高度近视患者黄斑区视网膜光敏感度的变化
吴秋艳, 陈绮, 谭凡, 程丹, 沈梅晓, 瞿佳
325027 温州医科大学附属眼视光医院
通信作者:瞿佳,Email:13806898805@163.com
摘要

目的 通过微视野计测量比较高度近视患者与低度近视及正视者黄斑部各区域视网膜光敏感度的分布及差异。方法 描述性研究。选择2015年11月至2016年5月来温州医科大学附属眼视光医院视光门诊就诊的患者及在校学生志愿者共61例(61眼),其中高度近视31例(31眼)作为高度近视组,低度近视及正视30例(30眼)作为对照组。通过微视野计测量黄斑区20°范围视网膜光敏感度,并按照早期糖尿病视网膜病变治疗研究进行3分环(中央区、内环、外环)和9分区(A1~A9)记录分析。采用独立样本 t检验比较2组各区域的视网膜光敏感度差异,采用Pearson相关分析对视网膜光敏感度与眼轴长度(AL)的相关性进行分析。结果 高度近视组平均视网膜光敏感度较对照组低( t=4.60, P<0.001)。3分环中,高度近视组在内环( t=3.30, P=0.002)和外环( t=3.63, P=0.001)视网膜光敏感度较对照组低。9分区中,高度近视组在A2( t=2.02, P=0.047)、A4( t=3.68, P=0.001)、A5( t=3.05, P=0.004)、A6( t=2.17, P=0.034)、A7( t=2.49, P=0.016)、A8( t=3.40, P=0.002)、A9( t=4.35, P<0.001)区视网膜光敏感度较对照组低。黄斑区平均视网膜光敏感度与AL呈负相关( r=-0.477, P<0.001)。结论 矫正视力正常的高度近视患者黄斑区视网膜光敏感度下降,且外环下降更明显。视网膜光敏感度的下降可能与AL的延长有关。

关键词: 高度近视; 黄斑区; 视网膜光敏感度; 微视野计
Retinal light sensitivity in different areas of the macula in high myopia
WU Qiuyan, CHEN Qi, TAN Fan, CHENG Dan, SHEN Meixiao, QU Jia
Eye Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou 325027, China
Corresponding author: QU Jia, Email: 13806898805@163.com
Abstract

Objective To investigate difference of retinal light sensitivity between high myopia subjects and low myopia to emmetropia subjects in the macular areas.Methods This descriptive study enrolled subjects from the Department of Optometry, Eye Hospital of Wenzhou Medical University, and campus volunteers, from November 2015 to May 2016. Clinical data were recorded and the subjects were divided into a high myopia group with 31 cases (31 eyes) and a control group with 30 cases (30 eyes). Retinal light sensitivity was measured in the central 20° of the macula using a microperimeter. The macular area covered by the microperimeter was divided into three rings, including central, inner, and outer rings. The rings were further divided into nine areas (A1-A9). Data in each area were compared by independent t-test between the two groups. The relationship between retinal light sensitivity and axial length was assessed by Pearson correlation analysis.Results The average retinal light sensitivity of the macula was reduced in the high myopia group compared to the control group ( t=4.60, P<0.001). In the inner and outer rings, the retinal light sensitivity of the high myopia group was reduced ( t=3.30, P=0.002; t=3.63, P=0.001 respectively). For all three rings, the sensitivity was reduced in A2 ( t=2.02, P=0.047), A4 ( t=3.68, P=0.001), A5 ( t=3.05, P=0.004), A6 ( t=2.17, P=0.034), A7 ( t=2.49, P=0.016), A8 ( t=3.40, P=0.002), and A9 ( t=4.35, P<0.001). Retinal sensitivity was inversely correlated with the axial length ( r=-0.477, P<0.001).Conclusion Retinal sensitivity of the macular area was reduced in high myopia subjects with normal corrected visual acuity. The decreased sensitivity was more obvious in the outer ring and was correlated with increased axial length.

Keyword: High myopia; Macular area; Retinal light sensitivity; Microperimeter

高度近视是青少年人群中发病率最高的眼科疾病, 在全球范围内发病率逐渐增高, 在亚洲地区尤为明显[1, 2]。高度近视的并发症常伴一系列眼底损害[3, 4, 5], 是导致低视力及致盲的主要原因[6, 7]。传统上使用最佳矫正视力(BCVA)来评估高度近视患者的视功能改变, 但在实际情况中, 病程较长的高度近视患者早期通常仍能保持良好的中心矫正视力, 而当矫正视力下降时往往眼底的不可逆性病变已经发生[8, 9]。因此, 需要一种更灵敏的探测手段来评估高度近视患者的视功能变化, 以了解近视进程早期视功能的变化特点。

近年来, MP-1微视野计广泛用于黄斑水肿、早期年龄相关性黄斑变性(Age-related macular degeneration, AMD)等各类视网膜疾病的功能评估[10, 11, 12]。MP-1可以将眼底彩照与视野变化匹配, 使视网膜光敏感性的功能变化与眼底结构位置形成精确对应, 同时, 该检查分辨率达到0.6° , 比传统的视野检查技术能更快发现微小暗点, 因此MP-1视网膜敏感度被认为是评估黄斑微小视功能变化的可靠指标[12]

本研究旨在通过微视野计测量比较高度近视患者与低度近视、正视者黄斑部视网膜光敏感度的分布及差异, 并探寻其与眼轴长度(Axial length, AL)的相关性。

1 对象与方法
1.1 对象

纳入标准:①年龄19~35岁; ②高度近视组等效球镜度(SE)为-12.00~-6.00 D, 对照组SE为-3.00~+0.50 D; ③散光度< -1.50 D, 双眼屈光参差< 1.00 D; ④BCVA> 1.0。

排除标准:①眼压大于21 mmHg(1 mmHg= 0.133 kPa); ②明显黄斑部病变; ③有或曾有眼部器质性病变, 眼部外伤史及手术史; ④既往全身疾病史。

选择2015年11月至2016年5月来温州医科大学附属眼视光医院视光门诊就诊的患者及在校学生志愿者, 其中高度近视者作为高度近视组, 低度近视及正视者作为对照组。本研究遵循赫尔辛基宣言, 已获得温州医科大学附属眼视光医院伦理委员会的批准, 所有受试者均签署知情同意书。

1.2 眼科检查

所有受试者经病史采集后进行了系统全面的基本眼科检查, 包括:裂隙灯显微镜检查、主觉验光及BCVA检查、眼压测量(非接触眼压计)和AL测量(IOL Master, 德国Carl Zeiss公司)。其中AL每眼测量5次, 相差大于0.12 mm者重新测定, 取平均值。上述操作由同一人完成。

1.3 微视野计检查

所有受试者均在非散瞳情况下采用微视野计(MP-1, 意大利Nidek公司)进行眼底成像和微视野检查。受检眼统一选择右眼。检测范围选用黄斑20° , 刺激点数76点。选用4-2模式, 固视视标为红色十字Goldmann Ⅲ 号视标, 亮度为0~20 dB, 背景光亮度为1.27 cd/m2。仪器对-15~+10 D范围屈光度自动调焦。受试者在暗室内适应10 min, 进行10 s预试验后开始检测。检测过程中嘱患者尽可能固视十字中心, 如发现光标闪烁则按键应答, 系统可以自动追踪并补偿眼球运动造成的眼位偏移, 并使光标可以准确地投射到预定位置。系统自动计算受检眼黄斑20° 范围内视网膜各点光敏感度, 2° 、4° 范围内固视率, 上述结果通过程序引导可叠加在眼底图像上。根据Fujii等[13]的观点选取固视稳定受试者的视网膜敏感度图像, 按照早期糖尿病视网膜病变治疗研究(Early treatment diabetic retinopathy study, ETDRS)分成3个环(中央区、内环、外环)及9个区(A1:中央区; A2:内上方区; A3:内鼻侧区; A4:内下方区; A5:内颞侧区; A6:外上方区; A7:外鼻侧区; A8:外下方区; A9:外颞侧区)。见图1

图1 黄斑中心20° 范围内视网膜敏感度分区。3分环包括:中心区, 黄斑中心区直径1 mm; 内环, 黄斑直径1~3 mm; 外环, 黄斑直径3~6 mm。9分区包括:A1, 黄斑中心直径1 mm; A2, 黄斑内环上方; A3, 黄斑内环鼻侧; A4, 黄斑内环下方; A5, 黄斑内环颞侧; A6, 黄斑外环上方; A7, 黄斑外环鼻侧; A8, 黄斑外环下方; A9, 黄斑外环颞侧Figure 1 Regional analysis of the central 20° of the macula. The region was divided into three rings. The central area was a 1-mm diameter circle centered on the fovea. The inner ring bordered on the central area and had a 3-mm outer diameter. The outer ring bordered on the inner ring and had a 6-mm diameter. The rings were divided into nine areas: A1, the central area; A2, inner superior area; A3, inner nasal area; A4, inner inferior area; A5, inner temporal area; A6, outer superior area; A7, outer nasal area; A8, outer inferior area; A9, outer temporal area.

1.4 统计学方法

描述性研究。采用SPSS 19.0软件进行数据分析。2组间数据比较采用独立样本t检验。视网膜敏感度与AL的相关性分析采用Pearson相关分析。以P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 一般情况

共纳入61例受试者, 其中高度近视组31例(31眼), SE为-12.00~-6.00 D, 平均(-8.03± 1.52)D, AL为24.57~29.84 mm, 平均(26.72± 0.87)mm。对照组30例(30眼), SE为-3.00~+0.50 D, 平均(-0.89± 1.13)D, AL为22.11~25.69 mm, 平均(3.98± 0.91)mm。2组间年龄和性别差异均无统计学意义。见表1

表1 对照组与高度近视组一般情况 Table 1 Demographics of the control and high myopia groups
2.2 高度近视组与对照组视网膜光敏感度的分布及差异

高度近视组[(18.60± 0.73)dB]黄斑区20° 范围内的平均视网膜敏感度显著低于对照组[(19.26± 0.33)dB](t=4.60, P< 0.001)。相较于对照组, 高度近视组视网膜光敏感度在内环(t=3.30, P=0.002)、外环(t=3.63, P=0.001)均显著降低, 内环较对照组降低1.88%, 外环较对照组降低3.20%。2组间中央区视网膜敏感度差异无统计学意义。对照组和高度近视组视网膜光敏感度均在内环最高, 分别为(19.76± 0.32)dB 和(19.39± 0.54)dB。见表2图2。相较于对照组, 高度近视组视网膜敏感度在A2(t=2.02, P=0.047), A4(t=3.68, P=0.001), A5(t=3.05, P=0.004), A6(t=2.17, P=0.034), A7(t=2.49, P=0.016), A8(t=3.40, P=0.002), A9(t=4.35, P< 0.001)区均明显降低。A1、A3区视网膜敏感度2组间差异均无统计学意义(P> 0.05)。见表3, 图2

表2 对照组和高度近视组在3分环中视网膜光敏感度差异(dB, Table 2 Retinal light sensitivity (dB) in the three rings of the two groups ()
表3 对照组和高度近视组在9分区中视网膜光敏感度差异(dB, Table 3 Difference of retinal light sensitivity (dB) between the control and high myopia groups in the nine areas ()

图2 对照组和高度近视组黄斑区视网膜光敏感度分布图及差异图。左图, 3分环; 右图, 9分区Figure 2 Distribution map of macular retinal light sensitivity in the control and high myopia groups. Left, the three rings; Right, the nine areas.

2.3 视网膜光敏感度与AL的相关性

黄斑区平均视网膜光敏感度与AL呈负相关(r=-0.477, P< 0.001), 其中内环(r=-0.377, P=0.003)、外环(r=-0.375, P=0.003)视网膜光敏感度与AL呈负相关, 中央区平均视网膜光敏感度与AL无相关性。9分区各区中视网膜光敏感度与AL相关性分析显示:A4(r=-0.302, P=0.018)、A5(r=-0.412, P=0.001)、A6(r=-0.259, P=0.044)、A8(r=-0.308, P=0.016)、A9(r=-0.474, P< 0.001)区视网膜光敏感度与AL呈负相关, 其余区域视网膜光敏感度与AL均无相关性。见图3

图3 视网膜光敏感度与眼轴长度相关性的散点图(61眼)Figure 3 Scatter plots showing the association between retinal light sensitivity and axial length (61 eyes).

3 讨论

中国是近视大国, 高度近视多发于青年人群, 发病率的上升会影响我国劳动力乃至生产力的发展[4]。临床上对近视患者黄斑部已形成的病理性退行性病变尚无有效逆转手段, 因此早期发现隐匿性眼底改变显得尤为重要。本研究通过对BCVA正常的高度近视患者黄斑部不同区域视网膜光敏感度研究发现, 高度近视患者视网膜光敏感度功能下降早于视力变化, 并且存在区域性特点, 且视网膜光敏感度的下降和AL的增长有关。

本研究发现高度近视患者存在视网膜光敏感度的下降, 并且外环区下降程度更重。推测高度近视眼在视力发生改变之前已存在眼底结构功能的受损, 同时由于外环区神经和大血管的缺乏, 损伤呈由外向内向心性进展趋势。在动物实验的研究中已证实, 在近视模型中, 眼底的退行性改变如视细胞的密度降低最早发生在视网膜周边部[14]。在活体人眼中, Liu等[15]采用高分辨率光学相干断层扫描(OCT)检查高度近视患者, 发现高度近视眼外环区内核层及外核层厚度均明显降低。本研究还发现, 2组在A1和A3区视网膜光敏感度无明显差异, 推测可能是由于眼底存在斑盘束特殊的解剖结构, 从而在近视进展过程中对黄斑中心区光线传导通路起到保护作用[16, 17]。Gella等[18]通过对29只高度近视眼和29只正视眼测量视网膜光敏感度发现, 高度近视患者存在平均视网膜敏感度降低。Qin等[19]发现高度近视患者和老龄患者都存在黄斑10° 范围内视网膜光敏感度的降低。本研究结果和之前的研究结果基本一致, 并在之前研究的基础上包含了外环区更大范围(黄斑中心20° 范围)的视网膜光敏感度研究, 发现视网膜光敏感度在外环区下降的百分比更大。

视网膜光敏感度和AL的相关性分析显示, 视网膜光敏感度的下降和AL的延长有关。推测可能是由于AL的延长引起视网膜拉伸变形进而导致视网膜光敏感度功能损害。动物实验中发现高度近视眼组织病理学出现视网膜色素上皮细胞排列紊乱、视网膜神经上皮层变薄、视杆细胞外节延长、视锥细胞外节破坏等改变[20, 21]。这些解剖学上的改变可能引起光传导通路的异常, 从而导致视网膜光敏感度的降低。活体研究发现, 外环区视网膜厚度明显变薄并与AL呈负相关[15, 22]。Lam等[22]发现A9区视网膜厚度与SE和AL的相关性较其他区域更大。Qin等[19]研究显示, 在黄斑中心10° 范围内视网膜光敏感度下降与AL相关。本研究结果与其基本相符。

本研究选取19~35岁年龄段人群为研究对象。首先是由于高度近视在青年人群中发生率高, 且青年高度近视患者中黄斑部病变不明显[23], 黄斑部功能异常易被忽视。另外, 将年龄限定在一定范围是由于前人研究表明黄斑区平均视网膜敏感度与年龄、屈光度相关, 而与性别、种族无相关性[24, 25]。前人通过黄斑区视网膜电图检查发现, 在非病理性高度近视眼中a波反应密度降低, 说明了高度近视早期存在视细胞的功能受损[26, 27]。但黄斑区视网膜电图检查过程中快速的眼球运动会导致放大器饱和和基线漂移, 导致误差的发生。我们选用微视野计可以自动追踪并补偿眼球运动造成的眼底位置偏斜, 使光标可以准确地投射在预定位置, 并且可以更加敏感地发现传统视野计无法检测的暗点, 从而得到更准确的黄斑部视网膜功能变化。

本研究仍存在一定的局限性, 首先, 缺少纵向随访资料, 无法对高度近视患者近视进展过程中各区域视网膜光敏感度变化发生的先后顺序进行准确描述。其次, 本研究未纳入中度近视组, 做相关性分析时会存在一定误差。另外, 本研究仅对高度近视功能改变进行描述, 缺乏结构指标, 后续将完善视网膜结构功能指标的测量并探寻其内在联系。

综上, BCVA正常的高度近视患者黄斑区视网膜光敏感度降低, 且外环降低趋势更为明显。高度近视眼视网膜光敏感度的下降可能与眼轴的拉长导致眼球后极部结构改变有关。

利益冲突申明 本研究无任何利益冲突

作者贡献声明 吴秋艳:参与实验设计、资料收集、数据分析、论文撰写及对编辑部修改意见进行修改。谭凡、程丹:参与实验设计、资料收集。陈绮、沈梅晓、瞿佳:参与选题、设计和修改论文的结果、结论

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] Holden BA, Fricke TR, Wilson DA, et al. Global Prevalence of Myopia and High Myopia and Temporal Trends from 2000 through 2050[J]. Ophthalmology, 2016, 123(5): 1036-1042. DOI: 10.1016/j.ophtha.2016.01.006. [本文引用:1]
[2] Pan CW, Ramamurthy D, Saw SM. Worldwide prevalence and risk factors for myopia[J]. Ophthalmic Physiol Opt, 2012, 32(1): 3-16. DOI: 10.1111/j.1475-1313.2011.00884.x. [本文引用:1]
[3] Verkicharla PK, Ohno-Matsui K, Saw SM. Current and predicted demographics of high myopia and an update of its associated pathological changes[J]. Ophthalmic Physiol Opt, 2015, 35(5): 465-475. DOI: 10.1111/opo.12238. [本文引用:1]
[4] Xu L, Li Y, Wang S, et al. Characteristics of highly myopic eyes: the Beijing Eye Study[J]. Ophthalmology, 2007, 114(1): 121-126. DOI: 10.1016/j.ophtha.2006.05.071. [本文引用:2]
[6] Xu L, Wang Y, Li Y, et al. Causes of blindness and visual impairment in urban and rural areas in Beijing: the Beijing Eye Study[J]. Ophthalmology, 2006, 113(7): 1134. e1-11. DOI: 10.1016/j.ophtha.2006.01.035. [本文引用:1]
[7] Iwase A, Araie M, Tomidokoro A, et al. Prevalence and causes of low vision and blindness in a Japanese adult population: the Tajimi Study[J]. Ophthalmology, 2006, 113(8): 1354-1362. DOI: 10.1016/j.ophtha.2006.04.022. [本文引用:1]
[8] Hsu WM, Cheng CY, Liu JH, et al. Prevalence and causes of visual impairment in an elderly Chinese population in Taiwan: the Shihpai Eye Study[J]. Ophthalmology, 2004, 111(1): 62-69. DOI: 10.1016/j.ophtha.2003.05.011. [本文引用:1]
[9] Ohno-Matsui K, Kawasaki R, Jonas JB, et al. International photographic classification and grading system for myopic maculopathy[J]. Am J Ophthalmol, 2015, 159(5): 877-883. e7. DOI: 10.1016/j.ajo.2015.01.022. [本文引用:1]
[10] Okada K, Yamamoto S, Mizunoya S, et al. Correlation of retinal sensitivity measured with fundus-related microperimetry to visual acuity and retinal thickness in eyes with diabetic macular edema[J]. Eye (Lond), 2006, 20(7): 805-809. DOI: 10.1038/sj.eye.6702014. [本文引用:1]
[11] Wu Z, Ayton LN, Luu CD, et al. Relationship between retinal microstructures on optical coherence tomography and microperimetry in age-related macular degeneration[J]. Ophthalmology, 2014, 121(7): 1445-1452. DOI: 10.1016/j.ophtha.2014.01.025. [本文引用:1]
[12] Vujosevic S, Midena E, Pilotto E, et al. Diabetic macular edema: correlation between microperimetry and optical coherence tomography findings[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2006, 47(7): 3044-3051. DOI: 10.1167/iovs.05-1141. [本文引用:2]
[13] Fujii GY, de Juan E, Sunness J, et al. Patient selection for macular translocation surgery using the scanning laser ophthalmoscope[J]. Ophthalmology, 2002, 109(9): 1737-1744. [本文引用:1]
[14] Resnikoff S, Pascolini D, Mariotti SP, et al. Global magnitude of visual impairment caused by uncorrected refractive errors in 2004[J]. Bull World Health Organ, 2008, 86(1): 63-70. [本文引用:1]
[15] Liu X, Shen M, Yuan Y, et al. Macular Thickness Profiles of Intraretinal Layers in Myopia Evaluated by Ultrahigh-Resolution Optical Coherence Tomography[J]. Am J Ophthalmol, 2015, 160(1): 53-61. e2. DOI: 10.1016/j.ajo.2015.03.012. [本文引用:2]
[16] Huynh SC, Wang XY, Rochtchina E, et al. Peripapillary retinal nerve fiber layer thickness in a population of 6-year-old children: findings by optical coherence tomography[J]. Ophthalmology, 2006, 113(9): 1583-1592. DOI: 10.1016/j.ophtha.2006.02.067. [本文引用:1]
[17] Leung CK, Mohamed S, Leung KS, et al. Retinal nerve fiber layer measurements in myopia: An optical coherence tomography study[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2006, 47(12): 5171-5176. DOI: 10.1167/iovs.06-0545. [本文引用:1]
[18] Gella L, Raman R, Sharma T. Evaluation of in vivo human retinal morphology and function in myopes[J]. Curr Eye Res, 2011, 36(10): 943-946. DOI: 10.3109/02713683.2011.599105. [本文引用:1]
[19] Qin Y, Zhu M, Qu X, et al. Regional macular light sensitivity changes in myopic Chinese adults: an MP1 study[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2010, 51(9): 4451-4457. DOI: 10.1167/iovs.09-4642. [本文引用:2]
[20] Ikuno Y, Tano Y. Retinal and choroidal biometry in highly myopic eyes with spectral-domain optical coherence tomography[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2009, 50(8): 3876-3880. DOI: 10.1167/iovs.08-3325. [本文引用:1]
[21] Li KY, Tiruveedhula P, Roorda A. Intersubject variability of foveal cone photoreceptor density in relation to eye length[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2010, 51(12): 6858-6867. DOI: 10.1167/iovs.10-5499. [本文引用:1]
[22] Lam DS, Leung KS, Mohamed S, et al. Regional variations in the relationship between macular thickness measurements and myopia[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2007, 48(1): 376-382. DOI: 10.1167/iovs.06-0426. [本文引用:2]
[23] Chen SJ, Cheng CY, Li AF, et al. Prevalence and associated risk factors of myopic maculopathy in elderly Chinese: the Shihpai eye study[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2012, 53(8): 4868-4873. DOI: 10.1167/iovs.12-9919. [本文引用:1]
[24] Weingessel B, Sacu S, Vécsei-Marlovits PV, et al. Interexaminer and intraexaminer reliability of the microperimeter MP-1[J]. Eye (Lond), 2009, 23(5): 1052-1058. DOI: 10.1038/eye.2008.237. [本文引用:1]
[25] Shah VA, Chalam KV. Values for macular perimetry using the MP-1 microperimeter in normal subjects[J]. Ophthalmic Res, 2009, 41(1): 9-13. DOI: 10.1159/000162111. [本文引用:1]
[26] Song AP, Yu T, Wang JR, et al. Multifocal electroretinogram in non-pathological myopic subjects: correlation with optical coherence tomography[J]. Int J Ophthalmol, 2016, 9(2): 286-291. DOI: 10.18240/ijo.2016.02.21. [本文引用:1]
[27] 汪晖, 吴星伟, 朱剑锋, . 高度近视眼黄斑部视网膜厚度及多焦视网膜电图的测定分析[J]. 眼视光学杂志, 2008, 10(5): 332-334. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1674-845X.2008.05.004. [本文引用:1]