右侧忽略患者眼动追踪技术评估及认知训练1例并文献复习

赵 越,张少华,赵振彪,闫彦宁,孙增鑫,王晓晗,吕佩源,尹 昱2,,5

(1.华北理工大学 护理与康复学院,河北 唐山 063000;2.河北医科大学 研究生学院,河北 石家庄 050017;3.河北省老年病医院,河北 石家庄 050000; 4.河北省人民医院 a.康复医学科; b.神经内科,河北 石家庄 050000;5. 河北省脑网络与认知障碍疾病重点实验室,河北 石家庄 050000)

认知功能障碍在卒中后十分常见,约2/3患者存在感知觉、记忆、注意、执行能力等方面的障碍[1]。单侧忽略是卒中后常见的认知障碍,表现为对身体一侧的视、听、触等刺激不敏感[2],多为右侧半球损伤引起的左侧忽略[3],临床上常采用纸笔试验进行评估。本例患者为右侧忽略,伴有重度认知功能障碍和失语,常规认知功能评定患者不能配合,且难以评估患者的忽略程度。眼动追踪技术是通过测量眼睛的实时注视点、停留时间和不同的运动方式,可客观直接地反映患者视觉注意的分布,从而判断患者的忽略程度。我们通过行为学观察、非言语认知功能评估及眼动追踪技术对患者的认知情况进行康复评定,并给予眼动追踪及经颅直流电刺激等综合康复治疗手段,取得了较好效果,现报道如下。

1 临床资料

1.1病史 患者男,75岁,右利手。于2019年2月2日无明显诱因出现右侧肢体无力,行走右偏,上肢抬举无力,伴言语不能,于当地医院查头颅CT示低密度灶,考虑“脑梗死”,给予静脉溶栓治疗。2月3日患者昏迷,复查头颅CT检查示左侧脑出血,给予保守治疗,生命体征趋向平稳,遗留意识障碍,鼻饲进食,大小便障碍,右侧肢体活动不能、言语不能,为求进一步康复于3月24日入住河北省人民医院康复医学科。查体:患者嗜睡,查体不能配合。高级皮层功能检查不配合,完全性失语。双侧瞳孔等大正圆,直径约3.0 mm对光反射灵敏。双侧额纹对称,双侧鼻唇沟对称。右侧肢体无自主运动,左侧肢体可见自主活动。右侧肢体肌张力下降,左侧肢体肌张力正常。Brunnstrom分级:右上肢I级,右手I级,右下肢I级。坐位平衡:0级。右侧Babinski征阳性,颈软无抵抗。感觉及共济查体不合作。改良Barthel指数0分(完全依赖)。影像学检查CT提示颅内多发软化灶形成;双额深、右顶深及双侧基底节区腔隙性脑梗死、软化灶;缺血性脑改变,脑萎缩,见图1。入院诊断:① 脑梗死;②脑梗死后出血;③失语;④偏瘫;⑤吞咽功能障碍;⑥认知障碍。

图1 患者影像学资料Fig.1 Imaging data of patients

1.2评定方法 采用西方失语症成套测验(western aphasia battery, WAB)和改良的Frenchay构音障碍评定(modified frenchay dysarthria assessment, MFDA)评价患者的言语构音障碍,简易精神状态评价量表(mini-mental state examination, MMSE)、非言语性认知功能评价(non-language-based cognitive assessment, NLCA)对患者的认知功能进行评定。线段二等分测试(line bisection test, LBT)、眼动追踪技术(eye tracking technology,ETT)和行为学观察评价患者单侧忽略情况,改良Barthel指数(modified barthel index, MBI)评价其日常生活活动能力。于入院、认知干预前、认知干预3周后和出院进行4次康复评估,每次评定环境安静无干扰,且均由同一专业评定人员进行。

眼动追踪技术采用极致医JZ-RZ-1020认知康复诊断系统,应用眼动传感技术,对患者训练过程中的眼球轨迹运动进行自动实时跟踪并记录,通过计算左右视野占比对患者的忽略情况进行评价。

1.3治疗方法 经早期促醒治疗、营养支持、吞咽功能训练、床旁康复训练和二便指导等综合康复后病情逐渐好转,意识转清,但注意力难以集中。患者完全性失语,听理解障碍,各项认知评定不配合。行为学评估患者头部偏向左侧,左侧视觉、听觉及触觉刺激有反应,右侧刺激无反应;眼动评估左侧视野占比86%,右侧13%,提示患者重度认知障碍且存在右侧忽略。

根据评定结果与家属协商后,制定近期治疗目标为:改善患者右侧忽略,注意力可保持5 s以上,理解简单日常用语、辨别日常生活用品。在原有康复训练的基础上增加言语认知障碍训练,内容如下:

1.3.1经颅直流电刺激 第1～3周,为改善患者的忽略症状,根据半球冲突抑制原理将阳极置于患者左侧顶下小叶,阴极置于患者对侧肩部,电极衬垫大小为5 cm×7 cm,电流强度2 mA,20 min/次, 1次/d, 5 d/周。

治疗3周后对患者进行再次评估,调整治疗方案。为进一步改善患者的认知功能,将阳极置于患者前额叶背外侧,阴极置于患者对侧肩部,衬垫大小5 cm×7 cm,电流强度2 mA,20 min/次, 1次/d, 5 d/周。

1.3.2眼动追踪训练 眼动追踪训练主要包括以下项目:轨迹球、滑雪、打虫子、找水果、阅读训练。轨迹球和滑雪主要是训练患者注意保持及视追踪能力;打虫子通过屏幕中随机出现的刺激物训练患者注意转移和选择能力;找水果通过声音及图片提示帮助提升患者的听理解能力。这些项目难度等级分别为低、中、高三级。

根据患者情况,第1～2周眼动训练的治疗项目为轨迹球、打虫子、滑雪,每个游戏时间设置为5 min。第3周患者认知功能改善,新增找水果游戏,每个游戏时间设置为5 min。治疗3周后,项目调整为打虫子、找水果和轨迹球,难度为高级,其中打虫子和找水果游戏时间为10 min,轨迹球游戏时间为5 min。运动训练1次/d, 5 d/周。

1.3.3基本认知功能训练 (1)听理解训练: ①治疗师通过简单问题嘱患者点头和摇头。如“您是叫某某(患者姓名)吗?我是叫某某(患者姓名)吗?”若患者正确完成,治疗师给予肯定与赞扬。若患者未能正确完成,治疗师及时给予纠正。通过该训练使患者正确的使用点头和摇头动作。②通过卡片和计算机认知训练系统进行识图训练。从找出相同图片开始,到找出相似图片,再到最后辨别两个完全不相同的图片,循序渐进增加患者的听理解能力。(2)数字知觉训练:通过计算机找数字游戏、算盘和数字卡片提高患者的数字知觉。(3)日常生活能力训练: 通过印有日常用品的卡片和实物让患者增加对日常生活用品的理解,并通过指导患者模仿日常用品的使用提高其日常生活能力。基本认知功能训练每天20 min, 1次/d, 5 d/周。

1.3.4构音训练 ①听理解训练;②下颌、舌、唇的训练;③语音训练:进行音节发音训练并配合数数训练。训练时间为每天15 min, 1次/d, 5 d/周。

1.3.5其他康复训练 ①运动治疗:进行维持关节活动范围的训练、坐位平衡训练、起立床和中频电治疗。②作业治疗:指导患者进行轮椅的操作训练、床-轮椅-床转移训练、坐位平衡下进行日常生活用品的使用训练。③吞咽功能障碍训练:冰刺激和Vitalstim治疗。

1.4治疗结果 经过6周的认知干预,患者头部处于中立位,无过度左偏;可在刺激下向右转头;可注意身体右侧空间物体;眼动追踪评估双侧视野占比由左侧86%、右侧13%变为左侧66%、右侧33%。患者能够理解并使用基本生活用品,并模仿治疗师口型发出部分音节。出院前非言语认知功能评估5分,WAB评分1.5分,MBI 6分。入院评估及认知干预前后言语和日常生活活动能力评估结果见表1,认知和单侧忽略评估结果见表2。

表1 入院时及认知干预后言语和日常生活活动能力评分(分)Tab. 1 Speech and activities of daily living scores at admission and after cognitive intervention(scores)

表2 入院及认知干预后认知和单侧忽略评分Tab. 2 Cognitive and unilateral neglect scores at admission and after cognitive intervention

眼动追踪技术通过测量眼睛的实时注视点、停留时间和不同的运动方式,准确直接地反映患者视觉注意的分布,从而判断患者的忽略程度。患者眼动追踪训练治疗记录单也提示患者基本认知能力及忽略症状有所改善,见图2。

图2 患者眼动追踪训练成绩单Fig. 2 Eye-tracking training report card of patients

2 讨 论

本例患者为右利手,双侧大脑半球多发软化灶,同时存在言语及认知功能障碍。利手与大脑半球单侧化研究显示,大脑半球双侧具有偏侧化的特点,绝大部分右利手者,左半球为语言优势半球[4],优势半球的广泛性损伤将造成患者严重的言语障碍。而空间注意则大多是由右侧半球进行加工的,故右侧顶叶损伤后的左侧忽略更为常见[5]。在本案例中通过眼动及行为学评定,认为患者存在右侧忽略。与临床上常见情况不同,该患者虽左右双侧半球颞枕叶均存在广泛性损伤,但其表现为右侧忽略。这可能与双侧大脑支配空间注意平衡损害有关[6]。

严重认知障碍或失语患者,认知功能评估难度大,常规评定难以进行,通过纸笔试验评测不能发现忽略症状[7]。本研究通过行为学观察、非言语认知功能评估及眼动追踪技术对患者的认知情况进行评定。有研究表明,眼球运动中包含着丰富的视觉信息,能够客观的反映个体信息选择、注意变换和知觉广度等方面的信息[8]。眼动追踪技术通过红外摄像机对人眼及瞳孔进行定位,通过空间定位技术,来实现眼球追踪,并将数据进行分析及反馈[9]。康键楠等[10]研究发现眼动追踪技术能通过注意模式的差异,早期识别孤独症谱系障碍儿童面孔异常加工。眼动追踪技术通过追踪记录眼球的运动轨迹,能够实时客观的反映个体认知资源投入及加工策略[11-12]。利用其捕捉到的眼球运动信息,反馈严重认知障碍患者的残存认知状况。高利影等[13]通过分析阿尔茨海默病患者情绪加工过程中的眼动数据,发现患者对眼区的注视时间明显减少。本研究通过视觉注视及眼动轨迹等参数,评估患者的注意水平及基本认知能力。通过训练过程中的注视视野占比,判断患者的空间注意偏侧化现象。已有研究表明,眼动追踪技术能够发现患者的忽略症状[14],可进一步应用于严重认知障碍患者的单侧忽略以及其他认知功能的评估。

本例患者病情严重,通过早期有效的认知干预促进了各项康复训练的进程,日常生活活动能力也得到改善[15]。本研究在常规认知训练外,增加眼动追踪训练和经颅直流电刺激两项新兴技术。眼动追踪技术在心理学领域用来反映个体的心理表征[16-18],该技术是患者的认知训练中重要部分。眼动轨迹实时反映患者的训练状态,反馈性调整训练难度,调动残存的认知功能,提高了患者的积极性和依从性。眼动追踪技术能实时直观地反映患者的认知资源的分配状况,治疗师通过反馈信息能够及时调整训练方案,确保认知训练的有效性,促进患者认知功能的恢复。

经颅直流电刺激与重复经颅磁刺激同为非侵入性神经调控技术,是脑卒中后认知障碍常用的干预手段[19]。有研究表明经颅直流电刺激结合反馈训练、感觉提示等自下而上的认知干预能够很好的改善患者的忽略情况[20-21]。Kinsbourne半球冲突抑制模型指出,双侧大脑半球相互连接,共同调节空间注意分配。由于疾病等因素造成两侧大脑的注意分配失衡后,注意分配倾向相对优势侧半球,继而产生单侧忽略[6]。根据半球冲突抑制模型,经颅直流电刺激能够通过兴奋患侧半球或抑制优势侧半球调节被打破的注意平衡[22]。Sparing等[23]将经颅直流电刺激阳极置于亚急性卒中患者受损半球,有效改善了患者的忽略情况。Sunnwoo等[24]采用双侧半球刺激,将阳极置于患侧的同时将阴极置于健侧,以期更好恢复双侧半球的兴奋性,结果表明双侧直流电刺激模式有利于脑卒中患者偏侧忽略症状的改善。本例右侧空间注意减退,故将作用电极置于患者左侧顶下小叶恢复被打破的注意平衡,以改善忽略症状。由于经颅直流电刺激对认知功能的康复有促进作用[25],待患者忽略症状有所改善后,应用阳极刺激患者前额叶背外侧,促进恢复患者认知功能全面恢复[26]。

本研究对1例右侧忽略伴失语的严重认知障碍患者进行评估及认知干预,将眼动追踪技术及行为学观察作为主要评定手段,通过眼动追踪训练和经颅直流电刺激进行及时有效的认知干预,为严重认知障碍患者评估及训练提供康复思路。