この研究は、脳卒中後の片側性空間無視からの回復に対する視線追跡技術ベースの視覚スキャントレーニングの効果を調査することを目的としていました。
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この研究は、脳卒中後の片側性空間無視からの回復に対する視線追跡技術ベースの視覚スキャントレーニングの効果を調査することを目的としていました。
この研究は、脳卒中後の片側性空間無視からの回復に対する視線追跡技術ベースの視覚スキャントレーニングの効果を調査することを目的としていました。北京博愛病院から片側性空間無視の脳卒中患者 (n = 48) を募集し、アイトラッキング技術ベースのビジュアル スキャン トレーニング グループ (n = 24) と従来のビジュアル スキャン トレーニング グループ (n = 24) にランダムに分けました。トレーニング計画は、30 分/セッション、1 セッション/日、および 5 日/週でした。実験グループは、視線追跡技術による視覚スキャン トレーニングを 15 分間受け、従来の片側空間無視トレーニングを 15 分間受けました。対照群は、従来の片側空間無視トレーニングを 30 分間受けました。両群とも従来の薬物療法を受け、従来の作業リハビリテーションを受けた。
行動不注意テスト-従来型グループ (BIT-C)、キャサリン ベルゲゴ スケール (CBS)、および修正バーセル指数 (MBI) を使用して、片側の空間無視からの回復を評価し、治療前後の日常生活動作 (ADL) を評価しました。Mini-Mental State Examination (MMSE) を使用して、治療前後の認知機能を評価しました。その結果、視線追跡技術に基づくビジュアルスキャントレーニングは、ADLにおける片側の空間無視の軽減とネグレクトの重症度の軽減という点で、従来のトレーニングよりも効果的であることが示唆されました。ただし、従来のトレーニングと比較して、視線追跡技術ベースのビジュアル スキャン トレーニングでは、ADL または MMSE スコアが大幅に増加しませんでした。
片側ネグレクト (USN) は、右側脳卒中後に発生する最も一般的で重度の認知障害の 1 つです。USN の有病率は、評価ツール、疾患の期間、その他の要因によって異なり、推定有病率は 30% にも達します 1。USN 患者は、損傷の反対側の感覚刺激にうまく反応できず、こちら側で得られた情報を効果的に処理することができません。USN は患者の全体的な機能の回復に深刻な影響を及ぼし、患者の入院期間を延長し、患者が適切なセルフケアを行うことを妨げます。USN 患者は、片側のみで顔の洗浄、着替え、グルーミングを行います。USN は、歩行時に無視された側の物体にぶつかりやすく、怪我や転倒を引き起こすリスクと関連しており、日常生活動作 (ADL) を実行する能力が著しく損なわれます。USNは患者と家族に重く深刻な経済的負担を与えるだけでなく、全国的に相当な経済的損失とそれに伴う社会問題を引き起こします。したがって、早期発見と効果的な治療は、USN 患者の早期回復を促進するための重要な方法です。
USN 治療は、活動ベースの治療と非活動ベースの治療に分類できます2。活動ベースの治療は、個人の機能的能力を高めるための活動への参加を通じてスキルを向上させることに重点を置いています。活動ベースの治療の例には、視覚スキャンまたは探索トレーニング、スムーズ追跡眼球運動療法、視運動刺激、メンタルプラクティス、ミラーセラピー、自発的な体幹回転、前庭リハビリテーションなどがあります。非活動ベースの介入は、プリズムメガネ、体性感覚電気刺激、経皮的電気神経刺激、シータバースト刺激などの外部薬剤の使用を通じて、人体の構造的損傷と機能不全を軽減するように設計されています。さらに、USN に対する患者の認識と治療への参加の程度に基づいて、USN リハビリテーションは次のように分類できます3: USN 関連の欠陥に対する患者の認識を引き起こし、セルフキューや視覚スキャン トレーニングを含む患者の積極的な参加を必要とする「トップダウン」介入。または、首の振動やプリズムの適応などの受動的な感覚刺激を含む「ボトムアップ」介入。
ビジュアル スキャン トレーニングは、USN の標準的な治療法の 1 つです。このトレーニングでは、患者は対側刺激のトレーニングスペースに積極的に注意を払う必要があります4。さらに、このトレーニングは活動ベースであり、患者のスキルとネグレクトに対する意識を向上させるために患者の積極的な参加が必要です。以前の研究では、ビジュアル スキャン トレーニングが USN を効果的に軽減できることが示されており、このアプローチは臨床現場で広く使用されています 5,6。ビジュアルスキャントレーニングには通常、文字や写真を検索したり、グラフを描いたり、文章を読んだりすることが含まれます。セラピストのフィードバックは、トレーニングプロセスにおいて重要な役割を果たします。しかし、従来のビジュアルスキャントレーニングでは、セラピストによるフィードバックは主観的な判断が中心でした。
近年、被験者の眼球運動をリアルタイムに追跡・分析するだけでなく、正確な測定やリアルタイムの追跡・分析を行う、シンプルで信頼性の高い技術であるアイトラッキング技術が眼科や神経内科などの分野で広く利用されています。このテクノロジーの使用は、認知リハビリテーション戦略を探求するための新しいアイデアと新しい方法につながりました。
アイトラッキング技術は、認知障害の特定 7,8、注意力と言語理解の欠陥の評価9、感情の変化の検出10、11、介入の有効性に関するフィードバックの提供12 のために、脳卒中リハビリテーションに広く適用されています。アイトラッキングベースのタスクは、実行機能障害13、バランス14、運動障害などの症状15を改善することができます。アイトラッキングベースのタスクは、四肢障害などの症状によって制限されない脳卒中関連の機能障害を評価および改善するための実行可能なツールとして機能し、大きな応用価値を示しています。アイトラッキングベースのタスクは、以前の研究で脳卒中後のUSNを評価するためにも使用されています16、17、18。アイトラッキングに基づくビジュアルスキャントレーニングは、画面上の注視点などの情報を提供することでリハビリテーションセラピストと患者にフィードバックを提供し、セラピストと患者がビジュアルスキャントレーニングの方法と戦略を調整するのに役立ちます。したがって、視線追跡技術は USN の軽減に効果的です。本研究は、視線追跡技術に基づくビジュアル スキャン トレーニングが USN に及ぼす影響を調査することを目的としていました。
この単盲検ランダム化比較試験は、中国リハビリテーション研究センターの倫理委員会 (2003-042-01) によって承認され、中国臨床試験登録 (ChiCTR2300074202) に登録されました。これは単盲検研究であり、評価者は盲検化されました。この研究にはインフォームドコンセントが必要だったため、参加者は自分のグループ割り当てを認識していました。ランダム化して正しい介入手段を提供するために、乱数を割り当てて介入を実施する担当者は、グループの割り当てを認識していました。この研究は単盲検でしたが、二重盲検の欠如から生じるバイアスを最小限に抑えるためにいくつかの手順が実施されました。たとえば、データ統計学者は盲検化され、すべての研究者が標準作業手順(SOP)に従って研究を実行したため、パフォーマンスのバイアスが減少しました。
1. 参加者
2. ランダム化と割り当て
3. 介入
4. 評価
5. 統計
2024 年 6 月から 2024 年 12 月までに 48 人の患者を募集し、全員が最終的に研究を完了しました。試験中に有害事象を経験した患者はいませんでした。
EG と CG の患者の平均年齢は、それぞれ 55.96 歳± 11.667 歳、58.29 歳± 13.470 歳でした (P > 0.05)。 表 1 に示すように、年齢、性別、教育レベル、損傷の種類、疾患の経過、患側、右手性、MMSE スコア、MBI スコア、BIT-C スコア、または CBS スコアに有意差は認められませんでした (P > 0.05)。
マンホイットニー U 検定の結果、治療前の 2 つのグループ間で MMSE スコアに有意差がないことが明らかになりました (P > 0.05、r = 0.055、Z = -0.382、95% CI = -11.700-11.900)。ウィルコクソン符号付き順位検定の結果は、治療後、2 つのグループの MMSE スコアが有意に増加したことを明らかにしました (P < 0.01、r = -0.474、Z = -3.279、95% CI = -12.700-4.600;P < 0.01、r = -0.473、Z = -3.173、95% CI = -9.900-4.600)。さらに、マンホイットニーU検定の結果では、 表2に示すように、治療後の2つのグループ間に有意差がないことも明らかになりました(P > 0.05、r = -0.015、Z = -0.104、95%CI = -14.800-11.700)。
独立したサンプルの t 検定の結果は、治療前の 2 つのグループ間で MBI スコアに有意差がないことを明らかにしました (P > 0.05、Cohen's d = -0.007、t = -0.023、95% CI = -14.919-14.586)。対応のある t 検定の結果、治療後、2 つのグループの MBI スコアに有意差がないことが明らかになりました (P > 0.05、Cohen's d = -0.401、t = -1.962、95% CI = -15.150-0.400;P > 0.05、Cohen's d = -0.375、t = -1.839、95% CI = -15.139-0.889)。しかし、独立したサンプルの t 検定の結果は、 表 3 に示すように、治療後の 2 つのグループ間に有意差がないことを示しました (P > 0.05、Cohen's d = 0.003、t = 0.011、95% CI = -15.295-15.461)。
マンホイットニー U 検定の結果、治療前の 2 つのグループ間で BIT-C スコアに有意差はなかったことが明らかになりました (P > 0.05、r = -0.024、Z = -0.166、95% CI = -37.800-47.800)。治療後、2 つのグループの BIT-C スコアは有意に増加しました (P < 0.01、r = -0.619、Z = -4.287、95% CI = -51.800-2.300;P < 0.01、r = -0.580、Z = -4.017、95% CI = -28.700-0.000)。治療後の 2 つのグループ間で BIT-C スコアに有意差が認められ (P < 0.01、r = -0.822、Z = -3.197、95% CI = 0.100-40.700)、EG の BIT-C スコアは CG のスコアよりも優れていました (表 4)。
マンホイットニー U 検定の結果、治療前の 2 つのグループ間で CBS スコアに有意差がないことが明らかになりました (P > 0.05、r = -0.125、Z = -0.866、95% CI = -16.014-9.885)。治療後、2 つのグループの CBS スコアは有意に増加しました (P < 0.01、r = -0.606、Z = -4.201、95% CI = 0.3014-18.249;P < 0.01、r = -0.607、Z = -4.206、95% CI = -0.014-14.611)。治療後の 2 つのグループ間で CBS スコアの有意差が認められ (P < 0.01、r = -0.461、Z = -3.197、95% CI = -19.267-11.628)、EG の CBS スコアは CG の CBS スコアよりも優れていました (表 5)。

図1:採用フローチャート。 合計 48 人の被験者が募集されました。EG: 実験グループ;CG:対照群。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図2:視線追跡技術に基づく視覚スキャントレーニング。 (A)昆虫撃墜タスク。(B)果物の切り取りトレーニング。(C)ショッピングトレーニング。(D)読解訓練。4つの小さな図形のターゲット円が「視線円」です。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
表1:被験者の特徴。 EG: 実験グループ;CG: 対照群;LV:側脳室;BG:大脳基底核;CR:コロナ放射;MMSE:ミニ精神状態検査;MBI:修正バーテル指数;BIT-C: 行動不注意テスト - 従来のサブテスト。CBS: キャサリン・ベルゲゴ・スケール;両側順列検定で得られたP値。 この表をダウンロードするには、ここをクリックしてください。
表2:MMSEの結果。 EG: 実験グループ;CG: 対照群;MMSE:ミニ精神状態検査;P 値は、両側順列検定で得られました。 この表をダウンロードするには、ここをクリックしてください。
表3:MBIの結果。 EG: 実験グループ;CG: 対照群;MBI:修正バーテル指数。P 値は、両側順列検定で得られました。 この表をダウンロードするには、ここをクリックしてください。
表4:BIT-Cの結果。EG: 実験グループ;CG: 対照群;BIT-C: 行動不注意テスト - 従来のサブテスト。両側順列検定で得られたP値。 この表をダウンロードするには、ここをクリックしてください。
表5:CBSの結果。EG: 実験グループ;CG: 対照群;CBS: キャサリン・ベルゲゴ・スケール;P 値は、両側順列検定で得られました。 この表をダウンロードするには、ここをクリックしてください。
補足ファイル 1: サンプル サイズの計算。このファイルをダウンロードするには、ここをクリックしてください。
この研究の結果、従来の評価方法またはADL評価方法を使用した場合、EGとCGの両方でUSNが効果的に軽減されることが明らかになりました。4週間の治療後、EGのBIT-CスコアはCGのBIT-Cスコアよりも有意に高かった。EGのBIT-Cスコアは正常に改善しました。CGのBIT-Cスコアも改善しましたが、その結果、患者にはまだ片根障害があることが明らかになりました。CBSの結果によると、両群とも片側腎障害は改善したが、4週間の治療後、EGは中等度から軽度の障害に改善し、CGは依然として中等度の障害を示した。この研究により、視線追跡技術に基づくビジュアル スキャン トレーニングは、片側視患者に対する従来のビジュアル スキャン トレーニングよりも優れていることが明らかになりました。
視線追跡技術に基づくビジュアルスキャントレーニングでは、セラピストは画面上の眼球運動軌跡のフィードバックに従って患者の視線固定点とサッケード軌道を客観的に理解し、患者が右側で検索を繰り返しているかどうか、アイラインがスキャンの正中線を横切っているかどうか、および特定の眼球運動範囲を観察して、ビジュアルスキャントレーニングの強度を調整します。たとえば、より客観的で適切な言語合図ガイダンスに基づいて、ターゲット刺激と正中線の間の距離を変更し、患者のパフォーマンスに応じてフィードバックを促し、提供します。患者のリハビリテーショントレーニングを科学的に指導します。そして、患者が徐々に効果的に半神経を緩和するのを助けます。さらに、画面上の眼球運動軌跡のフィードバックも視覚的であり、USN 患者に手がかりを提供します。認知能力が良い患者は、眼球運動の軌跡に応じて視覚探索戦略を調整できます。たとえば、トレーニング中またはトレーニング後に、患者は、視覚検索タスクで形成された眼球運動の軌跡に従って、トレーニングまたは次のトレーニングで無視された場所にもっと注意を払うように自分自身に思い出させることができます。このプロセスで、患者は USN に対する認識を徐々に高め、USN の自己管理戦略を徐々に開発することもできます。
EG における USN の効果的な軽減は、視線追跡技術ベースのビジュアル スキャン トレーニングが USN 患者の眼球運動をより効果的に改善できるという事実にも関連している可能性があります。典型的な視覚行動では、眼球運動と空間的注意は密接に関連しており、眼球運動の空間的バイアス (検索と視線) は USN22 の典型的な特徴を表している可能性があります。静的刺激を視覚的に検索しますが、左 USN の患者が左側領域でターゲットを見つけることはめったにありません23。視覚的検索タスクでは、USN 患者は、視覚的ターゲットの省略だけでなく、非体系的な検索パターンや不規則な眼球運動パターンなどの、より一般的な検索パフォーマンスの欠陥によっても特徴付けられます24,25。研究によると、視線追跡ベースの評価方法は、一方的なネグレクトを特定するための優れた信頼性と妥当性を持っています 16,17,18。研究では、従来の視覚スキャントレーニングでは片側視障害を直接軽減することはできず、むしろ患者の目と頭の動きを促して代償戦略を形成し、それによって側視を軽減することも示されています26。従来のビジュアルスキャントレーニングと比較して、アイトラッキング技術ベースのビジュアルスキャントレーニングは、セラピストと患者が客観的な眼球運動情報に従ってビジュアルスキャントレーニングを指導するのに役立ち、眼球運動の空間的バイアスを改善し、無視された側面に気づく能力を向上させるという点でより効果的である可能性があります。
EG で観察された USN の効果的な減少は、視線追跡トレーニングが視覚的フィードバックを通じて患者の知覚バイアスを改善できるという事実にも関連している可能性があります。ネグレクトは、主に横方向の空間注意の障害 (つまり、入力段階) または提示された刺激に反応できない患者の能力 (つまり、出力段階) に関連している可能性があります。知覚バイアスと応答バイアスは、それぞれインプット関連バイアスとアウトプット関連バイアスを表すために使用されます27,28。従来のビジュアルスキャントレーニングは、反応バイアスに対するより強い緩和効果があり、従来の視覚スキャントレーニングよりも、知覚と反応バイアスの両方を改善できるトレーニング方法の方が効果的であることが研究で示されています。ほとんどの患者は、2 種類のバイアスを組み合わせています。視線追跡技術ベースのビジュアル スキャン トレーニングで提供される視覚フィードバック情報は、患者の知覚バイアスを軽減し、同時に知覚バイアスと反応バイアスを調整し、症状を無視する能力の低下に寄与する可能性があります。これを検証するために、両方のタイプのバイアスに対する識別評価方法を、その後の研究の評価に追加することができます。
従来のビジュアルスキャンと比較して、アイトラッキング技術ベースのビジュアルスキャントレーニングは、セラピストと患者に客観的な眼球運動情報を提供し、セラピストが患者のトレーニングを科学的に指導するのに役立ち、患者の眼球運動の空間バイアスをさらに低減しながら、知覚能力、自己認識、および半分のネグレクトの自己管理意識を向上させます。したがって、患者は、視線追跡技術に基づく視覚スキャン トレーニングを使用して、全身状態を効果的に改善できます。
この研究の結果 (表 2) は、4 週間の治療により両グループの患者の認知機能が改善されたが、グループ間の差は有意ではなかったことも示唆しています。認知機能には、方向性、計算力、言語、実行力、視空間能力などの側面が含まれますが、この研究の視覚スキャントレーニングは、半側面の無視に焦点を当て、注意、反応、読解、および物体認識を含みました。これは、4週間の治療後に2つのグループ間で認知機能に有意差がなかった理由を説明する可能性があります。2つのグループの認知機能の改善は、疾患経過の自然回復やその他の要因に関連している可能性があります。
この研究では、日常生活におけるヘミネグレクトの症状が効果的に緩和されました。しかし、4週間の治療は、どちらのグループの患者のADL能力も改善しませんでした(表3)。この改善の欠如は、運動機能の制限、全体的な認知機能、および不十分な介入期間に起因する可能性があります。この研究の結果は以前の研究の結果と一致しており、定期的な視覚スキャントレーニングは視覚関連のネグレクト障害を逆転させることができるが、視覚探索と読書におけるネグレクト障害を軽減することによって、ネグレクトに関連するすべての機能的および活動的制限(ADL能力や認知機能など)を回復することはできないことを示しています4,29。
この研究の限界は、眼球運動フィードバックの有無による視覚スキャントレーニングの皮質活性化の違いなどの神経学的メカニズムが、リハビリ効果をさらに説明し、関与する中心的なメカニズムを解明するために調査されていなかったことです。もう 1 つの制限は、この研究が単盲検デザインを採用し、介入者に対して盲検化を実施していないことです。すべての研究者がSOPに従って研究を実施しましたが、パフォーマンスバイアスが依然として存在する可能性があります。
著者らは、この研究は潜在的な利益相反として解釈される可能性のある商業的または金銭的関係がない状態で実施されたと宣言します。
この研究は、中国リハビリテーション研究センターのプロジェクト (番号: 2023ZX-Q10) および中国リハビリテーション研究センターの研究者主導試験 (番号: 2025IIT-04) によって支援されました。
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| アイトラッキング技術に基づく認知リハビリテーショントレーニングシステム | 北京力テックテクノロジー株式会社 | JZ-RZ-20円 | EGトレーニング:アイトラッキング技術に基づくビジュアルスキャントレーニング |
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