近距离视觉行为与儿童近视进展的关系

林叶雯 张斌俊 张军晓 余新平 保金华

作者单位：温州医科大学附属眼视光医院，温州 325027

近年来，近视患病率持续增长，全球面临视觉健康危机，预测到2050年世界范围内近视眼患病人数将达49.8%[1]。在中国，近视发病呈低龄化、进展快的趋势；高度近视易引起眼部并发症，影响视觉健康与质量，近视已是一个国家公共卫生问题[2]。近视的发生与发展受到遗传与环境共同影响[3]，1项关于近视发病因素研究显示，环境因素比遗传因素占据更重要的地位[4]。其中，近距离用眼是引起近视患病率显著上升的重要危险因素[5-6]。以往有研究表明，近距离工作强度（如持续近距离用眼时间、近距离用眼距离）越高，患近视的可能性越高[7-8]。Hartwig等[9]在对成年人的研究中发现，阅读时的头位姿势与近视进展可能存在一定的关联。我们前期的研究发现，我国小学生的近距离用眼距离非常近,如平均阅读距离为（27.2±6.4）cm、书写距离为（24.9±5.8）cm、掌上游戏距离为（21.3±5.2）cm[10]，且近视儿童的阅读距离近于正视儿童[11]。那么，近视儿童长期较近的用眼行为是否会影响近视进展呢？本研究为温州医科大学附属眼视光医院开展的一项渐变多焦点镜（简称渐变镜）近视干预的临床试验[12]的一部分，旨在观察学龄儿童近视进展过程中的近距离用眼行为及其变化，评估近距离用眼行为对近视进展的潜在影响，为近视进展的可能机制及近视防控措施提供依据。

1 对象与方法

1.1 对象

纳入标准：①年龄7～12周岁；②双眼睫状肌麻痹后电脑验光等效球镜度（SE）为-4.00～-0.75 D，散光度数＜1.50 D，双眼屈光参差＜1.00 D；③最佳矫正视力优于0.05 LogMAR(Snellen 0.9)；④纳入前近视度数年增长≥0.50 D。排除标准：①存在眼部病变、双眼视觉异常；②有渐变镜、接触镜等近视防控干预史。

收集2014 年7 月至2015 年2 月就诊于 温州医科大学附属眼视光医院的近视儿童，随访2年。本研究通过温州医科大学伦理委员会论证[批号：KYK(2013)34 号]并遵循赫尔辛基宣言，所有受检儿童及其监护人签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 分组 受检儿童行常规眼科和屈光检查，包括病史采集、视力检查、主客观验光、近隐斜量测量等。受检儿童在基线及之后每隔6个月随访期完成研究参数的测量。根据不平衡指数最小分配原则，考虑受检儿童的年龄、性别、近隐斜量和近视度数因素，将符合纳入标准的受检儿童分配至单光镜组、近附加为+2.00 D渐变镜组和个性化近附加渐变镜组。镜片材质为聚碳酸酯（宇宙片，法国依视路公司），渐变镜的渐变通道长度为14.5 mm。本研究选取单光组和近附加为+2.00 D渐变镜组作为近距离用眼行为的研究对象。根据受检儿童年龄中位数（9.7岁）分为低年龄组（7～9岁）和高年龄组（10～12岁）。

1.2.2 儿童生长发育参数 考虑到受检儿童生长因子影响，每次随访测量身高和体重。

1.2.3 近视度数测量 采用电脑验光仪（RK-F1，日本佳能公司）进行睫状肌麻痹下验光，每眼重复测量5次，取平均值分析。受检儿童睫状肌麻痹的流程为：先滴入1滴0.5%盐酸丙美卡因滴眼液进行表面麻醉，随后每隔5 min滴1滴1%盐酸环喷托酯滴眼液，共3次；至少30 min后进行睫状肌麻痹下验光。近视进展量定义为随访24个月时SE与基线SE差值。

1.2.4 眼轴测量 采用生物测量仪（Lenstar LS 900，瑞士HAAG-STREIT公司）测量眼轴，每眼至少重复3次，取平均值分析。

1.2.5 调节反应 采用红外验光仪（WAM-5500，日本精工公司）在双眼近距注视状态下测量右眼调节反应。在测量过程中，受检儿童配戴顶点距离为12 mm的试验框架，注视视标固定在33 cm。重复测量5次取平均值，再计算获得调节滞后量[13]。

1.2.6 近距离用眼行为参数测量 ①基线数据测量：第一次取镜时，受检儿童戴镜在专用阅读实验室完成近距离任务。近距离任务包括阅读和书写，每项任务执行3 min，中间休息1 min。考虑到受检儿童的配合度，近距离任务实施顺序先易后难，即先阅读再书写。为了确认受检儿童认真完成试验任务，在测量完成后，询问受检儿童试验材料相关的问题，如果答案正确，则将接受测量数据。②阅读室模拟：选用温州小学生教室类似桌椅高度（桌子：73 cm；椅子41 cm），按小学标准设置照明（560～570 lx）。指导受检儿童选择与其年级相匹配的读写材料。③近距离用眼行为：采用Polhemus电磁运动跟踪系统[14-15]进行工作距离、头位角及眼位角的实时数据采集，采集频率为15 Hz（见图1）。工作距离为儿童鼻根部到材料每行中点的距离，取均值。头位角为头部与垂直直立位置之间在矢状面上的角度。眼位角为儿童视线与其头部法线在矢状面上的角度。注视角度根据头位角与眼位角计算所得。相对工作距离=工作距离/身高。

1.3 统计学方法

前瞻性研究。采用SPSS 20.0统计学软件进行数据分析。数据符合正态分布以表示。采用广义估计方程分析各组别屈光度数、眼轴、调节滞后及近距离用眼行为的变化规律。采用线性回归及Pearson相关分析近距离用眼行为与近视度数及近视进展的关联。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况

本研究纳入受检儿童121例，单光镜组56例和渐变镜组65 例，年龄（9.7±1.1）岁。单光镜组与渐变镜组儿童在近视度数、眼轴、调节滞后量、阅读距离、书写距离、阅读注视角度、书写注视角度的差异均无统计学意义（waldχ2=0.40、0.09、0.03、1.12、0.57、0.02、0.002，均P＞0.05）。

2.2 近视度数、眼轴、调节滞后变化

受检儿童的近视进展量为（-1.54±0.60）D。SE和眼轴，在不同随访时间点均逐渐增加，差异均有统计学意义（waldχ2=496.10，P＜0.001；waldχ2=233.48，P＜0.001）。调节滞后量在不同随访时间点的差异有统计学意义（waldχ2=45.04，P＜0.001）。见表1。

图1. 受检儿童读写姿势示意图使用Polhemus电磁运动跟踪系统以15 Hz连续记录工作距离。通过定位校准，可以获取头位角，根据试验材料的位置和头位角测量出眼位角Figure 1. The reading and writing posture of the children.Working distance was continuously recorded at 15 Hz with a Polhemus Fastrack.Through calibration,head declination could be measured.Eye declination was deducted from the position of the document and head declination.

2.3 近距离用眼行为变化

受检儿童的阅读距离在随访6、18、24 个月时与基线差异均有统计学意义（waldχ2=7.35，P=0.007；waldχ2=6.13，P=0.013；waldχ2=15.52，P＜0.001）。受检儿童的书写距离在随访18、24 个月时与基线差异均存在统计学意义（waldχ2=18.30，P＜0.001；waldχ2=5.54，P=0.019）。矫正身高因素后，仅相对阅读距离在随访6个月时与基线差异有统计学意义（waldχ2=13.68，P＜0.001），相对书写距离在6、12、18、24个月与基线差异无统计学意义（均P＞0.05）。

低年龄组与高年龄组的读、写距离存在的差异有统计学意义（waldχ2=12.59、17.03，均P＜0.001）。矫正身高因素后，两年龄组读、写距离差异无统计学意义（waldχ2=0.20、2.87，均P＞0.05）。

受检儿童的阅读注视角度在随访6、1 2、18、24 个月时与基线的差异有统计学意义（waldχ2=30.23，P＜0.001；waldχ2=18.99，P＜0.001；waldχ2=6.02，P=0.014；waldχ2=26.71，P＜0.001）。受检儿童的书写注视角度在随访18、24 个月与基线差异存在统计学意义（waldχ2=5.91，P=0.015；waldχ2=30.85，P＜0.001）。高年龄组与低年龄组儿童阅读时的注视角度存在的差异有统计学意义（waldχ2=6.40，P=0.009），但书写时的注视角度差异无统计学意义（waldχ2=1.60，P=0.205）。

2.4 近距离用眼行为与近视的相关性

Pearson相关性分析显示，随访18 个月时，工作距离与近视度数存在相关性（r=-0.20，P=0.042，见图2A）；基线工作距离与近视进展量相关（r=-0.25，P=0.014，见图2B）。随访6、12、18个月时，工作距离与近视进展量相关（r=-0.29，P=0.007；r=-0.29，P=0.015；r=-0.33，P=0.001）。进一步采用线性回归分析显示，工作距离与近视进展量存在线性相关（β基线=-0.25，P=0.013；β6M=-0.02，P=0.024；β12M=-0.04，P=0.002；β18M=-0.03，P=0.001），见表2。

将基线儿童根据书写距离分为3 组，低于20 cm组、20～30 cm组和高于30 cm组。工作距离低于20 cm组书写距离与近视进展量存在显著相关（r=-0.52，P=0.011），见表3。工作距离低于20 cm组[（17.79±2.02）cm]与工作距离高于30 cm组[（33.42±2.57）cm]之间2 年近视进展差异有统计学意义（F=3.86，P=0.020）。

在随访12 个月时，阅读时的注视角度与近视度数相关（r=-0.27，P=0.017），注视角度越大，近视度数越高；书写时的注视角度与近视度数相关（r=-0.31，P=0.005），书写角度越大，近视度数越高。

3 讨论

在众多影响近视的环境因素中，近距离工作与儿童近视发生与发展关系密切[16-17]。Hartwig等[18]在近视与正视年轻人队列研究中发现，SE和阅读工作距离之间呈正相关（r=0.41；P=0.025）。同样，Wu等[19]研究发现，较高的近视患病率与较近的工作距离相关（r=1.48；P=0.001）。然而，既往这些近视与近距离工作研究的近距离行为参数来源于问卷调查[7,20-21]，存在一定的偏倚，虽然其发现近距离行为与近视存在关联，但不能明确其中的因果关系。

本研究纵向观察了121例近视学龄儿童2年期的近距离视觉行为变化，研究中使用Polhemus系统定量记录了近视儿童读写过程中的用眼行为。通过分析儿童在基线时的用眼距离与2年近视进展的关系，发现用眼距离越近的受检儿童其近视进展更快。目前，认为视网膜成像的远视性离焦是引起近视进展的一个重要因素[22]，近距离工作时产生的调节滞后，使人眼长期地处于远视性离焦状态，因而可能导致眼轴增长，最终引起近视的发展。余琼武等[23]比较早发性近视眼与正视眼在不同阅读距离下的调节差异,结果发现早发性近视的发生发展与较近的用眼距离下较高的调节滞后相关。近年来随着电子产品使用的不断普及，学龄儿童的近距离任务逐渐倾向于选择使用电子产品，我们此前研究发现儿童使用掌上机时处于非常近的用眼距离（21.3±5.2）cm[10]。本研究的结果显示，用眼距离低于20 cm与高于30 cm的近视进展差异存在统计学意义，提示用眼距离不宜低于20 cm。杨晓等[24]关于不同阅读距离对儿童近视调节反应的研究中同样发现，阅读距离低于20 cm与其他距离之间的调节滞后量差异存在统计学意义。阅读距离越近引起调节滞后量越大，从而形成远视性离焦可能导致近视进展。

本研究在随访12 个月时发现，注视角度越大与近视度数越高相关。Charman[25]认为在近距离工作期间，较大的注视角度通常合并较近的工作距离，引起较高的调节滞后，从而可能导致近视进展。此外，注视方向会导致眼睑位置的变化，而眼睑的压力会影响角膜形态。Vincent等[26]分析角膜地形图数据发现，远视性离焦的变化与向下注视时上睑的位置相关。在本研究中发现的较大注视角度与更高的近视度数之间存在关联，其机制还有待进一步研究。

表1. 随访期间受检儿童各项参数变化Table 1. Changes in parameters of children during follow-ups

图2. 工作距离与近视屈光度及近视进展量的相关性A：工作距离与近视屈光度之间存在线性相关关系（r=-0.20，P=0.042）；B：基线工作距离与近视进展之间存在线性相关关系（r=-0.25，P=0.014）Figure 2. Correlation between working distance,spherical equivalent,and myopia progression.A: There was a linear correlation between working distance and spherical equivale;the regression coefficient was r=-0.20,P=0.042.B: There was a linear correlation between working distance and myopia progression;the regression coefficient was r=-0.25,P=0.014.

表2. 书写距离与近视进展相关性分析Table 2. Associations between writing distance and myopia progression

表3. 基线组不同距离分组与近视及近视进展关系Table 3. Associations between working distance,SE,and myopia progression at baseline

本研究发现，近视儿童的平均阅读距离在2年期间增加了4 cm（基线：31 cm；24 个月：35 cm），平均书写距离在2 年期间增加了2 cm（基线：25 cm；24个月：27 cm）。随访期间，与高低年龄组相比，低年龄组的读写工作距离更近。对儿童生长发育参数进行校正后，受检儿童2年随访期的书写距离并没有发生明显变化，不同年龄儿童组间相对读写距离无明显差异。Pärssinen等[27]的1项23年的纵向研究发现，许多在童年时期习惯躺着阅读的人在成年后会继续保持这个习惯。可见，习惯一旦养成可能很难改变。建议培养学龄儿童养成良好读写姿势，同时读写时应选取与学生身高匹配的桌椅配置。本研究发现书写距离比阅读距离近。当近距离任务难度增加，注意力变集中时，工作距离会变近[10]。

Pärssinen等[27]研究发现渐变镜组的注视角度（26.4±6.4°）明显大于单光组（20.7±10.9°）（P＜0.001）。不同矫正方式下，近视儿童近距离用眼行为发生变化。本研究未发现传统单光镜与渐变镜矫正对儿童近距离用眼行为影响的差异存在统计学意义。随访期间近视的进展与受检者的试验镜类型无明显相关。Bao等[28]使用相同近附加设计的渐变镜研究阅读行为，发现对比单光镜组，渐变镜组的眼位角显著减小（F=9.25，P=0.004），由此计算出受检者仅使用了60%的近附加量。因此，推测本研究中配戴渐变镜的儿童在读写期间也可能未使用足够的近附加，提示在临床研究及临床配镜中要关注并提醒配镜者合理使用矫正眼镜。

本研究仍存在一定的局限，研究中儿童是在被观察的状态下完成阅读与书写任务，测量结果与学生日常实际用眼行为仍可能存在一定偏倚。

综上所述，随访期间，受检儿童近距离用眼时表现出较近的工作距离和较大的注视角度，较近的工作距离与近视进展快相关，因此近距离用眼的不良行为可能促进近视进展。本研究结果提示，通过智能设备实时记录儿童日常的用眼距离、用眼持续时间等参数[29-30]，全面掌握儿童的近距离用眼行为习惯，及时给予针对性的有效的用眼行为指导和干预，是儿童近视防控的重要策略之一。

利益冲突申明本研究无任何利益冲突

作者贡献声明林叶雯：参与收集数据，参与资料的分析和解释；撰写论文；根据编辑部的修改意见进行修改。张斌俊、张军晓：参与收集数据及资料的分析和解释。余新平：参与选题、设计和修改论文的结果、结论。保金华：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，根据编辑部的修改意见进行核修