近视青少年配戴角膜塑形镜前后调节参数变化

谷峰 徐艳春 张福生 薛妍琦

作者单位：中国医科大学第一附属医院眼科，沈阳 110001

近视是一种很常见的眼病，通常始于儿童时期。如果发展为病理性近视会大大增加白内障、视网膜脱离、黄斑裂孔、黄斑劈裂、黄斑变性等疾病发生的风险[1]。研究人员已经尝试了许多延缓近视进展的方法，包括阿托品滴眼液、双焦点或多焦点框架眼镜、软性双焦点或多焦点角膜接触镜和角膜塑形镜。角膜塑形镜是硬性的高透氧性角膜矫形接触镜。通过角膜塑形，使角膜中央区变平，减少角膜屈光力，降低近视度数，提高裸眼视力。这种矫正近视的过程称为角膜塑形术，是目前世界上公认的对近视进展有延缓作用的方法之一。Vagge等[2]研究显示，配戴角膜塑形镜的学龄儿童（6～16岁）近视进展减少了约45%。另外，一项荟萃分析共纳入14项研究，共2 563例病例，其中塑形镜组1 339例，框架镜组1 224 例。随访1 年后配戴角膜塑形镜组近视控制率为66.6%，随访2年后为51.3%[3]，明显好于框架眼镜组。2007 年1 月至2018 年11 月检索到关于角膜塑形镜相关文章401 篇[4]，但是角膜塑形镜延缓近视进展的机制目前还不清楚，在前期临床研究中我们发现，青少年近视眼的正相对调节力（Positive relative accommodation，PRA）明显低于同年龄组的正视眼，配戴角膜塑形镜后PRA增加，接近同年龄组正视眼的水平[5]。在前期工作的基础上，本研究观察近视患者角膜塑形镜配戴前后调节相关参数的变化，并探讨眼调节相关参数与延缓近视进展的机制，现报告如下。

1 对象与方法

1.1 对象

纳入标准：①近视度-6.00～-0.75 D，顺规散光≤-1.75 D，逆规散光≤-0.75 D；角膜平坦曲率值为40～46 D。②常规眼科检查无其他眼部器质性疾病。③配戴角膜塑形镜前以及配戴后1 个月、12个月的视力、验光、眼压、角膜曲率、裂隙灯显微镜、眼底及调节聚散参数资料完整。④每日配戴角膜塑形镜8～10 h以上；⑤配戴后1个月裸眼视力（UCVA）达1.0。排除标准：①有眼部外伤史、手术史；②曾有过角膜接触镜配戴史；③随访期内角膜接触镜累计停戴时间超过1个月，连续停戴时间超过1周。选取2011年1月至2019年3月在中国医科大学附属第一医院眼科门诊进行角膜塑形镜验配且前后调节参数资料完整的患者51例（102眼），其中男21例，女30例，年龄8～16（13.2±3.0）岁。等效球镜度（SE）右眼-5.50～-1.25（-3.45±1.57）D，左眼-5.50～-1.25（-3.45±1.55）D。随访时间12～36（14.6±15.6）个月。在获得青少年及其监护人知情同意的情况下进行角膜塑形镜的验配及调节参数的测量。本研究遵循赫尔辛基宣言。

1.2 屈光度及调节聚散参数检测方法

1.2.1 屈光检查在电脑客观验光基础上，使用综合验光仪（VT-10，日本拓普康株式会社）进行主觉验光，严格遵循规范验光程序。采用标准对数视力表（KTR-B，产品编码：18062114，冀州市康泰尔医疗器械厂）测量UCVA和最佳矫正视力（BCVA）。

1.2.2 调节滞后测量 调节滞后测量采用交叉圆柱镜法（Binocular cross-cylinder，BCC）。综合验光仪内置入被检者远用屈光不正矫正度数，近用瞳距。将交叉柱镜（Fused cross cylinder，FCC）视标置于近视标杆40 cm处，将两眼辅助镜片的±0.50 D转至90°位置，让被检者双眼睁开，注视40 cm处的FCC视标。若被检者报告水平线较清晰，说明被检者为调节滞后，在双眼前同时增加正球镜至横竖线条同样清晰，所增加的正球镜即为其调节滞后量。若被检者报告垂直线清晰，说明被检者为调节超前，在双眼前同时增加负球镜至横竖线条同样清晰，所增加的负球镜即为其调节超前量。若被检者报告水平线和垂直线同样清晰，说明被检者的调节反应量为零。

1.2.3 正负相对调节测量 所有被检者在综合验光仪上测量PRA和负相对调节（Negative relative accommodation，NRA）。被检者双眼前放置最佳视力矫正镜片，指导被检者注视最佳视力上一行的视标；先测量NRA，即双眼同时增加正镜片，以+0.25 D为增率，直至被检者首次报告视标持续模糊，记录增加的正镜片度数总量即NRA；综合验光仪中的度数重新调整到远距离屈光矫正度数，确认视力表是清楚的，开始测量PRA，即双眼同时增加负镜片，以-0.25 D为增率，直至被检者首次报告视标持续变模糊，记录增加的负镜片度数总量即为PRA。

1.2.4 调节幅度（Amplitude of accommodation，AMP）完全矫正屈光不正，遮盖左眼，检测右眼，拉下近用视力表杆，固定近用视力表盘于40 cm，打开近用视力表，令患者注视近视力表上最佳视力（远视力）的上一行视标，在患者眼前以-0.25 D为一档，缓慢增加负镜片，其间隔时间为5～10 s以保证患者在每次增加镜片之后有充足的时间恢复视标清晰，直到患者所看的视标变得持续模糊，记录最后清晰时增加的负镜片度数。调节幅度等于增加的负镜片度数绝对值加上2.5 D。之后测量左眼、双眼的调节幅度。

1.2.5 调节灵敏度的测量 使用±2.00 D智能反转拍（±2.0，YDL-FZJ-200，产品编号：2018111421，长春眼动力科技有限公司）检测。令被检者注视40 cm处的近视标（最佳视力上一行视标），置+2.00 D镜片于眼前，视标变清晰后转为-2.00 D镜片，如此交替，记录1 min内完成的循环次数（Cycle per minute，cpm）。

1.2.6 远、近距水平隐斜视测量 采用Von Graefe法进行测量。在综合验光仪前让被检者将双眼睁开，询问其看到的视标个数以及它们的相互位置关系。此时，应该看到2个视标，1个在右上方，1个在左下方；让被检者注视左下方的视标，保持视标的清晰，在注视左下方视标的同时用余光注视右上方的视标，以每秒2 个棱镜度的速度减少右眼棱镜度，直至被检者报告2个视标在垂直线对齐，记录此时的棱镜底方向和度数；继续以同样方向转动棱镜直至被检者又看到2个视标，1个在右上方，1个在左下方，然后以反方向转动棱镜直至又将2个视标对直在同一条垂直线上，记录此时的棱镜底方向和度数，2次测量值的平均就是测量的结果；重新设置被检者远距最佳矫正屈光度数，将近距离视标注视卡放置40 cm 处，调好近距离瞳距，按同样方法测量近距离的水平隐斜值。

1.3 统计学方法

回顾性研究。使用SPSS 23.0统计学软件进行数据分析。计量资料经检验符合正态分布采用均数±标准差表示，对角膜塑形镜配戴前及配戴后1、12个月的BCC、NRA比较采用Kruskal-Wallis秩和检验，PRA、AMP、调节灵敏度及隐斜度比较采用单因素方差分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 角膜塑形镜配戴前后调节及聚散参数变化

2.1.1 正相对调节力的变化 配戴角膜塑形镜前，配戴后1、12个月的PRA分别为（-2.14±1.30）D、（-3.87±1.64）D和（-4.39±1.45）D，配戴前后差异有统计学意义（F=32.515，P＜0.001），见图1。

2.1.2 NRA的变化 配戴角膜塑形镜前，配戴后1、12 个月NRA分别为（+2.69±0.51）D、（+2.51±1.08）D和（+2.65±0.59）D，配戴前后差异无统计学意义（H=0.677，P=0.713）。

2.1.3 调节滞量后的变化 患者BCC结果在配戴角膜塑形镜前，配戴后1、配戴后12 个月分别为（+0.20±0.55）D、（-0.13±0.37）D和（-0.12±0.31）D，差异有统计学意义（H=16.351，P＜0.001），见图2。

2.1.4 AMP的变化 患者AMP在配戴角膜塑形镜前，配戴后1、12 个月的右眼分别为（6.31±2.85）D、（9.26±2.47）D、（9.51±2.62）D，差异有统计学意义（F=22.95，P＜0.001）；左眼分别为（6.70±3.03）D、（9.36±2.42）D、（9.62±2.69）D，差异有统计学意义（F=18.10，P＜0.001）。

图1.患者配戴角膜塑形镜前，配戴后1、12个月正相对调节力比较配戴前后差异有统计学意义（F=32.515，P＜0.001）Figure 1.Comparison of patients' positive relative accommodation before,1 and 12 months after wearing the corneal-shaping mirror.The difference before and after wearing the lenses was statistically significant (F=32.515,P＜0.001).

图2.患者配戴角膜塑形镜前，配戴后1、12个月的调节滞后量比较Figure 2.Comparison of adjustment lags before,1 and 12 months after wearing the corneal plastic lens.BCC,binocular cross-cylinder.

2.1.5 调节灵敏度的变化 患者配戴角膜塑形镜前，配戴后1、12个月右眼反转拍1 min内通过的周期数差异均无统计学意义（F=0.270，P=0.767）；配戴前后左眼反转拍1 min内通过周期数差异均无统计学意义（F=0.330，P=0.723）。配戴角膜塑形镜后1个月后双眼1 min内通过周期数为（8.30±3.35）cpm，配戴后12个月为（8.17±3.80）cpm，稍好于配戴前[（6.82±3.19）cpm]，但差异无统计学意义（F=2.860，P=0.061）。

2.2 隐斜情况

配戴角膜塑形镜后比配戴角膜塑形镜前远近隐斜度均向外隐斜方向漂移，5 m处隐斜度数差异无统计学意义（F=0.058，P=0.944），40 cm处隐斜度数差异有统计学意义（F=3.281，P=0.040），见表1。

表1.角膜塑形镜配戴前后隐斜结果比较Table 1.Changes in phoria before and after wearing orthokeratology lens

3 讨论

调节是人眼的重要功能，相对调节力是双眼近距工作时调节的能力，是指集合固定后调节可独立活动的能力，超过集合固定点所用调节为PRA，是眼可以多使用的调节，是调节储备。人眼在近距离工作时要能准确调焦，则需要更多的PRA。低于集合固定点所用调节为NRA，是眼睛可放松的调节力。我们前期的临床研究以及其他学者的研究报道了近视青少年PRA低于同年龄组正视眼的PRA[5-7]。18～20 岁视力正常大学生检查结果显示，PRA为（-4.35±1.87）D，NRA为（+2.74±0.02）D[7]。我们观察了视力正常大学生（29人）的PRA为（-4.87±1.47）D，NRA为（+2.09±0.40）D，PRA/NRA的比值为2.35±0.51。而同期近视大学生（237人）的PRA为（-2.36±1.21）D，NRA为（+1.99±0.50）D，PRA/NRA比值为（1.21±0.66）[6]。正视眼PRA是NRA的2倍才能准确调焦，保持正视屈光状态。我们观察了8～14岁正视青少年（43例）PRA为（-5.52±1.20）D，近视者（110 例）PRA为（-2.27±1.90）D。此外，角膜塑形镜组48例1个月后PRA（-4.67±1.75）D，较配戴前[（-2.27±1.33）D]明显提高[5]。

Gwiazda等[8]曾报道近视儿童调节滞后量高于正视儿童。吴从霞等[9]研究显示近视眼配戴角膜塑形镜后，调节微波动幅度增大；在高调节需求时，调节滞后值减小。Goss和Jackson[10]也指出近视眼的调节力比正视眼调节力明显下降，近视眼PRA（-1.46 D）低于正视眼PRA（-2.04 D）。吕帆等[11]报道18～26岁正视眼（31例）PRA为（-4.62±1.87）D，近视眼（46例）PRA为（-3.07±1.39）D。多项国内外研究报道近视眼的PRA明显低于正视眼的PRA[8-11]，与本研究的结果相似。长时间近距离工作，可导致一系列眼动参数的变化，而PRA则是近距离工作时最易受影响的调节参数，调节力减弱是近视眼发病的主要特征，而PRA下降是近视发病初期就具有的特征，可能是近视发病的原因。国内外相关报道均支持这一观点。Katz等[12]报道硬性角膜接触镜可减缓儿童近视进展。霍敏灼[13]的研究显示配戴角膜塑形镜10 个月后，BCC明显优于框架镜组，12 个月后调节滞后和黄斑视网膜厚度均明显优于框架镜组。朱伟根等[14]研究显示配戴角膜塑形镜后调节反应显著增强，OCT显示配戴角膜塑形镜3个月后，晶状体形变量较戴镜前显著增大。进一步从组织形态学证明了调节力的增强。Han等[15]研究发现配戴角膜塑形镜的儿童比配戴普通框架眼镜的儿童调节滞后改善更明显。Batres等[16]报道配戴角膜塑形镜3 个月后调节滞后为（0.20±0.33）D，较配戴前[（0.53±0.38）D]明显提高。黄佳等[17]研究显示RGPCL、角膜塑形镜组在高调节需求时的调节滞后值明显低于框架镜组，其中角膜塑形镜组调节滞后值最小。

本研究进一步验证了上述观点，51 例近视青少年，配戴角膜塑形镜后BCC下降，PRA提高到接近同年龄正视眼水平。这表明配戴角膜塑形镜后，PRA增强，减少了调节滞后，这是角膜塑形镜减缓近视进展的原因之一。另外，角膜塑形镜的反转几何设计，降低了眼底周边部视网膜远视离焦状态，进一步控制眼轴增长。配戴角膜塑形镜后，角膜曲率变平，矫正了近视状态，视网膜成像清晰，不用再依靠移近来看清楚物体，也就不需要调动更多的调节力，可以像正视眼一样正常使用调节力，睫状肌力得以休息，PRA逐渐增加，戴镜1年后恢复到接近正视眼水平，有能力准确调焦减少了调节滞后。配戴塑形镜后，正是因为PRA的恢复才减少调节滞后，减缓了眼轴增长，配戴角膜塑形镜后PRA增强是延缓近视进展的核心环节。

长时间近距离用眼能诱发近视的发生是公认的客观事实，流行病学早已证实了这一点[18]。长时间近距离工作，持续准确调焦，受副交感神经支配睫状肌的Maller肌，Bruck肌长时间紧张，致肌力下降。对摘除的人眼做病理研究，发现远视眼的睫状肌最发达，正视眼次之，近视眼的睫状肌轻度萎缩，高度近视眼明显萎缩。Charman等[19]研究发现近视有弱的交感神经支配和强的副交感神经支配，因此容易产生近距削弱调节，这将削弱对较远物体的反应范围，导致人眼近视。眼调节的变化是产生近视偏移的真正原因。大多数人只要调节30 min后，调节近点才稍向远移，调节近点远移说明调节储备下降，PRA已无能力在近阅读高调节负荷情况下准确调焦，形成调节滞后，在视网膜上形成了远视性离焦。眼轴为适应视网膜离焦而适应性增长，近视发生。如果近视眼在视近时很少使用调节或者不用调节，导致调节功能长期得不到刺激又可能造成睫状肌退行性改变，引起废用性肌无力，从而使得调节功能下降，反过来促进近视加深[20]。

本研究认为PRA下降是近视发生的核心。以往的许多相关研究都可以用PRA下降给予解释。有研究报道青少年近点远移可能是近视发生发展的前兆。20 cm距离的调节滞后大于35 cm工作距离调节滞后[21]。工作距离越近，需要PRA越大，调节储备不足，更无力准确调焦，调节近点远移恰是眼PRA下降所致。朱梦钧等[22]报道配戴角膜塑形镜后调节幅度提高，且调节幅度低的青少年近视患者往往可以获得更好的近视控制效果。

Goss[23]针对青少年隐斜度数、调节近点及正相对调节力的研究中发现，近视眼组与正视眼组，在近视发生前隐斜度数及调节参数就已经存在明显差异。调节和聚散功能异常发生在青少年近视之前，是青少年近视发生的前驱表现，并提出近视发生的基础是调节力的减弱和随后发生的眼轴增长。认为正相对调节力下降是近视初发期就有特点，是近视发病的病因，本研究的结论与其相同。Cheng等[24]研究认为调节性反应的降低与近视的发展密切相关，与本研究结果一致。王青和王勤美[25]的研究指出调节和辐辏是近距工作机制中根本要素。为保持双眼单视，高反应的调节性集合与调节的比值AC/A（Accommodative convergence/Accommodation）在近距离高需求时，表现为调节滞后诱发近视，而高AC/A正是因为调节力的下降，PRA下降，才导致AC/A升高。基于调节功能与近视进展的关系，有学者尝试通过改善近视患者的调节功能来延缓青少年近视的进展[26]。

本研究为回顾性研究，无严格的对照组，在一定程度上影响结果的判定。尚需多中心、更大样本量的前瞻性、随机、对照研究进一步证实本研究的结果。本研究缺乏对幼儿、青少年的早期屈光状态、调节参数、眼轴测量、眼前节OCT的系统连续观察。今后我们将进一步开展前瞻性、随机、对照研究来进一步证实我们的观点。

综上所述，近视眼一系列调节参数变化：调节滞后，PRA下降，PRA/NRA比值下降，调节灵敏度下降，调节幅度下降等均是促使近视发病的指标。但PRA下降是核心，正是因为PRA下降才导致其他相关指标的变化；长时间近距离用眼，超负荷使用PRA，睫状肌力减退，不能准确调焦，引起调节滞后和视网膜远视性离焦，诱发眼轴增长，促使近视的发生并进展。因此，本研究提示PRA下降是近视发生发展的病因。为角膜塑形镜延缓近视进展提供理论基础。

利益冲突申明本研究无任何利益冲突

作者贡献声明谷峰：收集数据；参与选题、设计及资料的分析和解释；撰写论文；对编辑部的修改意见进行修改。徐艳春：参与选题、设计、资料的分析和解释；修改论文中关键性结果、结论；对编辑部的修改意见进行核修。张福生：参与调节参数的测量及数据的收集。薛妍琦：参与收集数据