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该研究通过多中心随机临床试验,验证基于视觉感知学习(VPL)的个性化数字疗法对脑卒中后慢性视野缺损(VFDs)的疗效。结果显示,12 周训练可显著改善患者全视野及缺损半视野的敏感度(≥6 dB),为脑卒中 VFDs 提供安全有效的新治疗策略。
研究背景与目的
脑卒中后视觉视野缺损(VFDs)严重影响患者生活质量,目前缺乏经随机临床试验验证的有效治疗手段。视觉感知学习(VPL)通过经验依赖性重复训练增强成人视觉可塑性,有望促进 VFDs 恢复,但个体差异及个性化方案需求尚需探索。本研究旨在评估基于 VPL 的个性化数字疗法对慢性脑卒中 VFDs 患者的有效性与安全性。
研究设计与方法
研究设计
这是一项于 2022 年 10 月 19 日至 2023 年 11 月 8 日在韩国 12 家医院开展的多中心随机临床试验,遵循《赫尔辛基宣言》及 CONSORT 指南。纳入标准为年龄≥19 岁、脑卒中后 VFDs 持续 > 3 个月、经神经影像学证实视觉通路存在卒中病灶的门诊患者。排除标准及详细流程见补充材料。
干预措施
- 训练组:使用移动虚拟现实(VR)头显(Oculus Go)完成个性化视觉辨别任务(方向和旋转判断),每周 5 天,每天 360 次试验,持续 12 周。训练分为教程、评估和训练三阶段,通过软件(vividbrain 1.02.00 版)动态调整 Gabor 补丁的大小和位置,以 8:2 的比例靶向缺损半视野和对侧正常半视野,确保中央注视。
- 对照组:未接受任何干预。
结局评估
主要结局为 12 周内全视野敏感度增加≥6 dB 的改善面积,采用 Humphrey 视野(HVF)测试(30-2,SITA Fast)评估。次要结局包括缺损半视野的改善面积、全视野视野平均偏差(PMD)和缺损半视野平均总偏差(MTD)的变化。
研究结果
参与者特征
共筛查 147 例患者,93 例随机入组(训练组 48 例,对照组 45 例)。最终分析纳入 82 例(训练组 41 例,对照组 41 例),中位年龄 52 岁(IQR:42-65 岁),69.5% 为男性。两组基线特征(包括 VFDs 严重程度)无显著差异。
主要结局
训练组全视野敏感度≥6 dB 的改善面积显著大于对照组(中位数差异:72 度 2,95% CI:36-108 度 2,P=0.003),缺损半视野改善面积亦显著更大(中位数差异:72 度 2,95% CI:36-108 度 2,P=0.002)。
次要结局
- HVF 评分变化:训练组全视野 PMD 评分改善 0.72±1.55 dB(P=0.005),缺损半视野 MTD 评分改善 1.20±2.08 dB(P<0.001);对照组无显著变化。
- 改善面积分布:训练组全视野和缺损半视野中≥3 HVF 点(≥108 度 2)的有意义改善比例更高(分别为 63.5% vs. 34.1% 和 63.5% vs. 26.8%),优势比(OR)分别为 3.86(P=0.002)和 4.74(P<0.001)。
讨论
核心发现
本研究证实,12 周个性化 VPL 训练可显著改善慢性脑卒中患者的全视野及缺损半视野功能,且安全性良好,无严重不良事件。训练组的高依从性(>80%)支持居家 VR 训练的可行性。
作用机制
VPL 通过两大机制促进神经可塑性:
- 初级视觉皮层(V1)重塑:Gabor 补丁刺激模拟早期视觉感受野,增强 V1 神经元反应性,优化受损区域的视网膜拓扑调谐。
- 高阶皮层连接增强:强化 V1 与参与决策的高阶皮层区域(如跨半球交互、奖赏学习相关区域)的功能连接,通过自上而下的认知调节提升视觉处理能力。
临床意义与局限
- 突破传统治疗:相较于补偿性策略(如棱镜眼镜、视觉搜索训练),VPL 提供了一种恢复性治疗选择,尤其适用于慢性期患者(>3 个月)。
- 个性化方案优势:动态调整训练参数(如 Gabor 大小、位置)可适应个体 VFDs 差异,较之前固定位置的 VPL 训练更具针对性。
- 研究局限:未设置主动对照组(如注意力匹配训练),可能存在非特异性效应;缺乏眼动追踪数据;长期疗效及神经影像学机制需进一步研究。
结论与展望
基于 VPL 的个性化 VR 数字疗法是脑卒中后 VFDs 的有效治疗手段,为临床提供了安全、可居家实施的新选择。未来研究需探索联合神经调控或药物以增强疗效,以及通过生物标志物预测个体响应差异,进一步优化康复方案。