屈光参差性弱视患儿视力损害与皮层功能的关系

张丹，胡俊喜，王瑞珠

1.西安普瑞眼科医院眼科，陕西 西安 710003；2.新乡医学院第一附属医院眼科，河南 新乡 453100；

3.郑州普瑞眼科医院眼科，河南 郑州 450000

弱视是指单眼或极少数双眼发生最佳矫正视力下降的情况，是一种视觉发育异常导致的疾病，根据临床表现细分为斜视、屈光不正、屈光参差、形觉剥夺4 种亚型[1-2]。有研究指出，我国新生儿弱视的患病率为0.81%～2.80%，随着年龄增大发病率降低，其中屈光参差性弱视占比约30%[3]。弱视的发病原因主要是儿童在视觉发育阶段受到如屈光不正等因素的干扰，导致视觉细胞缺少有效刺激，或双眼视觉信息输入差异，造成视力减退，且经矫正无法显著提高视力，严重影响患者生活质量[4-5]。目前对弱视的研究深入到神经科学的领域，认为弱视的产生与脑功能相关，其中功能磁共振成像(fMRI)就是常用的研究手段[6]。本研究分析屈光参差性弱视患儿视力损害与皮层功能的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 将2017 年6 月至2019 年7 月西安普瑞眼科医院收治的70 例屈光参差性弱视患儿作为疾病组，选取同期视力检查正常的70例儿童作为健康组，根据视力损害程度分为轻度组(0.8≥最佳矫正视力＞0.5，n=18)、中度组(0.5≥最佳矫正视力＞0.1，n=42)、重度组(0.1≥最佳矫正视力，n=10)。疾病组患儿男性42 例，女性28 例；年龄4～13 岁，平均(6.34±0.61)岁。健康组儿童男性40 例，女性30 例；年龄4～13 岁，平均(6.56±0.57)岁。两组儿童的年龄、性别比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。本研究经医院医学伦理委员会批准，患儿家属签署知情同意书。

1.2 纳入与排除标准 疾病组纳入标准：(1)单眼弱视；(2)对屈光不正进行矫正后，最佳矫正视力≤0.6；(3)有完整的临床病历资料。疾病组排除标准：(1)合并其他眼部疾病，如白内障等；(2)合并恶性肿瘤；(3)患有血液系统疾病或传染病等；(4)伴随肺间质疾病或严重肝肾功能障碍。健康组儿童均行眼科检查，未发现弱视等眼部疾病、体检资料完整，排除标准同疾病组。

1.3 方法 对疾病组患儿和健康组儿童进行fMRI 检查。①任务刺激：参与实验者取仰卧位，弱视患儿佩戴视力矫正眼镜，从特制镜片中观看电脑屏幕中播放空间频率为1.0 cycle/degree(c/d)，对比度87%，翻转频率8 Hz 的黑白方格图案，屏幕中间为“+”固视点，重复3 次；对照任务，突出固视点“+”，刺激图形直接呈现在受试者眼镜中；任务和对照任务交替进行。②fMRI 检查：采用GE 1.5T Twin speed infinity with Excite ⅡMRI 全身扫描仪，覆盖全脑成像，fMRI 采用梯度回波、单次激发回波成像技术，TR 2 000 ms，TE 60 ms，翻转角90°，视野24×24 cm，矩阵128×128，层厚5 mm，层间距1 mm，总计22 层，总计扫描180 次，耗时6 min 8 s。③数据收集：分别检查疾病组患儿弱视眼、健康眼数据，对应健康组儿童的左眼、右眼数据。④数据分析：选取本科室经验丰富的两名医师，对采集的数据进行预处理和分析，手动校正图像后进行标准化空间处理，转换成Talairach 标准模板脑，提高信噪比，最终得到脑部激活范围、强度。

1.4 统计学方法 应用SPSS19.0 统计学软件分析数据，计数资料比较采用χ2检验，计量资料符合正态分布，以均数±标准差(x-±s)表示，组间两两比较采用t检验，多组间计量资料比较采用单因素方差分析，视力损害程度与视觉皮层激活强度的相关性采用Spearman 秩相关分析。以α=0.05 为检验标准，以P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 疾病组患儿和健康组儿童视觉皮层激活强度比较 疾病组患儿弱视眼的视觉皮层激活强度低于同组健康眼，差异具有统计学意义(P＜0.05)；健康组双眼视觉皮层激活强度比较差异无统计学意义(P＞0.05)。疾病组弱视眼、健康眼对应的脑部激活强度均低于健康组的左眼和右眼，差异具有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

表1 疾病组患儿和健康组儿童视觉皮层激活强度比较(±s，×103体素)

表1 疾病组患儿和健康组儿童视觉皮层激活强度比较(±s，×103体素)

注：表中弱视眼和健康眼对应健康组儿童的左眼和右眼。

组别疾病组健康组t值P值例数70 70弱视眼3.60±0.38 4.96±0.68 14.607＜0.05健康眼4.85±0.44 5.18±0.73 3.239＜0.05 t值17.989 1.845 P值＜0.05 0.067

2.2 疾病组不同视力损害患儿的视觉皮层激活强度比较 三组患儿弱视眼和健康眼脑部视觉皮层激活强度比较，差异有统计学意义(P＜0.05)，其中重度组弱视眼和健康眼脑部视觉皮层激活强度低于轻度组和中度组，中度组弱视眼和健康眼脑部视觉皮层激活强度低于轻度组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表2。图1 显示疾病组患儿弱视眼脑部激活区域较健康组更小；图2 也显示疾病组患儿健康眼脑部激活区域较健康组更小。

表2 疾病组不同视力损害患儿视觉皮层激活强度比较(±s，×103体素)

表2 疾病组不同视力损害患儿视觉皮层激活强度比较(±s，×103体素)

注：表中弱视眼和健康眼对应健康组儿童的左眼和右眼。

组别轻度组中度组重度组F值P值例数18 42 10弱视眼4.16±0.49 3.87±0.32a 3.37±0.31ab 14.701＜0.05健康眼5.27±0.66 4.96±0.47a 4.61±0.42ab 5.369 0.007 t值5.729 12.424 7.512 P值＜0.05＜0.05＜0.05

图1 疾病组弱视眼(健康组左眼)fMRI检查图像

图2 疾病组健康眼(健康组右眼)fMRI检查图像

2.3 疾病组患儿视力损害程度与视觉皮层激活强度的相关性 经Spearman秩相关分析，疾病组患儿视觉皮层激活强度与视力损害程度无相关性(r=0.144，P=0.285)。

3 讨论

既往研究指出，弱视并不是由视网膜病变而导致，而是脑部视觉皮层存在功能缺失进而影响视力的表现[7]。弱视患者脑部皮层的具体病变区域仍然存在许多争议，因为大脑皮层的刺激的方式不同，得到的实验结果也各不相同[8]。PET、SPECT曾用于脑功能成像，可以探测脑部血流和糖代谢情况；fMRI以血红蛋白作为内源信号，不仅免除了PET检测中注射跟踪剂的过程，其成像速度和空间分辨力亦远高于其他检测方式，为弱视患者病因的探究以及后续治疗提供思路[9-10]。

赵敬聪等[11]的研究认为光刺激频率是影响视觉皮层成像最有效的手段之一，如闪烁白光、黑白棋盘等。本研究利用8 Hz 的黑白棋盘对受试儿童进行刺激，记录其大脑皮层的活动情况。研究发现，疾病组双眼对应的脑部激活强度均低于健康组左右眼，疾病组弱视眼视觉皮层活动强度低于健康眼，以上结果说明与健康组相比，疾病组患儿双眼对应的大脑皮层活动强度均降低，与既往研究结论相似[11-12]。推测原因是屈光参差性弱视患儿的病因在于高级视皮层区域的损害，同时影响健康眼。田璐等[13]和王浩然等[14]的研究指出，斜视性、屈光参差性弱视患者在脑部初级、高级视皮层区域均存在异常，甚至存在纹外皮层的影响；推测影响途径是通过背侧传导通路，即V2-V3-V3a/V5/V7进行，但高级和初级皮层之间的连接机制尚未有定论，并不是线性关系。夏哲人等[15]的研究有指出弱视患者的健康眼的视力会受到一定程度的影响，主要是因为视皮层细胞绝大部分是双眼性的，所以造成了双眼细胞受累的表现。

本研究根据最佳矫正视力，将疾病组患儿分为3组，发现各组弱视眼和健康眼脑部视觉皮层激活强度比较有差异，其中重度组弱视眼和健康眼脑部视觉皮层激活强度低于轻度组和中度组，中度组弱视眼和健康眼脑部视觉皮层激活强度低于轻度组。以上结果说明，随着病情的加重，脑部视觉皮层的活动强度也随之降低。但是经Spearman秩相关分析，疾病组患儿视觉皮层激活强度与视力损害程度无相关性(r=0.144，P=0.285)，又提示皮层激活强度与视力损害并非线性相关，与王琦等[16]的研究结果一致，推测患儿的年龄可能对皮层激活范围和强度有一定影响，处于视觉发育敏感期的儿童(4～6岁)大脑新陈代谢速度快，当视觉皮层受到刺激时，会增强fMRI信号，表现为皮层激活范围增大。所以，在弱视患者的诊断及治疗中，应加强对脑皮层功能的检查，以便于更加客观的评估患者视功能。

综上所述，屈光参差性弱视患儿的弱视眼和健康眼的脑部视觉皮层活动强度均低于健康组儿童，弱视患儿视觉皮层激活强度与视力损害程度无显著相关性。