本文介绍了一种用于定量监测和评估视觉训练效果的方案，该训练作为运动医学管理计划的一部分实施，旨在预防脑震荡并提升运动表现。
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本文内容
摘要
摘要
越来越多的证据支持将视觉训练（包括光板训练工具）用作脑震荡基线评估和神经诊断工具，并可能作为脑震荡预防策略的辅助组成部分。本文重点在于提供所选视觉训练工具的详细方法，并报告用于比较的常模数据，以便在运动管理项目中纳入视觉训练时参考。整体训练方案包括标准的视觉训练方法，如速视仪、布罗克串线法和频闪眼镜，以及专用的光板训练算法。通过测量立体视觉来监测视觉训练的效果。此外，还报告了视觉训练方法的定量结果，以及基线和训练后*A反应测试的渐进性评分。大学生运动员在接受为期六周的训练后，其立体视觉、*A和反应测试得分均表现出持续改善。当视觉训练以团队为单位实施时，参与训练的运动员相较于未接受视觉训练的运动员，脑震荡发生率有所降低。视觉训练可引发功能性和表现性的改变，通过监测这些改变可用于评估视觉训练的效果，并可作为运动医学干预措施的一部分，用于脑震荡的预防。
引言
视觉训练（包括使用光板视觉系统）作为一种提高运动表现的方法，已逐渐受到关注1,2。光板系统常用于脑损伤后的康复治疗2,3，也被作为视觉训练方案的一部分用于提升运动表现1,4,5。视觉训练还被用于预防运动损伤6。
辛辛那提大学（UC）运动医学科在脑震荡管理、诊断、回归运动决策、运动员损伤预防与康复以及表现提升方面，已使用光板视觉工具3,5,7。每名运动员在赛季开始时均采集基线测量值，这些数值被用于脑震荡管理计划，特别是作为运动员脑震荡后评估与治疗的参考依据。该工具的一项优势在于其采集的客观数据：单位时间内的命中次数、每次命中的视野位置、每次命中的平均反应时间、多任务训练项目，以及用于观察恢复进展的时间序列输出。
加州大学运动医学团队已将*A和反应测试用于脑震荡基线评估。此外，还有三个专门设计的项目用于脑震荡诊断，分别称为Concussion 1、Concussion 2和Concussion 3。这三项脑震荡测试无需纳入季前基线测试，因为它们具有不同的复杂程度，使得每项测试的结果均可作为该组内其他测试的参考依据。
当训练方案结合其他视觉训练方法时，运动员可获得全面的训练，而临床医生则能在发生脑震荡时获取丰富的基线数据。多种附加的视觉训练方法完善了这一综合方案：布罗克串线法（Brock’s string）、EYEPORT训练、调节翻转镜（accommodative flippers）、速示仪（tachistoscope）、针孔眼镜或闪光眼镜结合抛接球训练、扫视眼动训练以及近远距离视觉训练。本文介绍了使用和不使用光板系统进行视觉训练的方法，提供了第一级别大学橄榄球运动员基线结果的常模数据，并阐述了将视觉训练方案纳入脑震荡管理计划时的预期目标和操作规程。
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方案
以下所述方案包含一项视觉训练计划的组成部分，该计划是所有加州大学运动员基线测试的一部分。其中部分组成部分已在研究试验中得到研究，在这些情况下，相关方案已获得加州大学机构审查委员会的批准，且受试者签署了知情同意书。
1. 光板视觉训练
完成此培训大约需要 8 分钟。
- *A 程序8-11
- 指导受试者站在距离光板约18英寸的位置，并尝试触击外圈的灯光。根据需要调整受试者与光板的距离，以确保能够触及所有灯光。此外，使用光板侧面的电源开关上下调节光板位置，使受试者的眼睛与板上屏幕保持水平。
让受试者保持准备姿势，以便能够击中灯光。要求受试者将双手抬至胸部高度，使双手位于圆环中心位置。 - 指示受试者尽可能快速地用双手触击灯光，并在一分钟内尽可能多地关闭灯光。每个灯光将持续亮起，直到被击中为止。
注意：当受试者成功击中一个灯光时，除了灯光熄灭外，还会听到一声蜂鸣提示音。 - 由临床医生选择*A程序，让受试者在一分钟内尽可能多地击中（关闭）灯光。随着经验积累，受试者将逐渐熟悉系统的菜单操作，可根据需要在无临床医生协助的情况下自行启动*A程序。
- 记录每次测试中每分钟的击中次数，用于追踪进展，同时记录在一分钟测试期间击中反应的平均反应时间（单位为秒）。
- 指导受试者站在距离光板约18英寸的位置，并尝试触击外圈的灯光。根据需要调整受试者与光板的距离，以确保能够触及所有灯光。此外，使用光板侧面的电源开关上下调节光板位置，使受试者的眼睛与板上屏幕保持水平。
- 反应测试程序11
注意：反应测试程序包含六种不同的测试，其中三种用于右手，三种用于左手。- 指导受试者选择反应测试并按下开始键。Test 1R（右手）的灯光将依次亮起三次，以向受试者展示将要触击的灯光。当灯光按顺序闪烁完毕后，右侧将有一个灯亮起，作为第一次测试的目标灯。Test 1R 使用中心圆环左侧的四个水平排列的灯，而 Test 1L 使用中心圆环右侧的四个水平灯。
- 指示受试者用右手按住右侧亮起的灯，并站在演示过程中亮灯行的正前方中央位置。要求受试者将左手背在身后。
- 让受试者注视演示序列中亮起的四个水平灯。在五秒内，其中一个灯会随机亮起。水平排列的每个灯之间的距离为14英寸。要求受试者尽快将右手从初始位置移动到反应灯并将其关闭（图1A-C）。
- 当受试者完成预设次数的击中（通常为5次）后，指示其按下内圈灯光底部的绿色灯。这将向受试者显示下一项测试所涉及的灯光。准备就绪后，受试者用左手按住左侧亮起的灯，右手背在身后，并重复上述步骤。提醒受试者在这些测试过程中忽略底部的绿色灯，因为该灯仅用于切换测试项目，不属于需击中的目标灯。
注意：Test 1R 和 Test 1L 涉及线性随机目标切换。Test 2R 和 Test 2L 同样为随机未知目标，目标将沿弧线在八个不同平面之一中出现。Test 2R 和 Test 2L 使用中间一圈的灯光。Test 3R 和 Test 3L 为简单的单灯选择测试，使用t-scope左右两侧的灯光。 - 记录每项测试的平均反应时间，以及总体反应时间。
- 脑震荡1-3程序（由作者JFC开发的新程序）。
注意：这三个程序设计为依次进行。正常个体中可观察到学习效应，而在脑震荡患者中则无此效应，该现象被视为脑震荡的诊断依据。这些程序用于测试而非训练。在脑震荡测试中，Dynavision *A 和 Dynavision 反应测试可用于基线评估。这三项脑震荡测试也可用于脑震荡评估，但通常不提前由受试者练习。这三项脑震荡测试旨在作为受试者此前未接触过的多任务处理和执行功能测试7。- 进行脑震荡1程序，该测试持续一分钟，仅使用中间三个同心圆环。测试类似于*A测试，不同之处在于可编程屏幕上每隔八秒会闪现一次个位数数字（1至9之间的随机数字），每次显示一秒钟。要求受试者在继续击中亮起按钮的同时，大声向测试者读出屏幕上闪现的数字。最终得分包括每分钟击中次数以及遗漏数字的报告（如有）。
- 进行脑震荡2程序，其与脑震荡1类似，屏幕上会闪现个位数数字。指示受试者在持续击键的同时，大声说出第一个数字并记住它；当第二个数字闪现时，将第一个和第二个数字相加，并大声说出两数之和。受试者需在持续击键的同时，不断成对地报出并相加数字。
- 进行脑震荡3程序，该程序在脑震荡2的基础上增加一项任务：20%的按钮为绿色。指示受试者像1.3.2中的说明一样击键并对数字成对相加。除此之外，还需指示受试者在击中绿色按钮时同时大声说出“绿色”。因此，存在两项语言任务：在报出并相加数字对的同时，还需报出“绿色”。所有操作均需在击打两种颜色按钮的过程中完成。
2. 布罗克串线法6,10,12
- 将Brock线的一端固定在受试者鼻尖，另一端系于一个固定点。该固定点相对于鼻尖的高度可以是水平、抬高或降低的。中立位置为正前方（水平方向）。向上或向下的角度在任一方向均不应超过45°。初始时将线保持在水平位置，随后通常在任务具有挑战性但仍舒适的时间范围内，逐步将角度从10°增加至25°，再至45°。对于某些鼻子或眉骨较突出的人，可能存在解剖学上的限制，需予以注意。
- 在一段绳线上以至少12英寸的间距放置五个彩色珠子，第一个珠子距鼻尖约10英寸。指导受试者依次交替注视和聚焦于各个珠子，同时注意每只眼的视觉输入以及集合感（即在单一位置形成图像的感觉）。此过程不记录测量数据，因其为训练练习而非测试。
- 根据受试者的需求调整珠子间距。需求可能取决于具体运动或任务。例如，拳击等格斗类运动可能需要更多距离鼻尖3英尺以内的珠子，而足球、橄榄球等场地运动则可能需要约10英尺处的珠子（图2A-C）。
- 或者，使用一端固定的六英尺长绳线。许多人的鼻尖到手指尖的伸展距离约为4英尺。将最远端的珠子置于食指伸展的极限位置。受试者用食指触碰珠子后将其返回至腿部侧面，并交替使用左右手进行操作。
- 或者，使用一根细棒，在其上贴上与Brock线上小球颜色相同的胶带，胶带间距为3英寸。进行练习时，指导受试者将细棒上的胶带颜色与Brock线上的小球颜色一一对应，并在匹配每个小球与胶带时大声报出颜色名称。
3. EYEPORT 训练13
- 训练1：将红色和蓝色的线性灯交替水平放置，指导受试者坐在距离系统24至30英寸的位置。让受试者按下回车键，听到十次蜂鸣声后，用眼睛跟随灯光移动。练习结束后，受试者会听到一次蜂鸣声，此时应闭上眼睛休息，直至开始下一项练习。
- 训练2：将线性灯垂直放置，重复训练1的步骤。
- 训练3：从垂直位置开始，将线性灯向左旋转，并重复训练1的步骤。旋转以360°分阶段进行，通常每次旋转20°，以受试者感到舒适为宜。
- 训练4：从垂直位置开始，将线性灯向右旋转，并重复训练1的步骤。
- 训练5：重新调整线性灯的位置，使系统轻触受试者鼻尖。指导受试者用眼睛跟随灯光由近至远、再由远至近移动。
注意：每次练习结束后，应指导受试者在进入下一项练习前进行休息。本项不记录测量数据，仅作为训练使用。
4. 调节翻转镜
- 允许受试者佩戴其日常使用的屈光矫正镜片。所有训练均采用双眼进行。翻转镜片的屈光度应根据个体情况调整，以优化训练效果。所使用的两种镜片度数应具有挑战性，但在交替翻转镜片时，仍能相对轻松地聚焦于目标物体。
- 指导受试者将一张10 × 10的扫视训练图放置在距离眼镜平面14英寸的位置。
- 指导受试者在反复上下翻动镜片的同时，从左至右阅读扫视图。仅当受试者能够清晰聚焦并读出扫视图内容后，方可进行下一次镜片翻转。
- 测试持续一分钟，或直至读完第100个字符为止。
- 记录一分钟内读取的字符数量，或记录读完100个字符所需的时间。
5. 速示器
注意：本培训使用由作者 J Clark 设计的 PowerPoint 演示文稿。
- 让受试者观看定时呈现的内容，并根据快速呈现后提出的问题，记录一个或两个特定的信息点。通常可同时让多名受试者进行投影式速示仪训练。
- 由于闪现的图片中随机分布有数字和/或字母，请让受试者记录所看到的数字/字母。此外，还可提出其他问题，例如图片中球员的号码、正在比赛的队伍等。 等等。
- 通过缩短闪现时间和/或增加需获取信息的复杂性，使速示仪训练逐步变得更加复杂。图 3A 和 B). 可记录正确回答问题的百分比。
6. 使用针孔眼镜或闪光眼镜进行投球与接球训练
- 将受试者分为若干组，每组通常为2至6人，给予1至2个球、小孔眼镜（图4A）或闪光眼镜（图4B），并指导其轮流抛接球，每次训练持续约2至5分钟（图4C 和 图4D）。每周可进行两到三次训练。
- 若同时具备闪光眼镜和小孔眼镜，可让受试者每隔一至两分钟轮换使用。闪光眼镜的闪烁频率初始设置为较快档位，随后逐渐降低频率以增加任务难度。目前的闪光眼镜共有8档速度，通常从第1或第2档开始，逐步减慢至第4至第6档。
- 在训练过程中，通过调节闪光眼镜的闪烁速度或缩小小孔眼镜的视野范围，逐步提高抛接球任务的难度。
- 此外，可通过让受试者背对同伴，在抛出后转身接球的方式增加动作复杂性。该环节不记录测量数据，仅作为训练而非测试使用。
7. 扫视眼动训练6,10,14
- 将受试者置于距扫视眼动图表八英尺处，使其位于两张扫视图表之间的中心位置，两张扫视图表分别置于中线两侧约八英尺处。开始练习前，确保受试者眼球运动范围完整，能够看清扫视图表上的所有字母。根据需要调整受试者与图表之间的距离，以确保其能够完全看清整个图表。
注意：为了增加调节系统的动态成分，必须改变观察距离，因此要求受试者站立于距离8英尺处，而非光板训练中常用的18英寸处。目前存在一些视觉训练项目仅使用计算机及显示屏，未能有效锻炼调节系统。因此，应变化执行任务时的观察距离。每张扫视图表制作在一张8.5 × 11英寸的纸上。每张图表包含10条垂直线，每条垂直线上有10个字母，字体大小为36点。图5). - 指导受试者在保持头部不动、仅移动眼睛的情况下，依次阅读每张图表一分钟。要求受试者先阅读第一张图表第一行的第一个字母，然后转向第二张图表阅读其第一行的第一个字母，此过程完成一个循环。
- 指导受试者先阅读左侧图表的第二个字母，然后阅读右侧图表的第二个字母，完成另一个循环。在两个图表之间交替进行，并沿水平方向逐字母推进。当受试者完成两个图表的第一行后，指导他们继续下一行。 等等。，持续一分钟。记录在一分钟内完成的循环次数。
- 将图表置于与视线齐平的位置，并相距六英尺。该训练的进阶形式包括使用不稳定的表面以及改变图表的放置位置，以提高眼球运动速度和视觉专注能力。
8. 近-远训练6,10,14
- 本练习使用两张视力表——一张大图表和一张小图表。大图表使用扫视眼动图。小图表制作在一张 3.5 x 2.5 英寸的纸上，每列垂直排列 10 个 12 号字体的字母，图表中共有 10 列垂直排列的字母。
- 将远距离视力表固定在受试者 eye level（与眼同高）的位置，受试者距离视力表 10 英尺。让受试者用一只手将近距离视力表持于鼻前约 4-6 英寸处，使其能够从近视力表上方看到远视力表（图 6A）。
- 指导受试者保持头部静止，仅移动眼睛。要求受试者先读取远视力表第一行的第一个字母，然后切换至近视力表读取其第一行的第一个字母。此过程完成一个周期（图 6B 和 6C）。
- 让受试者继续用眼睛扫视，读取远视力表第二行的第二个字母，然后读取近视力表第二行的第二个字母。此过程完成另一个周期。
- 指导受试者在两张视力表之间交替读取字母，水平逐行推进。当完成两张视力表的第一行后，继续进行下一行，直至一分钟测试时间结束。记录在一分钟内完成的周期数。
- 指导受试者在交替查看视力表时，确保双眼均能清晰聚焦于近处目标和远处目标。
9. 立体视觉
- 让受试者戴上偏光眼镜，并询问“立体苍蝇的翅膀是否看起来像是朝他们竖起并呈现三维效果？”
- 指导受试者在距离鼻尖14英寸的位置观察立体苍蝇。如果回答为肯定，则指示受试者“伸出手指，用笔指向立体苍蝇的右翅尖，并保持该位置不动”（图7A）。
- 使用毫米刻度尺测量照片与指尖捏合中心之间的距离（图7B）。
备注：在立体苍蝇测试中，以毫米为单位测得的数值越高，表明立体视觉功能越好15。根据我们的经验，从照片到指尖捏合中心的距离上限约为85 mm3。
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结果
棒球、橄榄球运动员及志愿者均参与了视觉训练项目。所有受试者均为年龄在18至26岁之间的大学生。
足球
101名加州大学橄榄球运动员首次进行测试时，平均每分钟完成74.2 ± 10.3次点击（hpm）；首次完成反应测试的平均时间为0.34 ± 0.03秒（n = 79，注意并非全部105名运动员都有机会完成反应测试）。
共有63名运动员接受了多年轻型训练板训练。这些运动员在赛季前以及赛季期间每周进行训练以维持训练效果。这些运动员训练前的首次 *A 运行为 70.25 ± 9.61 hpm，经过训练后显著提高至 89.9 ± 10.5 hpm（p ≤0.01）。反应测试结果由训练前的 0.354 ± 0.034 秒改善至训练后的 0.315 ± 0.031 秒（p ≤0.001）。整个组别中，每名运动员平均完成 *A 训练程序的次数为 7.31 ± 9.12 次。
表1包含63名加州大学...
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讨论
当作为全队范围的训练项目实施时，视觉训练可降低运动员脑震荡的发生率，相较于未接受视觉训练的运动员而言效果显著7。视觉训练能够引发功能和表现上的改变，这些改变可通过定量监测来评估训练效果，并可作为运动医学干预措施的一部分，用于预防脑震荡。功能上的改变是指测量指标的变化，例如在视觉训练过程中记录到的反应时间缩短。目标是实现运动表现的提升，例如在球快速传出时动作表现得到改善。
提供了视觉训练方案方法的详细信息和代表性数据，可作为临床医生在其脑震荡管理项目中选用部分训练方法时的参考依据。在使用光板训练程序监测伤后恢复期受试者时，也可参考这些数据。
视觉训练计划的组成部分包括以下内容。*A 计划采用传统的眼手反应训练，以在多个视野范围内挑战个体的眼手协调能力。反应测试程序用于评估和训练左右手的视觉与运动反应时间。脑震荡评估程序用于对有脑震荡史的受试者进行评估和监测。Brock 细线用于发展集合能力、眼动功能，并减少抑制现象，同时有助于在双眼视觉条件下改善固视能力。眼部锻炼旨在通过训练眼睛的速度、准确性和效率来提升视...
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
Dynavision D2 可能是一种临床从业者可用于提供有关脑震荡运动员神经健康状况附加信息的工具10,22,23,27。该设备本身并不用于诊断，但可通过提供患者或运动员各项表现参数的客观测量数据，协助临床医生做出临床决策。
致谢
本工作部分得到了国家生物医学成像与生物工程研究所（NIBIB，项目编号 EB007954）以及杰拉尔丁·华纳的慈善捐赠支持。
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材料
参考文献
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