【医学前沿】AR助力,为“大龄”弱视患者带来曙光

来源:劳动观察 作者:郭舒炀,周钰莲 发布时间:2024-10-11 10:34

摘要: 在临床上,12岁以上的“大龄”弱视患者大多放弃治疗。耳鼻喉科医院斜弱视学科团队借助AR技术攻克“大龄”弱视难题。

眼睛是人体的重要器官,我们依赖眼睛来体会世间万物。视觉系统由出生到成熟需要一个漫长的发育过程。从出生到3岁左右,视觉系统发育最为迅速,对周围环境的变化也最为敏感,我们称之为“视觉发育关键期”。如果视觉环境在6岁之前,尤其是3岁之前发生改变,婴幼儿获得不恰当的视觉经验,弱视便会发生。在临床上,12岁以上的“大龄”弱视患者大多放弃治疗。


这种异常的视觉经验通常由几种常见原因导致,包括斜视(双眼视线不平行)、屈光参差(双眼屈光度数相差大)、高度屈光不正(多为高度远视)、形觉剥夺(视路遮挡如先天性白内障、上睑下垂遮盖瞳孔区)等,以上原因被称为弱视的危险因素。弱视危险因素的存在使得双眼间交互作用出现长期显著不平衡,大脑为了获得清晰稳定的成像,则会主动抑制弱视眼的信息传入,而偏好于对侧眼的信息传入,导致在日常生活中双眼同时睁开视物的时候,弱视眼的功能受到抑制,进而引起视力发育落后。


弱视患者视功能损伤有哪些


除了视力低下之外,弱视患者还存在诸多其他的视功能缺陷,包括单眼视功能与双眼视功能两大方面。在单眼视功能方面,弱视眼的对比敏感度降低,尤其是对高空间频率的视觉信息如图像轮廓、文字等识别存在明显困难;弱视眼的注视稳定性降低;弱视眼视物存在明显拥挤效应,导致读书看报时错行等。


在双眼视功能方面,患者会感受到双眼注视时视觉信息主要由好眼提供,患者双眼整合能力受损,空间立体视觉存在缺陷,可表现为观看3D电影仅看见重影而看不出立体效果、下楼梯时容易踩空、开车时距离判断困难等。这些视功能缺陷将会严重影响患者的生活质量。由于感到好眼明显视疲劳、担心将来好眼意外受伤等,部分患者还会出现焦虑等心理问题。


“大龄”弱视为啥治疗困难


一般认为,3至6岁以前是弱视矫正的最佳时期,12岁以上的弱视患者利用传统方法(如戴镜、健眼遮盖、阿托品压抑等),治疗效果不理想。据统计,我国3亿多儿童中有5000万弱视儿童,且发病率呈逐渐上升趋势。


长久以来,临床上对12岁以上的弱视患者几乎不采取任何治疗措施,这些患者主要分为三类:一是因为幼时治疗依从性差,导致治疗失败;二是视力治愈后停止治疗,出现明显回退;三是弱视发现晚,诊治不及时,仅在国内,这部分人群就超过3000万,目前处于求医无门的状态,弱视也成为成人单眼视力损失的主要原因之一。事实上,大龄儿童及成人弱视患者在生活质量、心理健康、就业选择等方面受到明显影响,他们的治疗意愿及需求十分强烈。


AR技术为双眼疗法攻克难题


得益于近年来3T、7T磁共振技术和脑成像技术的成熟,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院斜弱视学科团队在斜弱视神经机制的研究上获得突破(成果已发表于Cell子刊Cell Reports、Neuroscience Bulletin、OPO、IOVS等权威眼科杂志上),并于2017年、2023年被选为美国视觉与眼科研究协会年会(ARVO)大会发言汇报(全球最高等级眼科学术年会),并被评为2017十大Hot Topic之一。团队在此基础上,将研究成果转化为原创的治疗方法,落地临床实践,希望能突破目前大龄儿童及成人弱视的治疗瓶颈。


团队基于弱视发病机理研究,结合脑认知训练的新理念,与各大眼科医院专家、脑认知研究领域教授以及国内外企业合作,产学研结合,共同研发了基于增强现实(AR)技术的弱视双眼训练设备。硬件方面,研发了超轻量大视角头戴显示器,通过高分辨率的微型投影仪将实时处理后的图像投影在患者眼前,通过双眼分视形成与现实周围环境一致的立体视觉效果;软件方面,根据弱视神经损伤机制进行了训练范式的设计,通过双眼呈现图像的实时差异性处理,重建双眼功能的平衡,提高双眼注视条件下患者的弱视眼对大脑精细事物感知的贡献,实现脱抑制,弱视患者可以佩戴头戴显示器进行日常的学习与娱乐,大大提高了治疗的依从性。


该弱视治疗方法在2023年上海市“春昇杯”医学创新人才大赛上荣获了项目三等奖,其创新性、科学性、可行性受到国内眼科及临床医学领域专家的高度认可。大龄儿童及成人弱视从“不可治”变为“可治”,将为广大弱视患者改善视力带来希望。AR双眼训练3个月后,50%以上的成人弱视患者弱视眼视力提高至少2行,训练6个月后,70%以上的患者弱视眼视力提高至少2行,患者的双眼整合功能与“立体视”得到明显进步,功能磁共振提示患者视觉中枢功能得以重塑。今年8月,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院牵头启动了全球首项成人弱视治疗的多中心RCT项目,在包含该院的国内三家医院进行患者招募与最终临床验证。


未来,团队将进一步针对不同类型、不同弱视程度的弱视患者进行最优临床决策的探索,努力实现精准化规范化治疗。团队希望社会可以加深对弱视这一疾病的认识,提高视力筛查与弱视早干预的意识,也希望造福更多大龄儿童及成人弱视群体。


责任编辑:王慧
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