JP2002515275A - 半レンズを用いて脳機能を訓練回復する方法 - Google Patents

半レンズを用いて脳機能を訓練回復する方法

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JP2002515275A JP2000549130A JP2000549130A JP2002515275A JP 2002515275 A JP2002515275 A JP 2002515275A JP 2000549130 A JP2000549130 A JP 2000549130A JP 2000549130 A JP2000549130 A JP 2000549130A JP 2002515275 A JP2002515275 A JP 2002515275A
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ゾルテン、エイ、ジェイ
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コンプリヘンシブ ニューロサイコロジカル サービシズ、エルエルシー
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Abstract

(57)【要約】 脳の対象部分を回復訓練する方法であって、視覚反応領域部分を選択的に暗く覆い、脳の特定部分の視覚を反応させるようにする半不透明の（５１、５３）半径方向の部分を有する半レンズ（５０）を使用する。この回復訓練は、患者の脳の対象部分において反応を起こさせるように構成した視覚タスク及び非視覚タスクを行うようにする。半レンズ（５０）は、透明性が徐々に増大する一連のレンズで使用し、患者の視覚系を完全視覚反応と再学習視覚反応との回復バランスを段階的に適合させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、脳機能を訓練回復することに関し、さらに詳しくは、この目的を達
成するための半レンズの使用に関する。
【０００２】 脳血管障害（卒中）、脳の非開放性損傷、脳の貫通創、及び侵入性増殖などの
脳損傷は、個人のそれぞれの環境における自立を維持する性能に大きく影響を及
ぼすさまざまな感覚／知覚障害及び他の認知障害を引き起こすことがある。この
傷害が後脳部、特に頭頂葉及び／又は後頭葉に生じると、視覚系の機能に変化が
生じる。これらの感覚／知覚障害は、所定視野で細部に対する軽度の不注意から
視覚情報の完全な喪失までのさまざまな程度の視覚刺激に対する不注意を伴う。
ある場合には、視野の知覚が完全に消失する。
【０００３】 視覚欠損患者の機能回復（リハビリテーション）には限界がある。ほとんどの
方法は、分断されている視野に対する集中的な特別の注意に向けた行動及び／又
は認知訓練が主である。この種類の機能回復の結果は奏功しているが、不十分で
ある。
【０００４】 不全片麻痺又は片麻痺のある卒中患者における運動機能を含むほとんどすべて
の他の脳機能において、注意が重要な役割を果たすことを示した最近の所見は、
脳損傷に関連した注意の改善が可能な方法が、多くの非視覚関連脳機能の回復に
有効であることを示している。また、一部の調査では、学習能力障害の最も一般
的な種類である、発育性読字障害の機能不全における半球性注意と視覚反応との
関係が確立された。
【０００５】 さらに、そのような脳機能の改善は、非医学的環境下の視覚訓練においても有
効と考えられる。例えば、野球の打者は、投球を判断してプレート上で立ってい
るときに、非対称視覚情報を用いる。投手と投球を把握し、捕手、球審、及び他
の気を散らすものを遮断した視野を分離することで、打撃成績が大幅に改善する
とみられる。
【０００６】 （背景技術） コンタクトレンズ、眼鏡などは、視覚欠損を矯正する目的や、傷害から眼を保
護するために、レンズ部分が不透明又は半不透明にされていることが周知である
。 ハレル（Harrell, E. H.）、クラマー・ストゥッツ（T. Kramer-Stutts）、及
びゾルテン（A. J. Zolten）は、「半視野（Hemifield）保護眼鏡（ゴーグル）
を用いた除右視野後の左視覚不注意のある患者の性能」、Journal of Rehabilit
ation（１９９５年１０月／１１月／１２月）、４６〜４９ページにおいて、非
不注意視野が遮断されているときに不注意視野に対する視覚入力による性能の改
善を開示している。また、ハレルらは、脳の片半球に対する視野の完全な遮断を
開示している。
【０００７】 ハレルらは、論文に記載された実験で使用された保護眼鏡上に遮断を提供する
ベルコ（Velcro）ストリップを調節することによる視野入力量の変更を開示して
いる。しかし、ハレルらは、視覚再訓練の過程で、半不透明部分などさまざまな
程度の不透明度の一連のレンズの使用を開示していない。 ハレルらは、将来においてコンタクトレンズを使用する方法が保護眼鏡よりは
好ましいと提案しているが、これは費用がかかり、おそらく機能回復訓練の実用
には無理であると結論づけている。
【０００８】 遮断部分を有するコンタクトレンズの使用上の問題の１つは、そのコンタクレ
ンズを回転せずに眼上に配置しなければならないことである。回転せずにコンタ
クトレンズの位置を維持するためのさまざまな技術が周知である。例えば、その
ような技術は、米国特許第４，３２４，４６１号；第５，４８３，３０４号；第
５，５０２，５１８号；及び第５，５７０，１４２号に開示されている。また、
不透明部分を有するコンタクトレンズを製造するためのさまざまな技術が周知で
ある。
【０００９】 （発明の開示） 本発明は、脳の特定部分への視覚入力を選択的に遮断する半レンズのコンタク
トレンズ製品を用いる方法である。ここで「半コンタクトレンズ」なる用語は、
不透明あるいは半透明材料で遮蔽された部分を有するコンタクトレンズを称する
ものとする。 脳の感覚遮断部の「暗く覆うこと（blinding）」は、すべての一次視覚情報の
反応を残りの脳の部分に強いる。この方法は、視野欠損の機能回復、脳機能の訓
練及び他の目的のために有用である。
【００１０】 例えば、一対のコンタクトレンズのそれぞれの左半分が不透明にされている場
合（例えば、各レンズの左半分に黒の非透明コンタクトレンズのプラスチックを
当てることにより）、視覚反応を脳の右半球に強制的に起こさせ、脳のその領域
を刺激する。不透明材料を用いて一対のコンタクトレンズのそれぞれの右半分を
遮断することにより、反対側の半球を刺激することになる。
【００１１】 全半球よりも多く又は少なく一対のコンタクトレンズのそれぞれの部分を選択
的に暗く覆うことにより脳の特定領域に絞りこむ。例えば、各レンズの特定の４
分の１部分を明るくさせたり、残りの３／４部分を不透明にさせることもできる
。したがって、コンタクトレンズの遮断部分のさまざまな組合せを用いて、脳の
特定部分に視覚反応を起こさせて刺激しうる。各コンタクトレンズは、回転する
ことなくレンズが眼に配置するよう重量配分するか、そのような構造をもたせる
。
【００１２】 視覚欠損のある患者の機能を回復する半レンズを用いたり、特定の視覚反応を
訓練する方法は、患者の脳の目的部分において反応を起こさせるように構成した
視覚タスク及び非視覚タスクを行うことからなる。段階的な一連の半レンズは、
不透明度が異なる半透明材料から構成され、患者の視覚系を段階的に完全視覚反
応と再学習視覚反応との回復バランスに適合させることができる。
【００１３】 したがって、本発明の目的は、遮断部分を有するコンタクトレンズ製品を用い
て、脳の対象領域に視覚反応を起こさせ、その対象領域の回復訓練を促進する方
法を提供することである。 さらに、本発明の目的は、徐々に不透明度が増大する一連のコンタクトレンズ
を使用し、患者の視覚を段階的に回復訓練に適合可能にするような方法を提供す
ることである。 本発明のこれら及び他の目的並びに利点は、以下に記載した添付の図面と共に
以下の好ましい実施例の詳細な説明の考察から明らかとなる。
【００１４】 （発明を実施するための最良の形態） 本発明ではコンタクトレンズ製品（『半レンズ』）を使用し、脳の特定対象部
分への視覚入力を選択的に遮断する。脳の感覚遮断部分を「暗く覆うこと」によ
り、残りの非遮断部分にすべての一次視覚情報の反応を強制する。この強制反応
の実例は、視覚の半怠慢及び／又は半不注意のほか、同側半盲を含む視野欠損の
回復に用いることができる。半レンズは、空間的注意、運動制御、記憶問題、言
語障害及び非対称脳外傷と関連した他の脳損傷問題を含む脳損傷に関連した他の
注意問題の回復にも用いることができる。
【００１５】 本発明の作用は図１を参考にして説明される。視覚は、脳の半球１０、２０の
両方に各眼３０、３１により独立して供給される。これにより、双眼の視覚及び
遠近感が得られる。各眼の外側視野は同側視覚皮質に視覚情報を投影し、各眼の
内側視野は反対側視覚皮質に視覚情報を投影する。 脳の損傷部分の集中的再訓練は、入ってくる視覚情報を脳の完全な半球に有効
に移動させる視覚遮断系の送達により行われる。
【００１６】 半レンズ５０は、各レンズの半径方向の部分に黒の非透明コンタクトレンズプ
ラスチックを「当てる」ことにより、視覚情報を除去するように設計されている
。「半径方向の部分」という用語は、本明細書中において、レンズの中心から外
側に放射状に広がる線により画成されるレンズの部分を指すものとされている。
各コンタクトレンズは、レンズが回転することなく配置し、遮断された外側と視
覚的に明瞭な側との間の分割線が垂直位置になるように確実に重量配分するが、
そのような構造を有するようにする。コンタクトレンズの非回転を達成する手段
は技術上周知である。
【００１７】 集中的な再訓練又は機能回復は、図１〜８を参考にして説明される。視神経３
２の損傷により、図２に図示したように損傷視神経の視野３７に対する影響が生
じる。左右いずれかの眼の視野の完全な喪失は、本発明の方法による治療にはな
じまない。しかし、図３Ａに示したように外側視野３４の喪失をもたらす視神経
交差３３への損傷は、図３Ｂに示したように内側視野上の遮断された半径方向の
部分３５を有する半レンズを使用し、外側視野３６に視覚反応を起こさせること
で治療しうる。
【００１８】 図４Ａに示したように視索３８への損傷又は図５Ａに示したように前頭頂葉３
９への損傷は、どの半球の特定視索が受傷するかによって、左右いずれかの視野
４３の喪失をもたらす。視野に対するこの種類の損傷の影響は、図４Ａ及び図５
Ａに示されている。このような損傷は、左右いずれかの遮断された半径方向の部
分５１を有する半レンズ５０を用いて、損傷視野４３に視覚反応を起こさせるこ
とによる本発明の方法により回復しうる。
【００１９】 後頭頂葉４０、４１の部分への損傷により、図６Ａ及び図７Ａに示したように
全半球よりも小さい視野５２の半径方向部分の喪失が生じることがある。図６Ｂ
及び図７Ｂにそれぞれ示したように半径方向部分５３を遮断する対応する半レン
ズ５０は、損傷視野５２に視覚反応を起こさせる。
【００２０】 図８に示したように両眼の視野５４の完全な喪失を生じる後頭葉４２への損傷
は、本発明の体とはなじみにくい。 半レンズを用いた患者の機能回復は、脳の損傷部分に反応を起こさせるように
構成された視覚タスク及び非視覚タスクにより行われる。視覚刺激は明らかに起
こるが、多峰性感覚刺激、半球特異的タスクの反応、及び半球特異的運動タスク
も、感覚遮断を介してむくな脳からの小さな干渉などの脳の損傷領域を刺激する
作用に含まれる。
【００２１】 各レンズの完全に不透明な半径方向部分６０の代わりに、図９〜１２に図示し
たように、不透明度を徐々に増大する段階で約９０％の入力遮断半径方向の部分
６１から約１０％の遮断半径方向の部分６２まで不透明度を変化しうる。一部の
半球特異的視覚情報を完全な視覚皮質へ到達させることにより、完全な視野が損
傷視野にある感覚／知覚構造を提供するともに、反対側視覚マッチングが起りう
る。このため、半不透明の半レンズを使用すれば、損傷視覚装置による反応視覚
情報に対する感覚強調の増大を可能にするとともに、その損傷感覚装置が予備視
野に配置された完全な視覚装置からの内部フィードバックを駆動させることを可
能にする。
【００２２】 上記のような段階的な一連の半透明材料で構成された半レンズにより、患者の
視覚系を完全視覚反応と再学習視覚反応との回復バランスを段階的に適合させる
ことができる。一部の患者は注意の改善及びこれらの半不透明コンタクトレンズ
の長期使用をつねに必要とするあるレベルの視覚遮断による安全性の改善が証明
され、また他の患者は完全に明瞭なレンズ部分６３までに再訓練しうることが証
明される。
【００２３】 産業上の利用可能性 不全片麻痺又は片麻痺のある卒中患者の運動機能を含むほとんどすべての他の
脳機能に対して注意が重要な役割を果たすことが最近判明しており、この事実に
より脳損傷に関連した注意を改善することが可能な方法が、多くの非視覚関連脳
機能の回復に有効であることが判る。また、ある調査により、学習能力障害の最
も一般的な種類である、発育性読字障害の機能不全における半球性注意と視覚反
応との関係が確立された。左半球機能に対する読字及び言語反応のほか、右半球
反応に向かう空間、演算及び社会的／感情的感性により、脳機能の特定領域を有
効に遮断分離する半レンズの使用は、有用な情報及び脳機能のより大きな理解力
の生成に有効であるとみられる。
【００２４】 （実施例） 卒中関連運動プログラミング問題の治療 不全片麻痺又は片麻痺のある卒中患
者における運動機能を含むほとんどすべての他の脳機能に対して注意が重要な役
割を果たすことが最近判明しており、この事実により脳損傷に関連した注意を改
善することが可能な方法が、多くの非視覚関連脳機能の回復に有効であることを
示している。物理及び職業療法を含む伝統機能回復療法と連携した補助装置とし
て用いられる半レンズは、半球特異的注意が不全片麻痺又は片麻痺、及び／又は
不使用と関連した拘縮を除去又は軽減する可能性に加えて、筋肉の正常状態並び
に制御、均衡、及び調整の回復を促進する潜在的可能性を有する。
【００２５】 発育性読字障害の治療 一部の調査では、学習能力障害の最も一般的な種類で
ある、発育性読字障害の機能不全における半球性注意と視覚反応との関係が確立
された。左半球機能に向かう読字及び言語反応とともに、左視野の選択的遮断に
より、読字における視覚記号コード解読のより有効な反応が得られる。
【００２６】 神経病学環境下の診断ツールとしての使用 難治性てんかん患者はしばしば和
田法として知られる特殊侵襲法を受ける。この方法では、患者の内頸動脈内にア
ミトールナトリウムを注入し、一方の半球を数分間、有効に「眠ら」せ、他方の
半球は機能的に正常のままにする。そして、神経病学専門家及び神経心理学専門
家は一連の認知試験を行い、発作疾患の病巣を分離する処置において完全な半球
の機能の完全性を評価することができる。この方法はしばしば非予測性であり、
麻酔は一時的であるため、採集用に入手可能なデータの量は限られている。半レ
ンズにより、神経病学専門家及び神経心理学専門家は、薬物誘導性の心理状態の
変化により生じる時間の拘束や混乱を伴うことなく、半球性能の同様の分離を評
価することができる。
【００２７】 半レンズは、標準の脳波（ＥＥＧ）法の有用な補助として、てんかんの診断に
も用いることができよう。脳の電気的活動を検知記録する頭蓋構造周囲に配置し
た外部電極を利用するこの非侵襲的神経診断法は、患者がリズム性の閃光露光に
よる光刺激を受けることを典型的に必要とする。半レンズを用いて、選択的に視
野を遮断することにより、各半球における脳の電気的活動をさらに分離できると
考えられる。また、脳の活動が特異的刺激に対して記録されるＥＥＧの誘発電位
変形において、半レンズの使用により露光半球の機能のほか、脳梁上及び感覚遮
断を有する半球内への脳の活動を統合できるとみられる。
【００２８】 認知技能の機能的評価における使用 神経心理学専門家は半レンズを用いて、
遮断視野と同時に起こるか、又は干渉するかのいずれかである情報を選択的に示
すことにより、半球機能を機能的に評価することができる。これらの方法は、情
報の獲得及び獲得との環境における各半球の役割の明確化に有用と言える。
【００２９】 成績増強訓練 半レンズは非医学的環境下での視覚訓練においても有効と考え
られる。例えば、野球の打者は、投球を判断しながらプレート上に立っていると
きに、非対称視覚情報を用いる。投手と投球を把握し、捕手、球審、及び他の気
を散らすものを遮断する視野を分離することは、打撃成績を大幅に改善するとみ
られる。ゴルファーもボールのティーアップで始まるベクトル線の背後で起こる
視覚不注意から干渉を制限する半レンズの使用から利点が得られる。テニス競技
者は半レンズを用いて、バックハンド実行時の視覚トラッキングや集中に役立て
ることができる。
【００３０】 調査ツールとしての使用 読字及び言語に関連した左半球の特殊化のほか、空
間、演算及び社会的／感情的感性が右半球反応に向かう。脳機能の特定領域を有
効に遮断分離する半レンズの使用は、有用な情報の生成及び脳機能のより大きな
理解に有効であるとみられる。
【００３１】 本発明は、添付のクレームに記載された本発明の完全な範囲を例示するだけで
、これを限定することが意図されていないいくつかの好ましく、別の実施例を参
考にして説明されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 視覚反応に関係した脳のさまざまな部分を有する人の脳を示す眼の中心軸を通
る水平（冠状）断面図である。
【図２】 視神経への損傷の結果として左右の視野に対する影響を示す概略図である。
【図３Ａ】 視神経交差への損傷の結果として左右の視野に対する影響を示す概略図である
。
【図３Ｂ】 図３Ａに図式的に示した損傷領域に対して視覚反応を起こさせるための遮断領
域のある一対のコンタクトレンズを示す正面図である。
【図４Ａ】 視索への損傷の結果として左右の視野に対する影響を示す概略図である。
【図４Ｂ】 図３Ａに図式的に示した損傷領域に対して視覚反応を起こさせるための遮断領
域のある一対のコンタクトレンズを示す正面図である。
【図５Ａ】 前頭頂葉への損傷の結果として左右の視野に対する影響を示す概略図である。
【図５Ｂ】 図３Ａに図式的に示した損傷領域に対して視覚反応を起こさせるための遮断領
域のある一対のコンタクトレンズを示す正面図である。
【図６Ａ】 図３Ａに図式的に示した損傷領域に対して視覚反応を起こさせるための遮断領
域のある一対のコンタクトレンズを示す正面図である。
【図６Ｂ】 図３Ａに図式的に示した損傷領域に対して視覚反応を起こさせるための遮断領
域のある一対のコンタクトレンズを示す正面図である。
【図７Ａ】 図６Ａ及び図６Ｂの損傷部位後部の後前頭葉部分への損傷の結果として左右の
視野に対する影響を示す概略図である。
【図７Ｂ】 図３Ａに図式的に示した損傷領域に対して視覚反応を起こさせるための遮断領
域のある一対のコンタクトレンズを示す正面図である。
【図８】 後頭葉への損傷の結果として左右の視野に対する影響を示す概略図である。
【図９】 最大の不透明度を有する遮断領域のある一対のコンタクトレンズを示す正面図
である。
【図１０】 高い不透明度を有する遮断領域のある一対のコンタクトレンズを示す正面図。
【図１１】 低い不透明度を有する遮断領域のある一対のコンタクトレンズを示す正面図。
【図１２】 最小の不透明度を有する遮断領域のある一対のコンタクトレンズを示す正面図
。
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１１月３０日（２０００．１１．３０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項２４】 遮断領域がレンズの瞳領域における非遮断領域との境界を
有し、境界はレンズが患者の眼に装着されているときに、境界が実質的に垂直に
なるようにコンタクトレンズ上に配置されている請求項２３のコンタクトレンズ
キット。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１１月１９日（２００１．１１．１９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項６】 前記遮断領域が前記コンタクトレンズの半径方向部分を複数
有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】 前記半径方向の部分が前記コンタクトレンズの１８０度より
も実質的に大きく遮断する請求項６の方法。
【請求項８】 前記半径方向の部分が前記コンタクトレンズの１８０度より
も実質的に小さく遮断する請求項６の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 患者の脳の対象領域を訓練回復する方法において、 ａ）患者の各眼にコンタクトレンズを配置するステップであって、前
    記コンタクトレンズが脳の対象領域に視覚反応を強いるように選択された遮断領
    域を有し、前記遮断領域が脳の非対象領域で行われる一部の視覚反応を可能にす
    る不透明度を有するステップと、 ｂ）患者に視覚及び非視覚上のタスクを行わせて脳の対象領域を刺激
    させるステップと、 ｃ）徐々に不透明度がそれぞれ増大する遮断領域を有するコンタクト
    レンズをそれぞれ用いて、ステップ（ａ）とステップ（ｂ）を反復することによ
    り段階的に患者の視覚反応を適合させるステップとを含む方法。
  2. 【請求項２】 前記遮断部分が前記コンタクトレンズの半径方向部分を含む
    請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 前記遮断部分の前記不透明度が９０％と１０％の間である請
    求項２の方法。
  4. 【請求項４】 前記コンタクトレンズがさらに患者の眼上の前記コンタクト
    レンズの回転を予防するための手段を含む請求項３の方法。
  5. 【請求項５】 前記半径方向の部分が前記コンタクトレンズの１８０度より
    も実質的に大きく遮断する請求項２の方法。
  6. 【請求項６】 前記半径方向の部分が前記コンタクトレンズの１８０度より
    も実質的に小さく遮断する請求項２の方法。
JP2000549130A 1998-05-18 1998-12-17 半レンズを用いて脳機能を訓練回復する方法 Pending JP2002515275A (ja)

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US09/080,748 US5886769A (en) 1998-05-18 1998-05-18 Method of training and rehabilitating brain function using hemi-lenses
US09/080,748 1998-05-18
PCT/US1998/027508 WO1999059461A1 (en) 1998-05-18 1998-12-17 Method of training and rehabilitating brain function using hemi-lenses

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