27）Figure 1. The correlation between the baseline and increase of visual acuity of the control group (n=27).

图2. 多媒体组视力提高幅度与初始视力的相关性（n=30）Figure 2. The correlation between the baseline and increase of visual acuity of the experiment group (n=30).

2.5 弱视类型对感知训练治疗效果的影响分析

2.5.1 不同弱视类型多媒体组与同视机组的疗效比较 在屈光不正性弱视患者中, 多媒体组与同视机组的疗效差异无统计学意义（Z=-1.719, P=0.086）; 屈光参差性弱视患者中, 多媒体组的疗效优于同视机组（Z=-2.864, P=0.004）。见表7。

表7 不同类型弱视同视机组与多媒体组的疗效比较 Table 7 The comparison of the curative effect of two groups in different type

2.5.2 不同弱视类型多媒体组与同视机组视力提高幅度的比较 屈光不正性弱视中, 多媒体组与同视机组的视力提高幅度的差异无统计学意义（t= 0.301, P > 0.05）; 而屈光参差性弱视中, 多媒体组的视力视力提高幅度（0.26 ± 0.16）大于同视机组（0.18 ± 0.13）, 差异有统计学意义（t=2.270, P < 0.05）。

2.6 性别对视觉感知训练治疗效果的影响分析

男生中, 多媒体组的疗效优于同视机组（Z= -2.446, P=0.014）; 女生中, 多媒体组与同视机组的疗效差异无统计学意义（Z=-1.923, P=0.054）。见表8。

表8 不同性别同视机组与多媒体组疗效的比较 Table 8 The comparison of the curative effect of two groups in sex

男生中多媒体组与同视机组训练各阶段的视力变化见表9。多媒体组训练各阶段的视力均优于同视机组（t=-2.298、-2.761、-2.027, P < 0.05）。

表9 男生组同视机组与多媒体组不同治疗阶段的视力比较 Table 9 The comparison of visual acuity of two groups in three stages in boys
3 讨论

视觉感知训练是通过使弱视眼受到足够重复的视觉刺激, 提高视网膜及视中枢视细胞的敏感性[9], 从而促进视觉发育和提高视力。随着多媒体技术的发展, 视觉感知训练的载体逐渐多元化, 出现基于计算机的多媒体训练系统。本研究采用前瞻性随机对照试验方法, 选择3~11岁的弱视儿童患者, 以传统的同视机疗法作对照, 评价以多媒体为载体的视觉感知训练系统应用于弱视治疗的效果, 探讨影响视觉感知训练疗效的因素。

本研究发现各阶段2种训练方法均可提高患者视力。但多媒体组的基本治愈率及进步率均高于同视机组, 提示多媒体组的疗效优于同视机组, 且训练30以后多媒体组的视力提升幅度为0.26 LogMAR, 和之前的报道[7, 10, 11, 12]类似, 多媒体组治疗各阶段的视力变化量均高于同视机组。以上分析说明以多媒体为载体的视觉感知训练系统可以在较短时间内取得较佳疗效。训练10次、20次时多媒体组的视力变化量明显高于同视机组, 但是训练30次时2组差异无统计学意义。随着训练次数的增加, 多媒体组视力提升的速度减慢, 可能是因为视力提高到一定程度后, 上升的空间变小了。相关研究发现, 经过5~40 h的训练后, 视力平均提高0.10~0.20 LogMAR[13, 14, 15, 16, 17, 18], 本研究结果显示30次（约11 h）训练后, 视力平均提高了0.26 LogMAR, 但不确定延长训练时间视力是否能得到更大提升。由于本研究对患者随访的时间较短, 目前视觉感知训练的时间-剂量关系仍不能确定, 需要进一步大样本的临床研究。

3.1 年龄

传统观点认为6岁以前是弱视治疗的敏感期, 年龄一旦超过这个阶段, 治疗将变得非常困难[19]。本研究发现多媒体组视觉感知训练治疗弱视时视力提高幅度与年龄无相关性。这和Baker等[20]以及Levi和Li[21]的研究一致, Baker对6岁以上的儿童青少年弱视患者进行感知训练的研究结果发现, 弱视眼对感知训练刺激的反应及视力提高的幅度与6岁以下患儿比较并无明显减少; Levi和Li发现年龄和训练的效果之间并无统计学意义的相关性。以上结果说明通过以多媒体为载体的感知训练, 较高年龄弱视患者的视功能仍然可以得到质或量的提高, 视觉感知训练会激发视觉通路的神经传导通路, 延长视觉发育的可塑期, 通过视觉、听觉、触觉多元化跨通道互动, 最大限度地对知觉注意给予强化刺激, 激活与消除弱视产生的视觉外周和中枢抑制。

本研究还发现高年龄组（7~11岁）弱视患者中, 多媒体组治疗效果优于对照组, 提示较高年龄弱视患者选择多媒体感知训练系统效果可能会更好。考虑低年龄组患者的视觉发育处于敏感期, 可塑性较强, 多媒体训练和同视机训练传统的训练方法都可使弱视眼受到足够的重复的刺激, 达到提高视力的目的; 而高年龄组患者则需要更大强度的刺激才能达到同样的视功能改善, 推测多媒体训练系统可提供更大强度的刺激。

3.2 弱视程度及初始视力

Li等[22]的研究认为, 与中度弱视相比较, 重度弱视患者需要更长时间, 更强刺激的感知训练视功能才能达到基本治愈的平台期, 且进展幅度与弱视的严重程度显著相关。他们的研究发现中度弱视需要7.5~30 h才达到基本治愈的平台期, 而重度弱视则需要50 h才能取得同样的效果。本研究结果显示：轻度弱视患儿中, 多媒体组的疗效并不优于同视机组, 而中重度弱视患儿中, 多媒体组在治疗30次后的基本治愈率和进步率大于同视机组; 在2种训练方法中, 中重度弱视患者的视力提高幅度均大于轻度弱视。不同弱视程度的大脑皮层视觉细胞对不同空间频率的反应也不同, 感知训练的效果可能也会受到影响。Chen等[23]对26名弱视患者的感知训练研究发现弱视程度与感知训练后视功能提升幅度相关, 本研究多媒体组与同视机组视力的提高幅度与弱视患者的初始视力都呈中度相关, 说明初始视力越差, 视力提高的幅度越大。提示初始视力是影响弱视治疗的重要因素, 从量的角度再次证明弱视程度对治疗效果的影响, 重度弱视的视力损害严重, 需要更长时间的感知训练, 同时视力有比较大的提升空间, 故其“ 剂量-效应” 比较高, 视力提升速率也较大。

3.3 弱视类型

目前有关屈光不正性弱视及屈光参差性弱视疗效比较的研究还较欠缺。本研究发现屈光不正性弱视中, 多媒体组与同视机组的疗效无差异, 而在屈光参差性弱视患者中, 多媒体组的基本治愈率、进步率、视力提升幅度均高于同视机组, 提示屈光参差性弱视使用以多媒体为载体的视觉感知训练系统的疗效可能更好。由于弱视形成的原因不同, 大脑对弱视眼视觉信息抑制的程度也不同, 推测以多媒体为载体的视觉感知训练可以更大强度地减弱屈光参差性弱视患者优势眼对弱视眼的抑制, 激发视皮质的重塑, 激活视觉通路, 改善视功能。Polat等[24]对斜视性和屈光参差性弱视感知训练治疗的预后比较发现2组之间的训练效果差异并无统计学意义, 而Levi等[25]认为感知训练对斜视性弱视的立体视功能改善效果优于屈光参差性弱视。目前缺乏与形觉剥夺性弱视对比的临床研究, 因此弱视类型是否对感知训练的效果有影响以及会产生什么影响仍需要进一步大样本量的研究。

3.4 性别

在性别因素的分析中发现, 男生组中视觉感知训练的效果优于同视机组, 而两种治疗方法对女生弱视的治疗效果则无差异, 同时男生中多媒体组训练各阶段的视力均优于同视机组, 提示多媒体组比同视机组的视力提升速度快。男生可能对多媒体视觉感知训练的依从性更好, 推测与视觉发育及心理学因素的性别差异有关。目前关于性别对感知训练疗效影响的研究较少, 性别对训练效果的影响有待于进一步证实, 以期为临床中弱视训练方法的选择提供依据。

本研究是一项前瞻性随机对照试验, 具有较大的临床证据意义。然而, 本研究尚存在以下不足：本研究的样本量相对局限, 临床病例的选择有待于更好的设计和完善, 需要长期随访及多中心、大样本的临床试验探索视觉感知训练对弱视治疗效果的持续时间。

作者贡献声明 任骁方：参与选题、设计, 病例收集, 数据录入, 资料的分析和解释; 撰写论文; 对编辑部的意见进行修改。肖林：参与选题、设计, 提供病例资料, 资料的分析和解释, 修改论文中关键性结果、结论, 对编辑部的修改意见进行核修。颜少明：参与选题、设计, 提供病例资料, 修改论文中关键性结果、结论, 对编辑部的修改意见进行核修。杨明迪：参与选题、设计, 提供病例资料, 修改论文的结果、结论。卓德义：参与选题、设计, 病例收集, 数据录入

The authors have declared that no competing interests exist.

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