结果
3.1 研究特征
初检获得1145篇文献,去除831篇重复文献后,对剩余314篇进行题目与摘要筛选,排除226篇,对88篇进行全文筛选,其中3篇无法获取全文,68篇因人群不符、研究设计不当、未使用技术设备或为会议摘要被排除,最终纳入17篇研究。其中两组研究分别追踪同一婴儿队列,合并后为15项研究。摘要筛选的一致率为83.6%,Cohen’s kappa值为0.56;全文审查的一致率为93.9%,Cohen’s kappa值为0.82。纳入研究主要分布于瑞典、美国、芬兰及荷兰(各3项),其余分布于爱沙尼亚、巴西及英国,所有研究均发表于2016年之后,2019与2020年发表数量略高。总样本量667例,男婴占51.1%(341例),女婴占45.9%(306例),1项研究未报告20例婴儿的性别;婴儿平均月龄为10.8±4.8个月,范围为4~24个月。运动障碍或风险原因包括合并并发症的极早产(5项)、影像学证实的脑损伤(4项)、脑瘫(2项)、癫痫伴HINE评分不佳(1项)、颈脊髓损伤(3项)。脑瘫患儿的运动发育迟缓程度:2项研究为重度(采用粗大运动功能分类系统扩展修订版(GMFCS E&R)IV-V级),1项为中度,1项为轻度;3项研究仅报告脑损伤程度未评估运动迟缓;其余6项研究未评估运动障碍或迟缓程度。研究类型包括横断面研究(4项)、队列研究(4项)、病例系列(2项)、随机对照试验(1项)、纵向研究(1项)、相关性研究(2项)、准实验研究(1项)。OCEBM证据等级:2级(随机对照试验)1项,3级10项,4级4项。标准质量评估得分:11篇≥16/22分,4篇<16/22分,低质量研究普遍存在研究设计不清晰、未控制混杂因素、样本量小、抽样方法不明确、方差估计缺失等问题。15项研究中12项报告了资金来源,未发现资金与研究结果存在关联。
3.2 眼动追踪技术方案与流程
15项研究中12项采用Tobii眼动仪,具体型号包括Tobii C12、X2-60、CX120、60 XL/CL、X60及Pro-X3-120;其余3项分别采用自主研发眼动仪、Mirametrix S2眼动仪。尽管Tobii系统应用最广,但各研究在设备规格、干预措施、刺激材料、研究时长及报告指标上差异显著。测试场景方面,8项在医院开展,3项在家庭与诊所/实验室开展,1项在家庭/学校开展,1项在实验室开展,2项未明确说明场景,场景多样性体现了技术的跨场景适用性,但也因缺乏标准化限制了研究间的可比性。刺激材料呈现时长为4.23~60分钟,7项研究未报告具体时长,刺激类型差异明显:包括玩具、未明确类型的图像、词汇、人脸,或卡通与几何形状混合材料,2项研究采用Compass 2.0软件(用于评估键盘/鼠标/开关技能的接入方式选择),刺激选择的多样性反映了不同的研究目标与发育领域评估需求,无法形成标准化刺激方案。眼动评估的时长与频率差异较大,单次会话平均时长为18.9±18.8分钟,使用总时长从4分钟的单次评估到长期每日重复使用不等,7项研究未明确使用时长与测试细节。总体而言,现有研究未形成统一的眼动追踪技术操作方案,尽管Tobii系统为主流设备,但在硬件、测试环境、刺激选择、会话时长、使用频率及报告规范上存在显著异质性。
3.3 眼动追踪技术报告指标
最常报告的指标为凝视时长(7项研究)与凝视模式(7项研究),其次包括注视频率、视觉评估指标及扫视潜伏期,这些指标常与行为评估联合使用,以全面反映婴儿发育轨迹,主要用于评估认知(12项研究)、社会(6项)、语言(6项)及运动(2项)发育结局。
3.3.1 凝视时长与模式
凝视时长与模式是报告频率最高的指标,用于推断认知、社会及语言发育。极早产儿12月龄时的目标刺激注视时长占比显著低于足月对照组(34.7% vs. 44.1%,p<0.001)。矫正胎龄7个月的早产儿对面部刺激的维持注视倾向(均值=0.55)显著高于非面部图案(均值=0.24);新生儿重症监护室(NICU)高危早产儿对正立面孔的偏好度(47.4%)高于倒立面孔(34.3%),但该偏好在存在中枢神经系统损伤的婴儿中显著降低。凝视指标也被用于探索语言发育:NICU期间暴露于父母语音的婴儿对面孔偏好度及面孔视觉注意力更高,可能作为早期社会与语言发育的标志物;15、18月龄时的接受性词汇发育与更高的对话轮次及婴儿发声次数呈正相关,而与被动听到的成人语音暴露呈负相关。此外,凝视位置及对匹配场景-面孔对的偏好注视被用于评估缺氧缺血损伤婴儿的关联记忆与视觉注意力。在将眼动追踪作为辅助设备的干预研究中,凝视时长与绩效指标随时间推移改善,任务专注时长中位数从9月龄的8秒降至20月龄的2秒,表明凝视交互效率逐步提升。
3.3.2 注视指标
注视相关指标包括注视频率、注视可靠性、注视时长及注视区域,用于评估视觉注意力、语言发育、社会信息加工及发育结局。早发性癫痫婴儿中,2岁时发育结局正常者的注视可靠性中位数(0.96)显著高于后续出现发育迟缓的婴儿(0.58,p=0.007);更高的注视可靠性与凝视转移概率与BSID-III及Griffiths精神发育量表第三版(GMDS-III)测得的更优语言结局相关。极早产儿1岁矫正胎龄时对卡通刺激的自发注视时长中位数为1304毫秒,15%的婴儿注视时长偏离常模参考值;对高显著性卡通刺激的凝视注视区域中位数为1.98度。性别差异方面,女性婴儿在出生后第一年内对正立面孔口周区域的注意力逐渐提升,男性婴儿则无此趋势。
3.3.3 扫视指标与视觉加工
扫视反应时、凝视转移概率、注视反应时及视觉定向指标常用于探究视觉加工及发育迟缓的早期识别。多项研究显示,极早产儿相较于足月婴儿存在视觉加工速度较慢、反应时延迟、注意转移能力下降的问题。12月龄时,极早产儿对550毫秒间隔目标刺激的扫视反应时显著慢于足月对照组(0.38秒vs. 0.30秒,p=0.009);对中等显著性刺激(卡通、运动、形状刺激)的注视反应时也显著延长。癫痫预后良好的婴儿凝视转移概率中位数(1.0)高于后续出现发育迟缓的婴儿(0.70);运动刺激的反应时变异中位数在1岁矫正胎龄时为97毫秒。4项研究指出,视觉加工延迟与早产儿脑损伤及发育迟缓相关,刺激检测能力下降与反应时延长在合并严重新生儿并发症(如婴儿呼吸窘迫综合征、脑室内出血)的婴儿中尤为突出。
3.3.4 视觉评估指标
4项研究报告了视觉评估指标,主要用于评估视觉定向功能、刺激检测能力及视觉加工表现。眼动评估可识别出常规视觉评估未能发现的视觉加工异常:38%的极早产儿在1岁矫正胎龄时被眼动指标判定为存在视觉加工功能障碍风险,而常规视觉诊断仅发现极少数异常;父母报告也显示,被判定为视觉加工功能障碍风险的婴儿在活动能力相关领域的困难显著更多(p=0.043)。刺激检测率降低与反应时延长在合并呼吸衰竭、脑损伤等重大围产期危险因素的婴儿中持续被观察到。
3.4 基于眼动追踪技术的发育迟缓早期识别与评估
4项研究证实,眼动追踪测得的视觉加工延迟可提示早产儿脑损伤与发育迟缓。12月龄矫正胎龄时,极早产儿即使校正年龄效应后,仍表现出较足月婴儿更慢的视觉加工速度与更弱的注意转移能力,加工速度与目标注视占比与年龄高度相关,体现了眼动指标对发育变化的敏感性。另一项研究发现,1岁时较慢的固定反应时与运动刺激最小反应时与结构性脑损伤相关,但该关联在2岁时未观察到。眼动技术可量化眼球运动反应时与注视模式,进而推断视觉加工速度与功能。与年龄匹配对照组相比,极早产儿在卡通、形状及运动刺激类别中均表现出更低的检测率与更高的中位反应时,19%的婴儿对卡通刺激反应延迟,21%对形状刺激反应延迟,23%对运动刺激反应延迟;这类视空间注意力与加工缺陷在合并呼吸衰竭、脑出血等围产期危险因素的婴儿中更普遍,并可预测后续的执行功能结局。6月龄癫痫婴儿的注视可靠性、凝视转移概率及扫视反应时中位数均低于典型发育婴儿,校正年龄后仍显著。进一步证据表明,极早产儿在视觉引导的眼球运动反应中存在表现不佳,表现为刺激检测能力下降与反应时延长,尤其针对高、中等显著性刺激,该结果与婴儿呼吸窘迫综合征、脑室内出血等重度新生儿疾病相关。1岁矫正胎龄时,眼动技术识别出38%的极早产儿存在视觉加工障碍风险,而常规视觉诊断检出率极低;纵向随访发现2岁时异常视觉定向功能比例升高,提示单次早期评估可能无法捕捉到新发或持续的视觉加工缺陷。
3.5 眼动追踪技术在运动障碍风险婴儿中的可行性
可行性的报告一致性较差,仅有少数研究评估了超过一个维度的可行性指标,包括校准成功率、准确性、可靠性、效度、用户满意度、疲劳度及长期使用情况。定量可行性结果显示,Kooiker等报告校准成功率达94%,注意力评分为3.46(0.6)/5分,疲劳评分为2.98(0.89)/5分,躁动评分为3.10(1.13)/5分;Borgestig等报告眼动技术作为接入方式的重测稳定性、一致性与效度良好,准确性从约80%提升至100%,家长满意度高(3.9分,范围3.4~4.2/5分),儿童可开展的计算机相关活动范围扩大;另一项研究同样显示9~26月龄间眼动使用率提升,准确性从约80%升至100%,Tobii眼动仪的准确度为0.8度,与Wagner等报告的0.5度接近;眼动技术已成功应用于低至4月龄婴儿的发育评估与辅助技术干预中。可行性评估也存在诸多障碍:5项研究样本量低于20例,小样本量、便利抽样及样本多样性不足限制了可行性与结局的可比性;多项研究报告了校准困难、运动伪影及设备相关误差等技术问题;婴儿行为也显著影响数据质量,注意力不集中、疲劳、躁动及气质问题普遍存在,33.8%的试次因婴儿屏幕注视时长不足60%被排除;此外还存在参与者脱落、随访丢失、数据收集不全及报告不规范等问题,性别、年龄及刺激材料运动状态均会影响结果,仅5项研究设置了对照组。总体而言,眼动追踪技术在存在运动障碍风险或已患运动障碍的婴儿中具有基本可行性,可应用于低至4月龄的婴儿群体,但可行性报告不规范,校准难度、婴儿注意力波动、运动伪影及报告不完整等问题仍较为常见。