Name: 测量和制止在弱视治疗 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-12-14T18:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 34 s
Description: 了解如何使用虚拟现实护目镜测量和治疗弱视患者的双眼间抑制。该方法通过心理物理学任务和视频游戏训练范式，精确量化抑制水平并改善视觉功能。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

1. 抑制效应的测量
<ol>
	<li>在开始测量抑制之前，向患者提供详细的指导说明（参见1.8），并在笔记本电脑屏幕上展示与以下步骤1.2–1.8相关的视觉刺激。所有患者在整个检查过程中均应佩戴完整的屈光矫正镜片（框架眼镜或隐形眼镜），并根据工作距离进行适当调整。</li>
	<li>将护目镜（eMagin 8700）佩戴在患者眼前（戴在眼镜或隐形眼镜之上），并进行适当调节。确保屏幕与眼球表面平行。屏幕可根据每位患者的瞳距进行调节。有关连接和校准护目镜的操作说明，请参见此处：<a href="http://www.3dvisor.com/wpcontent/uploads/2010/08/UserGuide10.7.pdf" target="_blank">http://www.3dvisor.com/wpcontent/uploads/2010/08/UserGuide10.7.pdf</a>。</li>
	<li>视觉刺激由两组运动点组成：一组朝共同方向移动（“信号点”），另一组朝随机方向移动（“噪声点”）。观察者的任务是报告信号点的移动方向。通过改变刺激中信号点与噪声点的相对比例来调节任务难度。</li>
	<li>控制这些测量的自定义Matlab程序采用3次正确下降、1次错误上升的阶梯法（3-down 1-up staircase procedure）。测量分为两个独立阶段：第一阶段测量双眼阈值，即在高对比度条件下，双眼中均呈现信号点和噪声点时所需的最小信号点数量；第二阶段程序测量当两组点分别呈现于不同眼时，达到相同阈值所需的对比度失衡程度。</li>
	<li>通过Matrox DualHead2Go（Montreal, Canada）设备在护目镜的屏幕上显示不同的图像。</li>
	<li>开始抑制评估时，首先测量双眼阈值。在此阶段，双眼中呈现相同的视觉刺激，测量能够准确判断点阵运动方向所需的最小信号点数量。</li>
	<li>为对准双眼，屏幕将在每只眼中显示一个黑色半十字，背景为白色。要求患者通过键盘操作，将弱视眼所见的半十字移动至与健眼所见的半十字对齐。需提醒患者，弱视眼所见图像可能模糊，但对齐是关键。若移动图像从视野中消失，应提示患者更频繁地眨眼，以改善图像可见性。每次测量后可提取精确的眼球对准数据（像素值），以评估该任务的可重复性。</li>
	<li>当患者报告半十字已对齐后，即可开始测量程序。每次测量约需三分钟完成。测量的两个部分各进行五次简短的阶梯测量。测量开始前应提供以下说明：</li>
	<li>对观察者的说明： 
	“在本次测试中，您需要判断移动图像的运动方向。” 
	“您将看到灰色背景上的一组白色/灰色点。每次呈现后，我将要求您使用面前键盘上的左右箭头键判断这些点主要是向左还是向右移动。” 
	“点阵分为两组：一部分点平滑地向左或向右移动（信号点），另一组点则朝随机方向移动。” 
	“请尽量判断信号点的移动方向（右或左），尽管存在随机点的干扰。随着您不断做出判断，随机点的数量将逐渐增加，使信号点更难分辨。当您感到难以判断方向时，请根据最佳猜测作答。”</li>
	<li>现在可开始第一次测量。一个重要的“最后提醒”是提示参与者定期眨眼（“按键时是眨眼的好时机”）。</li>
	<li>现在进行五次基于双眼阶梯范式的测量。每次测量开始前需重复进行眼球对准。</li>
	<li>每次测量的结果为在双眼中呈现相同刺激时，正确判断方向所需的信号点阈值数量（总数为100个点）。程序还会以测量标准误的形式报告反应范围。</li>
	<li>在下一项测量（对比度阶梯测量）中，将取双眼阶梯测量的五次结果的平均值，该平均阈值即为呈现给弱视眼的信号点数量。其余噪声点以不同对比度呈现给非弱视眼，以评估抑制程度。</li>
	<li>在此测量中，弱视眼始终接收高对比度的点，而非弱视眼所接收的噪声点对比度则通过阶梯程序进行调节。阶梯程序开始时，将固定数量的信号点（来自步骤1.11的结果）以100%对比度呈现给弱视眼，同时将剩余的噪声点以0%对比度呈现给健眼（i.e. 无可见噪声点，抑制最小）。若信号点方向被正确识别，则根据3-down 1-up阶梯算法，提高健眼所接收噪声点的对比度。在整个测量过程中，通过阶梯程序不断调节健眼所接收噪声点的对比度，直至任务表现收敛于79%的正确率。这表明两眼间的信号点与噪声点已实现整合，达到与双眼观察条件（步骤1.11）下相同的任务表现水平。弱视眼所接收信号点的对比度（始终为100%）与健眼所接收噪声点在阈值时的对比度之比，即为平衡点的度量。若将健眼所接收噪声点的对比度提高至该点以上，将导致弱视眼所接收信号点的抑制，从而损害任务表现。</li>
	<li>对对比度失衡进行五次测量，并计算平均结果。该结果可告知检查者，为克服抑制并使弱视眼与健眼同时看到点阵所需的对比度失衡程度。</li>
</ol>
2. 使用此方法进行训练
<ol>
	<li>步骤 1.14 中发现的对比度不平衡可作为训练方案的起点。该训练涉及将具有对比度不平衡的双目图像整合到视频游戏格式（“俄罗斯方块”）中。该视频游戏可在虚拟现实护目镜或 iPod touch 设备上实现。</li>
	<li>视频游戏俄罗斯方块包含一系列下落的方块，需拼接成完整的行。弱视眼看到的是全对比度的方块，而对侧眼看到的是降低对比度的图像。为了成功进行游戏，每只眼睛所呈现的信息必须被同时感知。</li>
	<li>随着训练方案的持续进行，通过逐步提高对侧眼的对比度，逐渐减小对比度不平衡，从而使视觉系统更难克服因双目图像相似性增加而引起的抑制。</li>
	<li>训练时长应为每天 1-2 小时，并应持续进行，直至观察不到对比度不平衡的进一步改善（即对侧眼所呈现的对比度不再增加）。在训练过程中，应定期检查单眼和双眼视功能（根据患者的年龄和基础病情决定检查频率）。单眼视力、立体视以及标准抑制检测对于评估进展尤为重要。</li>
</ol>

<ol><li>Webber, A. L., Wood, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amblyopia%3A+prevalence%2C+natural+history%2C+functional+effects+and+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Exp.+Optom%22%5BJournal%5D)">Amblyopia: prevalence, natural history, functional effects and treatment.</a> Clin. Exp. Optom. 88, 365-375 (2005).</li>
<li>Dirani, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalence+of+refractive+error+in+Singaporean+Chinese+children%3A+the+strabismus%2C+amblyopia%2C+and+refractive+error+in+young+Singaporean+Children+%28STARS%29+study%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Ophthalmol.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">Prevalence of refractive error in Singaporean Chinese children: the strabismus, amblyopia, and refractive error in young Singaporean Children (STARS) study.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 51, 1348-1355 (2010).</li>
<li>Group, M.-e. P.E.D.S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalence+of+amblyopia+and+strabismus+in+African+American+and+Hispanic+children+ages+6+to+72+months+the+multi-ethnic+pediatric+eye+disease+study%5BTitle%5D)+AND+%22Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Prevalence of amblyopia and strabismus in African American and Hispanic children ages 6 to 72 months the multi-ethnic pediatric eye disease study.</a> Ophthalmology. 115, 1229-1236 (2008).</li>
<li>Hess, R. F., Li, X., Lu, G., Thompson, B., Hansen, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+contrast+dependence+of+the+cortical+fMRI+deficit+in+amblyopia%3B+a+selective+loss+at+higher+contrasts%5BTitle%5D)+AND+%22Hum.+Brain+Mapp%22%5BJournal%5D)">The contrast dependence of the cortical fMRI deficit in amblyopia; a selective loss at higher contrasts.</a> Hum. Brain Mapp. 31, 1233-1248 (2010).</li>
<li>Li, X., Dumoulin, S. O., Mansouri, B., Hess, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+deficits+in+human+amblyopia%3A+their+regional+distribution+and+their+relationship+to+the+contrast+detection+deficit%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Ophthalmol.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">Cortical deficits in human amblyopia: their regional distribution and their relationship to the contrast detection deficit.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 48, 1575-1591 (2007).</li>
<li>Mansouri, B., Thompson, B., Hess, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+suprathreshold+binocular+interactions+in+amblyopia%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">Measurement of suprathreshold binocular interactions in amblyopia.</a> Vision Res. 48, 2775-2784 (2008).</li>
<li>Agrawal, R., Conner, I. P., Odom, J. V., Schwartz, T. L., Mendola, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relating+binocular+and+monocular+vision+in+strabismic+and+anisometropic+amblyopia%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Ophthalmol%22%5BJournal%5D)">Relating binocular and monocular vision in strabismic and anisometropic amblyopia.</a> Arch. Ophthalmol. 124, 844-850 (2006).</li>
<li>Baker, D. H., Meese, T. S., Hess, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contrast+masking+in+strabismic+amblyopia%3A+attenuation%2C+noise%2C+interocular+suppression+and+binocular+summation%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+research%22%5BJournal%5D)">Contrast masking in strabismic amblyopia: attenuation, noise, interocular suppression and binocular summation.</a> Vision research. 48, 1625-1640 (2008).</li>
<li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+suppression+in+amblyopia%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Ophthalmol.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">The role of suppression in amblyopia.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 52, 4169-4176 (2011).</li>
<li>Rahi, J., Logan, S., Timms, C., Russell-Eggitt, I., Taylor, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Risk%2C+causes%2C+and+outcomes+of+visual+impairment+after+loss+of+vision+in+the+non-amblyopic+eye%3A+a+population-based+study%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Risk, causes, and outcomes of visual impairment after loss of vision in the non-amblyopic eye: a population-based study.</a> Lancet. 360, 597-602 (2002).</li>
<li>Black, J. M., Thompson, B., Maehara, G., Hess, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+compact+clinical+instrument+for+quantifying+suppression%5BTitle%5D)+AND+%22Optom.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">A compact clinical instrument for quantifying suppression.</a> Optom. Vis. Sci. 88, 334-343 (2011).</li>
<li>Hess, R. F., Mansouri, B., Thompson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+binocular+approach+to+treating+amblyopia%3A+antisuppression+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Optom.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">A binocular approach to treating amblyopia: antisuppression therapy.</a> Optom. Vis. Sci. 87, 697-704 (2010).</li>
<li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+sensory+eye+dominance+in+the+normal+visual+system%3A+a+new+technique+and+insights+into+variation+across+traditional+tests%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Ophthalmol.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">Quantifying sensory eye dominance in the normal visual system: a new technique and insights into variation across traditional tests.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 51, 6875-6881 (2010).</li>
<li>Zhang, P., Bobier, W., Thompson, B., Hess, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Binocular+Balance+in+Normal+Vision+and+Its+Modulation+by+Mean+Luminance%5BTitle%5D)+AND+%22Optom.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">Binocular Balance in Normal Vision and Its Modulation by Mean Luminance.</a> Optom. Vis. Sci. , (2011).</li>
<li>To, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+game+platform+for+treatment+of+amblyopia%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Neural+Syst.+Rehabil.+Eng%22%5BJournal%5D)">A game platform for treatment of amblyopia.</a> IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng. 19, 280-289 (2011).</li>
<li>Hess, R. F., Mansouri, B., Thompson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+binocular+approach+to+the+treatment+of+amblyopia+in+adults+well+beyond+the+critical+period+of+visual+development%5BTitle%5D)+AND+%22Restor.+Neurol.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">A new binocular approach to the treatment of amblyopia in adults well beyond the critical period of visual development.</a> Restor. Neurol. Neurosci. 28, 793-802 (2010).</li>
<li>Goodman, L. K., Black, J. M., Phillips, G., Hess, R. F., Thompson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excitatory+binocular+interactions+in+two+cases+of+alternating+strabismus%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Aapos%22%5BJournal%5D)">Excitatory binocular interactions in two cases of alternating strabismus.</a> J. Aapos. 15, 345-349 (2011).</li>
<li>Holmes, J. M., Clarke, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amblyopia%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Amblyopia.</a> Lancet. 367, 1343-1351 (2006).</li>
<li>Brainard, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Psychophysics+Toolbox%5BTitle%5D)+AND+%22Spat.+Vis%22%5BJournal%5D)">The Psychophysics Toolbox.</a> Spat. Vis. 10, 433-436 (1997).</li>
<li>Pelli, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+VideoToolbox+software+for+visual+psychophysics%3A+transforming+numbers+into+movies%5BTitle%5D)+AND+%22Spat.+Vis%22%5BJournal%5D)">The VideoToolbox software for visual psychophysics: transforming numbers into movies.</a> Spat. Vis. 10, 437-442 (1997).</li>
</ol>

本文所述技术构成了BT和RFH持有的两项专利的基础，其中一项专利还由JC和LT共同持有。

本文所述的抑制测量与治疗方法在很大程度上依赖于对每只眼睛所见图像对比度的调控。具体而言，双眼融合发生时双眼间的相对对比度不平衡程度， 即 “平衡点对比度”可作为抑制程度的衡量指标6,11,17 此外，通过反复向弱视和抑制患者呈现“平衡”的视觉刺激，有可能减轻抑制现象，并潜在地改善单眼和双眼视觉功能12,15,16 这些技术分别代表了在抑制测量方面的进步以及弱视治疗的新方法。目前临床可用的评估抑制的检测方法，如 Worth 4 点灯试验和 Bagolini 条状镜片，仅能判断抑制是否存在；而其他方法如 Sbisa 条则通过使用中性密度滤光片来量化抑制程度。我们的技术通过精确量化抑制强度，提供了额外的临床信息。弱视通常与抑制相关，常规治疗方法是遮盖非弱视眼或降低非弱视眼的图像质量，以促进弱视眼的使用。18. 虽然该技术在改善弱视眼功能方面是有效的18，但它并未直接解决与弱视相关的双眼视功能缺陷。我们的技术直接针对双眼视功能，研究发现该方法可改善成年弱视患者的单眼和双眼视功能12,15,16所描述的测量与治疗方法适用于成人和儿童，尽管针对年幼儿童患者群体使用时，游戏可能需要进行适当调整。我们目前正在为此开发更多的游戏。
我们的技术确实存在局限性。一些患有斜视且抑制较强的患者在抑制测量方案开始时，难以将呈现给每只眼的图像进行对齐。尽管这类患者有可能完成图像对齐17，但这一过程可能耗时较长。在治疗方面，整个训练过程中必须由具备相应资质的临床医生协同参与，并需考虑抑制减轻后可能出现复视（双视）的风险。我们此前关于该治疗方法的研究主要针对屈光不正或小角度斜视的患者，迄今尚无患者出现复视；然而，在实施治疗前，具备相应资质的临床医生仍应针对每位患者具体情况仔细评估复视风险。
首次建立这些技术时，重要的是确保所有硬件连接牢固，并且主机计算机上已安装并更新所有相关驱动程序。还应使用配备与本方案中所述 Matrox 图形板兼容的显卡的计算机，并支持 1600x600 的屏幕分辨率（安装 Matrox 驱动程序后），以确保每只目镜屏幕显示独立的图像。我们发现，系统设置过程中遇到的大多数问题通常是由于屏幕分辨率设置不正确，或必要硬件缺少最新驱动程序所致。此外，在测量抑制之前，必须确保两只目镜屏幕的亮度相等，以保证测量结果的准确性和稳定性。
所述技术为进一步发展抑制测量及治疗方法奠定了基础。特别是，基于双眼对比度变化这一核心原理开发更具吸引力的视频游戏，可使该方法更高效，并对年轻患者更具吸引力。除了临床应用外，这些技术还可用于研究环境，以探索抑制现象背后的神经机制，以及双眼间的抑制性相互作用在正常视觉系统中的作用13。

<table><tbody><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;抑制测量所用设备&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>配备与 Matrox Duel Head to Go 设备（见下文）兼容的显卡并安装 Psychtoolbox&lt;sup&gt;19,20&lt;/sup&gt; 的计算机</td><td>任何合适的制造商</td><td></td><td></td></tr><tr><td>与 Psychtoolbox 兼容版本的 Matlab 软件</td><td>Mathworks</td><td></td><td></td></tr><tr><td>用于刺激生成的 Psychtoolbox 及定制软件</td><td>Psychtoolbox</td><td></td><td>Psychtoolbox 可从 &lt;a href=&quot;http://psychtoolbox.org&quot; target=&quot;_blank">psychtoolbox.org&lt;/a&gt; 下载，附加的定制软件可向通讯作者索取。</td></tr><tr><td>Matrox Duel Head to Go</td><td>Matrox</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Z800 3D 双目专业头戴式显示器</td><td>eMagin Corporation</td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;抑制治疗所用设备&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>iPod Touch</td><td>Apple</td><td></td><td></td></tr><tr><td>用于实现 iPod 双眼分视的屏幕覆盖装置</td><td>Spatial View</td><td></td><td></td></tr><tr><td>用于俄罗斯方块治疗游戏的定制软件</td><td></td><td></td><td>该软件使用 Spatial View 的专有 SDK 构建，完整细节此前已有发表&lt;sup&gt;15&lt;/sup&gt;</td></tr></tbody></table>

弱视中抑制的测量与治疗

The Measurement and Treatment of Suppression in Amblyopia

弱视是一种视觉皮层的发育性障碍，是工作年龄人群视觉功能障碍的主要原因之一。目前估计弱视的患病率约为1-3%1-3，其中大多数病例为单眼性2。弱视最常由眼球错位（斜视）、屈光不正导致的模糊影像（屈光参差）引起，少数情况下也可由形觉剥夺所致。
尽管弱视最初是由婴儿期异常的视觉输入引起的，但一旦形成，即使通过手术和/或屈光矫正恢复了正常视觉输入，视觉缺陷通常仍会持续存在。这是因为弱视是由于视觉皮层发育异常所致，而非弱视眼本身的问题4,5。弱视的特征包括单眼和双眼功能缺陷6,7，分别表现为视力下降以及立体视觉减退或缺失。在双眼同时视条件下，弱视患者的弱视眼输入常受到强烈抑制8。近期研究表明，这种抑制可能在与弱视相关的单眼和双眼功能缺陷中均起着核心作用9,10。
目前临床用于检测抑制的检查方法通常仅验证抑制的存在或缺失，而无法对抑制程度进行定量测量。本文介绍一种使用紧凑型便携设备11,12测量弱视抑制的技术。该设备由一台笔记本电脑连接一副虚拟现实眼镜组成。该技术的新颖之处在于呈现视觉刺激以测量抑制的方式：向弱视眼呈现高对比度的视觉刺激，同时改变向非弱视眼呈现刺激的对比度。受试者完成一项简单的信号/噪声任务，从而精确测量双眼兴奋性相互作用的强度。当双眼在任务表现上均无优势时所对应的对比度偏移值，即为“平衡点”，可直接反映抑制程度。该技术已在对照人群13,14和患者人群6,9,11中通过心理物理学方法得到验证。
除了测量抑制作用外，该技术还构成了一种新型治疗方法的基础，可随时间推移降低抑制程度，并改善弱视成年患者的双眼视觉功能，有时还能改善单眼功能12,15,16。这种新治疗方法既可在上述护目镜系统上实施，也可在经过特殊改装的 iPod touch 设备上实施15。

本方法中所观察到的抑制程度取决于弱视的根本病因、既往治疗史、屈光矫正的使用情况以及视力。由于每位患者的病史均具有高度特异性，因此很难定义“正常”的抑制水平，或在个体之间进行比较。通常情况下，视力越差的患者，其抑制程度越深9。在训练过程中，随着我们逐步减小双眼之间的对比度失衡，抑制深度通常会降低，从而改善多种双眼和单眼视觉功能。这种抑制程度的变化已在多个患者群体中得到证实（参见参考文献12中的图3和图4、参考文献15中的表3和图9，以及参考文献16中的图2）。需要强调的是，利用该技术对抑制进行精确测量，有望加深我们对弱视综合征的理解。
<img alt="用于沉浸式模拟的笔记本电脑、虚拟现实头显和DualHead2Go适配器的VR设置。" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig1.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="图1"> 
 图1. 用于测量抑制的设备，包括1）笔记本电脑 2）护目镜 3）信号分路器。
<img alt="用于虚拟现实的光学头戴式显示器；沉浸式体验的特写视图和设备设置。" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig2.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="图 2"> 
 图 2. 护目镜正确佩戴在一名研究参与者头上。 
<img alt="视觉实验；弱视/双眼视觉的信号/噪声图示；对比度分析。" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/3927/3927fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig3.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="图 3"> 
 图 3. 随机点运动图刺激的总体示意图（步骤 1.2/1.3）。上方面板展示对齐阶段，其中半十字图像分别单眼呈现，作为双眼对齐的提示。中间面板展示信号与噪声范式，其中仅向弱视眼呈现信号点，而向对侧眼呈现噪声点；在双眼条件下，信号与噪声合并，以获得运动相干性阈值，该阈值随后用于测量中的对比度变化阶段。下方面板展示对比度阈值的测定过程，该过程在固定的信号与噪声水平下使用运动相干性阈值，并在两眼之间呈现不同对比度水平。当两眼感知到平衡的双眼输入时，即为对比度阈值，亦称“平衡点”。
<img alt="静力平衡；物理学研究中显示受力平衡的矢量示意图。" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig4.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="图 4"> 
 图 4. （步骤 1.7）通过护目镜观察到的对准屏幕，使用左右和上下箭头键对准目标，直至看到一个完整的十字。
<img alt="双目视觉训练装置示意图；对比度调节，左眼/右眼屏幕，眼位对齐，俄罗斯方块游戏开始。" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/3927/3927fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig5.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="图 5"> 
 图 5. 训练流程的总体示意图。
<img alt="视力（LogMAR）、对比度、立体视觉图表；数周内的视觉训练数据" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig6.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="图6"> 
 图6. 一名完成训练流程（步骤2.1至2.4）的成年斜视性弱视参与者所获得的临床与心理物理学数据示例。图6A 展示了四周期间弱视眼（AME）和对侧眼（FFE）视力的变化情况（使用对数视力表以logMAR单位测量）。LogMAR值越小，表示视力越好。横轴括号内显示了游戏训练的累计小时数。图6B 展示了四周期间对比度失衡的变化情况。纵轴显示对侧眼可耐受的对比度，因此数值越大表示抑制程度越低。训练开始时，对侧眼仅能耐受30%的对比度，超过此值弱视眼即被抑制；但随着训练进行，可耐受的对比度逐渐增加，表明抑制程度减轻。图6C 显示了训练期间立体视锐度的改善情况（使用Randot立体视觉测试测量）。纵轴上的零表示无立体视觉，数值增加表示立体敏感度提高（单位为立体阈值角秒的倒数）。
<img alt="光子装置、发射分析、点阵模式、蝴蝶全息术。" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig7.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="图7"> 
 图7. 用于评估训练前后双眼视觉状态的标准临床检查，包括Worth四点测试（左上）、Bagolini镜片（右上）、Randot立体视测试（左下）和TNO立体视测试（右下）。

弱视是一种视觉皮层的发育性障碍，常伴随单眼的强烈抑制。我们介绍一种用于测量和治疗弱视患者双眼抑制的新技术，该技术可通过虚拟现实护目镜或便携式 iPod Touch 设备实施。

弱视是一种视觉皮层的发育性障碍，是劳动年龄人群视觉功能障碍的主要病因之一。目前……

本实验的总体目标是对弱视患者的双眼抑制进行量化，并在适当情况下治疗这种抑制现象。首先，让受试者熟悉用于评估双眼抑制的心理物理学任务，并提供详细的指导说明，以确保测试能够正确完成。接下来，需确保通过护目镜装置分别呈现给每只眼的图像正确对齐，从而使受试者感知为图像完全重叠。观察者随后完成一系列试验，在试验中判断分别呈现给每只眼睛的运动光点群的运动方向。这可以量化双眼间的抑制程度。最后一步是使用便携式 iPod 设备，通过视频游戏训练范式系统性地降低双眼抑制。该步骤可改善部分观察者的多种视觉功能，但必须在合格的临床医师监督下进行。最终，该技术为抑制程度的测量提供了一种新方法，并可能为成人和儿童弱视的治疗奠定新的基础。与现有的抑制评估方法（如W四点灯测试和Bagolini镜片）相比，该技术的主要优势在于能够对抑制程度进行精确定量。现有的检测方法通常仅能表明抑制是否存在，而该技术还可通过随时间推移降低双眼间的抑制水平，用于治疗特定患者的弱视。演示该操作的是我实验室的博士生 Victor Borges。在开始测量抑制之前，先在笔记本电脑屏幕上显示即将使用的视觉刺激，使患者熟悉这些视觉刺激。接下来，将护目镜佩戴在患者的眼镜或隐形眼镜外部。屏幕应与眼球表面保持平行，并可根据每位患者的瞳孔间距进行调节。开始进行抑制评估前，首先对准患者的眼睛。屏幕会在灰色背景上为每只眼显示一个黑色的半十字。请患者使用键盘移动弱视眼所见的半十字，使其与对侧眼所见的半十字对齐。当患者报告两个半十字已对齐后，首先给予口头指导，然后开始双眼阈值测量。在此实验中，将相同的视觉刺激同时呈现给双眼，并测量能够准确判断点阵运动方向所需的最少信号点数量。现采用双眼中阶梯范式进行五次测量，每次开始新的测量前均重复进行眼位对齐。每次测量得到的结果为：当双眼观看相同刺激时，正确判断信号点运动方向所需的信号点阈值数量，以及以测量标准误表示的反应范围。接下来，通过取五个双眼阈值结果的平均值来开始对比度不平衡测量，以确定呈现给弱视眼的信号点数量。其余的噪声点以不同对比度呈现给非弱视眼。为了评估测量开始时的抑制程度，将阈值数量的信号点以100%对比度呈现给弱视眼，同时将剩余数量的噪声点以0%对比度呈现给对侧眼，这意味着仅信号点可见，这是正确的。根据三下一上的阶梯算法，当识别出信号点的方向时，会提高对侧眼所看到的噪声点的对比度。在完成五次测量后，平均对比度阈值将告知检查者需要多大的对比度失衡才能克服抑制，使弱视眼与对侧眼能够同时看到这些点。此前步骤中获得的对比度失衡值可作为视频游戏形式训练方案的起始参数。该游戏包含一系列下落的方块，玩家需将它们拼接成完整的线条。弱视眼看到的是右侧面板中所示的全对比度方块，而对侧眼看到的是左侧面板中所示的低对比度图像。随着训练方案的持续进行，为了成功完成游戏，每只眼睛所接收的信息必须在长时间内被同时感知；训练过程中，通过对侧眼的对比度逐渐增加，以减少双眼间的对比度差异，从而使视觉系统更难克服因双耳（双眼）图像更为相似而引起的抑制现象。治疗可使用视频护目镜或便携设备（如iPod touch），通过红蓝立体成像或自动立体显示技术进行。每日训练时长应为一至两小时，并应持续进行，直至对比度失衡无进一步改善为止。此处展示的是一名患有斜视性弱视的成年受试者完成训练程序后获得的临床与心理物理学数据。该图表展示了使用对数视力表以log MAR单位测量的视力变化。如图所示，在为期四周的训练中，对弱视眼和对侧眼进行训练后，弱视眼的视力得到改善，表现为log MAR值降低。X轴括号内显示了累计游戏时长，同时展示了四周训练期间对比度失衡的变化情况。纵轴表示对侧眼能够耐受的对比度。因此，数值越大，表明训练开始时抑制程度越低。在训练初期，对侧眼仅能耐受30%的对比度，随后弱视眼即被抑制。然而，随着训练的进行，对侧眼能够耐受的对比度逐渐增加，表明抑制程度有所减轻。对于某些患者而言，在训练期间，使用此处的 RAND 点立体视觉测试测量时，立体视敏度也会得到改善。Y 轴上的零表示无立体视觉，数值增加表示立体敏感性提高。一旦掌握该技术，若操作得当，可在 30 分钟内完成。观看本视频后，您应能充分了解如何测量和治疗弱视患者的双眼抑制。请勿忘记，他们一直在与这类患者合作。必须由具备适当资质的临床医生参与，以提供有关诊断和训练效果的信息。在训练过程中，应采取预防措施，例如持续进行临床检测，以确保不出现复视。

the-measurement-and-treatment-of-suppression-in-amblyopia

Research

科研

JoVE Journal

Medicine

医学

测量和制止在弱视治疗

在本实验方案中，我们描述了使用新设计的眼镜在小鼠中诱导实验性近视的完整过程，以及获得稳定且可重复的眼部参数测量结果所需的技术。...

诱导与评估实验性近视小鼠模型

本文介绍了一种基于随机点刺激的、以游戏化知觉学习软件来改善立体视锐度的实验方案。患者为无斜视的立体视功能缺陷受试者。该方案结合了视光中心的随访与家庭训练软件的使用。依从性及立体视锐度的变化数据将存储于云端。...

使用随机点视频游戏改善立体视锐度

VisualEyes2020（VE2020）是一种自定义脚本语言，用于呈现、记录和同步视觉眼动刺激。VE2020...

通过仪器与分析工具箱对眼动反应和调节进行量化

本文提供了使用单眼双非球面切削模式矫正老视的逐步操作指南。...

单眼双非球面切削剖面矫正老视

介绍了一种记录颅内压力的新技术。该微创方法采用光纤压力传感系统，在未造成显著脑组织损伤的情况下，准确测量麻醉大鼠的颅内压（ICP）。该技术可应用于多种实验模型。...

使用光纤压力传感器在大鼠中进行硬膜外颅内压测量

内皮糖萼/内皮表面层最适合通过活体显微镜进行研究。在肺等运动器官中，活体显微镜技术上具有挑战性。我们展示了如何结合明场与荧光显微镜技术，在自由运动的组织中估算内皮表面层厚度 体内...

in vivo 条件下小鼠肺血管内皮表面层的测量

本文详细介绍了如何使用 Elvax 40W...

通过Elvax 40W对大鼠视网膜进行缓释药物递送：对慢性疾病治疗的意义

关键词：缓释给药，Elvax 40W，大鼠视网膜，慢性疾病，眼内给药，药物递送系统

本文介绍了一种简单且可靠的小鼠肺压力-容积曲线测量方案，表明该方法具有足够的灵敏度，可检测两种常见肺部疾病——肺纤维化和肺气肿中肺实质的表型变化。该指标为量化肺部在疾病进展过程中发生的结构改变提供了有效手段。...

小鼠肺部压力-容积曲线的测定

胰腺癌干细胞（CSCs）可被扩增 体外...

研究胰腺癌干细胞特性以开发新的治疗策略

本方案描述了一种用于追踪颞叶癫痫（TLE）患者内侧网络测量指标演变过程的方法。该方法基于颅内记录与一种新颖的数值数据分析技术的结合。具体而言，我们提出了一种针对卵圆孔记录数据的网络分析方案。...

耐药性颞叶癫痫患者卵圆孔电极记录的网络分析

了解如何使用虚拟现实护目镜测量和治疗弱视患者的双眼间抑制。该方法通过心理物理学任务和视频游戏训练范式，精确量化抑制水平并改善视觉功能。

弱视中抑制的测量与治疗

探索更多视频