孤獨(dú)癥譜系障礙與注意缺陷多動(dòng)障礙眼動(dòng)特點(diǎn)及其診斷價(jià)值☆

姜幸智 閆曉娜 甘華松 周亞莉 王文強(qiáng)

同屬發(fā)育障礙的孤獨(dú)癥譜系障礙（autism spectrum disorders，ASD）和注意缺陷多動(dòng)障礙（attention deficit hyperactivity disorder，ADHD）具有相當(dāng)多重疊癥狀，包括不恰當(dāng)?shù)纳缃换?dòng)、注意力不能集中、情緒調(diào)節(jié)困難和學(xué)習(xí)障礙等表現(xiàn)[1]。研究表明有1/3～1/2的ASD患者存在ADHD癥狀，而2/3的ADHD患者也具有ASD特點(diǎn)[2]。這使臨床診斷及鑒別診斷復(fù)雜化，因此尋找快速有效的行為學(xué)生物標(biāo)志幫助快速診斷ASD與ADHD具有重要意義。人通過(guò)視覺(jué)感知外界刺激，進(jìn)而對(duì)刺激進(jìn)行加工判斷。眼球運(yùn)動(dòng)反映視覺(jué)信息的選擇，可揭示認(rèn)知加工的心理機(jī)制，眼動(dòng)技術(shù)的出現(xiàn)為探討眼動(dòng)軌跡、注意模式等研究提供了幫助。本研究就ASD與ADHD兒童在視覺(jué)搜索、共同注意方面的眼動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行研究，并構(gòu)建眼動(dòng)診斷模型，為建立臨床客觀診斷指標(biāo)提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 ASD與ADHD患者均來(lái)自2019年1月至2020年12月廈門(mén)市仙岳醫(yī)院的門(mén)診患者。

ASD組入組標(biāo)準(zhǔn)：①符合《精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)第5版》（DSM-5）ASD診斷標(biāo)準(zhǔn)；②年齡6～12歲；③首次就診，并且首次接受治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往或目前患有其他精神疾?。虎诨加兄卮筌|體疾?。虎鄄荒芘浜险?。共收集23例ASD患兒，其中4例因眼動(dòng)數(shù)據(jù)不合格而排除，最終納入19例。

ADHD組入組標(biāo)準(zhǔn)：①符合DSM-5中ADHD診斷標(biāo)準(zhǔn)；②年齡6～12歲；③首次就診，并且首次接受治療。排除標(biāo)準(zhǔn)同ASD組。共收集35例ADHD患兒，其中2例因眼動(dòng)數(shù)據(jù)不合格而排除，最終納入33例。

正常發(fā)育（typical developing，TD）組為從廈門(mén)市觀音山音樂(lè)學(xué)校采用分層抽樣方法抽取的兒童。入組標(biāo)準(zhǔn)：①身體健康，既往及目前未患重大軀體疾病及精神疾病；②年齡6～12歲，與ASD組和ADHD組年齡、性別相匹配。排除標(biāo)準(zhǔn)同ASD組。共收集32名兒童，其中1名因眼動(dòng)數(shù)據(jù)不合格而排除，最終納入31名。

1.2 研究方法

1.2.1 眼動(dòng)儀器 采用瑞典Tobii Techoloyg公司生產(chǎn)的Tobii Pro Lab臺(tái)式眼動(dòng)儀及其配套的Tobii Studio分析軟件，收集所有被試眼動(dòng)數(shù)據(jù)。

1.2.2 眼動(dòng)范式 眼動(dòng)范式包括6組動(dòng)態(tài)視頻，本研究中僅選用與研究目的相關(guān)的2組視頻，即視覺(jué)搜索視頻和共同注意視頻，見(jiàn)圖1。

圖1 眼動(dòng)范式示意圖 A為視覺(jué)搜索視頻；B為共同注意模式視頻。

視覺(jué)搜索視頻呈現(xiàn)8個(gè)相同字母“P”，排列如圖1 A所示，其中有1個(gè)字母與其他7個(gè)字母方向相反（倒置），被試者需在視頻開(kāi)始后找出倒置字母，共有18次該搜索過(guò)程，記錄被試用時(shí)長(zhǎng)短及關(guān)注程度。共同注意模式視頻有兩種呈現(xiàn)方式，一種是眼睛引導(dǎo)，即受試者追隨視頻中人物的眼球轉(zhuǎn)動(dòng)方向而注視目標(biāo)物 （如圖1 B中condition 2），另一種是頭部引導(dǎo)，即被試者跟隨視頻中人物頭部轉(zhuǎn)動(dòng)方向而注視目標(biāo)物（如圖1 B中condition 1），該段視頻共進(jìn)行8次追隨運(yùn)動(dòng)。視頻呈現(xiàn)期間不以任何形式打斷觀看過(guò)程，如受試者不能堅(jiān)持看完或超過(guò)3次以上的提醒仍不能認(rèn)真觀看則終止測(cè)試。

1.2.3 分析指標(biāo) 在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，使用Tobii Pro Lab分析軟件的矩形工具來(lái)劃定感興趣區(qū)域（area of interest，AOI）。 眼動(dòng)分析指標(biāo)為總注視時(shí)間（total fixation duration，TFD）、首次進(jìn)入時(shí)間（time to first fixation，TFF）、首個(gè)注視點(diǎn)的注視時(shí)長(zhǎng)（first fixation duration，F(xiàn)FD）、 總訪問(wèn)時(shí)間 （total visit duration，TVD）、總掃視時(shí)間（total glance duration，TGD）、平均掃視時(shí)間 （average glance duration，AGD）。眼動(dòng)指標(biāo)時(shí)長(zhǎng)以毫秒（ms）記錄。這些指標(biāo)反映注意目標(biāo)物的持續(xù)時(shí)間，時(shí)間越短，提示視覺(jué)搜索或共同注意能力越差。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用SPSS 25.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。年齡等資料以±s描述，組間比較采用單因素方差分析；眼動(dòng)各指標(biāo)非正態(tài)分布，以M（QL，QU）描述，組內(nèi)比較采用配對(duì)Wilcoxon檢驗(yàn)，組間比較使用Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)。采用logistic回歸（LR模型）篩選眼動(dòng)指標(biāo)并建立診斷模型，采用受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC）分析模型診斷價(jià)值。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05，雙側(cè)檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 ASD組19例患兒，年齡（8.6±1.9）歲，男15例，女4例。ADHD組33例患兒，年齡（9.1±2.1）歲，男 26例，女 7例。 對(duì)照組 31名兒童，年齡（8.6±1.9）歲，其中男 24名，女 7名。3組年齡 （F=0.731，P=0.484）、性別 （=0.733，P=0.693）差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 視覺(jué)搜索視頻 3組受試者視覺(jué)搜索視頻中TFD、TVD、TGD、ADG指標(biāo)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （P＜0.01），其中 ADHD 組較 TD 組差（P＜0.05），而 ASD組與ADHD組、TD組的視覺(jué)搜索無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。 見(jiàn)表 1。

表1 ASD組、ADHD組、TD組受試者觀看視覺(jué)搜索視頻眼動(dòng)指標(biāo)

2.3 共同注意視頻 在眼睛引導(dǎo)下的共同注意模式視頻中，3 組受試者 TFD、FFD、TVD、TGD、AGD指標(biāo)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其中ASD組、ADHD組均較 TD組差 （P＜0.05）， 而 ASD組與ADHD組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表2。在頭部引導(dǎo)下的共同注意模式視頻中，3組受試者TFD、FFD、TVD、TGD、AGD 指標(biāo)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其中 ASD 組較 TD 組差（P＜0.05），ASD組與ADHD組、ADHD組與TD組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表 2。

表2 ASD組、ADHD組、TD組受試者觀看共同注意模式視頻眼動(dòng)指標(biāo)

組內(nèi)比較眼睛引導(dǎo)和頭部引導(dǎo)共同注意各指標(biāo)，ADHD 組頭部引導(dǎo)下 TFD（Z=1.393，P=0.016）、TVD（Z=2.437，P=0.015）、TGD（Z=2.437，P=0.015）較眼睛引導(dǎo)下更好，ASD組、TD組兩種情況共同注意指標(biāo)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。

2.4 ASD、ADHD基于logistic回歸分析的眼動(dòng)診斷模型

2.4.1 ASD眼動(dòng)診斷模型 通過(guò)logistic回歸篩選眼動(dòng)指標(biāo)構(gòu)建的ASD診斷LR模型為log（P）=1.647＋0.000127×TFF頭部引導(dǎo)－0.000702× TFD眼睛引導(dǎo)。繪制ROC曲線見(jiàn)圖2。該模型對(duì)19例ASD患兒診斷陽(yáng)性14例，陰性5例；對(duì)31名TD兒童診斷陽(yáng)性3名，陰性28名。該模型靈敏度73.7%，特異度90.3%，準(zhǔn)確度84.0%。

圖2 診斷模型區(qū)分ASD和TD兒童的ROC曲線

2.4.2 ADHD眼動(dòng)診斷模型 通過(guò)logistic回歸篩選眼動(dòng)指標(biāo)構(gòu)建的ADHD診斷LR模型為log（P）=2.035-0.00259×TVD眼睛引導(dǎo)。 繪制 ROC 曲線見(jiàn)圖3。該模型對(duì)33例ADHD患兒診斷陽(yáng)性25例，陰性8例；對(duì)TD兒童診斷陽(yáng)性10名，陰性21名。其靈敏度75.8%，特異度67.7%，準(zhǔn)確度71.9%。

圖3 診斷模型區(qū)分ADHD和TD兒童的ROC曲線

3 討論

視覺(jué)搜索是個(gè)體在某背景中找到特定刺激的過(guò)程。在現(xiàn)實(shí)世界人們經(jīng)常需要通過(guò)視覺(jué)搜索在環(huán)境中獲取有價(jià)值的信息來(lái)決定接下來(lái)的言語(yǔ)和行為。已有研究表明ASD患者在視覺(jué)搜索任務(wù)中有更優(yōu)異的表現(xiàn)，其搜索用時(shí)更短[3-5]。然而，本研究的結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)ASD患兒的視覺(jué)搜索能力較TD兒童有優(yōu)勢(shì)，這與既往研究[3-5]結(jié)果不一致。原因可能是研究中采用的范式不同。同時(shí)還需考慮以下因素：本研究ASD組樣本量較??；刺激物的特征會(huì)影響ASD患者的搜索性能[6]；搜索模型會(huì)影響研究結(jié)果，目前的視覺(jué)搜索模型并不能完全與真實(shí)的社會(huì)場(chǎng)景相吻合。

與既往研究結(jié)果一致的是ADHD患兒的視覺(jué)搜索較TD兒童差，ADHD患者在進(jìn)行視覺(jué)搜索時(shí)由于注意力分散，其發(fā)現(xiàn)目標(biāo)物的速度通常慢于TD兒童，且對(duì)于目標(biāo)物的注視時(shí)間較TD兒童短[7]。另外，ADHD患者注意力不集中還表現(xiàn)為不能注意到事物的細(xì)節(jié)、粗心大意，本研究視覺(jué)搜索視頻中由于目標(biāo)物與干擾物都為字母“P”，僅僅字母的放置方向相反，對(duì)于ADHD患者來(lái)說(shuō)這樣細(xì)小的差異可能不足以引起其注意，故ADHD患者視覺(jué)搜索能力差的原因在于其注意力缺陷。

共同注意是通過(guò)跟隨和引導(dǎo)產(chǎn)生的關(guān)注，是兩個(gè)人對(duì)某一物體或者事件分享彼此的注意力，并能關(guān)注對(duì)方對(duì)這個(gè)物體或事件注意力的能力[8]。本研究中的視頻便是通過(guò)眼睛和頭部的轉(zhuǎn)向發(fā)起共同注意。

目前已有研究證明ASD患兒較TD兒童共同注意能力差，并且ASD患者共同注意的反應(yīng)和啟動(dòng)均較TD兒童延遲[9]。在本研究中無(wú)論是眼睛還是頭部引導(dǎo)下的共同注意都證實(shí)了ASD患者的共同注意較差。

共同注意能力與特定的視覺(jué)注意機(jī)制有關(guān)。注意包括脫離、轉(zhuǎn)移、固定3種成分。注意脫離是指注意從特定視覺(jué)刺激脫離，注意脫離不良意味著注意力黏性（黏性注意力）增加。黏性注意力會(huì)限制兒童探索和了解世界的能力，無(wú)法在視覺(jué)上流暢地轉(zhuǎn)移注意力，這將極大地限制兒童所要觀察和學(xué)習(xí)的內(nèi)容，并且可能對(duì)認(rèn)知能力產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響[10]。ASD的刻板行為、興趣狹窄可能是患者注意脫離不良所帶來(lái)的后果。換言之，共同注意能力差可能是導(dǎo)致ASD患者重復(fù)刻板行為及狹窄興趣的原因之一[11]。并且由于ASD患者缺乏與他人分享注意力的社會(huì)動(dòng)機(jī)[11]，使得ASD患兒更難與他人分享其注意力。在本研究結(jié)果中，ADHD組在眼睛引導(dǎo)下的共同注意較TD組差，而在頭部引導(dǎo)下與TD組和ASD組無(wú)明顯差異。注意力不集中為ADHD患者的主要癥狀，主要表現(xiàn)為有意注意不持久、注意轉(zhuǎn)換快、不能關(guān)注細(xì)節(jié)等。在本研究中ADHD患者在眼睛引導(dǎo)下共同注意較TD組差，而在頭部引導(dǎo)下則與TD組無(wú)明顯差異，這或許可以用ADHD患者關(guān)注細(xì)節(jié)能力差來(lái)解釋：因?yàn)檠矍蜣D(zhuǎn)動(dòng)幅度小，不足以引起ADHD患者的注意力，所以ADHD組眼睛引導(dǎo)的共同注意明顯較TD組差；而頭部運(yùn)動(dòng)幅度明顯，能明顯引起ADHD患者的注意力，所以在頭部引導(dǎo)的共同注意模式視頻中，ADHD患者的結(jié)果與TD組無(wú)明顯區(qū)別。且3組受試者組內(nèi)比較的結(jié)果也支持這一推論。

綜上，共同注意模式的眼動(dòng)指標(biāo)能對(duì)ASD與ADHD進(jìn)行區(qū)分，即在眼睛和頭部引導(dǎo)的共同注意下表現(xiàn)都較差的是ASD，僅在眼睛引導(dǎo)下表現(xiàn)差的是ADHD。進(jìn)一步采用logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)6項(xiàng)指標(biāo)中對(duì)ASD診斷有貢獻(xiàn)的是頭部引導(dǎo)TFF指標(biāo)、眼睛引導(dǎo)TFD指標(biāo)，對(duì)ADHD診斷有貢獻(xiàn)的是眼睛引導(dǎo)TVD指標(biāo)，而且構(gòu)建的模型診斷靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度均較高，為眼動(dòng)指標(biāo)用于ASD和ADHD的診斷提供了參考。未來(lái)研究需增加樣本量，優(yōu)化眼動(dòng)指標(biāo)選擇，進(jìn)一步探索眼動(dòng)特征的診斷價(jià)值。