身體發(fā)育、用眼行為及環(huán)境對(duì)學(xué)齡兒童近視的影響

張 亞, 蘇 鳴, 梁玲玲, 孫艷華

(石家莊愛爾眼科醫(yī)院 視光科, 河北 石家莊, 050006)

近視是最常見的屈光不正,是世界范圍內(nèi)引發(fā)視力障礙的主要原因[1]。根據(jù)2022年對(duì)中國(guó)7～12 歲兒童近視患病率的薈萃分析[2]報(bào)道,與2008年之后相比,近視患病率從25.3% 上升到32.8%,近視防控形勢(shì)嚴(yán)峻。研究[3]顯示身高、體質(zhì)量及體質(zhì)量指數(shù)(BMI)與眼軸長(zhǎng)度(AL)顯著相關(guān),眼軸長(zhǎng)度伴隨身體的發(fā)育而增長(zhǎng),眼的屈光狀態(tài)也伴隨身體發(fā)育而變化。2022年2月,中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)公共衛(wèi)生眼科分會(huì)發(fā)布《中國(guó)學(xué)齡兒童眼球遠(yuǎn)視儲(chǔ)備、眼軸長(zhǎng)度、角膜曲率參考區(qū)間及相關(guān)遺傳因素專家共識(shí)》,通過眼軸、角膜曲率半徑(CR)評(píng)估學(xué)齡兒童眼屈光發(fā)育。本研究探討身體發(fā)育[身高、體質(zhì)量、BMI]、眼生物發(fā)育[AL、CR、晶體厚度(LT)、中央角膜厚度(CCT)、前房深度(ACD)]及屈光狀態(tài)的關(guān)系,分析身體發(fā)育、眼生物發(fā)育對(duì)學(xué)齡兒童近視的影響,現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

隨機(jī)抽取本市2021年5—9月某重點(diǎn)小學(xué)三年級(jí)及五年級(jí)小學(xué)生共257人,使用可穿戴設(shè)備Clouclip監(jiān)測(cè)其用眼行為及環(huán)境,并進(jìn)行眼部屈光、眼生物參數(shù)及身體發(fā)育檢查。將規(guī)范佩戴Clouclip M2并接受相關(guān)檢查者納入統(tǒng)計(jì)分析,共212人,其中三年級(jí)134人, 五年級(jí)78人。納入標(biāo)準(zhǔn): ① 受檢期間規(guī)范佩戴Clouclip M2者; ② 除屈光不正外,眼部檢查無明顯異常者。排除標(biāo)準(zhǔn): ① 有弱視或眼部疾病者; ② 既往有眼外傷史者; ③ 全身或心理疾病者; ④ 未按要求規(guī)范佩戴Clouclip M2者或Clouclip M2采集數(shù)據(jù)不滿7 d者; ⑤ 既往佩戴角膜塑形鏡、多焦點(diǎn)軟鏡、離焦硬性透氣性角膜接觸鏡(RGP)和長(zhǎng)期滴用低濃度阿托品滴眼液或使用紅光照射者。

1.2 研究方法

征得班主任老師、學(xué)生及家長(zhǎng)同意后發(fā)放可穿戴設(shè)備眼鏡夾扣Clouclip M2, 并對(duì)受檢學(xué)生進(jìn)行7 d的用眼行為及環(huán)境監(jiān)測(cè)(包含5個(gè)工作日和2個(gè)休息日)。第8天時(shí),學(xué)生由家長(zhǎng)陪同交回Clouclip M2并接受相關(guān)眼部檢查。本研究實(shí)施獲得了石家莊愛爾眼科醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn),程序遵循赫爾辛基宣言的原則。所有檢查均征詢學(xué)生及家長(zhǎng)的同意,遵循自愿原則。

1.2.1 發(fā)放可穿戴設(shè)備Clouclip M2: 以班級(jí)為單位統(tǒng)一在教室發(fā)放眼鏡夾扣Clouclip M2。已佩戴框架眼鏡者,直接通過醫(yī)用硅膠夾將Clouclip M2固定于鏡架右臂上; 未曾佩戴框架眼鏡者,將獲取無片鏡框用于固定Clouclip M2。固定好的Clouclip M2與鏡腿平行,最前端與鏡眶弧形面平齊。受檢者需全天(除外洗頭、洗澡、睡覺)持續(xù)佩戴,每晚睡前摘下,對(duì)Clouclip M2進(jìn)行充電,次日晨起繼續(xù)佩戴。老師和家長(zhǎng)分別被要求監(jiān)督受檢學(xué)生是否按要求在學(xué)?；蛟诩遗宕鰿louclip M2設(shè)備。

1.2.2 Clouclip M2數(shù)據(jù)采集基本原理: Clouclip M2內(nèi)置紅外距離傳感器、光強(qiáng)傳感器和三軸加速計(jì)。通過紅外測(cè)距傳感器發(fā)射和接受紅外光束時(shí)間差計(jì)算距離, 60 cm以內(nèi)會(huì)被記錄為近距離用眼。光強(qiáng)傳感器記錄光強(qiáng)度,其將所測(cè)光強(qiáng)度值轉(zhuǎn)換成電壓值,光強(qiáng)度越大,電壓值越高。時(shí)間2 min以上,光照度800勒克斯(lux)以上,同時(shí)滿足這2個(gè)條件才算1次有效的戶外暴露。

1.2.3 屈光篩查: 未進(jìn)行睫狀肌麻痹情況下,使用自動(dòng)電腦驗(yàn)光儀(AR-1, NIDEK, Japan)進(jìn)行屈光檢查。連續(xù)測(cè)量3次, 3次結(jié)果一致的數(shù)據(jù)將被采納,即每次測(cè)得的球面或柱面屈光度差異<0.50 D, 否則將重新測(cè)量。

1.2.4 眼生物參數(shù)測(cè)量: 采用眼生物測(cè)量?jī)x(IOL Master700, Carl Zeiss, Germany)測(cè)量AL、CR、ACD、LT等。連續(xù)測(cè)量3次,選擇具有最高信噪比的圖像。

1.2.5 眼前節(jié)、眼底檢查: 分別使用裂隙燈(TOPCON SL-D4)、直接檢眼鏡(Suzhou 66 vision YZ6f)進(jìn)行眼前節(jié)及眼底檢查。

1.2.6 身高、體質(zhì)量測(cè)量: 依據(jù)《2010年全國(guó)學(xué)生體質(zhì)健康調(diào)研工作手冊(cè)》規(guī)范測(cè)量身高、體質(zhì)量。精確到小數(shù)點(diǎn)后1位讀取身高數(shù)據(jù),以cm為單位記錄; 精確到小數(shù)點(diǎn)后1位讀取體質(zhì)量?jī)x表盤數(shù)據(jù),以kg為單位記錄。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 25.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。近視與非近視者眼生物參數(shù)的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn); SE與生物參數(shù)的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析; SE與眼生物參數(shù)的回歸分析采用多元線性回歸分析; 用眼行為與受檢兒童近視的單因素分析采用卡方檢驗(yàn),多因素分析采用二元多因素Logistic回歸分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 受檢兒童基本情況

將212例受檢兒童分別按性別及年級(jí)分類,情況見表1。

表1 受檢兒童性別及年級(jí)分布 例

2.2 不同年級(jí)學(xué)生眼生物參數(shù)、身體發(fā)育參數(shù)比較

不同年級(jí)學(xué)生眼生物參數(shù)(SE、AL、CR、LT、CCT、ACD)比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05); 不同年級(jí)學(xué)生身體發(fā)育參數(shù)(身高、體質(zhì)量)比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01); 不同年級(jí)學(xué)生身體發(fā)育參數(shù)(BMI)比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 不同年級(jí)學(xué)生眼生物參數(shù)、身體發(fā)育參數(shù)比較

2.3 眼生物參數(shù)、身體發(fā)育參數(shù)與SE的相關(guān)性分析

SE與AL、ACD、LT、CR存在相關(guān)性,其中AL、ACD與SE呈負(fù)相關(guān)(P<0.05), LT、CR與SE呈正相關(guān)(P<0.05); SE與CCT、身高、體質(zhì)量、BMI無相關(guān)性(P>0.05)。見表3、圖1。

圖1 SE與AL、ACD、LT、CR的相關(guān)性

表3 眼生物參數(shù)、身體發(fā)育參數(shù)與SE的相關(guān)性分析

2.4 眼生物參數(shù)與身體發(fā)育參數(shù)的相關(guān)性分析

受檢兒童AL、CR與身高呈正相關(guān)(P<0.05), 軸率比(AL/CR)、ACD、LT與身高無相關(guān)性(P>0.05); AL、CR、AL/CR、ACD、LT均與體質(zhì)量、BMI無相關(guān)性(P>0.05)。見表4、圖2。

圖2 AL、CR分別與身高的線性相關(guān)關(guān)系

表4 眼生物參數(shù)與身體發(fā)育參數(shù)的相關(guān)性分析

2.5 SE與眼生物參數(shù)的多元線性回歸分析

多元線性回歸分析結(jié)果顯示,回歸方程顯著,F=216.914,P<0.001。其中, AL、LT顯著負(fù)向預(yù)測(cè)SE, CR、ACD顯著正向預(yù)測(cè)SE。這些變量共解釋SE 81%的變異,見表5。多元線性回歸分析得出SE的回歸方程為: SE=13.847-1.892×AL+4.233×CR-1.485×LT+0.475×ACD(R2=0.81)。

表5 SE與眼生物參數(shù)的多元線性回歸分析

2.6 Clouclip M2所測(cè)用眼行為及用眼環(huán)境數(shù)據(jù)

Clouclip M2測(cè)量眼行為及用眼環(huán)境數(shù)據(jù)見表6。

表6 Clouclip M2所測(cè)用眼行為及用眼環(huán)境數(shù)據(jù)

2.7 Clouclip M2所測(cè)用眼行為及用眼環(huán)境與學(xué)生近視單因素分析

Clouclip M2所測(cè)結(jié)果顯示,不同用眼行為(平均每日視近時(shí)間、單次視近最長(zhǎng)時(shí)間、平均視近距離、平均每天暴露次數(shù))及用眼環(huán)境(白天用眼光照強(qiáng)度、夜間用眼光照強(qiáng)度)學(xué)生近視率比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表7。

表7 Clouclip M2所測(cè)用眼行為及用眼環(huán)境與學(xué)生近視的單因素分析

2.8 Clouclip M2所測(cè)用眼行為與學(xué)生近視的二元多因素Logistic回歸分析

將單因素分析中有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量作為自變量,采用逐步后退法進(jìn)行二元Logistic回歸分析創(chuàng)建回歸模型,此模型預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率為82%。見表8。

表8 Clouclip M2所測(cè)用眼行為與學(xué)生近視的二元多因素Logistic回歸分析

3 討 論

近視發(fā)生和進(jìn)展的危險(xiǎn)因素研究是近視流行病學(xué)研究的熱點(diǎn)[4]。研究[5-6]顯示,近距離工作的增加與(或)戶外活動(dòng)時(shí)間減少可能是近視發(fā)病的重要危險(xiǎn)因素。持續(xù)近距離用眼時(shí)間、用眼距離、用眼光照等也是兒童青少年近視發(fā)展不容忽視的因素。既往與近視相關(guān)的環(huán)境因素的量化主要依賴于調(diào)查問卷,但調(diào)查問卷往往存在回憶偏差[7]以及被詢問人的主觀意愿影響而導(dǎo)致信息不準(zhǔn)確。因此,需要一種客觀的量化衡量手段評(píng)估用眼行為及環(huán)境因素。

眼鏡夾扣Clouclip M2是一種可以監(jiān)測(cè)用眼行為(如近距離用眼時(shí)間、單次持續(xù)近距離用眼時(shí)間、用眼距離、有效戶外活動(dòng)時(shí)間、戶外暴露次數(shù)等)及用眼環(huán)境(如白天光照強(qiáng)度、夜間光照強(qiáng)度)的可穿戴設(shè)備,相比其他一些單純測(cè)量光照強(qiáng)度的可穿戴設(shè)備如腕帶式設(shè)備Actiwatch[8]及Fitsight[9]、夾在胸前式設(shè)備HOBO[10], 眼鏡夾扣Clouclip 在全面監(jiān)測(cè)兒童青少年用眼行為方面有更大的優(yōu)勢(shì)。此外,眼鏡夾扣Clouclip的距離傳感器與光強(qiáng)傳感器所接受信號(hào)與視線相近,其測(cè)得的用眼距離為物體到眼鏡前表面的距離,測(cè)得的用眼光照為入眼光線,即通過云夾監(jiān)測(cè)所得數(shù)據(jù)更接近光線到達(dá)眼睛的真實(shí)情況。

7～12歲是近視發(fā)生、發(fā)展的重要階段[11]。本研究選取了三年級(jí)和五年級(jí)兒童(年齡分布為9～11歲),通過測(cè)量受檢兒童屈光狀態(tài)、身體發(fā)育參數(shù)及眼生物參數(shù)分布,分析了不同年級(jí)間眼生物參數(shù)、身體發(fā)育參數(shù)的差異,以及眼屈光度與眼生物參數(shù)、身體發(fā)育參數(shù)的相關(guān)性,并通過受檢者佩戴眼鏡夾扣Clouclip M2了解受檢兒童的用眼習(xí)慣、用眼環(huán)境,進(jìn)一步探討近視發(fā)生的危險(xiǎn)因素。目前關(guān)于身體發(fā)育參數(shù)(身高、體質(zhì)量、BMI)與AL、屈光度是否存在關(guān)聯(lián)尚無統(tǒng)一定論[12-16]。本研究結(jié)果顯示,不同年級(jí)學(xué)生眼生物參數(shù)(SE、AL、CR、LT、CCT、ACD)平均值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05), 不同年級(jí)學(xué)生身體發(fā)育參數(shù)(身高、體質(zhì)量)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),表明小學(xué)三年級(jí)及五年級(jí)兒童眼部發(fā)育與身體發(fā)育存在不一致的情況。為了進(jìn)一步研究眼屈光發(fā)育的相關(guān)因素,本研究分別進(jìn)行了SE與眼生物參數(shù)及身體發(fā)育參數(shù)的相關(guān)性研究,結(jié)果顯示SE與AL、ACD、LT、CR存在相關(guān)性(P<0.05), 與身高、體質(zhì)量、BMI無相關(guān)性(P>0.05)。雖然AL與身高有相關(guān)性、SE與AL也具有相關(guān)性,但并未導(dǎo)致身高對(duì)SE的相關(guān)性影響,可能原因?yàn)槿昙?jí)及五年級(jí)學(xué)齡兒童剛步入青春期,身體發(fā)育相對(duì)較快,眼球發(fā)育(主要是AL增長(zhǎng))較身體發(fā)育(主要是身高增長(zhǎng))增幅小,相差2個(gè)年級(jí)不足以顯示出明顯的眼部發(fā)育差異,由此推測(cè)身體發(fā)育在三至五年級(jí)兒童近視的形成中可能不占有主導(dǎo)地位。

隨著技術(shù)的進(jìn)步,可穿戴傳感器更常用于連續(xù)、客觀地量化人類行為。與佩戴在手臂或脖子上的傳感器(如AcitWatch和HOBO)相比, Clouclip測(cè)得的照明可能更能代表到達(dá)眼睛的光線[17], 且Clouclip不僅可以測(cè)量照度,還可以測(cè)量觀看距離。研究[18]證實(shí)可穿戴設(shè)備Clouclip可以實(shí)時(shí)記錄用眼時(shí)長(zhǎng)及用眼距離,以連續(xù)的方式處理數(shù)據(jù),在客觀測(cè)量工作距離和光照強(qiáng)度方面具有良好的實(shí)用性[19-21]。研究[22-24]表明增加近距離工作時(shí)間和縮短工作距離會(huì)增加近視風(fēng)險(xiǎn),近視兒童比非近視兒童從事更多的近距離工作[25]。本研究選用Clouclip M2所測(cè)各項(xiàng)用眼行為平均值為臨界值探討用眼行為與學(xué)生近視的回歸分析。本研究結(jié)果顯示,平均每日視近時(shí)間是否達(dá)到300 min、單次視近時(shí)間是否達(dá)到80 min、視近距離是否達(dá)到33 cm的兒童發(fā)生近視的概率差異顯著。研究[19]表明,與每天用時(shí)<3 h的學(xué)生相比,每天用時(shí)>3 h近距離工作的學(xué)生AL顯著增加。更短的用眼距離(<30 cm)和更長(zhǎng)的閱讀時(shí)間(>30 min)分別增加了2.5倍和1.5倍近視發(fā)生率[23]。過長(zhǎng)時(shí)間及過近距離用眼是近視的危險(xiǎn)因素。然而,也有學(xué)者[25]持不同的觀點(diǎn),認(rèn)為近距離工作在近視發(fā)病機(jī)制中的作用有限或沒有作用。一項(xiàng)關(guān)于中國(guó)5年級(jí)兒童中使用Clouclip研究[20]結(jié)果顯示,屈光不正組之間的連續(xù)近距離工作無顯著差異。2015年一項(xiàng)關(guān)于近距離工作行為與近視的相關(guān)性研究的Meta分析[26]總結(jié)得出,15項(xiàng)橫斷面研究中有10項(xiàng)表明近視患病率的增加與更多的近距離工作活動(dòng)有關(guān)。究其原因可能與數(shù)據(jù)來源及采集形式不同有關(guān),客觀量化行為記錄與問卷調(diào)查可能存在顯著差異。

增加戶外活動(dòng)對(duì)學(xué)齡兒童近視發(fā)生起到保護(hù)作用[25, 27]。本研究顯示,每日有效戶外暴露次數(shù)達(dá)不到8次者,近視發(fā)生概率是8次或以上者的2.39倍。另外,每日戶外活動(dòng)達(dá)到60 min組與低于60 min組兒童的近視率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.434), 推測(cè)每日戶外活動(dòng)60 min可能不足以成為近視的保護(hù)因素。增加在戶外高強(qiáng)度光線下的時(shí)間可以預(yù)防兒童近視的發(fā)作[28-29]。Clouclip測(cè)量的近視和非近視兒童曝光量存在顯著差異,近視兒童(180 lux)平均每日白光照射顯著低于非近視兒童(375 lux)。本研究中,白天光照強(qiáng)度低于200 lux兒童患近視可能性高3.18倍。由此可見,有效的戶外活動(dòng)時(shí)間、光照強(qiáng)度對(duì)兒童近視的形成有重要影響作用。

綜上所述,用眼行為及用眼環(huán)境對(duì)兒童青少年近視發(fā)生有重要影響,在三年級(jí)、五年級(jí)學(xué)齡兒童中,身體發(fā)育并不是影響眼屈光發(fā)育的敏感指標(biāo); SE與AL、ACD呈顯著負(fù)相關(guān),與LT、CR呈顯著正相關(guān),與CCT、身高、體質(zhì)量、BMI無相關(guān)性; 平均每日視近時(shí)間達(dá)300 min、單次視近時(shí)間達(dá)80 min、視近距離小于33 cm、每日有效戶外暴露次數(shù)小于8次、白天光照強(qiáng)度低于200 lux等是近視發(fā)生的危險(xiǎn)因素。