近視與調節功能的相關性研究現狀

王正靜,趙 粟,2,谷 浩,2,蔣 浩,2,龍秋蓉,2,陳芷璿,謝 婧,3

0 引言

近視正在成為全球流行病,特別是東亞地區近視率出現了前所未有的上升,60 a前,10%-20%的中國人近視,但現在,中國的青少年和青年人近視率高達90%。比半個世紀前的發病率高出1倍[1]。有學者指出,中國青少年近視患病率持續性上升[2-3],在未來可能成為嚴重的公共衛生問題[4]。近視通常伴隨著調節功能的異常,而調節功能異常易導致視疲勞,出現眼脹、眼痛、眼干及頭痛、頭暈、記憶力下降等全身癥狀,嚴重者會出現惡心、嘔吐等癥狀,并出現焦慮、煩躁及其他官能癥狀[5],這些癥狀嚴重干擾了近視患者的視覺及生活質量,同時調節功能障礙與近視的發生及發展存在一定關系,因此,近視患者的調節功能情況及調節功能與近視的相關性越來越受到關注。

1 近視的機制與病因

當調節處于放松狀態時,平行光線經眼球屈光系統后聚焦在視網膜前,這種屈光狀態稱為近視,通常是眼球的前后軸過長所致,但也可能是由于角膜或(和)晶狀體曲率過大造成[6]。在近視病因中,遺傳因素對近視起著重要的作用[7-8],而環境風險因素也不容忽視,環境風險因素包括教育、城市化和近距離工作[9-10]。長時間的近距離用眼會引起調節痙攣和睫狀肌痙攣,造成“近距離工作的短暫性近視”,而近距離工作的短暫性近視與永久性近視存在一定的聯系[11],近視患者的短暫性近視衰退時間比正視者長,這與近視患者睫狀肌向前增厚、后部變薄的形態學變化有一定關系[12]。Mountjoy等[13]研究表明教育中暴露的年限越久會導致近視患病率升高,增加教育時間可能會無意中增加近視的患病率,而明亮的室外光線可能會刺激多巴胺的釋放,抑制眼睛的生長,戶外活動可以減少兒童近視[14]。既往研究指出環境因素可能與基因相互作用而增加近視的風險[9]。關于視網膜對眼睛生長的作用,Flitcroft[15]研究表明中央凹外視網膜與中央凹視網膜在控制眼睛生長方面起著同等重要的作用,最近有研究也指出中央凹外視網膜屈光度與眼的調節功能作為內在因素,近距離的工作環境作為外在因素,兩因素之間相互作用,共同促使青少年近視進展[16]。

近視通常是眼球的前后軸過長所致,至于什么原因會導致眼軸增長呢?有學者指出調節滯后或調節量不足會導致視網膜上的遠視散焦,如長期不干預,時間長了可能會促使眼軸增長,從而刺激兒童期近視的發生[17]。但也有學者從動物實驗中得出不同的意見,調節能力不足導致的調節滯后不能引起雛雞眼睛的生長變化,不會導致近視[18]。上述研究表明,近視和調節能力的關系仍存在爭論,有待進一步研究。

2 近視眼形態與調節

調節是通過睫狀肌的收縮和晶狀體的彈性改變共同協同使物體在視網膜清晰成像的過程[19-20]。有研究指出近視患者的睫狀肌更厚[21-22],且近視度數越大睫狀肌越厚[21],睫狀肌增厚會導致其收縮反應較差,從而導致調節反應減少、調節滯后增大[22],調節滯后又會導致視網膜遠視離焦[23],如長期不干預會使眼球軸向增長,可以從睫狀肌增厚這個角度解釋近視兒童的調節功能不足及眼軸增長[17];而晶狀體厚度隨著調節程度的增加不斷增大[24-25],但與遠視眼相比,在同等調節程度下,近視眼的晶狀體厚度小于遠視眼[25],這可能是因為近視眼睫狀肌較厚,睫狀肌收縮反應較差,懸韌帶松弛不夠所致。

調節過程會引起眼球軸向伸長,這種軸向的伸長是可以恢復的,但近視患者從調節引起的軸向伸長中恢復所需的時間更長,在長時間的近距離任務后,近視患者比非近視者表現出更大的軸向伸長趨勢,調節伴隨著脈絡膜變薄,有助于軸向長度的變化[26-27];睫狀肌收縮的力量減少了眼球赤道部鞏膜的周長,并導致眼球的軸向伸長[28],在調節過程中,脈絡膜變薄以及赤道部鞏膜周長減少是眼球軸向伸長的原因,眼球在調節過程中軸向伸長是否有其他原因有待進一步研究。

3 近視與調節功能

3.1近視與調節滯后調節反應量小于調節刺激量即調節滯后。對于先出現調節滯后還是先出現近視,有專家提出調節滯后時,物像將成像在視網膜之后,為了更好地呈像,眼軸向后適應性增長,形成軸性近視。龔勝等[29]研究發現,無論是假性近視還是真性近視在近距離(25 cm)的調節滯后量均大于正視者,提示近視患者的調節滯后量大于正視者,但該研究是基于橫斷面的研究,難以說明調節滯后與近視的因果關系。Mutti等[30]研究發現調節滯后增加發生在近視發病1 a或更長時間之后,而不是在近視發生之前或期間,該研究還發現正視兒童和近視兒童的調節滯后差異僅在近視發生后出現,故認為調節滯后量增加可能是近視的結果。但Gwiazda等[31]通過在近視發生之前增加調節滯后量,發現調節滯后會產生遠視視網膜散焦從而導致近視[32],認為調節滯后是近視的原因。分析由于實驗方法不同導致上述研究結論不同。

關于進展性近視調節滯后量的研究中,Koomson等[33]將150例加納近視學齡兒童隨機分為配鏡完全矯正組和不完全矯正組,發現兩組兒童初始調節滯后的平均值與24 mo后測得的平均調節滯后值無顯著差異,且近視的變化量與兩組戴鏡前后的調節滯后量也沒有顯著關系,故認為在進展性近視兒童中,調節滯后與近視進展速度之間沒有關系。此外,Lan等[34]對輕度和進展性近視兒童進行了為期1 a的縱向研究,重復測量屈光度數和眼部一般生物學參數(眼軸長度、玻璃體腔深度)并進行分析,發現調節滯后量與近視進展之間沒有明顯相關性,推測調節滯后與近視進展無關[35],Lan等[34]認為通過減少近視滯后量阻止近視進展沒有臨床意義。近年研究發現,在負透鏡引導的高度調節需求下,成人進展性近視的調節滯后量大于正視者和穩定性近視患者[36],同樣也發現,發展性近視兒童的調節調節滯后量高于正視兒童[37]。李靜姣等[38]對7-12歲進展性近視兒童隨訪觀察1 a發現,近視增長較快者的調節滯后量較高,且近視度數增長越快調節滯后量越大,表明調節滯后可能是近視發展的重要因素。Koomson等[33]研究結果可能與種族、依從性等有關,而Lan等[34]研究結果可能是由于研究時間較短或調節滯后量不夠大,不足以表現出眼生物學的變化。

3.2近視與調節幅度調節幅度指調節遠點和調節近點之間的距離,以屈光度的形式表示,主要反映睫狀肌收縮、晶狀體變凸等眼部結構的最大變化程度。Fong[39]對早期糖尿病視網膜病變患者696例1 148眼進行調節幅度的測量,發現近視患者的調節幅度較低,調節幅度較低的眼睛在近距離工作時使用更多的調節儲備,推測近視可能是眼睛調節幅度降低過程中發展起來的一種適應現象。然而,有研究將青年受試者分為正視組與近視組進行調節幅度的測試,再將近視組分為低、中、高度近視測量調節幅度,發現近視組的調節幅度大于正視組,且高度近視患者的調節幅度最大,其次是中度近視、低度近視患者,推測隨著近視度數的增加,調節幅度值越大,即調節幅度與近視程度呈正相關,并認為高調節幅度可能是引發近視的原因之一[40-42]。Fong[39]研究中未提及調節幅度的測量方法,可能是測量方法不同及受試者存在基礎疾病的原因,導致上述研究結果的差異。

關于兒童進展性近視的研究中,陳云云等[43]隨訪21例進展性近視兒童,發現在兒童近視進展過程中,調節功能保持相對穩定,推測調節幅度與近視進展無相關性。既往研究表明,20歲之前調節幅度保持相對穩定,20-50歲下降速度最快[44],調節幅度隨年齡增長而下降[45-46],分析可能是由于隨著年齡的增長,晶狀體的彈性減退以及睫狀肌功能減退,從而導致調節幅度下降,而青年人和兒童的晶狀體彈性及睫狀肌功能尚可,調節幅度可保持相對穩定,且進展性近視多見于兒童和青少年。

3.3近視與調節靈敏度調節靈敏度是指在兩個不同水平的調節刺激下所做出調節的反應速度,反映了眼睛控制調節狀態(松弛-緊張-松弛)的能力。Allen等[47]研究指出調節靈敏度是區分是否為穩定型近視的一個關鍵調節參數,同時調節靈敏度降低與近視進展的加快有關,并提出調節靈敏度可以獨立預測近視進展。李靜姣等[38]發現近視進展較快的兒童雙眼調節靈敏度較近視進展較慢的兒童差,近視度數增長越快調節靈敏度越差,但單眼調節靈敏度無明顯差異。Chen等[35]研究在遠距離(3.3 m)下,每間隔6 mo以上對近視兒童進行單眼調節靈敏度測試,發現近視進展與單眼調節幅度之間沒有任何關系,推測單眼調節靈敏度與近視進展無明顯關系,而雙眼調節靈敏度與近視進展速度存在負相關,說明可能是雙眼調節和集合功能的紊亂導致近視的發展。

與正視者相比,近視患者在遠距離下測得的單眼調節靈敏度明顯較低,但在近距離下測得的單眼調節靈敏度無明顯差異[48-49],單眼遠近距離調節靈敏度的不同結果可能是由于近視患者對遠處模糊物像不敏感,不能造成有效的調節刺激[50],以致于調節靈敏度下降。陳云云等[37]研究發現,進展性近視兒童的單眼遠距離(4.5 m)調節靈敏度與正視眼無差異,該研究采用的是手動翻轉翻轉拍測量方法,而多數研究采用半自動或全自動測量方式,不同測量方法可能導致研究結果不同,且既往研究認為調節靈敏度的手動測量與全自動測量結果存在一定差異[51]。

4 近視與AC/A

產生調節的同時會引起雙眼的集合,調節越大,集合越大,調節和集合是一個聯動過程,兩者存在協同關系。注視有限距離目標時,伴隨調節出現的集合成分,即為調節性集合。調節性集合與每單位調節的比值,稱為反應比值(AC/A比值),反映了調節與集合之間的關系,近視會因調節集合功能紊亂而導致AC/A比值異常。Mutti等[52]研究發現,與正視兒童相比,近視兒童AC/A比值偏高,高AC/A比值增加反映了晶狀體和睫狀肌的狀態異常,且AC/A比值在近視發生前就已經升高,近視發病當年達高峰,發病后處于相對穩定狀態,因此可以預測近視的發生。Zhou等[53]將8-18歲輕度和中度近視兒童青少年分為兩組,一組進行為期6 mo以上的框架眼鏡矯正,一組未進行矯正,發現未矯正組AC/A比值高于矯正組,且AC/A比值隨著未矯正近視程度的增加而增加。近視發展越快的兒童AC/A比值越高,提示眼調節功能與調節集合可能出現了紊亂[38],當調節功能不足時,優先動用調節集合功能,以確保近目標在視網膜黃斑區成像;AC/A比值異常與調節滯后存在一定關系,影響近視的發展,同時可以預測近視的發生,AC/A比值異常是近視發生發展的危險因素。

5 總結與展望

隨著社會經濟的發展及教育的普及,近視患病率逐年升高,但近視的發病機制尚未完全清楚,在既往研究中遺傳是近視發生的公認因素[7-8],另有研究指出環境因素可能與遺傳因素相互作用而增加近視發生的風險[9]。但針對近視患病率增加的原因,最近有研究發現遺傳因素不能作為千禧一代(1982-2000年出生者)近視患病率增加的主要原因,反而與環境因素的相關性很大,表型是由遺傳和環境共同作用的結果,但遺傳進化不可能在如此短的時間內發生,由此可以推測近視患病率增加似乎與環境因素有關[54],現在多以近距離工作為主,眼持續處于調節緊張狀態,眼內、外肌對眼產生的壓力使眼軸增長,導致近視的發生發展。

目前關于調節功能障礙與近視的相關性存在一定的爭議,針對近視與調節滯后的相關性,由于研究方法及人群的不同,兩者之間的關系仍不明確,有研究表明調節滯后會導致近視的發生[17],也有研究發現調節滯后不會導致近視的發生[18],對于近視進展的影響方面也尚無明確定論[55]。針對近視與調節幅度的相關性,有研究指出近視患者視近物時具有較強的副交感神經興奮,從而有著高調節,而視遠物時需要動用一部分的放松調節,以至于近視患者的調節幅度偏高[41],多數研究表明調節幅度與近視度數具有相關性[40-42],但與近視進展無相關性,調節幅度與年齡顯著相關,隨著年齡的增加調節幅度減小[45-46]。針對近視與調節靈敏度的相關性,由于近視患者對模糊的圖像不敏感,不能有效動用調節功能,并且近視患者容易產生視疲勞,不易調節放松,調節靈敏度降低,在遠距離下測得的調節靈敏度明顯較正視者低,而在近距離下測得的調節靈敏度無明顯差異[48-50]。針對近視與AC/A比值的相關性,有研究指出近視患者AC/A比值較正視者高,近視調節能力降低和調節集合量增大,以致調節集合功能紊亂導致AC/A比值異常,調節功能與集合功能的紊亂導致近視進展[38,53]。

如何抑制眼睛軸向過度增長及如何干預近視的發展一直是眼科醫生及科研工作者面臨的難題,目前針對近視的矯正手段有激光手術、人工晶狀體植入術等,光學矯正包括框架眼鏡、角膜塑形鏡等。準分子激光角膜原位磨鑲術是視力恢復迅速、高效的近視矯治方法,術后部分患者的調節功能后期可以進一步改善[56-57]。調節過程會引起眼軸增長,若長期處于調節緊張狀態,可能會導致近視進展,尤其是近視患者,視疲勞嚴重,近視進展快,理論上對近視患者進行調節放松,減少自身動用的調節,可以減緩因過度調節引起的近視進展。對近視兒童進行針對性的調節功能訓練和用眼干預措施,可改善調節功能,緩解視疲勞,減緩近視進展,恢復雙眼視覺功能[58-59],防止近視度數的加深和高度近視的發生,降低一系列病理性近視并發癥的發病率。調節功能訓練是否可以完善成一種治療手段?調節功能障礙與成人的近視進展是否存在一定關系?成年近視患者進行調節功能訓練是否同樣可以減緩近視的進展?調節功能與近視的關系到底是什么?這些都是值得深入思考的問題,而研究近視眼的調節功能有助于了解近視的發生、發展過程及機制,為近視的預防和治療提供參考。