论文解析侧视症患儿双眼整合与立体视觉

本文选自《BMCOphthalmology》，文章编号:()，文章英文题目《Binocularintegrationandstereopsisinchildrenwithtelevisiontorticollis》

研究团队：医院眼科、广东省科学院及国家医疗保健器具工程技术研究中心（增视能科研团队）等

作者：ChengYang,WanshuHuang,YingCui,GuanrongZhang,DongmeiWang,WenjuanXie,MarkWiederhold,BrendaWiederhold,HangChu,LiYan5andJinZeng

被研究对象：我们进行了一项回顾性研究，收集了年1月1日至年12月31日在医院眼科接受治疗的儿童在看电视时出现斜颈的主诉和年龄匹配的正常儿童的数据

摘要

★背景:观察侧视症患儿的双眼综合及立体视功能特点。

★方法:采用回顾性研究方法，选取25例侧视症患儿作为屈光不正矫正后的疾病组，25例正常患儿作为对照组。利用虚拟现实系统，通过对比平衡测试和双目立体视觉对双目集成特性进行评价和分析。

★结果:本组患儿25例，男17例，女8例，平均年龄7.5±1.9岁，平均双目球形当量-0.35±1.46D。对照组25例，男17例，女8例，平均年龄7.3±2.2岁，平均双眼球当量为-0.48±0.93D。两组近距离水平条对比平衡检验无统计学差异。近距离垂直条对比平衡试验在23名受试者中表现正常，对照组2名受试者受到抑制，在13名受试者中表现正常，12名受试者受到抑制，差异有统计学意义(P=0.)。24例受试者远距离垂直条对比平衡试验正常，对照组1例受抑制，7例正常，18例受抑制，差异有统计学意义(P=0.)。两组受试者均为近距离立体视力度。远距离时，对照组的平均立体视力为.00±92.56，异常组为.00±.99

★结论:应用虚拟现实技术对常规屈光矫正后持续出现侧视症的儿童双眼视功能存在缺陷。侧视症可能与垂直条和远距离立体视觉的双眼整合缺陷有关。

关键词:侧视症，双目整合，立体视觉，虚拟现实。

背景

头部姿势异常(AHP)是儿童常见的疾病，发生率为1.3%。层次分析法可以采取头倾斜、脸转向、下巴向上、下巴向下或两者结合的形式。头部姿势异常的原因主要是眼部、骨科和神经系统的原因。

侧视症是指学龄儿童在看电视时出现的头部姿势异常(AHP)，可能与上述任何一个原因都不完全相关。它的定义是患者的头部和眼睛位置以及眼球运动都是正常的，但当患者专注于看电视时，头部不自觉地转向一侧，而双眼则注视着对侧，没有任何明显的眼科问题。或者视觉功能发育不完全。在我们以往的临床实践中，我们发现许多儿童虽然矫正了屈光不正，但侧视症仍然存在。确切的发病机制和有效的治疗还需要深入的研究才能弄清楚。

在这项研究中，通过对比平衡测试评估了在常规屈光矫正后出现侧视症的儿童与年龄匹配的正常儿童之间的立体视觉和双眼综合能力。本研究的目的是利用虚拟现实系统探讨侧视症儿童的双眼视觉功能缺陷。探讨侧视症儿童的视觉功能缺陷。

方法—选则对象—

我们进行了一项回顾性研究，收集了年1月1日至年12月31日在医院眼科接受治疗的儿童在看电视时出现斜颈的主诉和年龄匹配的正常儿童的数据。对所有患儿进行视力评估，包括:未矫正视力、最佳矫正视力(睫状体麻痹及主观屈光度)、眼压、裂隙灯检查、眼底检查、眼位及眼动检查。将像散度转换为球面等效度。用相同的视镜etrist进行眼位和分数检查。排除标准包括:斜颈、屈光参差(眼球间差异≥2.5D)、弱视、显性斜视、隐性斜视、眼球震颤、严重眼部感染、眼部器质性病变、眼科手术史、在立体视评估和对比平衡测试中不能理解或合作的儿童。斜颈患者首先接受6个月的常规眼镜治疗来矫正屈光不正，如果斜颈持续存在，则纳入研究。

表1：本研究患者的人数统计资料

最后，25例患者被纳入电视斜颈组，25例正常儿童被纳入对照组(统计资料汇总见表1)。在开始收集数据前，获得所有患者或其监护人的书面知情同意。所有研究方案均由医院伦理委员会批准，并按照《赫尔辛基宣言》中涉及人类受试者研究的伦理原则进行。

—检查设备—

立体视对比平衡测试采用国家医疗器械工程技术研究中心设计研制的虚拟现实系统(许可证号:广东省机械注册2014073)。利用MATLAB生成系统中的刺激模板，将刺激图像显示在三维显示器上(分辨率为×，刷新率为HZ的LGDP)。所有测试都是在恒定的室内亮度下进行的，所有患者都佩戴眼镜矫正和3D偏光眼镜。距离分为近距离(距离显示器80厘米)和远距离(距离显示器3米)。图像的大小被改变成相同的比例，以便在两种观看距离下获得相同的图像。所有儿童的检查由同一熟练操作人员进行，至少重复3次以获得平均数据。

—双眼综合评估—

以对照平衡法评价双眼综合能力。在三维显示器上显示44cd/m2的灰色背景，观察角度为38°×18°，横杆和竖杆尺寸均为0.8°×0.8°。以横条和竖条分别表示50×50像素、×像素、×像素3种不同分辨率的正方形目标。评估距离分为听距(80cm)和远距(3m)。

▲

图1：对比度平衡测试图像。a.水平条对比平衡测试图像:正常受试者会在图像的上下部分看到等量的黑色水平条。b.竖条对比平衡测试图像:正常受试者会看到等量的黑色、灰色和白色竖条

▲

图2：立体视敏评估图像。戴着3D偏光眼镜的患者被要求看一个显示器上的“E”型光，并使用方向键记录他们的方向

受试者佩戴3D偏光眼镜观看屏幕上的图像。分别向这两只眼睛展示以半相区分的水平(垂直)条和水平(垂直)条。这两幅图像在轮廓上重叠，但在中通过不同步的相位导致了部分双眼竞争。然后，参与者被要求确定这些区域是白色的、灰色的还是黑色的，以及有多少是白色的。测试结果分为正常和抑制两类。如果对比平衡测试正常，那么在所有分辨率等级中，在水平条上可以看到等量的上下水平黑色条(图1-a)，或者在垂直条上可以看到等量的黑、灰、白垂直条(图1-b)。如果不是这样，主视眼的对比平衡将从减少到5%，每次减少5%，直到看到相同的数量，对比平衡的百分比重新记录。我们将主导眼低于90%的百分比定义为受抑制。

研究结果

·病例分析·

侧视症组招募的25例患者为15名男性和8名女性，6至11岁，平均年龄7.6±1.9岁，平均球面等效度?0.35±1.46D，平均球眼间等效差异0.01±0.41D，中位柱状度?0.D。纳入对照组的25名儿童也为15名男性和8名女性，年龄在5-12岁之间，平均年龄为7.3±2.2岁。其平均球形等效度为?0.48±0.93D，球形等效度的眼间平均差为0.11±0.29D，中位柱状度为?0.25D。两组患者的性别比例相同。其年龄(P=0.)、平均球形等效度(P=0.)、平均眼间球形等效度(P=0.)和柱状度(P=0.)之间的差异无统计学意义(表1)。

·两组间近距离对比平衡测验的比较·

◆近距离水平条对比平衡试验：对照组25例均正常，无抑制，而侧视症组24例正常，1例出现抑制。两组间差异无统计学意义(P=0.)。3-a)。

◆远距离水平条对比平衡试验：对照组24例正常，对照组1例抑制，20例正常，侧视症组5例抑制。两组间差异无统计学意义(P=0.)。3-b)。

◆近距离垂直条对比平衡试验:对照组正常23例，抑制2例;侧视症组正常13例，抑制12例。两组间差异有统计学意义(P=0.)(图3-c)。

◆远距离垂直条对比平衡试验:对照组24人正常，1人抑制，侧视症组7人正常，18人抑制。两组间差异有统计学意义(P=0.)(图3-d)。

·两组间近、远距离立体视力的比较·

对照组和侧视症组所有儿童的近距离立体视力均为度，两组间无差异(P=1.)。远距离时，对照组的平均立体视力为.00±92.56，侧视症组为.00±.99。两组间差异有统计学意义(P=0.)(表2)。

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图3：两组近、远距离对比平衡试验比较。a.柱状图显示两组间近距离水平柱对比平衡测试正常的受试者比率。两组比较差异无统计学意义(P=0.)。b.柱状图显示两组受试者进行正常的远距离单杠对比平衡测试的比率。两组比较差异无统计学意义(P=0.)。c.柱状图显示两组间近距离垂直柱对比平衡测试正常的受试者比率。正常对照组的检出率高于侧视症组(P=0.)。这种差异在统计学上是显著的。**统计学差异显著。d.柱状图显示两组患者进行远距离垂直柱对比平衡试验正常的比率。正常对照组的检出率明显高于侧视症组(P=0.)。**统计学差异显著

表2：两组间立体视的比较

讨论

在本研究中，侧视症被称为AHP，仅当患者专注于看电视，没有任何明显的眼科问题，骨科或神经系统疾病时出现。本研究的主要发现是电视斜颈组与对照组比较，侧视症组的远距离立体视觉和垂直条对比平衡测试异常。

ZhangD等人发现，在看电视时，融合收敛功能障碍与无明显屈光不正的AHP儿童之间存在关联。一些研究报告称，AHP与屈光不正相关，包括矫正不足的近视、近视参差、矫正过度的远视、高度远视或散光。研究表明，佩戴眼镜时异常头部姿势可以部分或全部取消。在我们的临床实践中，我们经常看到许多头部姿势异常的患者在看电视时出现常规屈光矫正后症状持续的情况，许多生理性散光患者也发生了这种疾病。本研究招募了经过至少6个月常规眼镜治疗的持续性斜颈患者。

既往研究发现，侧视症在6-12岁的学龄儿童中更为常见，男女比例为3：2。本研究招募的25例患者为17名男性和8名女性，年龄从6岁到11岁，与患者的年龄和性别与既往研究相近。

Zhang等认为侧视症的病因可能与散光有关，他们提出了以下假设：散光眼中两条焦线之间的距离(散光间距)增加。最小扩散圈也增大，导致视网膜图像模糊。当头部倾斜时，进入眼睛的光线变化可能会受到影响，从而减少或消除散光间距，进而减少最小扩散圈，增加图像的清晰度。

此外，弯曲眼睛的瞳孔部分被鼻梁阻断，造成针孔效应，这也减少了散光间距。我们认为这种假设可能是导致电视斜颈的机制，我们进一步假设歪头可能与双目整合有关，即眼间优势和抑制。据推测，儿童倾向于把头偏向“受抑制”的那只眼睛，用“主导”的那只眼睛看显示器，以保持双眼视力，看得舒服。家长证实，患有侧视症的孩子在家里看电视时并没有侧扭。

在医院双眼视功能评估中，患者的头部异常姿势主要以头部倾斜和面部转向的形式出现，有时与下巴向上或下巴朝下结合。我们也没有发现儿童头部转向。在我们的研究中，双眼整合采用基于先前参考的对比平衡检验进行测量。我们首次探讨了侧视症与双眼整合的关系。

本研究结果显示，对照组对垂直条的对比平衡发展得更好，两组对水平条的对比平衡相似。这些结果提示，垂直对比平衡可能是侧视症患儿双眼整合的重要指标，该疾病可能与双眼整合有关，但仍需深入研究来证实。在电视机的显示器和垂直杆对比平衡之间可能存在一定的关系，这也需要在未来进行研究。

其他研究人员指出，侧视症患儿和正常儿童之间的立体视敏锐度没有统计学差异。这与我们的研究结果一致，即侧视症组中所有儿童的近距离立体视力均为正常。

然而，我们确定看电视的距离通常是从一个很远的距离(2-3米之外)。在本研究中，对照组儿童的远距离立体视觉敏锐度优于电视斜面组患者(P=0.)，提示远距离立体视觉敏锐度的缺陷可能与侧视症组有关。研究表明，远距离零阶立体视觉代表了由视觉皮层细小细胞通路主导的精细立体视。视觉皮层中细小细胞通路的发育不良也可能与侧视症有关。在以往关于侧视症立体视力的研究中，评估一般仅限于近距离观察，这使得该方法难以发现儿童双眼视觉功能的缺陷。

本研究存在样本量小、缺乏前瞻性研究等局限性。此外，在立体视测试的分辨率中，三维显示器的分辨率不足以显示差异低于弧秒。基于本研究的结果，我们打算进行双眼视觉功能测试与升级监测和调查之间的关系的儿童，为了开发一个可能的个性化双眼视觉功能训练程序和观察其治疗效果。

结论

综上所述，利用虚拟现实技术，对常规屈光矫正后仍持续出现侧视症的儿童检查后，发现其双眼视觉功能存在缺陷。特别是，侧视症可能与远距离立体视觉的缺失和垂直条的双眼视觉整合有关，这可能意味着视觉皮层中相应区域的发育不佳。

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