动态视觉测试用于识别和量化视神经炎患者脱髓鞘后的视觉损伤与修复

摘要

运动感知物体（OFM）和时间约束性立体视觉检测方案是识别单眼和双眼动态视功能缺损的敏感工具，这些功能缺损在视神经炎患者中具有独特表现。此外，这些检测还可作为定量、无创的工具，用于评估视觉通路中髓鞘化程度。

摘要

为了随访视神经炎患者并评估其治疗效果，需要一种便捷、准确且可量化的工具来评估中枢神经系统（CNS）髓鞘化状态的变化。然而，常规检测方法（包括标准视力检查和磁共振成像）对此目的而言敏感性不足。我们提出两种视觉检测方法，用于评估单眼和双眼的动态视觉功能，这些功能可能与视觉通路中髓鞘化的程度密切相关。这两种方法包括“运动生成物体”（Object From Motion, OFM）提取测试和时间限制性立体视觉（Time-constrained stereo）协议。在OFM测试中，通过将图像内部的点阵向右移动，同时将图像外部的点阵向左移动（或相反方向），使点阵构成一个物体。该点阵模式会形成一个伪装物体，当所有点静止或整体移动时无法被察觉。关键在于，物体识别高度依赖于运动感知能力。在时间限制性立体视觉协议中，空间上分离的图像仅呈现有限时间，从而在时间维度上挑战双眼三维整合能力。这两种测试均适用于临床应用，能够以简单而有效的方式识别并量化视觉通路中的脱髓鞘与再髓鞘化过程。这些检测方案可能在视神经炎和多发性硬化患者的诊断与随访中具有重要应用价值。

在诊断过程中，这些方案可能揭示出当前标准视力检测无法识别的视觉功能缺损。此外，这些方案能够敏感地识别出患者在视力恢复后仍持续存在视觉主诉的潜在基础，而这些主诉目前尚无法解释。在长期随访过程中，这些方案可作为时间进程中脱髓鞘与再髓鞘化过程的敏感指标。因此，这些方案可用于评估现有及正在发展的、以中枢神经系统髓鞘形成为靶点的治疗策略的有效性。

引言

视神经炎作为追踪组织变性与修复的模型

多发性硬化症（MS）是一种中枢神经系统（CNS）的慢性炎性神经退行性疾病，是发达国家青壮年非创伤性神经功能障碍的首要原因。脱髓鞘被认为是MS最具特征性的组织病理学表现。然而，近期研究表明，MS也是一种以早期神经轴突损伤为特征的神经退行性疾病^1-3。

视神经炎（ON）是视神经的炎症，在20%的多发性硬化（MS）患者中为首发症状，且至少50%的MS患者在一生中会经历一次以上的ON发作⁴。与其他多发性硬化病灶部位不同（这些病灶并不总是与临床表现相关），视神经的脱髓鞘发作通常导致明显的急性视力丧失症状。由于ON与MS具有共病性且临床特征显著，因此为追踪单个MS病灶中的组织变性与修复过程及其后果提供了独特的机会。

改善组织退变与修复追踪方法的需求 体内

多发性硬化症（MS）的病理学研究指出，脱髓鞘是轴突横断及继发性轴突变性的主要原因。髓鞘再生可能防止脱髓鞘轴突发生变性；然而，由于反复发作，有效的髓鞘再生可能受到限制。因此，目前及正在发展的针对多发性硬化症的神经保护与再生治疗策略，旨在预防新的发作并促进中枢神经系统内的髓鞘再生过程⁵。

为了随访视神经炎患者并评....

方案

该方案遵循希伯来大学哈达萨伦理委员会关于人体研究的指导原则。为避免近视或屈光不正对测试结果产生影响，受试者应在佩戴眼镜（矫正视力）的情况下进行各项操作。

运动生成物体（OFM）协议：

1. 测试启动与受试者指导

1. 让受试者坐在计算机屏幕前 50 cm 处。
2. 打开 OFM 软件。
3. 指导受试者，他将看到由运动定义的物体。要求他尽可能准确且快速地按下键盘上的“A”键，然后口头说出所感知到的物体名称。
4. 在做出反应后，屏幕上将显示“按空格键”。指导受试者在准备好识别下一个刺激时按下空格键。
5. 向受试者说明，刺激可能以极难察觉的速度出现，也可能以较易察觉的速度出现。

2. 学习阶段

在命令行中输入“learning OFM”。此时将向受试者呈现4个示例刺激。此阶段在受试者双眼睁开的情况下进行。

3. 测试阶段

通常，每次 OFM 测试包含 20 个刺激。所有刺激首先以最低速度 4 像素/秒呈现。未被识别的刺激将依次在下一个速度 5.5 像素/秒呈现。仍未被识别的刺激将继续在 7.5 像素/秒呈现，依此类推，经过 ....

结果

OFM 实验方案

该方案将生成一个文本文件，自动汇总受试者的反应。结果可通过两种方式分析：

总分：每个呈现的刺激均被赋予一个刺激权重，受试者的反应得分设定为所有已识别刺激权重的总和。特定刺激的权重根据其速度设定，速度越低，权重越高。未被识别的刺激赋予零权重。通常，设 N 为所采用的不同速度 v₁、v₂、...、v_N（其中 v₁ 为最低速度，v₂ 为次低速度，依此类推）；w₁、w₂、...、w_N 为对应的赋予权重（其中 w₁ > w₂ > ... > w_N）；w₀ 为未识别或未检测到的刺激所对应的权重；k₁ 至 k_N 为在各速度下识别出的刺激数量。则反应得分设定为 w₁k₁

讨论

视神经炎是一种视神经的脱髓鞘疾病，可导致急性视力丧失。尽管在使用标准视力检测时被认为具有短暂性¹，患者仍持续感受到执行日常视觉任务时的困难。我们认为，动态视觉检测能够有效识别并量化这些持续存在的功能缺损，因为动态视觉功能（而非静态视觉功能）依赖于神经传导速率，且在脱髓鞘引起的传导延迟后可能更易受到损害。

OFM 实验方案

为了明确动态视觉功能缺损如何反映在患者的日常生活中，采用视觉特异性及整体生活质量问卷对患者进行评估，包括25项美国国家眼科研究所视觉功能问卷（NEI-VFQ-25）¹²和10项神经眼科学补充问卷¹³。这些问卷包含关于患者对其自身视觉能力的主观评估，以及因视觉缺陷导致的情绪挫折感、完成某些任务的困难程度和需要他人协助等方面的问题。对于每一项问题，患者需选择最能描述其在检查时主观感受的选项。视觉生活质量评分范围为0–100分。

我们发现，在控制了视力缺损后，OFM方案的评分能够解释患者主观视觉主诉中.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
个人电脑，包括笔记本电脑			OFM 软件在 Mac 或 Windows 7（或更高版本）的计算机上运行效果最佳。Stereo 软件可在所有个人计算机上运行。
监测  规格			尺寸：至少15英寸，  颜色：至少 16 位
OFM 软件与 Stereo 软件	这些是自主研发的软件		研究人员 & 对这些软件感兴趣的医生可联系我们：fmri-hadassah.org
红/青色3D眼镜（我们已在以下两款3D眼镜上测试过Stereo软件）：	Nvidia &和 American Paper Optics	3D Vision Ultimate 红蓝3D眼镜 & Pro X 型号红/青色3D眼镜，适用于平面屏幕上的电影和游戏
立体视觉任务的表现与标准Randot立体视觉测试的表现进行了比较	Stereo Optical Co.	Randot SO-002