视频终端尺寸对儿童视疲劳的影响

张 源，马恩普，潘 蓓，汪 洋，买志彬

随着科技的发展与生活水平的提高，各种新媒体及视频设备越来越多地深入到我们生活中，用眼强度和用眼习惯的改变使得儿童近视快速进展，2020年上半年对比2019年下半年，学生近视率增高了11.7%[1-3]。儿童使用视频终端(visual display terminal，VDT)对视力发育的影响也必须引起我们足够的重视。既往研究通常从VDT使用时间、发光材质等方面研究其对人眼的影响，而鲜见对VDT尺寸相关研究的报道。本研究在统一环境照明下，使用色温一致的LED屏幕，在相同使用时长内，探讨VDT屏幕尺寸对儿童视疲劳的影响。

1 对象与方法

1.1 对象 选择2022年3-6月就读于某小学的儿童30名为研究对象，其中男16名，女14名，年龄8～13岁，平均(10.0±1.43)岁。所有研究对象双眼矫正视力均达5.0，未佩戴过角膜塑形镜或使用低浓度阿托品滴眼液，眼部无明显器质性病变，受试前无干眼症状，未接受过眼部手术。本研究经武警河南总队医院伦理委员会审批，并取得受检者及监护人的知情同意，试验内容及流程均符合赫尔辛基宣言。

1.2 环境与设备 试验在室内日光灯下进行，环境照度200 lux，根据《电视节目图像质量主观评价方法(2021)》(中国电影电视技术学会)，人眼舒适的观看距离为屏幕高度的3倍，按照屏幕尺寸设定观看距离，观看视线与屏幕中央水平。使用的VDT设备：(1)手机组，华为Mate 40 Pro，屏幕尺寸17.2 cm，分辨率2772 px×1344 px，色温6500 K，观看距离25 cm；(2)平板组，华为Matepad Pro，屏幕尺寸32.0 cm，分辨率2560 px×1600 px，色温6500 K，观看距离50 cm；(3)电视组，索尼KD-55X8500D，屏幕尺寸139.7 cm，分辨率3840 px×2160 px，色温6500 K，观看距离200 cm。使用摄像机记录对象受试中瞬目情况，使用泪液分泌检测滤纸条(天津伊诺新康)进行泪液分泌试验(Schirmer试验)。

1.3 试验方法 受检对象在受试前先行部分基础检查，包括充分散瞳验光及戴镜矫正、裂隙灯检查、干眼综合分析检查、Schirmer试验等检查，记录受试前静息时瞬目次数及泪液分泌量作为初始数据。每位受试者测试3 d，每日上午使用一种VDT观看bilibili网站《Oxford Discover》英语教学视频(前夜经充分休息，当日受试前无长时间近距离用眼情况)，次日选用另一种VDT行同样测试。每次观看两节课视频(20 min)，休息10 min后，再观看两节课视频(20 min)，模拟网课状态。期间使用摄像机记录对象观看视频5、35 min时瞬目次数。受试结束后再行视力检查及Schirmer试验。

1.4 观察指标 记录测试前静息状态下每位受试者的视力、瞬目次数及泪液分泌量作为初始数据，记录每位受试者3 d分别使用3种VDT后视力、瞬目次数及泪液分泌量并进行比较。视力采用标准对数视力表(GB 11533-2011)检查远视力，5分法记录结果。瞬目次数检查使用摄像机记录受试者1 min瞬目情况并记录次数。泪液分泌量采用Schirmer I试验，不滴加表面麻醉剂。

2 结 果

2.1 视力情况 观看课程视频后，三组受试者双眼视力较测前(右眼5.00±0.00，左眼5.00±0.00)均有所下降(P<0.05)，其中手机和平板组右眼视力低于电视组(P<0.05)，手机和平板组视力无统计学差异；手机组左眼视力低于平板和电视组(P<0.05)，电视组和平板组视力无统计学差异(表1)。

表1 观看手机、平板和电视前后儿童视力比较

2.2 瞬目次数变化 观看视频5 min时，各组瞬目次数较测试前均有所下降，差异有统计学意义(P<0.001)，三组间比较差异有统计学意义(P<0.05)，其中手机组与平板组差异有统计学意义(P=0.01)，手机组与电视组，以及平板组与电视组比较差异无统计学意义。在观看视频累计35 min时，手机、平板和电视组瞬目次数较测试前显著增加(P<0.001)，其中手机组瞬目次数多于平板和电视组，平板组瞬目次数多于电视组，差异均有统计学意义(P<0.05，表2)。

表2 观看手机、平板和电视前中后瞬目次数比较 次/min；n=30)

2.3 Schirmer试验结果 在观看全部视频后，Schirmer试验数据表明，对于左眼或者右眼的泪液分泌量，手机、平板和电视组均较首日初始时明显增加，其中手机组多于平板和电视组，平板组多于电视组，差异均有统计学意义(表3)。

表3 观看手机、平板和电视前后泪液分泌量比较

3 讨 论

视疲劳被定义为由于各种病因使得人眼视物时超过其视觉功能所能承载的负荷，导致用眼后出现视觉障碍、眼部不适或伴有全身症状等以至不能正常进行视作业的一组症侯群[4]。儿童主要表现是眼干、眼痒、烧灼异物感、视物模糊、视力下降、眼部胀痛、眼眶痛等症状，进一步可能导致近视度数增加[5]。本研究以VDT屏幕尺寸作为变量，选取视力、瞬目次数及泪液分泌量的变化作为反映视疲劳的指标，研究不同尺寸VDT对儿童视疲劳的影响。结果显示，学龄儿童使用VDT观看视频40 min后，会出现短暂的视力下降、瞬目习惯改变、泪液分泌异常，这表明发生了视疲劳。

本研究显示，在使用不同屏幕尺寸VDT观看课程视频40 min后，双眼视力较测试前均有所下降，其中小屏幕对比大屏幕的下降更为明显。VDT作为自发光显示器，如果其图像分辨率不佳、刷新率低、图像内容细小，都会使人眼识别目标需要更多的调节和辐辏运动。当屏幕在视网膜成像较小时，导致眼睛相对调节能力和眼球转向能力减弱、调节点远移，引起斜视及复视，出现眼胀痛、视疲劳[6，7]。虽然受试者初始屈光度状态不完全相同，但既往研究发现，无论儿童或成人，近视患者在矫正屈光状态后，客观调节反应值差异无统计学意义[8,9]。

人眼正常状态下瞬目次数为10～15次/min，超出此范围属于瞬目异常。本研究显示，在观看视频5 min时，各组VDT的瞬目次数均低于10次/min，各组间差异无统计学意义。儿童在使用VDT时，早期由于专注度提升，瞬目频率明显降低，且完全性瞬目的次数减少[10,11]。此时眼表泪液蒸发增加，泪膜不稳定、分布不均，引发干眼。随着测试时间增加，在出现眼睛干涩、刺痛、视物模糊等刺激性症状后，各组瞬目次数增加，均高于15次/min，VDT屏幕越小，瞬目次数越多，其差异具有统计学意义。既往也有研究认为，儿童瞬目异常与长时间接触VDT密切相关，屏幕快速闪烁引起视觉中枢兴奋性增高，瞬目作为反馈性防御机制作用增强[12]。

在Schirmer试验中，各组测试后泪液分泌均明显增加，其中手机组要多于平板组，平板组多于电视组，这可能与视疲劳的刺激症状程度不同有关。因受测儿童测试前无干眼症、泪液分泌功能正常，在观看视频课程后产生干眼刺激，反应性分泌较多泪液，与一般干眼症患者泪液分泌减少不同。

卫健委2020年发布的《儿童青少年新冠肺炎疫情期间近视预防指引》中要求，线上学习时间，小学生每天不超过2.5 h，每次不超过20 min。在既往研究中，连续VDT操作2 h以上，可使近视力下降，休息30 min后又可恢复到正常水平，短期不会对视觉构成威胁[6]。本研究中观察到，当单次课程20 min，连续使用VDT时长不超过1 h，适当休息后，视疲劳症状可恢复，在次日受试前的视力检查中，未发现视力下降及眼部不适症状。

本研究作为一项短期观察，不能反映出长期使用VDT对学龄儿童的影响。其他学者在最近2年中观察到，儿童户外活动时间减少了68%，使用VDT的时间增加了2.8倍[13]。严格居家模式下，青少年儿童近视屈光度(非睫状肌麻痹)半年增长量是先前的1.5倍。佩戴单焦框架眼镜的学龄儿童眼轴增长速率同比增快0.38倍[14-16]。因此，虽然短时间内使用VDT对儿童视力发育影响有限，但需要注意长期的累积效应。

综上所述，本研究观察到学龄儿童在使用VDT后，会出现视力下降、瞬目异常、泪液分泌异常的视疲劳症状，其症状程度与VDT尺寸负相关，即在相同背景条件下，屏幕尺寸越大，视疲劳的症状越轻微。