基于运动虚拟现实双眼分视训练治疗儿童弱视的安全性评估:一项前瞻性干预研究

【字体: 时间:2025年07月12日 来源:JMIR Formative Research 2.0

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  研究人员针对儿童弱视传统遮盖疗法依从性差、易造成心理压力且难以改善手眼协调的问题,开发了基于日本剑玉游戏的VR双眼分视训练系统。通过对20名健康成人进行30分钟干预测试,结果显示该系统未引起显著视觉疲劳(眼疲劳评分1.25 vs 1.35,P=0.41)、视物模糊(0.55 vs 0.80)或视觉诱发晕动症(0.00 vs 0.05),仅出现可预期的上肢疲劳(0.30 vs 2.60,P<0.001)。该研究为开发新型弱视数字疗法提供了安全依据。

  

弱视影响着全球5%的人口,是儿童视力障碍的首要原因。传统遮盖疗法虽然能改善视力,却面临60%的依从率困境——孩子们抗拒佩戴眼罩,心理压力大,且难以改善手眼协调功能。更棘手的是,长期单眼遮盖可能阻碍双眼视觉发育。在数字医疗时代,虚拟现实(VR)技术为破解这些难题带来了新希望,但现有VR治疗方案多采用被动观看模式,未能充分发挥VR改善手眼协调的潜力。

日本帝京大学(Teikyo University)的研究团队创新性地将日本传统剑玉游戏与VR技术结合,开发出主动式双眼分视(dichoptic)训练系统。这项发表在《JMIR Formative Research》的研究首次评估了该系统的安全性,为后续儿童患者临床应用铺平道路。研究人员采用VIVE Focus 3头显搭载Unity开发平台,通过实时动作追踪控制器实现虚拟剑玉与现实动作的精准同步,并创新性地设计可调节眼球透光率(100%-0%)的分视训练模式。研究招募20名健康成人(中位年龄21岁)进行30分钟训练,采用改良版视觉症状问卷(9项指标)评估干预前后的安全性。

研究结果
参与者特征
所有受试者立体视锐度均达1.60 log arcsec(40秒),平均屈光度-3.36D至-3.32D,符合健康成人视觉标准。值得注意的是,80%参与者为女性,这可能影响后续儿童患者研究的性别差异分析。

主观症状评分
眼部症状方面,干预前后眼疲劳(1.25 vs 1.35)、视物模糊(0.55 vs 0.80)和眼干(0.95 vs 1.25)均无统计学差异(P>0.05)。仅1例(5%)报告轻微视觉诱发晕动症(VIMS),显著低于传统VR应用的发病率。非眼部症状显示,背部不适(0.95 vs 1.90,P=0.03)和手臂疲劳(0.30 vs 2.60,P<0.001)显著增加,主要归因于VR设备重量(头显+控制器总重约500g)和持续动作训练。

讨论与结论
该研究首次证实,30分钟主动式VR双眼分视训练在健康成人中具有良好耐受性,突破性地解决了传统VR治疗可能加重视觉疲劳的顾虑。现代4K分辨率、120Hz刷新率的硬件性能,配合剑玉游戏特有的间歇性视觉休息机制,共同保障了视觉舒适度。通过精确校正双眼异向偏斜(heterophoria),系统将VIMS发生率控制在5%以下,显著优于同类产品。

值得关注的是,研究揭示了VR设备人体工程学的新挑战——虽然眼部安全性达标,但现有设备重量对儿童用户的适用性仍需优化。这为下一代儿童专用VR医疗设备研发指明了方向:在保持4K级光学性能的同时,需将设备重量控制在200g以下,并开发符合儿童瞳距的可调节机制。

该研究开创性地将传统文化游戏数字化,为弱视治疗提供了兼具趣味性和疗效的新范式。后续研究将分三步推进:首先在成人弱视患者中验证疗效,继而开发儿童适配版本,最终实现"游戏化治疗"的临床转化。这项技术突破不仅有望解决遮盖疗法依从性差的百年难题,更可能通过主动训练重塑弱视患者的双眼视功能,带来超越传统疗法的综合效益。

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