Офтальмохирургия. 2019; : 42-49
Взаимоотношения монокулярного и бинокулярного механизмов пространственного восприятия до и после функционального лечения у детей с послеоперационной остаточной микродевиацией
https://doi.org/10.25276/0235-4160-2019-4-42-49Аннотация
Цель. Изучить проявления взаимоотношений монокулярного и бинокулярного механизмов пространственного восприятия до и после функционального лечения у детей с послеоперационной остаточной микродевиацией.
Материал и методы. Под наблюдением находилось 30 детей в возрасте от 8 до 16 лет (в среднем 12,5 лет) с послеоперационной остаточной микродевиацией (ОМ) и 44 ребенка контрольной группы того же возраста (в среднем 10,6 года). Наряду с обычным офтальмологическим обследованием, для оценки бинокулярных функций у всех детей использовали тест Баголини, Lang-тест и Fly-тест. Для исследования стереокинетического эффекта (СЭ) использовали кольцевое изображение диаметром 20 см с эксцентриситетом (отношением смещения центрального элемента кольцевого изображения от центра вращения к радиусу изображения) 0,4, вращающееся на экране ноутбука со скоростью 60 об/ мин. Соответствующая компьютерная программа была разработана М.В. Жмуровым. Расстояние от глаз до изображения составляло 3 м. Задачей испытуемого было оценить величину виртуального конуса или виртуальной воронки в бинокулярных и в монокулярных условиях наблюдения. Для облегчения оценок величины СЭ использовали семь эталонных бумажных конусов с диаметром основания 20 см и высотой 5, 10, 15, 20, 25, 30 и 35 см. Испытуемый должен был указать бумажный конус, наиболее близкий по величине к виртуальному конусу или виртуальной воронке. Отмечали также время доминирования у испытуемого виртуального конуса и виртуальной воронки при их чередовании (в секундах за 1 мин) и затем вычисляли средние значения времени доминирования того и другого варианта виртуальной фигуры. Исследование зрительных функций и СЭ у детей с ОМ проводили до и после курса функционального лечения, предусматривающего предъявление стереостимулов в режиме альтернирования при помощи компьютерной программы, разработанной также М.В. Жмуровым. Использовали три разных режима альтернирующего предъявления стимулов: 1) с последовательным монокулярным предъявлением зрительных стимулов, соответствующих правому и левому глазу; 2) с наличием пустого интервала между монокулярными фазами; 3) с наличием бинокулярной фазы между монокулярными фазами.
Результаты. У всех детей с ОМ результаты исследования стереозрения с Lang-тестом, Fly-тестом были отрицательными. После проведенного функционального лечения у 24 детей выявлялся устойчивый бинокулярный характер зрения, результаты исследования с Fly-тестом после лечения стали положительными у 20 детей, а с Lang-тестом – у пяти детей. Ортотропия была достигнута у 24 детей. Острота зрения хуже видящего глаза в результате лечения повысилась в среднем с 0,74±0,03 до 0,91±0,01. Количество детей с ОМ, воспринимающих СЭ в виде чередующихся виртуальных фигур (конуса и воронки), в результате лечения увеличивалось с 50 до 83,3%. Время доминирования виртуального конуса у детей с ОМ достоверно уменьшилось (р<0,01) после лечения как в монокулярных условиях наблюдения (в среднем с 2,9±0,2 до 2,3±0,1 с), так и в бинокулярных условиях (в среднем с 3,6±0,2 до 3±0,1 с), достигнув значений контрольной группы. В результате лечения детей с ОМ среднее значение высоты виртуального конуса для бинокулярных условий наблюдения снизилось с 21,3±1,2 до 16,8±0,9 см и стало достоверно ниже (р<0,001) по сравнению как со средними значениями до лечения, так и со средними значениями в контрольной группе. После лечения среднее значение величины виртуальной воронки для бинокулярных условий снизилось с 19±1,1 до 13,1±0,7 см и стало достоверно ниже по сравнению как со значениями, полученными до лечения (р<0,001), так и в контрольной группе (р<0,05).
Заключение. В результате использования альтернирующего предъявления стереостимулов в функциональном лечении детей с ОМ наблюдается положительная динамика: уменьшение или устранение угла косоглазия, повышение остроты зрения, увеличение количества пациентов с устойчивым бифовеальным слиянием и появление у них стереозрения по результатам Fly-теста, а в некоторых случаях и по результатам Lang-теста. Количество детей с ОМ, воспринимающих СЭ в виде чередующихся виртуальных фигур (конуса и воронки), увеличивается в результате лечения. Время доминирования виртуального конуса у детей с ОМ достоверно уменьшается после лечения, достигая значений, полученных у детей контрольной группы. Среднее значение оценки высоты виртуального конуса для бинокулярных условий наблюдения у детей с ОМ достоверно снижается после лечения до значений меньших, чем в контрольной группе, а для монокулярных условий наблюдения – повышается до значений, сопоставимых с результатами в контрольной группе. Среднее значение оценки величины виртуальной воронки для бинокулярных условий наблюдения у детей с ОМ достоверно уменьшается после лечения как по сравнению со значениями, полученными до лечения, так и полученными в контрольной группе. Таким образом, изменения показателей взаимоотношений монокулярного и бинокулярного механизмов пространственного восприятия могут служить дополнительными критериями оценки эффективности функционального лечения пациентов с ОМ.
Список литературы
1. Могилев Л.Н. Механизмы пространственного зрения. М.: Наука; 1982.
2. Рожкова Г.И., Васильева Н.Н. Взаимодействие бинокулярного и стереокинетического механизмов восприятия глубины у детей с нормальным и нарушенным бинокулярным зрением. Сенсорные системы. 2001;1: 61–8.
3. Рычков И.Л. Пространственное зрение человека и животных. Изд-во Иркут. ун-та, 1990.
4. Рычкова С.И., Васильева Н.Н. Взаимоотношение монокулярных и бинокулярных механизмов пространственного восприятия при разных видах амблиопии. Сенсорные системы. 2011;2: 119–30.
5. Bista S, Leitao da Cunha IL, Varshney A. Kinetic depth images: flexible generation of depth perception. Vis. Comput. 2017;33: 1357–69.
6. Fischer GT. Factors affecting estimation of depth with variations of the stereokinetic effect. Am. J. Psychol. 1956;69: 252–7.
7. Musatti CL. La stereocinesi e il problema della struttura dello spazio visibile. Rivista di Psicologia. 1955;49: 3–57.
8. Vezzani S, Kramer P, Bressan P. Stereokinetic effect, kinetic depth effect, and structure from motion. In The Oxford Handbook of Perceptual Organization. – Oxford University Press. Oxford, UK; 2014.
9. Pastukhov A, Zaus CR, Aleshin S, et al. Perceptual coupling induces co-rotation and speeds up alternations in adjacent bi-stable structure-from-motion objects. Journal of Vision. 2018;18: 1–14.
10. Toppino TC, Long GM. Time for a change: What dominance durations reveal about adaptation effects in the perception of a bi-stable reversible figure. Atten Percept Psychophys. 2015;77: 867–82. doi:10.3758/s13414-014-0809-x.
11. Рожкова Г.И., Плосконос Г.А. Множественность механизмов бинокулярного синтеза и их избирательные нарушения при косоглазии. Сенсорные системы. 1988;2: 167–76.
12. Кански Д. Клиническая офтальмология: систематизированный подход [пер. с англ.]; 2-е изд.; Под ред. В.П. Еричева. Wrocław: Elsevier Urban & Partner, 2009.
13. Рыков СА, Сенякина АС. Виды косоглазия и их классификация. Российская детская офтальмология. 2013;2: 45–52.
14. Amortila M. La correspondance rétinienne en pratique. Revue Francophone d’Orthoptie. 2018;11: 120–26.
15. Espinasse-Berrod M-A. Strabologie: approches diagnostique et therapeutique. Paris: Elsevier; 2018.
16. Rychkova S, Gracheva M, Zhmurov M. Alternation frequency ranges for stereopsis in patients with strabismus. 39th European Conference on Visual Perception 2016. Barcelona, Spain. 28th of August – 1st of September. Perception. 2016;45;Suppl: 300.
17. Рычкова С.И. Опыт индивидуального подбора режима альтернирующего предъявления стимулов в функциональном лечении косоглазия. Российский общенациональный офтальмологический форум, 11-й: Сб. науч. тр.: В 2 т. / Под ред. В.В. Нероева. – М.: Апрель, 2018. Т. 1. С. 203–7.
18. Liu J, Zhou Y, Tzvetanov T. Globally normal bistable motion perception of anisometropic amblyopes may profit from an unusual coding mechanism. Frontiers in Neuroscience. 2018;12: 391–8.
Fyodorov Journal of Ophthalmic Surgery. 2019; : 42-49
The relationship of monocular and binocular mechanisms of spatial perception before and after functional treatment in children with postoperative residual microdeviation
https://doi.org/10.25276/0235-4160-2019-4-42-49Abstract
Purpose. Of this work is to study the relationship of monocular and binocular mechanisms of spatial perception before and after functional treatment in children with postoperative residual microdeviation.
Material and methods. The study included 30 children aged 8 to 16 years (average 12.5 years) with postoperative residual microdeviation (RM) and 44 children of the same age (average 10.6 years) in the control group. Along with the usual ophthalmic examination, Bagolini test, Lang test and Fly test were used to evaluate binocular functions in all children. To study the stereokinetic effect (SE), a ring image with a diameter of 20 cm with an eccentricity (the ratio of the displacement of the central element of the ring image from the center of rotation to the radius of the image) of 0.4 rotating on a laptop screen at the speed of 60 rpm was presented using a computer program developed by M.V. Zhmurov was used. The distance from the eyes to the image was 3 m. A child was asked to evaluate the illusory size of the virtual cone or the virtual funnel in binocular and monocular viewing conditions. Seven reference paper cones with a base diameter of 20 cm and a height of 5.10, 15, 20, 25, 30 and 35 cm were used to facilitate estimates of the SE value. The child pointed the paper cone closest in size to the virtual cone or virtual funnel. We also noted the time of dominance of the virtual cone and the virtual funnel during their alternation (in seconds per 1 min) and then calculated the average time of domination of both variants of the virtual figure. The study of visual functions and SE in children with RM was carried out before and after the course of functional treatment, providing presenting of stereostimules in the alternation mode using a computer program developed by M.V. Zhmurov. Three modes of alternative presentation of stimuli were used: 1) with consecutive monocular presentation of visual stimuli corresponding to the right and left eye; 2) with the presence of an empty interval between monocular phases; 3) with the presence of a binocular phase between monocular phases.
Results. In all children with RM, the results of the stereovision study with Lang-test, Fly-test were negative before treatment. After functional treatment, 24 children showed stable binocular character of vision, the results of the study with Fly-test after treatment were positive in 20 children, and in five children with Lang-test. Orthotropy was achieved in 24 children. As a result of treatment, the visual acuity of the amblyopic eye increased from 0.74±0.03 to 0.91±0.01. The number of children with RM perceiving SE in the form of alternating virtual figures (cone and funnel) increases from 50% to 83.3% as a result of treatment. The dominance time of the virtual cone in children with RM significantly decreased (p<0.01) after treatment both in monocular conditions (average from 2.9±0.2 to 2.3±0.1 s) and in binocular conditions (average from 3.6 ±0.2 to 3±0.1 s), reaching the values of the control group. As a result of treatment of children with RM, the average size of the virtual cone for binocular conditions decreased from 21.3±1.2 to 16.8±0.9 cm and was significantly lower (p<0.001) compared with both the mean values before treatment and with the average values in the control group. After treatment, the average value of the virtual funnel for binocular conditions decreased from 19±1.1 cm to 13.1±0.7 cm and was significantly lower compared with the values obtained before treatment (p<0.001) and in the control group (p<0.05).
Conclusion. Using alternating presentation of stereoimages in functional treatment of children with RM leads to positive changes: a reduction or elimination of residual deviation, improved visual acuity of amblyopic eye, increasing of the number of patients with stable bifoveal fusion and appearance of a stereo vision in them. The number of children with RM perceiving SE in the form of alternating virtual figures (cone and funnel) increases as a result of treatment. The dominance time of the virtual cone in children with RM significantly decreases after treatment, reaching the values in the control group. The average value of the virtual cone size for binocular conditions in children with RM significantly decreases after treatment to values smaller than in the control group, and for monocular observation conditions – increases to values comparable with the results in the control group. The average value of the virtual funnel size for binocular conditions in children with RM significantly decreases after treatment in comparison both with the values obtained before treatment and with the values obtained in the control group. Changes in the relationship between monocular and binocular mechanisms of spatial perception can serve as additional criteria for assessing the effectiveness of functional treatment of patients with RM.
References
1. Mogilev L.N. Mekhanizmy prostranstvennogo zreniya. M.: Nauka; 1982.
2. Rozhkova G.I., Vasil'eva N.N. Vzaimodeistvie binokulyarnogo i stereokineticheskogo mekhanizmov vospriyatiya glubiny u detei s normal'nym i narushennym binokulyarnym zreniem. Sensornye sistemy. 2001;1: 61–8.
3. Rychkov I.L. Prostranstvennoe zrenie cheloveka i zhivotnykh. Izd-vo Irkut. un-ta, 1990.
4. Rychkova S.I., Vasil'eva N.N. Vzaimootnoshenie monokulyarnykh i binokulyarnykh mekhanizmov prostranstvennogo vospriyatiya pri raznykh vidakh ambliopii. Sensornye sistemy. 2011;2: 119–30.
5. Bista S, Leitao da Cunha IL, Varshney A. Kinetic depth images: flexible generation of depth perception. Vis. Comput. 2017;33: 1357–69.
6. Fischer GT. Factors affecting estimation of depth with variations of the stereokinetic effect. Am. J. Psychol. 1956;69: 252–7.
7. Musatti CL. La stereocinesi e il problema della struttura dello spazio visibile. Rivista di Psicologia. 1955;49: 3–57.
8. Vezzani S, Kramer P, Bressan P. Stereokinetic effect, kinetic depth effect, and structure from motion. In The Oxford Handbook of Perceptual Organization. – Oxford University Press. Oxford, UK; 2014.
9. Pastukhov A, Zaus CR, Aleshin S, et al. Perceptual coupling induces co-rotation and speeds up alternations in adjacent bi-stable structure-from-motion objects. Journal of Vision. 2018;18: 1–14.
10. Toppino TC, Long GM. Time for a change: What dominance durations reveal about adaptation effects in the perception of a bi-stable reversible figure. Atten Percept Psychophys. 2015;77: 867–82. doi:10.3758/s13414-014-0809-x.
11. Rozhkova G.I., Ploskonos G.A. Mnozhestvennost' mekhanizmov binokulyarnogo sinteza i ikh izbiratel'nye narusheniya pri kosoglazii. Sensornye sistemy. 1988;2: 167–76.
12. Kanski D. Klinicheskaya oftal'mologiya: sistematizirovannyi podkhod [per. s angl.]; 2-e izd.; Pod red. V.P. Ericheva. Wrocław: Elsevier Urban & Partner, 2009.
13. Rykov SA, Senyakina AS. Vidy kosoglaziya i ikh klassifikatsiya. Rossiiskaya detskaya oftal'mologiya. 2013;2: 45–52.
14. Amortila M. La correspondance rétinienne en pratique. Revue Francophone d’Orthoptie. 2018;11: 120–26.
15. Espinasse-Berrod M-A. Strabologie: approches diagnostique et therapeutique. Paris: Elsevier; 2018.
16. Rychkova S, Gracheva M, Zhmurov M. Alternation frequency ranges for stereopsis in patients with strabismus. 39th European Conference on Visual Perception 2016. Barcelona, Spain. 28th of August – 1st of September. Perception. 2016;45;Suppl: 300.
17. Rychkova S.I. Opyt individual'nogo podbora rezhima al'terniruyushchego pred\"yavleniya stimulov v funktsional'nom lechenii kosoglaziya. Rossiiskii obshchenatsional'nyi oftal'mologicheskii forum, 11-i: Sb. nauch. tr.: V 2 t. / Pod red. V.V. Neroeva. – M.: Aprel', 2018. T. 1. S. 203–7.
18. Liu J, Zhou Y, Tzvetanov T. Globally normal bistable motion perception of anisometropic amblyopes may profit from an unusual coding mechanism. Frontiers in Neuroscience. 2018;12: 391–8.
