3～6歲學(xué)齡前兒童各屈光參數(shù)情況及其與等效球鏡的相關(guān)分析

李 童,于 睿,張鳳一,王亞彤,許 昊,高洪蓮,張 磊

0 引言

屈光不正已成為全球關(guān)注的公共衛(wèi)生和社會問題,其中近視占絕大多數(shù)[1-6]。人眼是一個復(fù)雜的屈光系統(tǒng),與淚膜、角膜、前房深度、晶狀體及玻璃體密切相關(guān),在兒童生長發(fā)育時期,各個屈光參數(shù)不斷發(fā)生變化,其最終平衡狀態(tài)決定了眼球的屈光狀態(tài)[7-8]。我國青少年兒童近視主要以軸性近視為主,即眼軸長度(axial length,AL)未能保持在正常范圍內(nèi)[9]。然而,有些AL相對較短的眼睛的屈光狀態(tài)可能是近視,而AL相對較長的眼睛的屈光狀態(tài)也有可能是遠(yuǎn)視。這是因為眼睛屈光成分的代償性調(diào)節(jié)涉及到AL與角膜曲率半徑(corneal radius of curvature,CR),輕度遠(yuǎn)視眼通過代償性增加AL來匹配CR,由于角膜是相對穩(wěn)定的,隨著AL繼續(xù)變長,眼睛的屈光狀態(tài)由正視變?yōu)榻昜1]。大量研究發(fā)現(xiàn),眼軸長度/角膜曲率半徑(axial length/corneal radius of curvature ratio, AL/CR)比值與屈光狀態(tài)的關(guān)系較AL更為密切[10-14]。近年來,我國青少年兒童近視呈高發(fā)、低齡化、重度化趨勢[15],專家普遍認(rèn)為近視防控關(guān)口應(yīng)提前至學(xué)齡兒童[16],重視遠(yuǎn)視儲備的檢查[17],部分地區(qū)已經(jīng)嘗試開始使用AL及AL/CR來評估屈光狀態(tài)[1,18-20],也發(fā)表了《中國學(xué)齡兒童眼球遠(yuǎn)視儲備、眼軸長度、角膜曲率參考區(qū)間及相關(guān)遺傳因素專家共識》[21],但對于學(xué)齡前兒童相關(guān)參數(shù)研究較少。本研究以3～6歲學(xué)齡前兒童為研究對象,通過分析各屈光參數(shù)的分布情況及其與屈光狀態(tài)的關(guān)系,進一步闡明學(xué)齡前兒童眼球生長發(fā)育和屈光狀態(tài)變化情況,評估各屈光參數(shù)對其屈光發(fā)育的監(jiān)測作用,期望為近視防控工作提供幫助。

1 對象和方法

1.1 對象橫斷面研究。選取2021-03/05在北方某城區(qū)幼兒園視力篩查中同意進行散瞳驗光的3～6歲學(xué)齡前兒童791名。排除標(biāo)準(zhǔn):影響視力及屈光檢查的相關(guān)疾病(如先天性白內(nèi)障、眼球震顫、上瞼下垂、斜視、弱視[22]),近1mo配戴角膜接觸鏡,既往有眼部手術(shù)史、外傷史等。本研究遵循《赫爾辛基宣言》。向每所幼兒園解釋了該研究的性質(zhì)和可能的結(jié)果,在校長同意參加后,向所有孩子的監(jiān)護人詳細(xì)說明檢查的細(xì)節(jié),并簽署知情同意書。在檢查當(dāng)天取得受試者的口頭同意。

1.2 方法測量AL、角膜屈光力(corneal refractive power, K),小瞳孔下電腦驗光和散瞳驗光后等效球鏡(spherical equivalent,SE),然后計算CR及AL/CR。

1.2.1 眼科檢查所有受試者均由經(jīng)驗豐富且經(jīng)過統(tǒng)一培訓(xùn)的驗光師及眼科醫(yī)師進行眼前節(jié)及眼位檢查。采用ARK-510A全自動電腦驗光儀進行屈光度檢測,每只眼連續(xù)測量3次,取平均值。所有受試者選用1%硫酸阿托品眼用凝膠行睫狀肌麻痹,每天點眼3次,連續(xù)3d,觀察瞳孔直徑及瞳孔對光反射,若瞳孔直徑>6mm或瞳孔對光反射消失,則進行電腦驗光[21,23],分別記錄球鏡度數(shù)、柱鏡度數(shù)及軸位。根據(jù)以下公式換算SE,SE=球鏡度數(shù)+1/2柱鏡度數(shù)。采用非接觸眼生物測量儀(IOL Master)測量受檢者AL、水平角膜屈光力(horizontal corneal refractive power,K1)、垂直角膜屈光力(vertical corneal refractive power,K2),根據(jù)以下公式計算CR,CR=1000(n2-n1)/K(K為K1和K2的平均值,n1為空氣屈光指數(shù)1.0000,n2為角膜屈光指數(shù)1.3375),然后計算AL/CR比值。

1.2.2 篩查指標(biāo)評定標(biāo)準(zhǔn)散瞳驗光法:根據(jù)SE分為以下5組,正視(>-0.50～<+0.50D)、輕度近視(>-3.00～-0.50D)、中高度近視(≤-3.00D)、輕度遠(yuǎn)視(+0.50～<+3.00D)、中高度遠(yuǎn)視(≥+3.00D);AL/CR法:AL/CR>3作為近視診斷的陽性臨界值。

1.2.3 質(zhì)量控制在研究開始前,充分告知幼兒園老師、受試者監(jiān)護人及受試者具體檢查流程,對所有驗光師及眼科醫(yī)師進行了相關(guān)培訓(xùn)。在整個研究過程中,均使用相同的儀器設(shè)備,每天檢查和校準(zhǔn)所有設(shè)備。通過復(fù)查處理不可靠結(jié)果。

2 結(jié)果

由于右眼AL(r=0.98,P<0.001)和CR(r=0.54,P<0.001)與左眼的AL、CR密切相關(guān),因此本研究只分析右眼的數(shù)據(jù)。

2.1 屈光狀態(tài)檢出情況在完成散瞳驗光的791名3～6歲學(xué)齡前兒童中,男生400人(50.6%),女生391人(49.4%);3歲214人(27.1%),4歲196人(24.8%),5歲189人(23.9%),6歲192人(24.3%);輕度遠(yuǎn)視組500人(63.2%),中高度遠(yuǎn)視組187人(23.6%),正視組68人(8.6%),輕度近視組36人(4.6%)。表1展示了不同年齡、不同性別學(xué)齡前兒童的屈光情況。隨著年齡的增長,遠(yuǎn)視的發(fā)生率逐漸降低,近視的發(fā)生率逐漸增加。總體來看,被試兒童多處于遠(yuǎn)視狀態(tài),隨著時間的發(fā)展,其屈光狀態(tài)逐漸由中高度遠(yuǎn)視轉(zhuǎn)變?yōu)檩p度遠(yuǎn)視再轉(zhuǎn)變?yōu)檎?從4歲開始,已有被試兒童出現(xiàn)近視。

表1 3～6歲學(xué)齡前兒童遠(yuǎn)視、正視、近視發(fā)生率 人(%)

2.2 不同年齡和不同性別及不同屈光組間屈光參數(shù)的比較AL、CR、AL/CR、SE平均值分別為22.62±0.94mm、7.81±0.29mm、2.90±0.09、+1.95±1.31D。AL隨著年齡的增長而增長,每年增長0.02～0.71mm,除4歲與5歲組間無顯著差異,其余各年齡組間存在顯著差異(F=91.63,P<0.001)。AL/CR隨著年齡的增長而增長,每年增長0.00～0.07,除4歲與5歲組無顯著差異,其余各年齡組間存在顯著差異(F=121.27,P<0.001)。SE隨著年齡的增長呈下降趨勢,每年下降0.41～1.00D,各年齡組間存在顯著差異(F=188.71,P<0.001);而CR隨著年齡緩慢增長,每年增長0.00～0.04mm,僅在3歲與6歲組間有顯著差異,其余各組之間無顯著差異(F=2.92,P=0.03)。男生AL顯著長于女性(t=6.77,P<0.001),男生CR顯著大于女生(t=7.99,P<0.001),男生與女生AL/CR差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=-0.22,P=0.82),男生與女生SE差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=1.30,P=0.19),見表2。除正視組與輕度近視組間AL無顯著差異,其余各屈光組間AL均存在顯著差異(F=78.63,P<0.001)。除中高度遠(yuǎn)視組與輕度遠(yuǎn)視組、輕度近視組間CR有顯著差異,其余各組間CR無顯著差異(F=9.28,P<0.001)。中高度遠(yuǎn)視組、輕度遠(yuǎn)視組、正視組、輕度近視組間AL/CR存在顯著差異(F=527.22,P<0.001)。中高度遠(yuǎn)視組、輕度遠(yuǎn)視組、正視組、輕度近視組間SE存在顯著差異(F=1543.12,P<0.001),見表3。不同SE組間AL/CR百分位數(shù)及95%CI見表4。

表2 不同年齡、不同性別學(xué)齡前兒童屈光參數(shù)情況

表3 不同屈光組學(xué)齡前兒童屈光參數(shù)情況

表4 不同SE組間AL/CR百分位數(shù)值

2.3 散瞳前后SE比較隨著年齡的增長,散瞳前SE由3歲時平均值0.00D減少至6歲平均值-0.83D,除3歲與4、5歲,4歲與5歲間無顯著差異,其余各組間均有顯著差異(F=23.30,P<0.001)。男生與女生散瞳前SE差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=0.60,P=0.55)。散瞳后SE由3歲平均值3.09D減少至6歲平均值0.82D,各年齡組間均存在顯著差異(F=188.71,P<0.001);男生與女生散瞳后SE差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=1.30,P=0.19),見表5。散瞳后SE(+1.95±1.31D)較散瞳前(-0.22±1.23D)增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-43.14,P<0.001)。

表5 3～6歲學(xué)齡前兒童散瞳前后SE情況

2.4SE與AL、CR、AL/CR的相關(guān)性分析AL與SE呈中等負(fù)相關(guān)(r=-0.50,P<0.001,圖1),CR與SE無相關(guān)性(r=0.16,P=0.95,圖2),而AL/CR與SE呈極強負(fù)相關(guān)(r=-0.86,P<0.001,圖3)。將睫狀肌麻痹后獲得的SE作為因變量,自變量為AL/CR,協(xié)變量為年齡與性別,進行多元線性回歸分析。其中,AL/CR、年齡及性別可以解釋SE變化原因的78.3%,AL/CR、年齡顯著負(fù)向影響SE,AL/CR每增加1個單位,SE平均降低10.91個單位;而性別不能顯著影響SE的變化,見表6。

“家政服務(wù)業(yè)從業(yè)人員就業(yè)前景好，我們在市場調(diào)查的基礎(chǔ)上，總結(jié)為三個原因。” 泓福泰家政服務(wù)有限公司負(fù)責(zé)人方蓓燕向記者介紹道。

圖1 SE與AL的關(guān)系。

圖2 SE與CR的關(guān)系。

圖3 SE與AL/CR的關(guān)系。

表6 3～6歲學(xué)齡前兒童睫狀肌麻痹后SE多元線性回歸分析

2.5 篩查指標(biāo)準(zhǔn)確性評估以睫狀肌麻痹后SE≤-0.50D為診斷近視的金標(biāo)準(zhǔn),近視者共36人(4.6%),見表7、8。以AL/CR>3篩選出可疑近視者共106人(13.4%),其中有34人睫狀肌麻痹后SE≤-0.50D,其篩查近視的靈敏度為94.44%,特異度為90.46%,約登指數(shù)為0.84;以小瞳孔下電腦驗光SE≤-0.50D篩選出近視者共292人(36.9%),其中有36人睫狀肌麻痹后SE≤-0.50D,其篩查近視的靈敏度為100%,特異度為66.09%,約登指數(shù)為0.66;兩種篩查指標(biāo)相比,AL/CR的約登指數(shù)較高,即在篩查近視方面,AL/CR相對于小瞳孔驗光來說準(zhǔn)確性較高,見表9。

表7 AL/CR與散瞳驗光結(jié)果比較 人

表8 小瞳孔驗光與散瞳驗光結(jié)果比較 人

表9 篩查指標(biāo)準(zhǔn)確性比較

2.6ROC曲線及最佳截斷值分析以AL/CR及AL作為篩查近視的指標(biāo)繪制受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC曲線),AL/CR及AL曲線下面積分別為0.967(95%CI:0.952～0.981)、0.809(95%CI:0.742～0.876),見圖4。AL/CR診斷近視的最佳截斷值為3.01,敏感度為94.40%,特異度為93.80%。AL診斷近視的最佳截斷值為23.13mm,敏感度為80.60%,特異度為74.80%。就篩查近視方面,AL/CR較AL的準(zhǔn)確性更高,見表10。

圖4 AL/CR及AL篩查近視的ROC曲線分析。

表10 AL/CR、AL篩查近視的最佳截斷值

3 討論

屈光不正是影響青少年兒童視力及視功能的重要原因之一[24-26]。研究指出,預(yù)計到2050年,全球近視患者數(shù)將達(dá)到47.58億,占全球總?cè)藬?shù)的49.8%[27]。就我國而言,青少年兒童近視患病率至2050年預(yù)計上升到84%[28]。本研究顯示,入組的791名學(xué)齡前兒童中有36人(4.6%)已經(jīng)發(fā)生近視,隨著年齡的增長,近視所占的比例也越來越大,這也證實了既往研究報告結(jié)果[29-31]。此外,部分未發(fā)生近視的學(xué)齡前兒童,若在學(xué)齡前期消耗過多的遠(yuǎn)視儲備,其在中小學(xué)時期則更容易發(fā)展為近視。就上述問題而言,將近視防控的關(guān)口前移到學(xué)齡前兒童,增加對遠(yuǎn)視儲備的監(jiān)測,盡早發(fā)現(xiàn),盡早干預(yù),精準(zhǔn)防控,抑制學(xué)齡期間近視的高發(fā)態(tài)勢工作刻不容緩[16,32-33]。

睫狀肌麻痹散瞳驗光是診斷屈光不正的金標(biāo)準(zhǔn),但是使用睫狀肌麻痹藥物后會有畏光、視近模糊等眼部癥狀,還可能會造成皮膚潮紅、口干、發(fā)熱等全身癥狀[34],且耗時長,對專業(yè)技術(shù)要求高[35],因此在進行大規(guī)模的群體監(jiān)測中很難實施。所以,找到一種可以準(zhǔn)確且方便可行的指標(biāo)來評估屈光狀態(tài)是非常有必要的。本研究通過描述入組學(xué)齡前兒童屈光狀態(tài),分析其屈光參數(shù),并選用幾種目前常用的篩查指標(biāo)來與散瞳驗光做對比,分析其在篩查近視中的準(zhǔn)確性。目前最常用的方法是監(jiān)測裸眼遠(yuǎn)視力(uncorrected distant visual acuity, UCDVA),但是其主觀性強,且受光照環(huán)境、視力表類型、受檢者的配合程度及操作者的技巧等方面的影響;此外嚴(yán)重遠(yuǎn)視和散光的兒童也會有視力不良,僅靠UCDVA無法準(zhǔn)確地區(qū)分屈光狀態(tài)[36-38]。替代的非侵入性檢查方法還包括小瞳孔下電腦驗光、AL和AL/CR。

本次研究結(jié)果表明,睫狀肌麻痹后獲得的SE較小瞳孔下電腦驗光有所增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),學(xué)齡前兒童正處在發(fā)育期,其調(diào)節(jié)能力較強,睫狀肌麻痹后眼失去調(diào)節(jié)致正屈光度增加,負(fù)屈光度下降,可以解釋這種差異;年齡越小,SE越偏向遠(yuǎn)視的受試者,睫狀肌麻痹前后電腦驗光數(shù)據(jù)差值越大,這也與國內(nèi)外研究結(jié)果相一致[17,39]。AL、CR、AL/CR隨年齡的增加而增長,SE隨年齡的增長呈下降趨勢;男生的AL、CR顯著大于女生,而AL/CR、SE均無顯著差異;SE越偏向近視,AL越長,AL/CR越大,與既往研究結(jié)果相似[40-43]。AL、AL/CR與SE均存在著相關(guān)性關(guān)系,其中以AL/CR與SE的相關(guān)性最強(r=-0.86),由此可見多數(shù)屈光不正是由屈光參數(shù)失調(diào)所致。AL/CR每增加1個單位,SE平均降低10.91個單位,這與之前的研究結(jié)果大致相符[44-45]。

鑒于AL/CR與SE的高度相關(guān)關(guān)系,我們將AL/CR>3作為篩查近視的陽性臨界值,其靈敏度為94.44%,特異度為90.46%,約登指數(shù)為0.84,相對于小瞳孔驗光來說,其診斷的準(zhǔn)確性更高;并且,AL/CR的ROC曲線下面積為0.967,明顯優(yōu)于AL。以上結(jié)果皆表明,AL/CR篩查近視的效能明顯優(yōu)于其他指標(biāo)。此外,我們的研究還討論了AL/CR及AL篩查近視的最佳截斷值,其中,AL/CR診斷近視的最佳截斷值為3.01,靈敏度為94.40%,特異性為93.80%;AL診斷近視的最佳截斷值為23.13mm,靈敏度為80.60%,特異性為74.80%;與既往研究結(jié)果不同[43,46],這是因為我們的研究對象為3～6歲學(xué)齡前兒童,其眼球仍處在發(fā)育過程中,當(dāng)其超過最佳截斷值時,我們就要高度關(guān)注其屈光狀態(tài)的發(fā)生與發(fā)展,對于近視高危人群給予密切關(guān)注;但其再次證明了AL/CR在篩查近視方面的價值高于AL。且由表4可知,可以根據(jù)AL/CR大體判斷出被試者的屈光情況,排查出遠(yuǎn)視儲備可能小于同年齡組的兒童,及時進行散瞳驗光明確診斷,有針對性地對遠(yuǎn)視儲備不足的對象重點進行預(yù)警,實施一級防護干預(yù),盡量降低近視的發(fā)生率和患病率。

本研究具有一定的局限性:(1)AL/CR及年齡僅能解釋SE變化原因的大部分,我們需要結(jié)合其他參數(shù)來解釋這一問題;(2)本研究是一項橫斷面研究,無法闡明近視發(fā)生前各屈光參數(shù)的變化。我們將根據(jù)本研究的結(jié)果,進一步進行前瞻性研究,明確AL/CR發(fā)現(xiàn)學(xué)齡前兒童原始儲備的效率。此外,規(guī)范化建立兒童屈光發(fā)育檔案是非常有必要的,動態(tài)追蹤各指標(biāo)的變化,精確發(fā)現(xiàn)近視高危人群,有的放矢,為近視防控提供指導(dǎo)和參考。