視頻終端尺寸對兒童視疲勞的影響

張 源，馬恩普，潘 蓓，汪 洋，買志彬

隨著科技的發(fā)展與生活水平的提高，各種新媒體及視頻設(shè)備越來越多地深入到我們生活中，用眼強(qiáng)度和用眼習(xí)慣的改變使得兒童近視快速進(jìn)展，2020年上半年對比2019年下半年，學(xué)生近視率增高了11.7%[1-3]。兒童使用視頻終端(visual display terminal，VDT)對視力發(fā)育的影響也必須引起我們足夠的重視。既往研究通常從VDT使用時間、發(fā)光材質(zhì)等方面研究其對人眼的影響，而鮮見對VDT尺寸相關(guān)研究的報道。本研究在統(tǒng)一環(huán)境照明下，使用色溫一致的LED屏幕，在相同使用時長內(nèi)，探討VDT屏幕尺寸對兒童視疲勞的影響。

1 對象與方法

1.1 對象 選擇2022年3-6月就讀于某小學(xué)的兒童30名為研究對象，其中男16名，女14名，年齡8～13歲，平均(10.0±1.43)歲。所有研究對象雙眼矯正視力均達(dá)5.0，未佩戴過角膜塑形鏡或使用低濃度阿托品滴眼液，眼部無明顯器質(zhì)性病變，受試前無干眼癥狀，未接受過眼部手術(shù)。本研究經(jīng)武警河南總隊醫(yī)院倫理委員會審批，并取得受檢者及監(jiān)護(hù)人的知情同意，試驗內(nèi)容及流程均符合赫爾辛基宣言。

1.2 環(huán)境與設(shè)備 試驗在室內(nèi)日光燈下進(jìn)行，環(huán)境照度200 lux，根據(jù)《電視節(jié)目圖像質(zhì)量主觀評價方法(2021)》(中國電影電視技術(shù)學(xué)會)，人眼舒適的觀看距離為屏幕高度的3倍，按照屏幕尺寸設(shè)定觀看距離，觀看視線與屏幕中央水平。使用的VDT設(shè)備：(1)手機(jī)組，華為Mate 40 Pro，屏幕尺寸17.2 cm，分辨率2772 px×1344 px，色溫6500 K，觀看距離25 cm；(2)平板組，華為Matepad Pro，屏幕尺寸32.0 cm，分辨率2560 px×1600 px，色溫6500 K，觀看距離50 cm；(3)電視組，索尼KD-55X8500D，屏幕尺寸139.7 cm，分辨率3840 px×2160 px，色溫6500 K，觀看距離200 cm。使用攝像機(jī)記錄對象受試中瞬目情況，使用淚液分泌檢測濾紙條(天津伊諾新康)進(jìn)行淚液分泌試驗(Schirmer試驗)。

1.3 試驗方法 受檢對象在受試前先行部分基礎(chǔ)檢查，包括充分散瞳驗光及戴鏡矯正、裂隙燈檢查、干眼綜合分析檢查、Schirmer試驗等檢查，記錄受試前靜息時瞬目次數(shù)及淚液分泌量作為初始數(shù)據(jù)。每位受試者測試3 d，每日上午使用一種VDT觀看bilibili網(wǎng)站《Oxford Discover》英語教學(xué)視頻(前夜經(jīng)充分休息，當(dāng)日受試前無長時間近距離用眼情況)，次日選用另一種VDT行同樣測試。每次觀看兩節(jié)課視頻(20 min)，休息10 min后，再觀看兩節(jié)課視頻(20 min)，模擬網(wǎng)課狀態(tài)。期間使用攝像機(jī)記錄對象觀看視頻5、35 min時瞬目次數(shù)。受試結(jié)束后再行視力檢查及Schirmer試驗。

1.4 觀察指標(biāo) 記錄測試前靜息狀態(tài)下每位受試者的視力、瞬目次數(shù)及淚液分泌量作為初始數(shù)據(jù)，記錄每位受試者3 d分別使用3種VDT后視力、瞬目次數(shù)及淚液分泌量并進(jìn)行比較。視力采用標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)視力表(GB 11533-2011)檢查遠(yuǎn)視力，5分法記錄結(jié)果。瞬目次數(shù)檢查使用攝像機(jī)記錄受試者1 min瞬目情況并記錄次數(shù)。淚液分泌量采用Schirmer I試驗，不滴加表面麻醉劑。

2 結(jié) 果

2.1 視力情況 觀看課程視頻后，三組受試者雙眼視力較測前(右眼5.00±0.00，左眼5.00±0.00)均有所下降(P<0.05)，其中手機(jī)和平板組右眼視力低于電視組(P<0.05)，手機(jī)和平板組視力無統(tǒng)計學(xué)差異；手機(jī)組左眼視力低于平板和電視組(P<0.05)，電視組和平板組視力無統(tǒng)計學(xué)差異(表1)。

表1 觀看手機(jī)、平板和電視前后兒童視力比較

2.2 瞬目次數(shù)變化 觀看視頻5 min時，各組瞬目次數(shù)較測試前均有所下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)，三組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，其中手機(jī)組與平板組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.01)，手機(jī)組與電視組，以及平板組與電視組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。在觀看視頻累計35 min時，手機(jī)、平板和電視組瞬目次數(shù)較測試前顯著增加(P<0.001)，其中手機(jī)組瞬目次數(shù)多于平板和電視組，平板組瞬目次數(shù)多于電視組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，表2)。

表2 觀看手機(jī)、平板和電視前中后瞬目次數(shù)比較 次/min；n=30)

2.3 Schirmer試驗結(jié)果 在觀看全部視頻后，Schirmer試驗數(shù)據(jù)表明，對于左眼或者右眼的淚液分泌量，手機(jī)、平板和電視組均較首日初始時明顯增加，其中手機(jī)組多于平板和電視組，平板組多于電視組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(表3)。

表3 觀看手機(jī)、平板和電視前后淚液分泌量比較

3 討 論

視疲勞被定義為由于各種病因使得人眼視物時超過其視覺功能所能承載的負(fù)荷，導(dǎo)致用眼后出現(xiàn)視覺障礙、眼部不適或伴有全身癥狀等以至不能正常進(jìn)行視作業(yè)的一組癥侯群[4]。兒童主要表現(xiàn)是眼干、眼癢、燒灼異物感、視物模糊、視力下降、眼部脹痛、眼眶痛等癥狀，進(jìn)一步可能導(dǎo)致近視度數(shù)增加[5]。本研究以VDT屏幕尺寸作為變量，選取視力、瞬目次數(shù)及淚液分泌量的變化作為反映視疲勞的指標(biāo)，研究不同尺寸VDT對兒童視疲勞的影響。結(jié)果顯示，學(xué)齡兒童使用VDT觀看視頻40 min后，會出現(xiàn)短暫的視力下降、瞬目習(xí)慣改變、淚液分泌異常，這表明發(fā)生了視疲勞。

本研究顯示，在使用不同屏幕尺寸VDT觀看課程視頻40 min后，雙眼視力較測試前均有所下降，其中小屏幕對比大屏幕的下降更為明顯。VDT作為自發(fā)光顯示器，如果其圖像分辨率不佳、刷新率低、圖像內(nèi)容細(xì)小，都會使人眼識別目標(biāo)需要更多的調(diào)節(jié)和輻輳運(yùn)動。當(dāng)屏幕在視網(wǎng)膜成像較小時，導(dǎo)致眼睛相對調(diào)節(jié)能力和眼球轉(zhuǎn)向能力減弱、調(diào)節(jié)點遠(yuǎn)移，引起斜視及復(fù)視，出現(xiàn)眼脹痛、視疲勞[6，7]。雖然受試者初始屈光度狀態(tài)不完全相同，但既往研究發(fā)現(xiàn)，無論兒童或成人，近視患者在矯正屈光狀態(tài)后，客觀調(diào)節(jié)反應(yīng)值差異無統(tǒng)計學(xué)意義[8,9]。

人眼正常狀態(tài)下瞬目次數(shù)為10～15次/min，超出此范圍屬于瞬目異常。本研究顯示，在觀看視頻5 min時，各組VDT的瞬目次數(shù)均低于10次/min，各組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。兒童在使用VDT時，早期由于專注度提升，瞬目頻率明顯降低，且完全性瞬目的次數(shù)減少[10,11]。此時眼表淚液蒸發(fā)增加，淚膜不穩(wěn)定、分布不均，引發(fā)干眼。隨著測試時間增加，在出現(xiàn)眼睛干澀、刺痛、視物模糊等刺激性癥狀后，各組瞬目次數(shù)增加，均高于15次/min，VDT屏幕越小，瞬目次數(shù)越多，其差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。既往也有研究認(rèn)為，兒童瞬目異常與長時間接觸VDT密切相關(guān)，屏幕快速閃爍引起視覺中樞興奮性增高，瞬目作為反饋性防御機(jī)制作用增強(qiáng)[12]。

在Schirmer試驗中，各組測試后淚液分泌均明顯增加，其中手機(jī)組要多于平板組，平板組多于電視組，這可能與視疲勞的刺激癥狀程度不同有關(guān)。因受測兒童測試前無干眼癥、淚液分泌功能正常，在觀看視頻課程后產(chǎn)生干眼刺激，反應(yīng)性分泌較多淚液，與一般干眼癥患者淚液分泌減少不同。

衛(wèi)健委2020年發(fā)布的《兒童青少年新冠肺炎疫情期間近視預(yù)防指引》中要求，線上學(xué)習(xí)時間，小學(xué)生每天不超過2.5 h，每次不超過20 min。在既往研究中，連續(xù)VDT操作2 h以上，可使近視力下降，休息30 min后又可恢復(fù)到正常水平，短期不會對視覺構(gòu)成威脅[6]。本研究中觀察到，當(dāng)單次課程20 min，連續(xù)使用VDT時長不超過1 h，適當(dāng)休息后，視疲勞癥狀可恢復(fù)，在次日受試前的視力檢查中，未發(fā)現(xiàn)視力下降及眼部不適癥狀。

本研究作為一項短期觀察，不能反映出長期使用VDT對學(xué)齡兒童的影響。其他學(xué)者在最近2年中觀察到，兒童戶外活動時間減少了68%，使用VDT的時間增加了2.8倍[13]。嚴(yán)格居家模式下，青少年兒童近視屈光度(非睫狀肌麻痹)半年增長量是先前的1.5倍。佩戴單焦框架眼鏡的學(xué)齡兒童眼軸增長速率同比增快0.38倍[14-16]。因此，雖然短時間內(nèi)使用VDT對兒童視力發(fā)育影響有限，但需要注意長期的累積效應(yīng)。

綜上所述，本研究觀察到學(xué)齡兒童在使用VDT后，會出現(xiàn)視力下降、瞬目異常、淚液分泌異常的視疲勞癥狀，其癥狀程度與VDT尺寸負(fù)相關(guān)，即在相同背景條件下，屏幕尺寸越大，視疲勞的癥狀越輕微。