进展性近视与正视儿童眼调节功能特征比较
陈云云1,2, 丁程璐1,2, 张川川1,2, 保金华1,2, BjörnDrobe2,3, 陈浩1,2
1温州医科大学眼视光学院 325027
2温州医科大学-依视路联合国际研究中心 325027
3依视路亚太区研发中心,新加坡 339346
通讯作者:陈浩(ORCID:0000-0002-8594-5630),Email:chenhao@mail.eye.ac.cn

第一作者:陈云云(ORCID:0000-0002-3681-7739),Email:shliagoodluck@163.com

摘要

目的 比较儿童进展性近视眼与正视眼的调节功能特征,探讨调节对近视的潜在影响。方法 病例对照研究。选择2015年12月至2016年5月于温州医科大学附属眼视光医院就诊的68例儿童,进展性近视组[(等效球镜度(SE)≤-0.75 D)]与正视组(+0.50 D≥SE≥-0.50 D)各34例,测量内容包括主观调节幅度、远距调节灵活度及调节刺激-反应曲线(ASRC)。采用独立样本 t检验比较2组间调节功能的差异。结果 正视组、进展性近视组SE分别为(0.18±0.28)D、 (-2.88±1.03)D,差异有统计学意义( t=-16.72, P<0.001)。进展性近视组的主观调节幅度低于正视组( t=-2.22, P=0.03)。2组间的远距调节灵活度与ASRC斜率差异均无统计学意义( t=-0.82, P=0.41; t=1.58, P=0.12)。进展性近视组和正视组在0~6 D调节刺激范围的调节滞后面积分别为(7.35±1.54)D2、 (6.48±1.05)D2 t=2.74, P=0.01);且在不同调节刺激水平下(1、2、3、4、5 D),进展性近视比正视眼的调节滞后量大( t=2.40、2.78、2.79、2.49、2.12, P<0.05)。而进展性近视组在6 D刺激水平的调节滞后量比正视组稍高,但差异无统计意义( t=1.83, P=0.07)。结论 儿童进展性近视眼的调节反应特征与正视眼不完全一致,其中进展性近视眼的调节滞后量高于正视眼,提示调节滞后可能在近视发生中具有一定的作用。

关键词: 儿童; 进展性近视; 正视; 调节
Comparison of Accommodative Parameters between Progressive Myopic and Emmetropic Children
Yunyun Chen1,2, Chenglu Ding1,2, Chuanchuan Zhang1,2, Jinhua Bao1,2, Björn Drobe2,3, Hao Chen1,2
1School of Ophthalmology and Optometry, Wenzhou Medical University, Wenzhou 325027, China
2WEIRC, WMU-Essilor International Research Centre, Wenzhou 325027, China;
3R&D Optics Asia, Essilor International, Singapore 339346
Corresponding author:Hao Chen, School of Ophthalmology and Optometry, Wenzhou Medical University, Wenzhou 325027, China; WEIRC, WMU-Essilor International Research Centre, Wenzhou 325027, China (Email: chenhao@mail.eye.ac.cn)
Abstract

Objective: To investigate differences in accommodative parameters between progressive myopic and emmetropic children, and to determine the potential role of accommodation in myopia.Methods: Thirty-four children with progressive myopia (SE of -0.75 D or more) and 34 children with emmetropia (SE between -0.50 D and 0.50 D) from December 2015 to May 2016 in Eye Hospital, Wenzhou Medical University participated in this case control study. Subjective accommodative amplitude (SAA), monocular distance accommodative facility (DAF) and accommodative stimulus-response curves (ASRCs) were measured. An independent samples t test was used to compare differences in accommodation between those two groups.Results: Mean SE was 0.18±0.28 D and -2.88±1.03 D for emmetropes and progressive myopes, respectively ( t=-16.72, P<0.001). The SAA of progressive myopes was significantly lower than that for emmetropes ( t=-2.22, P=0.03). No differences were found in the DAF, OAA, and ASRC slopes between the two groups (all P>0.05). Progressive myopic children had a larger accommodative lag area and higher accommodative lag at 1 D, 2 D, 3 D, 4 D, 5 D than emmetropes ( t=2.40, 2.78, 2.79, 2.49, 2.12, all P<0.05). Accommodative lag at 6 D was slightly higher in progressive myopes, but no significant difference was found ( t=1.83, P=0.07).Conclusions: The features of accommodative function in progressive myopic children are not exactly the same as emmetropes. Progressive myopic children have a higher accommodative lag than emmetropes, suggesting that accommodative lag may play a role in myopia.

Keyword: children; progressive myopia; emmetrope; accommodation

近距离工作与近视的关系密切, 但其在近视的发生及发展中的作用机制目前尚不明确, 其中调节一直是近视的研究热点。1986年McBrien和Millodot[1]对成人及1993年Gwiazda等[2]对儿童的研究均发现近视人群的调节反应比正视人群低。随后, 较多研究也得到一致的结论, 近视人群比正视、远视人群的调节反应低[3, 4]。Abbott等[5]与Yeo等[6]将16~23岁的近视人群细分为稳定性近视与进展性近视, 发现高调节需求下进展性近视眼比稳定性近视眼、正视眼调节反应低, 意味着进展性近视患者存在更大的调节滞后, 推测成人在高调节需求下的较大调节滞后量是其近视进展的可能原因。16~23岁时近视进展接近平稳阶段[7], 推测其调节功能可能不同于儿童近视进展的快速阶段(8~12岁), 但关于进展性近视儿童调节功能特征的研究较少。动态连续调节刺激反应曲线(Accommodative stimulus-response curves, ASRC)[8], 即短时间内连续测量大范围调节刺激下的调节反应, 较传统的静态调节, 可更为全面地评估调节滞后量。本研究旨在通过动态连续的ASRC测量, 比较儿童进展性近视眼与正视眼调节功能特征, 探讨调节对近视的潜在影响。

1 对象与方法
1.1 对象

纳入标准:①年龄为10~15岁; ②正视者:+0.50 D≥ 等效球镜度(SE)≥ -0.50 D, 散光≤ 0.50 D; ③近视者:-0.75 D≥ SE≥ -6.00 D, 散光≤ 0.50 D, 且门诊数据系统显示近视儿童每年进展≥ 0.50 D; ④屈光参差≤ 1.00 D, 双眼最佳矫正视力≥ 20/25; ⑤无渐变多焦点眼镜、角膜塑形镜、阿托品滴眼液等近视防控干预史; ⑥无明显眼部器质性病变, 无斜视, 无眼部外伤史、手术史 。

68例儿童被纳入本研究, 进展性近视组与正视组各34例, 所有受试者均自愿参加。研究过程符合赫尔辛基宣言, 已通过温州医科大学附属眼视光医院伦理委员会审批, 批号:KYK[2013]34号。受试者及其监护人在研究前获悉研究目的、方法和可能的结果, 并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 主觉验光 遵循最大正镜最佳视力原则, 由同一名经验丰富的视光医师在暗室内完成。

1.2.2 主观调节幅度(Subjective accommodative amplitude, SAA) 在主觉验光的基础上, 嘱受试者注视40 cm处近视标表上的20/30视标, 以-0.25 D增量逐渐加负镜片, 直至报告视标持续模糊为止。主观调节幅度值为所加的负镜片度数加上2.50 D。测量期间, 嘱受试者尽量努力保持视标清晰。测量3次取平均值。

1.2.3 远距调节灵活度(Distance accommodative facility, DAF) 测量右眼, 遮盖左眼。嘱受试者注视远处4.5 m处白色背景为底的3× 3排列的20/30 E视标。在试镜架远矫的基础上, 将-2.00 D置于右眼试镜架平面, 受试者会察觉到视标瞬间变模糊, 待受试者报告模糊的视标变清晰的瞬间, 去除-2.00 D镜片, 视标将会再次出现短暂模糊, 待受试者报告视标变清晰的瞬间, 再次在眼前加-2.00 D。视标模糊期间, 嘱受试者努力尽快看清视标。依此作为一个循环, 记录1 min之内的循环次数。测量前受试者练习20 s熟悉此项检查。

1.2.4 调节刺激-反应曲线(ASRC)测量 右眼的动态ASRC测量由自行搭建的马达式Badal系统装置联合开放式红外电脑验光仪(WAM-5500, 日本Grand Seiko公司)来完成。马达式Badal系统由固定的的Badal镜(+5.71 D)和可移动的辅助镜片(+3.33 D)组成, 调节刺激范围为-1.61 D至+14.83 D。步进式马达控制辅助镜片移动, 可产生以0.40 D/s速度变化的调节刺激, 同时在Grand Seiko的高速测量模式下连续测量调节反应。编写的电脑软件连续记录辅助镜片的位置及此位置的调节反应值。视标采用3× 3排列高对比度的20/30 E视标, 平均亮度为18 cd· m-2。受试者的屈光不正均由等效球镜试镜架来矫正, 在测量过程中尽量努力保持视标清晰。ASRC测量至少3次, 测量间隔至少休息5 min。

1.3 数据处理

近视组调节测量过程中配戴全矫试镜架。由于镜片的镜眼距效应, 故需将调节刺激和调节反应通过公式计算矫正至角膜平面[9]。将连续的调节反应和调节刺激矫正值, 进行3次曲线拟合, 定积分计算得到曲线的最大斜率, 作为ASRC的斜率。通过Matlab软件计算调节刺激0~6 D下的调节滞后面积(Accommodative lag area, ALA) (见图1)。根据拟合曲线方程, 可计算不同调节刺激下的调节反应值, 从而得到相应调节滞后量(Accommodative lag, AL)。动态ASRC测量至少3次, 选择拟合最佳的曲线(即最大决定系数R2)进行分析。ASRC中5个最大调节反应的均值与5个最小调节反应均值的差值, 作为客观调节幅度值(Objective accommodative amplitude, OAA)。

图1. 连续调节-刺激反应曲线及0~6 D调节刺激范围内的调节滞后面积示意图Figure 1. Continuous accommodative stimulus-response curve and accommodative lag area between 0 D to 6 D.

1.4 统计学方法

病例对照研究。采用SPSS 19.0统计软件对数据进行分析, 用均数± 标准差描述连续型数据。数据正态性检验采用Kolmogorov-Smirnov, 符合正态分布的数据采用两样本t检验, 不符合则采用非参数秩和检验。以P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

表1可知, 34名进展性近视儿童和34名正视儿童的年龄、DAF、客观调节幅度、ASRC斜率差异均无统计学意义(均P> 0.05); SE、主观调节幅度、0~6 D调节刺激范围的调节滞后面积及不同调节刺激水平(1、2、3、4、5 D)下的调节滞后量2组间差异均有统计学意义(P< 0.05), 进展性近视比正视眼的调节滞后量大。而进展性近视在6 D刺激水平的调节滞后量比正视眼稍高, 但差异无统计意义(t=1.83, P=0.07)。

表1 2组间各参数的比较 Table 1 Comparison of data between the two groups
3 讨论

本研究通过动态测量调节刺激反应曲线, 发现进展性近视儿童的调节反应特征并非与正视眼完全一致。与传统的静态调节相比, 动态ASRC可获得更为全面的调节滞后相关参数, 且更省时省力。本研究引入调节滞后面积评估调节滞后的大小, 是考虑到人们的工作距离总是随视觉任务的不同而发生改变, 因此连续的调节刺激变化测量优于仅测量单个调节刺激。我们发现进展性近视在1~5 D刺激水平的调节滞后量、0~6 D刺激范围的调节滞后面积均高于正视眼, 即进展性近视眼调节反应较正视眼低, 与Yeo等[6]和Abbott等[5]的研究结果一致, 提示近距离工作所伴随的调节滞后可能是近视发生发展的机制。本研究结果在某些程度上也支持了既往临床研究结果, 伴有高调节滞后与较大内隐斜的近视患者配戴渐变镜的近视防控疗效优于配戴单光镜[10, 11]; 减少近距离工作产生的调节滞后, 能延缓近视的进展[12]。本研究2组的调节滞后量比Abbott等[5]大、比Yeo等[6]小, 最接近于Gwiazda等[13]结果, 不同研究间调节反应的结果不尽相同, 其原因是调节的影响因素较多, 如测量方法、受试者的配合度、测量环境[14]、年龄、受试者的注视方式[15]等。本研究受试者在4 D下的调节滞后量[(1.63± 0.29)D]与采用相同方法的研究结果[(1.51± 0.63)D]类似[16], 也间接支持了本研究方法的可靠性。

本研究结果显示进展性近视儿童的ASRC斜率平均为0.92± 0.07, 大于Yeo等[6](0.15)和Abbott等[6](0.70)的研究。研究间的差异可能由以下原因造成的:①斜率的定义不同, 本研究计算的是ASRC的最大斜率, 而以往研究采用的是线性部分的回归系数。②ASRC为方法依赖型[8], 其中远距负镜片法[3]比移近法的调节反应、斜率低。本研究采用的Badal装置, Stark和Atchison[15]认为Badal系统与移近法(通过改变距离来改变调节刺激量)诱发的调节反应类似, 因此导致本研究Badal系统下ASRC斜率比远距负镜片法高。③本研究人群为儿童, 而Yeo等[6]和Abbott等[5]的研究均为成人, 年龄小, 调节增益变大[17], 从而导致本研究的ASRC斜率值偏高。本研究认为尽管进展性近视儿童的调节反应较正视儿童低, 但2组间ASRC斜率无差异, 这与Yeo等[6]对成人研究结果一致, 也间接说明了ASRC斜率和调节反应值是调节系统里2个相互关联而又相对独立的参数。

本研究结果显示进展性近视儿童的主观调节幅度低于正视眼, 与Fong[18]的结果一致, 我们推测其可能的原因:在负镜片法测量主观调节幅度过程中近视患者由于屈光补偿, 所加的负镜片大于正视眼, 视标缩小的效应更明显, 从而导致近视儿童的SAA值降低。进展性近视儿童的客观调节幅度与正视眼相当, 这说明进展性近视并不影响客观调节幅度值。本研究2组受试者的平均年龄为11.4岁, 客观调节幅度值平均7.61 D, 与Anderson等[19]根据年龄推算公式[OAA=7.33-0.035(age-3)2]计算得到的客观调节幅度值接近, 也间接支持了本研究方法的可靠性。

本研究发现进展性近视儿童的远距调节灵活度与正视眼无差异, 而以往研究发现近视儿童[20]或成人[21]的远距调节灵活度下降。不同研究结果的差异可能是由于测量方法不同导致结果不一致, 本研究检查者手动操作-2.00 D, 而以往研究均采用电脑控制的半自动化装置, 且Otero等[22]认为调节灵活度的手动操作测量与全自动测量法的结果不能相互代替。另外, 有研究显示近视和正视组的单眼近距调节灵活度并无差异[20], 在一定程度上也支持本研究结果。

综上所述, 进展性近视儿童调节反应特征与正视眼不完全一致, 其中进展性近视儿童的调节滞后量高于正视儿童, 提示调节滞后可能在近视发生或发展中起到一定的作用。本研究仅在横断面比较进展性近视和正视眼的调节功能, 难以说明调节滞后是近视的因或是果。后续的研究将对进展性近视者与正视者进行长期的随访, 观察调节功能的变化, 进一步探究调节在近视发生发展中的作用。

利益冲突申明 本研究无任何利益冲突

作者贡献声明 陈云云:选题、设计、实验及资料的分析解释、论文撰写与修改; 根据编辑部的修改意见进行修改。丁程璐:参与实验过程、资料分析及论文撰写; 根据编辑部的修改意见进行修改。张川川:参与实验过程, 根据编辑部的修改意见进行修改。保金华:资料的分析及解释; 修改论文的结果与讨论; 根据编辑部的修改意见进行核修。Drobe Bjö rn:参与论文选题和设计, 参与资料分析与解释。陈浩:参与论文选题和设计, 根据编辑部的修改意见进行
修改

The authors have declared that no competing interests exist.

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