視頻終端干眼病因及眼部病理生理學(xué)改變的研究進展

田 甜,唐 穎,葛紅巖

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院眼科三病房，哈爾濱 150001)

干眼是指多種因素引起的淚液質(zhì)或量的異常，淚膜穩(wěn)定性下降，以眼表組織損害、眼部不適、視覺障礙等眼部癥狀為特征的疾病[1]，該病還伴有淚液滲透壓升高和眼表炎癥表現(xiàn)[2-3]。視頻終端綜合征是眼部和眼外一系列癥狀的總稱，與長期使用視頻終端有關(guān)，包括弱視癥狀、視覺模糊、干眼、肌肉骨骼癥狀如頸痛、背痛、肩痛、腕管綜合征等。視頻終端干眼是視頻終端綜合征的一部分[4]。臨床研究顯示，眼表干澀感是視頻終端操作人員最常見的癥狀，該癥狀一定程度上影響工作效率[5]。據(jù)統(tǒng)計，視頻終端干眼患者受眼部不適影響，平均每年會有3個工作日無法正常工作。隨著科技的進步，電腦、電視、智能手機等視頻終端已成為現(xiàn)代人生活和工作中不可缺少的一部分，視頻終端干眼在臨床上越來越常見。目前，國內(nèi)外醫(yī)學(xué)工作者針對傳統(tǒng)干眼癥的報道較多，對其致病因素、檢查方法和治療手段等均有詳細的論述，而針對視頻終端干眼的研究多是論述致病因素和眼部的病理生理改變?，F(xiàn)就視頻終端干眼病因子眼部病理生理學(xué)改變的研究進展進行綜述。

1 視頻終端干眼的致病因素

視頻終端干眼的致病因素與傳統(tǒng)干眼相比有一定區(qū)別，其特征影響因素主要是操作視頻終端的時間、操作期間眨眼模式(頻率、幅度、間隔時間)以及操作者眼表暴露等，這三方面均易引起眼表干燥，眼表淚膜穩(wěn)定性降低，淚液滲透壓增高，進一步促進眼表炎癥反應(yīng)，從而誘發(fā)視頻終端干眼。

1.1 視頻終端操作時間 視頻終端操作時間的長短與操作者干眼的發(fā)病率和眼部不適癥狀密切相關(guān)。Uchino等[6]在日本視頻終端使用人群干眼患病率及其影響因素的系列研究中，根據(jù)視頻終端的使用時間將研究對象分為三組，每組視頻終端的使用時間分別為<2 h、2～4 h以及>4 h。研究發(fā)現(xiàn)，使用視頻終端是干眼患病的風(fēng)險因素，如果每日操作時間超過4 h，研究對象更易出現(xiàn)嚴重的干眼癥狀。Nakamura等[7]利用動物模型開展長時間視頻終端操作時間與眼部淚液分泌量的研究發(fā)現(xiàn)，動物淚液的分泌量不僅隨視頻終端操作的日平均使用時間的延長而減少，還與月或年使用頻率有關(guān)，長時間在視頻終端前操作的人群，干眼的發(fā)病率升高。席雷等[8]根據(jù)用眼時間的長短將視頻終端干眼患者分為長視頻組(>4 h)和短視頻組(≤4 h)，并對兩組患者的眼部癥狀、淚河高度、角膜熒光染色進行分析發(fā)現(xiàn)，視頻終端操作時間與眼部不適癥狀直接相關(guān)，即使停止視頻終端操作后，該癥狀仍將持續(xù)一段時間。

1.2 視頻終端操作期間眨眼模式 操作視頻終端時操作者的眨眼模式也會發(fā)生改變，這種改變會影響眼表淚膜質(zhì)與量的變化，進而導(dǎo)致視頻終端干眼的發(fā)生。Freudenthaler等[9]曾注意到志愿者操作視頻終端期間眨眼率會降低33.5%。Gowrisankaran等[10]的研究也發(fā)現(xiàn)，通過視頻終端閱讀時，眨眼率會下降，認為可能與閱讀時字體減小和顯示屏幕的對比度降低有關(guān)。Yazici等[11]經(jīng)過更加細致的研究發(fā)現(xiàn)，當受試者注意力集中于執(zhí)行視頻終端時，受試者整個試驗過程中瞬目頻率降低，完整瞬目占比減少，而不完整瞬目占比上升。Uchino等[12]研究發(fā)現(xiàn)，視頻終端操作者存在淚膜破裂時間縮短的現(xiàn)象，雖然并未具體測量平均眨眼率、不完全眨眼率等相關(guān)數(shù)據(jù)，但是依然做出大膽猜想，認為視頻終端操作者的淚液不穩(wěn)定可能受眨眼頻率以及不完全眨眼的影響，由此而產(chǎn)生的淚膜破裂時間縮短的現(xiàn)象可能是誘發(fā)視頻終端干眼的直接原因。Himebaugh等[13]通過觀察16名操作者在直視視頻、看電影、識別屏幕上快速變化字母以及玩電腦游戲時的眨眼模式，證實視頻終端操作者淚液不穩(wěn)定與眨眼頻率和不完全眨眼有關(guān)。

以上研究表明，視頻終端干眼與眨眼模式改變相關(guān)，眨眼頻率的下降、眨眼幅度的改變、眨眼間隔時間的延長都會影響淚膜的涂布，導(dǎo)致眼表暴露時間延長、淚液蒸發(fā)加速、淚膜穩(wěn)定性降低，進而引起眼表干燥甚至角膜上皮損傷，因此眨眼模式的改變是視頻終端干眼癥發(fā)病的重要因素。

1.3 視頻終端操作者眼表暴露 視頻終端干眼的另一致病因素是視頻終端操作期間的眼表暴露程度。Ranasinghe等[14]調(diào)查視頻終端操作過程中計算機屏幕亮度/對比度與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性，結(jié)合視頻終端綜合征的患病率開展研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)整屏幕亮度/對比度以適應(yīng)周圍環(huán)境時干眼的發(fā)病率和未調(diào)整屏幕亮度/對比度時的發(fā)病率分別為63.9%和72.1%。研究認為，操作者注視顯示屏?xí)r，根據(jù)屏幕的亮度、字體大小以及對比度，人眼瞳孔、晶狀體以及眼外肌肉均不斷發(fā)生調(diào)節(jié)和變化，當電腦使用者盯著電腦屏幕數(shù)小時后，這些持續(xù)不斷的變化就會發(fā)生上千次，進而導(dǎo)致肌肉緊張、視疲勞，增加視頻終端干眼的發(fā)病率。不正確的視角是視頻終端操作者眼部暴露的另一種表現(xiàn)形式，較高的視角使結(jié)膜和角膜的更大區(qū)域暴露于空氣中會增加眼表刺激和淚液蒸發(fā)的可能性[15]，導(dǎo)致眼部不適和淚膜功能障礙。研究顯示，在距離小于20英寸觀看電腦的學(xué)生中，出現(xiàn)眼干澀感、眼部疲勞等眼部不適的風(fēng)險顯著增高[16]。

1.4 其他致病因素 視頻終端干眼的其他影響因素主要是眼部基礎(chǔ)疾病或全身疾病。眼部基礎(chǔ)疾病如瞼板腺功能障礙，患者由于瞼板腺阻塞，脂質(zhì)分泌不足，引起眼表干燥感，導(dǎo)致淚膜不穩(wěn)定，淚膜破裂時間縮短,角膜表面點狀染色等一系列干眼癥狀和體征[17]。全身疾病如糖尿病，受白細胞介素(interleukin，IL)-1β、腫瘤壞死因子-α及血管內(nèi)皮生長因子等重要炎癥因子的影響，眼表炎癥反應(yīng)不斷被激活，眼表細胞凋亡造成了持續(xù)性眼表損害，使眼表結(jié)膜杯狀細胞減少，進而影響淚膜穩(wěn)定性，最終導(dǎo)致干眼的發(fā)生[18]。

此外，性別也可能與視頻終端干眼的發(fā)病有關(guān)。Uchino等[12]研究發(fā)現(xiàn)，臨床視頻終端干眼在男性中的發(fā)病率為8.0%(5.5%～11.3%)，女性為18.7%(13.4%～25.1%),比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義?？紤]個體癥狀時，Logaraj等[19]認為，男性中發(fā)紅、燒灼感、視力模糊等癥狀較女性多見。目前男、女患者視頻終端干眼的發(fā)病率僅基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計，有學(xué)者認為該現(xiàn)象主要受性激素影響[20]。因此仍需要進一步研究分析性別與視頻終端干眼發(fā)病的相關(guān)性。

2 視頻終端干眼眼部的病理生理學(xué)改變

視頻終端干眼患者眼部會出現(xiàn)特征性病理生理學(xué)改變，主要包括眼部組織結(jié)構(gòu)及眼表和淚液中部分成分含量的改變。

2.1 視頻終端干眼眼部組織結(jié)構(gòu)的病理改變 視頻終端干眼眼部組織結(jié)構(gòu)的改變主要體現(xiàn)在瞼板腺、淚腺以及結(jié)膜杯狀細胞。

2.1.1 瞼板腺組織改變 瞼板腺分泌的脂質(zhì)在眼表潤滑、淚膜穩(wěn)定以及防止淚液蒸發(fā)中扮演著重要角色[21]。視頻終端干眼患者瞼板腺的數(shù)量和形態(tài)會發(fā)生改變。席雷等[8]發(fā)現(xiàn)，視頻終端干眼患者的瞼板腺有缺失的趨勢，在視頻終端前進行長時間操作的患者瞼板腺功能障礙更加顯著。Wu等[22]的研究表明，眼表瞼板腺評分和瞼板腺脫落程度均與操作視頻終端的時間有關(guān)。Fenga等[23]對長時間在視頻終端前操作的工作者進行調(diào)查，結(jié)果顯示，70位工作者中有52位出現(xiàn)明顯干眼癥狀并伴有瞼板腺功能障礙。這一結(jié)果提示瞼板腺功能障礙在該類人群中處于高發(fā)態(tài)勢。長時間在視頻終端操作易導(dǎo)致瞼板腺腺體堵塞，當腺體阻塞破裂時，瞼板腺的形態(tài)和數(shù)量就會發(fā)生改變，導(dǎo)致脂質(zhì)分泌減少，淚液蒸發(fā)增加，淚液高滲，眼表染色增加，加重眼瞼和眼球的刺激性癥狀，進一步加重視頻終端操作者的干眼癥狀[24]。

2.1.2 淚腺組織的改變 淚腺分泌的淚液在維持健康眼表細胞功能方面發(fā)揮著重要作用[25]。長時間使用視頻終端會導(dǎo)致淚腺功能低下，這必然會影響眼表淚液的分泌。Nakamura等[7]研究發(fā)現(xiàn)，長時間接觸視頻終端的大鼠淚液分泌會慢性減少，并伴有淚腺功能損害和形態(tài)學(xué)改變，淚腺的整個區(qū)域被胞質(zhì)擴張的腺泡所占據(jù)，腺泡細胞增大，伴有分泌小泡體積增加和細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)喪失。在視頻終端的操作者中也發(fā)現(xiàn)，淚腺腺泡細胞核內(nèi)暗核質(zhì)增多，細胞活性受損，淚腺功能障礙[26]。Xiao等[26]研究淚腺的超微形態(tài)結(jié)構(gòu)時發(fā)現(xiàn)，智能控制環(huán)境系統(tǒng)下誘導(dǎo)形成視頻終端干眼的動物，淚腺上皮細胞胞質(zhì)中分泌泡的數(shù)量增加，分泌泡的釋放被抑制，從而加重瞼板腺腺體堵塞，最終導(dǎo)致淚腺功能障礙、淚液分泌減少。

2.1.3 結(jié)膜杯狀細胞數(shù)量減少 結(jié)膜杯狀細胞是維持眼表穩(wěn)態(tài)不可缺少的一部分，其分泌的黏蛋白能使角膜和結(jié)膜維持在濕潤的微環(huán)境中[27]，并有助于眼表的免疫耐受[28]。目前關(guān)于視頻終端干眼患者眼部結(jié)膜杯狀細胞數(shù)量及功能改變的研究較少，但已有研究表明干眼疾病患者眼表結(jié)膜杯狀細胞的數(shù)量減少[29]。在Sjogrens綜合征中杯狀細胞的數(shù)量顯著下降[29]。Wang等[30]觀察到，移植物抗宿主病干眼患者的杯狀細胞數(shù)量不僅較正常人少，較異基因造血干細胞移植的無干眼癥患者也較少。

2.2 視頻終端干眼眼表及淚液的病理生理學(xué)改變 視頻終端干眼患者不僅眼部組織結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)特征性改變，眼表和淚液也會發(fā)生相應(yīng)的變化，這些變化與一般性干眼存在相似之處，主要體現(xiàn)在炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激以及黏蛋白改變上。

2.2.1 視頻終端干眼眼表及淚液中炎癥因子改變 臨床研究發(fā)現(xiàn)，視頻終端干眼患者的眼表會出現(xiàn)不同程度的炎癥反應(yīng)，炎癥因子如白細胞介素(interleukin，IL)在結(jié)膜及淚液中的表達也會發(fā)生相應(yīng)的變化[31]。Nicolle等[31]研究發(fā)現(xiàn)，視頻終端干眼患者IL-6 信使RNA的水平顯著高于正常人群。Liu等[32]采用聚合酶鏈反應(yīng)檢測結(jié)膜中細胞因子信使RNA的表達發(fā)現(xiàn)，IL-17A在蛋白和基因水平的表達均顯著升高。Liu等[33]則采用酶聯(lián)免疫吸附法測定20位健康志愿者和20例患者的淚液標本發(fā)現(xiàn)，患者淚液中IL-17和IL-22的水平顯著高于健康志愿者。此外，Benitez-Del-Castillo等[34]的研究表明，患者淚液中IL-10的水平明顯升高。以上研究表明，視頻終端干眼患者眼表炎癥反應(yīng)導(dǎo)致炎癥因子IL-6、IL-10、IL-17、IL-22在淚液中升高。

2.2.2 視頻終端干眼眼表一氧化氮合酶水平改變 氧化應(yīng)激在視頻終端干眼中扮演重要角色。現(xiàn)代研究認為，氧化應(yīng)激反應(yīng)與炎癥反應(yīng)均參與干眼的發(fā)病過程[35]。正常生理狀態(tài)下，人體眼部一氧化氮合酶呈缺失狀態(tài)，當眼表受到刺激后，一氧化氮合酶被誘導(dǎo)生成,眼表氧化應(yīng)激反應(yīng)被激活[36]。眼表氧化反應(yīng)產(chǎn)生過多的過氧化物酶，過氧化物酶進一步產(chǎn)生氧自由基,進而損傷眼表組織[35]。Cortes等[37]按照視頻終端干眼的發(fā)病情況將志愿者分為對照組和試驗組，試驗組進一步按照眼表疾病指數(shù)評分分為重、中、輕癥狀組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中度癥狀組眼表淚液中一氧化氮合酶明顯高于正常對照組。這一現(xiàn)象表明，視頻終端干眼患者眼表存在炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)。

2.2.3 視頻終端干眼眼表及淚液中黏蛋白改變 黏蛋白由眼表上皮細胞分泌，其從結(jié)膜和角膜的前表面延伸到淚膜中，防止病原體進入眼睛，起到良好的屏障和潤滑作用[38]。視頻終端干眼患者的眼表及淚液中多種黏蛋白的表達減少。Uchino等[39]為研究視頻終端干眼患者眼表MUC5AC(mucin5AC)水平的變化，將96例志愿者分為干眼組和非干眼組，結(jié)果表明，干眼組患者淚液中MUC5AC的水平低于非干眼組，進一步研究發(fā)現(xiàn)，在視頻終端前工作時間長的志愿者淚液中MUC5AC的水平低于工作時間短者。Corrales等[40]對16例健康人和30例患者進行結(jié)膜印跡細胞學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)，視頻終端干眼患者結(jié)膜上皮MUC1(mucin1)、MUC2(mucin2)、MUC4(mucin4)、MUC5AC等基因的表達明顯低于健康人。

4 結(jié) 語

視頻終端干眼的致病因素中，隨著視頻終端操作時間的延長、使用頻率的增高，視頻終端干眼的發(fā)病率上升。視頻終端操作過程中眨眼頻率降低、眨眼幅度改變以及眨眼間隔時間延長都會影響淚膜的涂布，使淚膜穩(wěn)定性降低，進而引起眼表干燥。視頻終端操作過程中操作者的眼表暴露也會增加對眼部的刺激，導(dǎo)致肌肉緊張、視疲勞，同樣也會增加視頻終端干眼的發(fā)病率。所以在視頻操作過程中，可以適當增加眨眼頻率，適時眼部休息，從而減少干眼的發(fā)生。除此之外，視頻終端干眼患者眼部還會出現(xiàn)病理生理學(xué)改變，患者瞼板腺有缺失的趨勢，并逐漸發(fā)展為瞼板腺功能障礙。同時，視頻終端干眼患者往往淚腺功能低下，伴有結(jié)膜杯狀細胞數(shù)量減少等病癥，患者淚液中炎癥因子、一氧化氮合酶水平升高，炎癥反應(yīng)和氧化損傷共同作用于眼表，加重了眼表損傷?；颊邷I液中黏蛋白水平降低，對眼表的保護和潤滑作用也下降。指導(dǎo)視頻終端干眼患者進行瞼板腺按摩、局部應(yīng)用抗炎眼藥水等治療，可緩解視頻終端干眼患者的眼部癥狀。