稜鏡調適對忽略症之視覺搜尋的療效探討：眼球運動分析

研 究 成 果 報 告

稜鏡調適對忽略症之視覺搜尋的療效探

討：眼球運動分析

蔡佩倫講師

緒 論

忽略症為腦傷病患無法知覺呈現在腦傷對側的刺激，因而無法對此刺激做出正常反 應的複雜症狀（Heilman, Watson, & Valenstein, 1993）。此症狀並非由於基本的感覺（例 如偏盲所導致的視野缺陷），或運動（例如不正常肌張力、肌力不足等等）的功能缺損 所造成。一般而言，右腦傷患者出現忽略症的機率遠高於左腦傷患者，且程度較為嚴重， 不但會其治療成效，也會影響日常生活功能的恢復（Heilman et al., 1993; Katz,

戴上由楔形稜鏡所組成的眼鏡，使其視覺產生偏移（例如向右偏移），並重複用手指出 前方左右兩側的視覺目標物。患者起初無法正確指出目標物（例如向右偏移），但隨著 練習的次數增加，其偏差的幅度會逐漸減少，最後則能夠正確指到目標物，重新建立視 覺和本體覺表現的一致性。此患者之手碰觸目標物的偏差錯誤逐漸減少的現象，被認為 是稜鏡調適的「直接效果」（direct effect）。（三）調適後期：患者在稜鏡移除後，重新 執行與調適前期相同之手向前指的作業。此時，患者的手無法正確碰觸目標物，且會指 向與原本稜鏡調適時所引發方向相反的位置（例如向左偏移），稱為「後效效果」 （aftereffect），為患者之感覺與動作一致性重新調適整合的表現。對病患而言，此後效 效果即可減緩其忽略症狀，增加對患側空間的注意力（Pisella, Rode, Farné, Tilikete, & Rossetti, 2006; Redding, Rossetti, & Wallace, 2006; Redding & Wallace, 2006）。

圖一：稜鏡調適程序圖解。最左圖為調適前期，中間兩個圖為視覺運動調適期，最右圖 為調適後期。本圖摘自 Pisella et al.（2006）。

近年的多篇研究已發現，只有視覺向右偏移的稜鏡會對忽略症患者產生療效，促使 其視覺注意力中心向左偏移，並反映在多項傳統的紙筆測驗中，例如線段中分測驗 （Pisella, Rode, Farne, Boisson, & Rossetti, 2002; Rossetti et al., 1998）、刪除測驗

外之行動空間（action extra-personal space），以及個體外之外圍空間（ambient

者對忽略症的深入暸解。

在多篇嘗試以眼球追蹤儀來分析忽略症病患之視覺搜尋表現的研究顯示，忽略症患 者在搜尋目標字母（Behrmann et al., 1997）、目標杯子（Tsai & Shyi, 2007），或是看線 條圖畫（Rizzo & Hurtig, 1992），甚至在黑暗中搜尋不存在的目標（Hornak, 1992）時的 表現與正常成年人有顯著的不同。大致而言，一般正常成年人會以有組織之順時鐘或逆 時鐘的方式，由螢幕的左上方開始掃描，且左右兩側空間的搜尋時間沒有顯著差異。但 是右腦傷的忽略症病患則多從右側空間開始搜尋，呈現不規則的掃描模式，搜尋的總時 間較長，且凝視點則多集中在右側空間，凝視點數目和凝視時間的空間分佈呈現由右側 到左側有顯著減少的情形（Behrmann et al., 1997; Hornak, 1992; Rizzo & Hurtig, 1992; Tsai & Shyi, 2007）。另一方面，我們的研究則額外發現發現，在執行電腦化的視覺搜尋 測驗時，忽略症病患均容易忽略患側空間的目標物；即使可以偵測到，其反應時間和跳 躍眼動的數目皆顯著增加。雖然忽略症病患在健側空間的表現有顯著的改善，但仍較其 他參與者為差，且無法採取較一致且有效的策略來偵測目標物，顯示其視覺注意力在健 側空間也有缺失（Tsai & Shyi, 2007）。此外，在執行功能性的日常活動時，我們也發現 忽略症病患的凝視點容易落在與活動無關的物體上，且較無法採取一般正常人所使用之 「做我們正在看的」策略（“do it where I am looking” strategy）來執行活動（蔡念倫， 蔡佩倫，2007；Pelz & Canosa, 2001; Land & Hayhoe, 2001）。這些結果顯示，使用眼球 追蹤儀的確可以較直接完整的檢驗忽略症病患之視覺注意力的缺失。

研究方法

研究對象 本研究共招募 11 位中風且患有忽略症之個案。忽略症的篩選標準如下：（1）、經電 腦斷層掃瞄或核磁共振造影診斷為中風患者；（2）、病情穩定且能理解簡單指令，並可 維持坐姿至少達 30 分鐘；（3）、經傳統紙筆測驗評估為具忽略症狀者。忽略症病患將隨 機分成兩組。稜鏡調適組包括 6 位病患，平均年齡為 66.83 ± 9.45 歲，發病時間平均為 3.70 ± 4.92 個月。除接受原有的復健治療，另外再進行 10 至 15 分鐘的稜鏡調適訓練。 另一組為傳統治療組，包括 5 位病患，平均年齡為 70.20 ± 10.03 歲，發病時間平均為 5.39 ± 8.50 個月。則將原有的復健治療時間延長 10 至 15 分鐘。兩組的年齡和發病時間 並無顯著差異（p 值皆大於.05）。此外，所有的參與者皆具有正常的視力，或是經矯正 後有正常的視力。 研究材料與設備

行為不注意測驗（Behavioral Inattention Test） 本研究將使用行為不注意測驗 中 3 項常用的紙筆測驗加以評估參與者視覺注意力的表現，包含：（1）、線段刪除測驗 （line cancellation test）：共有 36 條向不同方向傾斜的線段，由上而下垂直排成六行， 參與者需要將所看到的線段劃掉。此測驗的滿分為 36 分，正常的得分範圍為 34 至 36 分；（2）、星形刪除測驗（star cancellation test）：由 45 個英文字母，和兩種不同大小的 星形圖案各 54 個，加以隨機排列所組成，參與者必須把所看到的小星形圖案圈出來。 此測驗的滿分為 54 分，正常的得分範圍為 51 至 54 分；（3）、線段中分測驗（line bisection test）：要求參與者分別標記出三條位於偏右、正中和偏左位置之線段的中點。此測驗的 滿分為 9 分，正常的得分範圍為 7 至 9 分。參與者若在此四項測驗中的總分低於 95 分 者，則顯示存有忽略的症狀（Wilson, Cockburn & Halligan, 1987）。

第四部分：功能性作業-按桌鈴分析 成功率 在右側桌鈴的部分，兩組個案皆可在作業一開始時就找到桌鈴的位置並且 做出按桌鈴的動作，成功率皆為 100%；然而在左側桌鈴的部分，傳統治療組中各有一 位個案在初評和追蹤三時無法在一分鐘之內注意到左側桌鈴的位置且作出按桌鈴的動 作。但稜鏡調適組的個案則皆可完成所有按左側桌鈴的作業，成功率為 100%。 凝視點總數和總凝視時間 2（組別）× 6（施測時間）變異數分析的結果顯示，在 按左側桌鈴的部分有顯著之組別的主要效果（p’s <.05），稜鏡調適組的凝視點總數明 顯少於傳統治療組，總凝視時間也顯著較短（詳細數據見表四）；而施測時間的主要效 果和交互作用效果則未達顯著。至於按右側桌鈴的部分，變異數分析的結果顯示無任何 顯著之主要效果及交互作用效果。 掃視總長度 2（組別）× 6（施測時間）變異數分析的結果顯示，並無任何顯著之 主要效果以及交互作用效果（詳細數據見表四）。

討 論

本研究主要發現忽略症個案在經過 10 次稜鏡調適的治療後，其療效主要反映在線 段中分測驗和自然場景視覺搜尋作業的眼球運動表現。且其療效仍較屬短暫，無法持續 至治療結束後的兩個月。 本研究使用與 1998 年 Rossetti 等學者相似之稜鏡調適法，使用會將視野往右偏移 10 度之稜鏡，為方便攜帶且非侵入性的治療方法，不需要花費很長的時間，故個案參 與治療的動機高，且無人反映該稜鏡會造成任何不適。除一位個案外，所有個案在稜鏡 調適後都出現明顯的後效效果。此一現象與過去的研究相似，並非所有個案在第一次稜 鏡調適時都會出現明顯後效（Morton & Bastian, 2004; Serino, Angeli, Frassinetti, & Ladavas, 2006）。

效；而在星狀刪除測驗中，兩組個案都有改善的狀況，此結果與 Turton 等學者（Turton, O’Leary, Gabb, Woodward, & Gilchrist, 2010）的結果類似。該學者選用配對的忽略症控 制組進行沒有度數的鏡片作為稜鏡調適治療的稜鏡，而結果發現兩組個案在傳統紙筆測 驗中都有出現改善，且兩組之間並無顯著差異，故而推論稜鏡調適的療效並無特別高於 使用假稜鏡治療的療效。然而，另有學者以同樣使用忽略症個案但不配帶稜鏡做為控制 組，雖然結果發現兩組在指向目標物的作業皆有改善，但稜鏡調適組的療效明顯大於控 制組（Serino, Barbiani, Rinaldesi, & Làdavas, 2009）。因此，稜鏡調適的療效仍需更多的 研究加以釐清。

在。本研究的結果支持稜鏡調適療法為一項便利且方便使用的非侵入性療法，但其療效 之概化效果仍有所限制，且無出現顯著的長期療效。本研究雖已採用接受傳統治療的忽 略症患者做為控制組，但由於人數不多，且忽略症具高異質性皆可能影響本研究的結 果。因此，稜鏡調適的短期和長期療效仍需未來更多研究加以驗證支持。

參考文獻

蔡佩倫（2008）。以眼球追蹤儀評估腦傷病患之視覺注意力。國立成功大學專題研究成 果報告，未出版。 蔡念倫，蔡佩倫（2007, May）。忽略症在功能性活動中的視覺注意力表現。第二屆職能 治療師全國聯合會學術研討會，長庚大學，台灣。

Angeli, V., Benassi, M. G.., & Ladavas, E. (2004). Recovery of oculo-motor bias in neglect patients after prism adaptation. Neuropsychologia, 42, 1223-1234.

Appelros, P., Nydevik, I., Karlsson, G. M., Thorwalls, A., & Seiger, Å. (2003). Assessing unilateral neglect: Shortcomings of standard test methods. Disability and Rehabilitation, 25, 473-479.

Arene, N. U., & Hillis, A. E. (2007). Rehabilitation of unilateral spatial neglect and neuroimaging. Europa Medicophysica, 43, 255-269.

Bacchini, M., Frassinetti, F., Farné, A., Affanni, P., & Rossi, M. (2006). Effects of prism adaptation on motor deficit in neglect: A single-case study with gait analysis. Gait & Posture, 24S, 40-41.

Behrmann, M., Watt, S., Black, S. E., & Barton, J. J. S. (1997). Impaired visual search in patients with unilateral neglect: An oculographic analysis. Neuropsychologia, 35, 1445-1458.

Corbetta, M., Akbudak, E., Conturo, T. E., Snyder, A. Z., Ollinger, J. M., Drury, H. A.,

(1998). A common network of functional areas for attention and eye movements. Neuron, 21, 761-773.

Dijkerman, H. C., Mclntosh, R. D., Milner, A. D., Rossetti, Y., Tilikete, C., & Roberts, R. C. (2003). Ocular scanning and perceptual size distortion in hemispatial neglect: effects of prism adaptation and sequential stimulus presentation. Experimental Brain Research, 153, 220-230.

Ferber, S., Danckert, J., Joanisse, M., Goltz, H. C., & Goodale, M. A. (2003). Eye movements tell only half the story. Neuroogy, 60, 1826-1829.

Findlay, J. M., & Gilchrist I. D. (2003). Active vision: The psychology of looking and seeing. Oxford: Oxford University Press.

Frassinetti, F., Angeli, V., Meneghello, F., Avanzi, S., &Ladavas, E. (2002). Long- lasting amelioration of visuospatial neglect by prism adaptation. Brain, 125, 608-623.

Heilman, K. M., Watson, R. T., & Valenstein, E. (1993). Neglect and related disorders. In K. M. Heilman, & E. Valenstein (Eds.), Clinical neuropsychology (3rd ed., pp. 279-336). New York: Oxford University Press.

Henderson, J. M. (2003). Human gaze control during real-world scene perception. Trends in Cognitive Sciences, 7, 498-504.

Hoffman, J. E. (1998). Visual attention and eye movements. In H. Pashler (Ed.), Attention (pp. 119-153). East sussex, UK: Psychological Press.

Hoffamn, J. E., & Subramaniam, B. (1995). The role of visual attention in saccadic eye movements. Perception & Psychophysics, 57, 787-795.

Hornak, J. (1992). Ocular exploration in the dark by patients with visual neglect. Neuropsychologia, 30, 547-552.

Kennard, C. (2002). Scanpaths: The path to understanding abnormal cognitive processing in neurological disease. In H. J. Kaminski, & R. J. Leigh (Eds.)., Neurobiology of eye movements: From molecules to behavior (pp. 242-249). New York: New York Academy of Science.

Kowler, E., Anderson, E., Dosher, B., & Blaser, E. (1995). The role of attention in the programming of saccade. Vision Research, 35, 1897-1916.

Kustov, A. A., & Robinson, D. L. (1996). Shared neural control of attentional shifts and eye movements. Nature, 384, 74-77.

Land, M. F., Mennie, N., & Rusted, J. (1999). The roles of vision and eye movements in the control of activities of daily living. Perception, 28, 1311-1328.

Mattingley, J. B. (2002). Visuomotor adaptation to optical prisms: A new cure for spatial neglect? Cortex, 38, 277-283.

Menon, A., & Korner-Bitensky, N. (2004). Evaluating unilateral spatial neglect post stroke: Working your way through the maze of assessment choices. Topics in Stroke

Rehabilitation, 11, 41-66.

Morton, S. M., & Bastian, A. J. (2004). Prism adaptation during walking generalizes to reaching and requires the cerebellum. Journal of Neurophysiology, 92, 2497-2509.

Nijboer, T., Vree, A., Dijkerman, C., & Van der Stigchel, S. (2010). Prism adaptation influences perception but not attention: evidence from antisaccades. Neuroreport, 21, 386-389.

Pelz, J. B., & Canosa, R. (2001). Oculomotor behavior and perceptual strategies in complex tasks. Vision Research, 41, 3587-3596.

Pisella, L., Rode, G, Farné, A., Boisson, D., & Rossetti, Y. (2002). Dissociated long lasting improvements of straight-ahead pointing and line bisection tasks in two hemineglect patients. Neuropsychologia, 40, 327-334.

Previc, F. H. (1998). The neuropsychology of 3-D space. Psychological Bulletin, 124, 123-164.

Qintana, L. A. (2007). Optimizing vision, visual perception, and praxis abilities. M. V. Radomski, & C. A. Trombly Latham (Eds.). Occupational therapy for physical dysfunction (6th ed., pp. 728-747). Baltimore, MA: Lippincott Williams & Wilkins.

Redding, G., & Wallace, B. (2006). Prism adaptation and unilateral neglect: Review and analysis. Neuropsychologia, 44, 1-20.

Redding, G., Rossetti, Y., & Wallace, B. (2006). Application of prism adaptation: A tutorial in theory and method. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 29, 431-444.

Rizzo, M., & Hurtig, R. (1992). Visual search in hemineglect: What stirs idle eyes? Clinical Vision Science, 7, 39-52.

Rode, G., Klos, T., Courtois-Jacquin, S., Rossetti, Y., & Pisella, L. (2006). Neglect and prism adaptation : A new therapeutic tool for spatial cognition disorders. Restorative

Neurology and Neuroscience, 24, 347-356.

Rode, G., Pisella, L., Marsal, L., Mercier, S., Rossetti, Y., & Boisson, D. (2006). Prism

adaptation improves spatial dysgraphia following right brain damage. Neuropsychologia, 44, 2487-2493.

Rode, G., Rossetti, Y., & Boisson, D. (2001). Prism adaptation improves representational neglect. Neuropsychologia, 39, 1250-1254.

Rode, G., Risella, L., Rossetti,Y., Farne, A.,&Boisson, D. (2003). Bottom-up transfer of sensory-motor plasticity to recovery of spatial cognition: Visuomotor adaptation and spatial neglect. In C. Prablanc, D. Pelisson & Y. Rossetti. (Eds), Progress in Brain Research (pp. 273-287). Amsterdam, Boston: Elsevier.

Rossetti, Y., Rode, G., Pisella, L., Farne, A., Li, L., Boisson, D., & Perenin, M. (1998). Prism adaptation to a rightward optical deviation rehabilitates left hemispatial neglect. Nature, 395(10), 166-169.

Tilikete, C., Rode, G., Rossetti, Y., Pichon, J., Li, L., & Boisson, D. (2001). Prism adaptation to rightward optical deviation improves postural imbalance in left-hemiparetic patients. Current Biology, 11, 524-528.

Turton, A. J., O’Leary, K., Gabb, J., Woodward, R. & Gilchrist, I. D. (2010). A single blinded randomised controlled pilot trial of prism adaptation for improving self-care in stroke patients with neglect. Neuropsychological Rehabilitation, 20(2), 180-196.

Tsai, P.-L., & Shyi, G. C.-W. (2007). Eye movements and visual attentional frames of reference in unilateral neglect. Journal of Taiwan Occupational Therapy Association. (under revision)

Sarri, M., Kalra, L., Greenwood, R., & Driver, J. (2006). Prism adaptation changes perceptual awareness for chimeric visual objects but not for chimeric faces in spatial neglect after right-hemisphere stroke. Neurocase, 12, 127-135.

Serino, A., Angeli, V., Frassinetti, F., & Ladavas, E. (2006). Mechanisms underlying neglect recovery after prism adaptation. Neuropsychologia, 44, 1068-1078.

Serino, A., Barbiani, M., Rinaldesi, M. L. & Làdavas, E. (2009). Effectiveness of prism adaptation in neglect rehabilitation: A controlled trail study. Stroke, 40, 1392-1398.

Warren, M. (2006). Evaluation and treatment of visual deficits following brain injury. In H. M. Pendleton & W. Schultz-Krohn (Eds.). Pedretti’s Occupational therapy: Practice skills for physical dysfunction (6th ed., pp. 532-572). St. Louis, MO: Mosby/Elsevier.

Watanabe, S. & Amimoto, K. (2010). Generalization of prism adaptation for wheelchair driving task in patients with unilateral spatial neglect. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 91, 443-447.

Wilson, B. A., Cockburn, J., & Halligan, P. W. (1987). Behavioural Inattention Test. Titchfield, England: Thames Valley Test Company Ltd.