光學(xué)離焦對(duì)脈絡(luò)膜結(jié)構(gòu)的影響研究進(jìn)展

楊孟帆 呂莎 李華

作者單位：重慶醫(yī)科大學(xué)附屬永川醫(yī)院眼科，重慶 402160

近視已成為全球性的公共健康問題，是全世界視力損害的主要原因。2000年近視患病率為22.9%，高度近視占世界人口的2.7%；預(yù)計(jì)到2050年，全世界的近視患病率將增加到49.8%[1]。近視問題在中國和日本等東亞國家尤為嚴(yán)重，青少年的近視患病率可高達(dá)80%以上[2]。由于COVⅠD-19大流行期間用眼行為的改變，兒童青少年的近視患病率增幅較大，近視防控形勢(shì)的挑戰(zhàn)更加嚴(yán)峻[3]。近視眼的發(fā)生發(fā)展是漸進(jìn)且不可逆轉(zhuǎn)的，尤其高度近視引起的相關(guān)并發(fā)癥，如視網(wǎng)膜脫離、黃斑病變、脈絡(luò)膜新生血管可導(dǎo)致無法逆轉(zhuǎn)的視力損失，甚至致盲[4]。盡管越來越多的學(xué)者關(guān)注和研究近視的發(fā)生和進(jìn)展，但其中的機(jī)制至今仍不明確。近年來，脈絡(luò)膜結(jié)構(gòu)的變化和近視進(jìn)展的相關(guān)性受到越來越多的關(guān)注，多項(xiàng)研究表明脈絡(luò)膜厚度及血流變化可能是調(diào)控眼球生長與重塑的一個(gè)重要因素[5]。在動(dòng)物模型的研究中表明，脈絡(luò)膜的厚度及血流會(huì)根據(jù)施加的離焦信號(hào)而進(jìn)行調(diào)節(jié)變化，這些變化與眼球的生長變化相關(guān)[6]。隨著OCT成像技術(shù)的迅速發(fā)展，人類對(duì)脈絡(luò)膜結(jié)構(gòu)的測(cè)量也越清晰與準(zhǔn)確。有研究表明人眼的脈絡(luò)膜是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的結(jié)構(gòu)，視網(wǎng)膜光學(xué)離焦信號(hào)可能會(huì)導(dǎo)致脈絡(luò)膜發(fā)生變化[7]。視網(wǎng)膜離焦信號(hào)可能啟動(dòng)了信號(hào)級(jí)聯(lián)，這些化學(xué)信號(hào)通過脈絡(luò)膜傳遞，引起鞏膜細(xì)胞外基質(zhì)合成的改變，從而改變鞏膜的生物力學(xué)特性，最終導(dǎo)致眼軸生長和近視屈光度增加[8]。筆者就光學(xué)離焦對(duì)脈絡(luò)膜結(jié)構(gòu)的影響相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 光學(xué)離焦在眼球生長中的調(diào)控作用

近視的發(fā)生發(fā)展機(jī)制十分復(fù)雜，至今仍沒有完全明確的定論。目前視網(wǎng)膜光學(xué)離焦的變化一直是近視防控的研究熱點(diǎn)。既往研究認(rèn)為黃斑中心凹的視覺信號(hào)在調(diào)控眼球的生長及近視進(jìn)展中占主導(dǎo)地位，然而后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)周邊視網(wǎng)膜離焦信號(hào)對(duì)眼球生長的調(diào)控起主要作用[9]。Wallman和Winawer[10]指出，周邊離焦比中央離焦在眼球生長和屈光發(fā)育過程中起著更重要的作用；視網(wǎng)膜周邊處于遠(yuǎn)視離焦時(shí)，周邊物體成像于視網(wǎng)膜之后，促使眼球周邊局部增長，刺激眼軸發(fā)生補(bǔ)償性的增長，從而導(dǎo)致軸性近視的發(fā)生發(fā)展；相反地，近視離焦可能會(huì)抑制眼軸的生長，從而減緩近視的發(fā)生發(fā)展。隨后，Smith等[11-12]在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ脱芯恐序?yàn)證了這個(gè)觀點(diǎn)。研究者發(fā)現(xiàn)激光燒灼恒河猴的黃斑中心凹后，周邊視網(wǎng)膜離焦仍可以誘導(dǎo)其眼球的屈光發(fā)育、形覺剝奪性近視的形成以及實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)性屈光不正的恢復(fù)，可見黃斑中心凹對(duì)眼球生長的調(diào)控并不是必不可少的。該團(tuán)隊(duì)另一實(shí)驗(yàn)使恒河猴配戴一種特殊設(shè)計(jì)的鏡片（中央?yún)^(qū)保留直徑為6 mm的孔徑，周邊給予負(fù)透鏡以構(gòu)建周邊遠(yuǎn)視離焦模型），結(jié)果發(fā)現(xiàn)配戴一段時(shí)間后，可以誘導(dǎo)恒河猴眼軸增長和近視形成，由此證明當(dāng)周邊視網(wǎng)膜和中央視網(wǎng)膜的視覺信號(hào)存在沖突時(shí)，周邊視網(wǎng)膜的視覺信號(hào)可能主導(dǎo)眼球生長和屈光發(fā)育。在上述研究基礎(chǔ)上，Smith等[13]對(duì)周邊離焦信號(hào)的作用進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，表明靈長類動(dòng)物的近視離焦效應(yīng)是通過一種局部的、區(qū)域選擇性的整合方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。綜合上述研究推斷，周邊視網(wǎng)膜的離焦?fàn)顟B(tài)可能以獨(dú)立于中心視覺的方式調(diào)控眼球生長和屈光發(fā)育。

2 光學(xué)離焦對(duì)脈絡(luò)膜變化的影響

早期近視動(dòng)物模型的研究發(fā)現(xiàn)，短期的遠(yuǎn)視離焦引起快速脈絡(luò)膜厚度變薄后會(huì)伴隨長期的眼軸增長速率加快和近視的發(fā)展，相反，近視離焦引起快速脈絡(luò)膜增厚將導(dǎo)致長期的眼軸增長速率減慢和遠(yuǎn)視的發(fā)展[14]。在此研究基礎(chǔ)上，Read等[7]在對(duì)28 名成年受試者的研究中發(fā)現(xiàn)，受試者在配戴負(fù)透鏡形成遠(yuǎn)視離焦?fàn)顟B(tài)，并遠(yuǎn)距離觀看電視60 min后，眼軸顯著增加、脈絡(luò)膜厚度變??；而受試者配戴正透鏡形成近視離焦?fàn)顟B(tài)，并遠(yuǎn)距離觀看電視60 min，會(huì)出現(xiàn)眼軸長度顯著縮短、脈絡(luò)膜厚度增加。在另外一項(xiàng)對(duì)成人的研究中也觀察到相同的現(xiàn)象，即中心凹下脈絡(luò)膜厚度隨著近視離焦信號(hào)的刺激而顯著增加，而隨著遠(yuǎn)視離焦信號(hào)的刺激而減少[15]。與此同時(shí)，研究者還發(fā)現(xiàn)兒童青少年（8～16歲）在分別接受正負(fù)透鏡離焦信號(hào)2 h刺激后，脈絡(luò)膜厚度也會(huì)有相應(yīng)變化，并且與成人的研究結(jié)果相一致[16]。這些研究表明人類視覺系統(tǒng)能夠檢測(cè)到光學(xué)離焦信號(hào)并相應(yīng)地發(fā)生脈絡(luò)膜的結(jié)構(gòu)變化，可能以此減少光學(xué)離焦帶來的視覺模糊，而脈絡(luò)膜可能在傳遞視網(wǎng)膜的離焦信號(hào)中發(fā)揮重要作用。脈絡(luò)膜在厚度改變的同時(shí)，也作為視網(wǎng)膜和鞏膜之間的信號(hào)通路，將離焦信號(hào)傳遞至鞏膜，導(dǎo)致了眼球的生長[8]。目前，觀察人類脈絡(luò)膜對(duì)視網(wǎng)膜離焦信號(hào)刺激作出反應(yīng)的大多數(shù)研究都使用了簡單的全視野球面光學(xué)離焦，而少數(shù)研究則觀察了人眼對(duì)更復(fù)雜的離焦信號(hào)刺激的反應(yīng)。其中一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)受試者在接受半視野近視離焦刺激的情況下觀看固定的視覺場(chǎng)景60 min，會(huì)出現(xiàn)局部區(qū)域脈絡(luò)膜增厚，增厚反應(yīng)主要集中在接受離焦信號(hào)刺激的脈絡(luò)膜區(qū)域，這證實(shí)了人眼的脈絡(luò)膜能夠?qū)κ┘拥碾x焦信號(hào)產(chǎn)生局部的區(qū)域反應(yīng)[17]。盡管脈絡(luò)膜的增厚或變薄的確能將視網(wǎng)膜推向離焦圖像平面，但在人眼中測(cè)量出的脈絡(luò)膜變化幅度太小，最大僅為20 μm，僅相當(dāng)于0.05 D左右，遠(yuǎn)小于研究者們施加在眼前的離焦度數(shù)，無法完全改善視力[18]。因此，脈絡(luò)膜厚度的變化被認(rèn)為可能是眼軸增長加速（脈絡(luò)膜變薄）或延緩（脈絡(luò)膜增厚）的信號(hào)標(biāo)志。雖然目前對(duì)于脈絡(luò)膜厚度調(diào)節(jié)的確切機(jī)制尚不清楚，但在近視眼脈絡(luò)膜厚度變化的過程中，發(fā)現(xiàn)脈絡(luò)膜血流同樣有明顯改變[5]。對(duì)此，有研究者提出脈絡(luò)膜血流的改變可能是視網(wǎng)膜離焦信號(hào)誘導(dǎo)脈絡(luò)膜厚度變化的潛在機(jī)制[19-20]。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，脈絡(luò)膜血流也表現(xiàn)出對(duì)離焦信號(hào)的雙向反應(yīng)，與脈絡(luò)膜厚度一致：實(shí)驗(yàn)豚鼠在配戴-4.00 D的負(fù)透鏡后（視網(wǎng)膜周邊構(gòu)成遠(yuǎn)視離焦），出現(xiàn)近視加深，脈絡(luò)膜厚度變薄，脈絡(luò)膜血流灌注減少；而在去除誘導(dǎo)因素4 d后，觀察到這2個(gè)脈絡(luò)膜參數(shù)均增加[19]。最近一項(xiàng)對(duì)成年人的研究也得出了一致的結(jié)論：18 名成年人配戴+2.50 D鏡片進(jìn)行近視離焦刺激，在觀看30 min電影后發(fā)現(xiàn)脈絡(luò)膜血流增加[20]。上述研究表明，視網(wǎng)膜光學(xué)離焦信號(hào)可能會(huì)引起脈絡(luò)膜厚度和血流改變，從而改變視網(wǎng)膜和鞏膜的血供，在近視發(fā)生發(fā)展早期發(fā)揮重要作用。

3 不同近視防控措施對(duì)脈絡(luò)膜結(jié)構(gòu)和血流的影響

近年來，基于光學(xué)離焦技術(shù)控制近視的原理，不同的近視防控手段如角膜塑形鏡、多區(qū)正向光學(xué)離焦節(jié)段框架眼鏡、高度非球面微透鏡片的框架眼鏡和多焦點(diǎn)軟性角膜接觸鏡等在臨床上得到了廣泛的應(yīng)用[21]。這些用于控制近視的光學(xué)干預(yù)措施對(duì)脈絡(luò)膜的影響日益成為相關(guān)研究的焦點(diǎn)[22]。

3.1 高度非球面微透鏡片

高度非球面微透鏡片通過采用蜂巢設(shè)計(jì)的鏡片表面多個(gè)微型凸透鏡產(chǎn)生光學(xué)離焦的效果，抑制眼軸生長，延緩近視增加[23-24]。保金華教授團(tuán)隊(duì)通過2年的隨訪研究得出，配戴高度非球面微透鏡片的兒童與配戴單光鏡片的兒童相比，近視發(fā)展減緩67%（約0.53 D），眼軸增長延緩64%（約0.23 mm）[23]。最近，該團(tuán)隊(duì)另一項(xiàng)對(duì)近視兒童配戴高度非球面微透鏡片2年內(nèi)脈絡(luò)膜厚度變化的研究表明，與配戴單光鏡片和低度非球面微透鏡片的兒童相比，配戴高度非球面微透鏡片可使脈絡(luò)膜厚度顯著增加，并且在一段時(shí)間內(nèi)有持續(xù)效果[24]。

3.2 多焦點(diǎn)軟性角膜接觸鏡

多焦點(diǎn)軟性角膜接觸鏡通過改變眼球周邊屈光狀態(tài)，形成周邊視網(wǎng)膜近視性離焦，從而控制近視的進(jìn)展，其本質(zhì)是改變周邊像面結(jié)構(gòu)參數(shù)與視網(wǎng)膜的位置關(guān)系[25]。與接受單光鏡片比較，多焦點(diǎn)軟性角膜接觸鏡并不會(huì)引起脈絡(luò)膜厚度的顯著變化[26]。這些結(jié)果與Breher等[27]獲得的結(jié)果一致，他們推測(cè)脈絡(luò)膜厚度的變化可能不是多焦點(diǎn)軟性角膜接觸鏡發(fā)揮近視控制作用的主要原因。

3.3 角膜塑形鏡

角膜塑形鏡可通過使中央?yún)^(qū)域角膜變平坦和外周區(qū)域角膜變陡峭來重塑角膜形態(tài)，從而在視網(wǎng)膜中形成清晰的獨(dú)立中心視力和相對(duì)周邊近視離焦，光學(xué)離焦信號(hào)的這種改變可以導(dǎo)致脈絡(luò)膜厚度和脈絡(luò)膜血流量增加[28-29]。研究發(fā)現(xiàn)近視兒童配戴角膜塑形鏡1 周后脈絡(luò)膜厚度和脈絡(luò)膜血流明顯增加，且配戴1個(gè)月和3個(gè)月的脈絡(luò)膜厚度與配戴1周無明顯差異[28]。同樣地，最近一項(xiàng)研究也得出了相似的結(jié)論，配戴角膜塑形鏡1個(gè)月，可以誘導(dǎo)脈絡(luò)膜血流和脈絡(luò)膜厚度增加，這些早期的變化可以作為預(yù)測(cè)角膜塑形鏡長期近視控制效果的監(jiān)測(cè)指標(biāo)[29]。

綜上所述，越來越多的有力證據(jù)證明光學(xué)離焦信號(hào)能引起脈絡(luò)膜相關(guān)參數(shù)的變化，可以雙向調(diào)節(jié)脈絡(luò)膜厚度及血流，因此脈絡(luò)膜厚度和血流的改變可作為評(píng)價(jià)控制近視發(fā)生發(fā)展的潛在療效指標(biāo)。光學(xué)離焦對(duì)脈絡(luò)膜結(jié)構(gòu)變化的影響機(jī)制將是今后近視防控研究的一個(gè)重點(diǎn)，能夠?yàn)楣鈱W(xué)離焦鏡片的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

利益沖突申明 本研究無任何利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明 楊孟帆：收集數(shù)據(jù)，參與選題、設(shè)計(jì)及資料的分析和解釋；撰寫論文；對(duì)編輯部的修改意見進(jìn)行修改。呂莎：參與選題、設(shè)計(jì)和修改論文的結(jié)果、結(jié)論。李華：參與選題、設(shè)計(jì)、資料的分析和解釋，修改論文中關(guān)鍵性結(jié)果、結(jié)論，根據(jù)編輯部的修改意見進(jìn)行核修