斜视患儿知觉眼位和眼球运动与儿童汉语阅读障碍量表间的关联分析

彭诗茗 陶政旸 陈静 何靖 熊梅 褚航 邓宏伟

作者单位：1深圳市眼科医院 深圳眼科学重点实验室 暨南大学附属眼科医院，深圳 518040；2广东省科学院健康医学研究所，广州 510500

阅读障碍可分为获得性阅读障碍和发展性阅读障碍（Development dyslexia,DD），前者是因脑部器质性病变导致，后者指除外个体脑损伤、精神或智力障碍，拥有正常受教育环境的儿童仍表现出一定的阅读困难。阅读障碍作为学习障碍的重要类型之一，其发生率较高，西方学龄儿童拼音文字DD患病率约15%，我国汉语DD的发生率为3.45%～10%。国内外关于阅读障碍的研究主要聚焦于病因研究和干预方法，例如阅读障碍类型分类、患者眼球运动特点、双眼视功能和神经机制等。斜视主要以眼位偏斜和双眼视觉功能障碍为特征，是儿童眼病发病率最高的疾病之一，而良好视觉功能对持续阅读很重要。形成双眼视觉功能的条件主要包括知觉方面、眼球运动方面和中枢方面，而目前以斜视患儿为研究对象进行阅读能力评估的研究较少，本研究旨在分析斜视学龄儿童双眼视觉中知觉眼位、眼球运动特点之间及其与阅读障碍程度间的相关性。现报告如下。

1 对象与方法

1.1 对象

纳入标准：①单眼最佳矫正视力（BCVA）≥1.0；②符合共同性斜视诊断标准；③能理解并配合检查。正常组入选标准：①单眼BCVA≥1.0；②|等效球镜度|≤0.5 D；③能理解并配合检查。排除标准：无合并其他神经发育障碍性疾病，如注意缺陷多动障碍等。纳入2020 年6 月至2021 年6月于深圳市眼科医院斜视与小儿眼科门诊就诊的2—6 年级斜视患儿共24 例，同期门诊就诊的正常对照组儿童14 例。见表1。本研究遵循赫尔辛基宣言，经深圳市眼科医院伦理委员会同意（批号：20201230），且所有患儿及家属知情同意并签署知情同意书。

表1.研究对象基本信息
Table 1.Summary demographics of patients in the study

,numbers of subjects.SE,spherical equivalent;D,diopters.,analyzed by Fisher's Exact test;the other analyzed by Mann-whitney test.

1.2 检查方法

1.2.1 阅读问卷调查表 采用《儿童汉语阅读障碍量表》（Dyslexia checklist for Chinese children，DCCC）进行阅读能力评估。DCCC由吴汉荣等根据ICD-10和DSM-Ⅳ翻译编制修订而来，具有良好的信度和效度，适用于筛查；同时由于每个分量表独立评分，可为临床分型和预防矫治提供理论依据，故本研究选择以DCCC评估研究对象的阅读能力，由家长填写。

1.2.2 眼科常规检查 进行视力、屈光状态、外眼、眼前节、屈光介质及眼底检查，除外眼部器质性病变。

1.2.3 斜视度测定 采用三棱镜遮盖法测定斜视度。

1.2.4 知觉眼位检查 ①检查装置：Windows XP系统PC主机、LG2342p偏振3 D显示器，显示器分辨率为1 920×1 080，刷新频率为120 Hz。使用国家医疗保健器具工程技术研究中心开发研制的视感知觉检查评估系统，刺激模板由Matlab软件生成。在检查中，被检者取坐位，双眼与显示器中心点等高，距离80 cm，配戴偏振眼镜进行双眼分视，通过鼠标或键盘对检查作出反应。②刺激参数：刺激图像大小为51 cm×29 cm，灰色背景44 cd/m，视角为38°×18°，视标圈的大小为0.8°×0.8°，十字大小为0.66°×0.66°。平均亮度：戴上偏振眼镜后白色为50 cd/m；黑色为3 cd/m。③检查方法：被检者戴偏振眼镜观看屏幕上的刺激图像，此时，通过偏振光分视，两眼分别看到十字和圆圈（左眼看十字，右眼看圆圈），被检者控制鼠标将十字套进圆圈的正中央，程序自动记录水平偏差与垂直偏差，偏移度以像素计算。

1.2.5 眼球运动记录 所有儿童均在一间严格安静、光线均匀、较暗的测试室内接受检查。儿童双眼离显示视标的距离为80 cm。评估系统采用Tobii Eye Tracker 5（美国 Tobii公司）进行眼球运动注视，扫视的记录，其时间分辨率为300 ms，空间分辨率为0.1。主要记录眼球运动任务水平和垂直方位的偏差，偏移度以像素计算。

1.3 统计学方法

病例对照研究。采集的所有数据均采用SPSS 26.0 统计软件进行分析。眼球运动偏移度采用±

s

表示，阅读障碍量表得分则采用

M

（

Q

，

Q

）表示。组间比较时，正态分布数据采用独立样本

t

检验，非正态分布采用Mann-Whitney

U

检验进行统计分析。阅读障碍量表得分与眼球运动偏移度关系的评估采用Spearman相关分析，对相关分析有统计学意义的指标进一步进行线性回归分析。以

P

＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 眼球运动偏移度比较

知觉眼位检查结果示斜视组水平知觉眼位和垂直知觉眼位较正常组明显偏移，差异有统计学意义（均

P

＜0.001）。而水平方向和垂直方向的注视和扫视，斜视组和正常组差异无统计学意义（均

P

＞0.05）（见表2）。

表2.眼球运动偏移度比较（像素）
Table 2.Eye movement deviation comparison (pixels)

,numbers of subjects.Normal distribution data were expressed as means±standard deviations,non-normally distributed data were expressed as median (Q1,Q3).HPEP,horizontal perceptual eye position;VPEP,vertical perceptual eye position;HFEP,horizontal fixation eye position;VFEP,vertical fixation eye position;HSEP,horizontal saccade eye position;VSEP,vertical saccade eye position.

2.2 阅读障碍量表得分比较

2组儿童在阅读中和视觉活动直接相关的视知觉障碍分量表、不良阅读习惯分量表和注意力障碍分量表中获得的分数，组间差异均无统计学意义（均

P

＞0.05）（见表3）。

表3.阅读障碍量表得分比较
Table 3.Comparison of dyslexia scale scores

,numers of subjects.Data were expressed as median (Q1,Q3) .

2.3 眼位偏移和阅读障碍量表的关系

正常组阅读障碍量表中视知觉障碍分量表、不良阅读习惯分量表和注意力障碍分量表得分与眼球运动眼位偏移无明显相关性。眼球运动中水平扫视与垂直扫视呈较强正相关（

r

=0.81，

P

＜0.001），水平注视与水平扫视呈中等正相关（

r

=0.64，

P

=0.014）。见表4。

表4.正常组阅读障碍量表与眼球运动眼位偏移相关系数（14例）
Table 4.Correlation coefficient between dyslexia scale and eye movement deviation in control group (14 cases)

,＜0.05; value 0.9-1.0 was very strong correlation,0.7-0.9 was strong correlation,0.4-0.7 was medium correlation,0.1-0.4 was weak correlation,and 0-0.1 could be ignored.HPEP,horizontal perceptual eye position;VPEP,vertical perceptual eye position;HFEP,horizontal fixation eye position;VFEP,vertical fixation eye position;HSEP,horizontal saccade eye position;VSEP,vertical saccade eye position;AD,attention disorder;BRB,bad reading habits;VPD,visual perception disorder.

斜视组阅读障碍量表中视知觉障碍分量表与垂直扫视呈中等正相关（

r

=0.47，

P

=0.019），不良阅读习惯分量表和注意力障碍分量表得分与眼球运动眼位偏移无明显相关。眼球运动中水平与垂直知觉眼位、水平注视与垂直注视、水平注视与水平扫视、垂直扫视与水平扫视呈中等正相关（

r

=0.70，

P

＜0.001；

r

=0.66，

P

＜0.001；

r

=0.69，

P

＜0.001；

r

=0.64，

P

=0.001），水平知觉眼位与水平注视、水平注视与垂直扫视呈中等正相关（

r

=0.52，

P

=0.009；

r

=0.43，

P

=0.04）（见表5）。

表5.斜视组阅读障碍量表与眼球运动眼位偏移相关系数（24例）
Table 5.Correlation coefficient between dyslexia scale and eye movement deviation in strabismus group (24 cases)

,＜0.05;,＜0.01. value 0.9-1.0 was very strong correlation,0.7-0.9 was strong correlation,0.4-0.7 was medium correlation,0.1-0.4 was weak correlation,and 0-0.1 could be ignored.HPEP,horizontal perceptual eye position;VPEP,vertical perceptual eye position;HFEP,horizontal fixation eye position;VFEP,vertical fixation eye position;HSEP,horizontal saccade eye position;VSEP,vertical saccade eye position;AD,attention disorder;BRB,bad reading habits;VPD,visual perception disorder.

建立2 组垂直扫视和水平扫视、水平注视和水平扫视回归方程；斜视组水平知觉眼位和垂直知觉眼位、水平知觉眼位和水平注视、水平注视和垂直扫视、垂直扫视和视知觉障碍分量表回归方程。回归分析示有统计学意义的回归方程有：2 组垂直扫视和水平扫视回归方程，正常组=77.90+0.31X（

F

=23.23,

P

=0.001），斜视组=102.0+0.25×X（

F

=10.35,

P

=0.004），其中为垂直扫视眼位偏移，X为水平扫视眼位偏移；2 组水平注视和水平扫视回归方程，正常组=57.67+0.62X（

F

=21.00,

P

=0.01），斜视组=78.60+0.68X（

F

=25.00,

P

=0.001），其中为水平扫视眼位偏移，X为水平注视眼位偏移；斜视组水平知觉眼位和垂直知觉眼位，=-4.64+0.20X（

F

=8.29,

P

=0.009），其中为垂直知觉眼位偏移，X为水平知觉眼位偏移；斜视组垂直扫视和视知觉障碍分量表得分，=40.94+0.051X（

F

=6.01,

P

=0.023），其中为视知觉障碍量表得分，X为垂直扫视眼位偏移。

3 讨论

DD是由于各种原因导致大脑准确、有效地感知言语及非言语信息发生障碍。DD在儿童中具有一定发病率，目前多个纵向研究提示视觉注意是儿童早期阅读能力的预测指标。良好的双眼视觉对持续阅读很重要，而斜视是破坏双眼视觉的主要原因之一，目前暂未见关于斜视患儿的汉语阅读能力相关文献报道。本研究以斜视患儿为研究对象，以双眼视形成条件（知觉眼位、眼球运动）为观察指标，以DCCC评估斜视患儿阅读能力，发现：①斜视组和对照组在知觉眼位具有显著差异，注视和扫视眼球运动表现为无显著差异；②眼球运动在水平方向和垂直方向上的关系，注视比扫视相关性更高；③注视和扫视眼球运动在水平方向相关性较垂直方向高；④斜视组中眼位在水平方向的偏移呈现，知觉眼位与注视相关，注视又与扫视相关；⑤斜视患儿垂直方向的扫视偏移与DCCC分量表中视知觉障碍分量表相关。

双眼视觉的形成需要有正常的视觉信号输入、视觉加工处理和传出。视觉认知始于视网膜，经外侧膝状体（LGN）投射到视皮层，人类主要有两条视觉通路，一条是大细胞-背侧视觉通路（Magnocellular pathway,M通路），与视觉运动加工有关；另一条是小细胞-腹侧通路（Parvocellular pathway,P通路）,与色觉、形状感知和长期记忆有关。功能磁共振成像（fMRI）整合了神经解剖与功能信息，可直观反映视觉相关的神经机制和生理改变。借助fMRI，研究者发现阅读障碍和斜视患者均可有视觉通路的异常，DD患者表现出视觉空间注意缺陷，视觉空间注意主要由M通路中对视觉刺激进行整体分析的顶叶区域负责，包括顶上小叶（Superior parietal lobule，SPL）、后顶叶皮层、顶内沟（Intraparietal sulcus，IPS）。Peyrin等、Reilhac等发现阅读障碍患者SPL激活低于正常组。SPL参与控制视运动整合，编码视觉和本体感受,可能参与重定向扫视和扫视引导。此外，不同皮层间的功能连接亦可出现异常，Zhou等观察到DD患者M通路中与眼动控制、视觉注意密切相关的IPS和P通路中视觉词形加工区（Visual word form area,VWFA）静息态的功能连接强度明显减弱；Lobier等发现，阅读障碍患者左侧顶叶脑区激活程度与P通路中的左侧腹侧颞枕联合区激活显著相关。同样的，在共同性斜视患者的大脑中出现可塑性变化，枕叶和顶叶眼区灰质体积变小，而前额叶皮质、辅助眼区等区域灰质体积增大。在共同性外斜视（Concomitant exotropia，CXT）患者中SPL激活低于正常组，而Yan等发现了M通路异常。在DD患者中视觉通路异常可能是先天发育因素或后天环境影响，在斜视患者中斜视可导致视皮层的结构和功能异常，随后影响视觉皮层神经元回路的稳定建立。

阅读障碍的病因复杂，当相应的功能脑区或功能连接受损，可能影响字形识别等语言加工过程，出现阅读障碍的表现。视知觉障碍分量表主要测查儿童对汉字字形的视觉加工、早期大脑发育和动作协调功能障碍，本研究发现斜视患儿扫视时垂直方向移位与视知觉障碍分量表具有中等强度相关，但在与对照组比较时除知觉眼位偏移有明显区别外，注视和扫视均无差异。知觉眼位是在双眼分视下通过计算机知觉检测系统进行的检查，代表当大脑整合物体时眼睛的位置，反映患者主观斜视角，斜视组患儿知觉眼位异常提示在双眼分视下视觉中枢对眼位分离具有异常控制；与知觉眼位检查不同，注视和扫视眼球运动检查在双眼屈光矫正下进行，AI-Haddad等关于斜视与眼动的研究发现，在阅读时斜视患者注视次数和注视时间均较正常者长，但眼球运动无差异，与本研究结果相符。

注视和扫视均为共轭眼球运动，注视分为微扫视、漂移和颤动，注视系统维持双眼的注视位置，扫视刺激信号为周边视野中感兴趣的物体，将视标快速带到黄斑。在阅读中，注视和扫视应保持持续的方式，阅读障碍儿童双眼扫视能力较差，在汉语DD儿童中也发现其较正常儿童扫视距离较短、复位次数多、振幅大和注视时间长。而斜视患儿在阅读时具有与对照组相似的扫视幅度，但在扫视期间和扫视后双眼协调能力明显变差，注视时间变长。在正常儿童中也观察到其扫视运动不如成人协调。同时在本研究中发现扫视垂直方向移位与视知觉障碍分量表具有中等强度相关性，提示扫视功能可能是评估儿童阅读能力更为敏感的指标。

Lions等还发现双眼视觉在控制扫视中具有重要作用，拥有正常双眼视觉的斜视患儿双眼协调能力优于双眼视受损的患儿。立体视是双眼视觉的高级功能之一，斜视患者中内斜视因发病早，双眼视觉丢失较外斜视更早，外斜视中间歇性外斜视（Intermittent exotropia，IXT）是中国儿童中最常见的斜视类型，在IXT中远、近立体视功能都显著降低，且远立体视功能较近立体视功能降低出现得更早、程度更重。IXT患者常伴有下斜肌功能亢进，研究发现下斜肌亢进与立体视功能有关。侧视症患儿第一眼位常无明显斜视，但常伴立体视功能异常，三棱镜遮盖检查可发现小度数垂直斜视，采用下斜肌减弱手术治疗，侧视症状和立体视功能得到好转。在本研究斜视组中外斜视患者有22例，内斜视患者2 例，无近立体视的患者8 例，对照组均有近立体视，推测斜视组扫视与视知觉障碍分量表呈中等强度相关，可能与斜视组存在双眼视功能破坏，对阅读中双眼扫视时协调能力减弱相关。双眼视觉不会影响扫视后注视时间，扫视后注视时间变长可能更多由于眼轴偏移。我们的研究中未记录注视时间，但在研究中发现在对照组和斜视组中注视和扫视在水平方向具有相关性，这种相关性在斜视组更显著。在眼球运动机制研究中发现微扫视和扫视运动具有共同的神经机制，这可能是水平注视和扫视在斜视组和对照组都表现出相关性的原因之一。

阅读障碍病因复杂，根据症状和发病原因有不同分类，在阅读障碍患者和斜视患者中均发现视觉通路异常。但是阅读障碍的儿童可以具有正常的双眼视觉，说明仅用视觉通路异常解释阅读障碍远远不够，但我们可尝试用双眼视觉评估阅读能力。在阅读障碍儿童、斜视儿童和正常儿童中均发现扫视运动的异常，本研究中发现扫视垂直方向移位与DCCC分量表中视知觉障碍分量表具有中等强度相关性，提示扫视功能可能可以作为评估儿童阅读能力的敏感指标之一。

利益冲突申明

本研究无任何利益冲突

作者贡献声明

彭诗茗：收集数据；参与选题、设计及资料的分析和解释；根据编辑部的修改意见进行修改。陶政旸：参与收集数据、设计。陈静：参与数据统计分析和解释。何靖：参与实施研究、数据统计分析和解释。熊梅：参与采集数据。褚航：参与数据统计分析和解释。邓宏伟：参与选题、设计，根据编辑部的修改意见进行修改