儿童身材矮小与眼部生物学参数的相关性分析

王 月,朱如源,封利霞,刘晓静

矮小症是指身高低于本民族、本地区、同年龄、同性别健康儿童的平均身高两个标准差(-2SD)或第三百分位以下。依据我国儿童身高、体质量百分位数值表[1],身高低于第三百分位数定义为矮小,第三到第十百分位数为偏矮。既往研究[2-3]表明身高与眼部生物学参数密切相关:其中与眼轴呈正相关,与前房深度、角膜曲率、屈光度、角膜中央厚度、晶状体厚度、玻璃体腔深度均有相关性[4]。然而以往的研究对象大多是从普通人群中随机抽取而来,其身高范围较广,矮小人数占比较少,以往针对身材矮小儿童的眼部研究并不多见。所以,中国身材矮小儿童的眼部生物学参数情况并不清晰。因此该研究拟筛选3～14岁身高低于第十百分位数的儿童作为研究对象,测量眼轴、前房深度、晶体厚度等相关生物学参数,探讨身材矮小与眼部生物学参数之间的相关性,以及各参数与年龄、身高之间的关系。

1 材料与方法

1.1 研究对象采用横断面研究方法,纳入2017年7月—2022年3月在安徽医科大学第一附属医院视光门诊就诊的身材矮小儿童82例82眼作为矮小组,其中男41例41眼,女41例41眼,年龄3～14岁,平均(8.46±2.88)岁。纳入同地区的以及年龄和性别相匹配的正常儿童130例130眼作为对照组,其中男65例65眼,女65例65眼,年龄3～14岁,平均(8.19±2.82)岁。所有研究对象均为汉族。纳入标准:① 矮小组身高低于同龄第十百分位数,对照组身高达到同龄正常身高范围;② 裸眼视力达到相应年龄的正常范围;③ 年龄3～14岁;④ 裂隙灯和眼底镜检查无明显眼部异常。排除标准:① 运动功能或智力发育异常,如脑瘫;② 严重的遗传代谢性疾病;③ 斜弱视以及眼部器质性病变;④ 眼压异常;⑤ 角膜曲率过大、眼轴过短或角膜曲率过小、眼轴过长的特殊情况。本研究符合《赫尔辛基宣言》的原则,经安徽医科大学第一附属医院医院伦理委员会批准(批准号:Z-2019-41-2101-01),并且所有受试者家长均同意并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1基本信息 采集受试者的基本信息:姓名、性别、年龄、出生史、运动和智力发育情况、特殊疾病史以及身高。身高测量为脱鞋后站立时头顶至地面的高度。

1.2.2主要仪器 裂隙灯显微镜(型号:SL 980N,意大利C.S.O.R.L公司),检眼镜(型号:YZ11D,苏州六六视觉科技股份有限公司),电脑验光仪(型号:RM-1,日本Topcon公司),角膜地形图仪(型号:TMS-4,日本Tomey公司),光学生物测量仪(型号:LS900,瑞士Haag-Streit公司),非接触式眼压计(型号:CT-1,日本Topcon公司)。

1.2.3眼科检查 对所有对象进行全面的眼部检查,由于左右眼的数据相互独立,互不影响,结果分析均纳入检查者的右眼数据。① 眼前节、眼底检查:由专业的眼科医师使用裂隙灯、眼底镜进行检查;② 视力检查:裸眼视力,在自然瞳孔状态下采用标准对数视力表进行检查;③ 电脑验光检查:采用电脑验光仪在小瞳状态下测量3次取平均值;④ 角膜地形图检查:采用角膜地形图仪记录平均角膜曲率、角膜散光。测量时让患者充分暴露眼球,左右眼在最佳状态下测量4次完成;⑤ 生物测量仪检查:采用光学生物测量仪测量眼轴、中央角膜厚度(central corneal thickness,CCT)、前房深度、晶体厚度、角膜直径或白到白距离(white to white,WTW)等,连续测量5次取平均值;⑥ 眼压测量:采用非接触式眼压计,让患者在放松状态下充分暴露角膜,测量3次取平均值,若前后数值差异较大则重新测量;⑦ 计算轴率比:轴率比是眼轴与角膜曲率半径的比值,角膜曲率半径=1 000×(n2-n1)/角膜曲率,其中n1为空气屈光指数 1.000 0,n2为角膜曲率屈光指数 1.337 5。

1.3 统计学处理采用SPSS 22.0统计学软件进行分析。本研究中计量资料经Kolmogorov-Smirnov或Shapiro-Wilk检验,满足正态分布的数据以Meam±SD表示,采用Levene检验证实组间方差齐性。矮小组与对照组比较采用独立样本t检验。非正态分布的计量资料用M(Q1,Q3)表示,两组间比较采用Mann-WhitneyU检验。采用相关以及偏相关对眼部生物学参数与年龄、身高的相关性进行分析,并将P<0.05的变量纳入自变量,以身高作为因变量进行线性回归分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组眼部生物学参数的比较矮小组儿童的平均身高低于正常对照组,差异有统计学意义(t=-5.864,P<0.001);矮小组与对照组比较,眼轴、角膜曲率、前房深度差异有统计学意义(t=-3.161,P=0.002;t=2.996,P=0.003;t=-2.449,P=0.015);两组晶体厚度比较,差异无统计学意义(t=1.904,P=0.058),见表1。

表1 矮小组和对照组的眼部生物学参数比较(Mean±SD)

2.2 不同性别之间眼部生物学参数的比较矮小组中,男性眼轴、轴率比、前房深度均高于女性,差异有统计学意义(t=-2.435、2.577、2.563,P<0.05),见表2。对照组中,男性的CCT值大于女性,差异有统计学意义(t=2.268,P=0.025),见表3。

表2 矮小组不同性别间眼部生物学参数的比较(Mean±SD)

表3 对照组不同性别间眼部生物学参数的比较(Mean±SD)

2.3 两组眼部生物学参数与年龄的相关性分析两组眼轴、轴率比、前房深度均与年龄呈正相关(r=0.499、0.727、0.504、0.722、0.395、0.497,P<0.001),晶体厚度与年龄呈负相关(r=-0.437、-0.520,P<0.001);其中矮小组眼压与年龄以及对照组CCT、WTW与年龄之间的相关性均有统计学意义(r=0.386、0.179、-0.211,P<0.05)。在控制身高与性别后,矮小组眼部生物学参数与年龄均无相关性,而对照组轴率比、眼压与年龄存在正相关(r=0.219、-0.198,P=0.013、0.026),见表4。

表4 两组眼部生物学参数与年龄的相关分析

2.4 两组眼部生物学参数与身高的关系两组眼轴、轴率比、前房深度均与身高呈正相关,晶体厚度与身高呈负相关(r=0.569、0.753、0.558、0.711、0.456、0.516、-0.476、-0.527,P<0.001);同时矮小组中眼压与身高以及对照组中CCT、WTW与身高之间的相关性有统计学意义(r=0.343,P=0.002;r=0.208,P=0.018;r=-0.196,P=0.029)。在控制年龄和性别后,矮小组中眼轴和轴率比均与身高呈正相关(r=0.298、0.251,P<0.05);对照组中眼轴和眼压均与身高呈正相关(r=0.261、0.212,P<0.05)。矮小组线性回归方程为眼轴=19.664+0.032×身高,轴率比=2.617+0.003×身高;对照组线性回归方程为眼轴=17.973+0.045×身高,眼压=1.177+0.173×身高,见表5。

表5 两组眼部生物学参数与身高的关系

3 讨论

人眼的屈光发育是渐进的过程,眼部生物学参数直接或间接地影响屈光度的变化,眼部参数异常而致的不平衡,最终将导致屈光不正,以近视最为常见[5],其中3～14岁是屈光发育的关键时期,所以,儿童时期定期进行眼部筛查已经得到全社会的高度重视。众所周知,身高对眼部生物学参数有一定影响,那么对于身高异常的儿童应寻求不同的眼部参数标准。

本研究结果表明,矮小儿童比同龄正常儿童眼轴更短、前房深度更浅、角膜曲率更大。大量研究[2]表明身高与眼轴呈正相关,本研究结果与之一致。进一步推断可能是生长激素发挥重要作用,它不仅影响身高,还影响眼轴的增长:Parentin et al[6]对先天性生长激素缺乏的矮小症儿童进行研究,发现矮小儿童的远视屈光度较正常儿童更高、CCT更厚、眼压更高。本研究并未发现两组间CCT和眼压存在差异,分析原因:一方面可能受到地域、种族的影响;另一方面由于矮小的病因众多,可能导致眼部各参数之间存在差异。以往研究[4, 7]显示儿童和青少年的前房深度、轴率比随身高而增加,角膜曲率随身高而降低;Bourla et al[8]发现生长激素受体基因缺陷的矮小儿童角膜曲率大于对照组,本研究结果与之一致。更大的角膜曲率提示圆锥角膜的危险,更浅的前房深度提示青光眼的风险:一些特殊病例有类似的报道[9-10],russel-silver侏儒症患者被发现有慢性闭角型青光眼、球状畸形角膜等表现。因此,对于矮小儿童家长来说尽早的眼部筛查尤为重要。另外,本课题组并未发现轴率比在矮小组与对照组有显著差异,说明轴率比作为筛查儿童屈光度的特异性指标[11]也适用于身材矮小儿童。

本研究显示了不同性别之间眼部参数的差异,在矮小组中,男性眼轴更大、轴率比更大、前房深度更深;而对照组中男性仅CCT大于女性。既往研究[7]表明不同种族中男性眼轴普遍长于女性,可能与女性眼轴停止增长的年龄早于男性有关。此外,有研究[12]显示角膜曲率、前房深度、轴率比、WTW、CCT在不同性别之间差异有统计学意义,但本研究对照组中并未发现除了CCT以外的参数存在性别差异,这可能与样本量的大小、种族以及年龄差异有关。

与既往研究[7, 13]结果相同,本研究显示随着年龄以及身高的增加,两组眼轴、轴率比、前房深度均增加,晶体厚度均减少;除此之外,矮小组眼压增加,对照组CCT增加、WTW减少。年龄以及身高对眼部的影响得到了很多研究的证实,但二者之间谁是主要的影响因素却少有研究报道。在分别控制身高、年龄与性别的影响下,发现对照组的轴率比、眼压与年龄亦存在相关性,眼轴、眼压与身高亦存在相关性;矮小组眼部生物参数与年龄均无相关性,而眼轴、轴率比与身高亦存在相关性。这一点提示了不管对于矮小儿童还是正常儿童,身高可能是影响儿童眼轴的主要因素。通过线性回归方程得到矮小组身高每增加1 cm,眼轴增加0.032 mm、轴率比增加0.003;对照组身高每增加1 cm,眼轴增加0.045 mm,说明正常儿童身高与眼轴的关系较矮小儿童更密切。Kearney et al[14]对5～20岁的正常人群进行研究发现,身高每增加1 cm,眼轴增加0.03 mm;王德才 等[15]对7～15岁双生子儿童进行研究发现,身高每增加1 cm,眼轴增长0.03 mm,以上结果与本研究中矮小儿童基本一致。眼轴是影响屈光度的主要因素,这提示对于身高增长过快的儿童,应及时关注屈光度的变化,防止近视的发生。此外,本研究并未发现两组儿童身高与角膜曲率之间存在相关性,推测原因可能是角膜曲率在整个儿童时期都比较稳定。

综上所述,本研究结果显示儿童身材矮小与眼部生物学参数有相关性,表现为矮小儿童眼轴更短、前房深度更浅、角膜曲率更大;眼轴、轴率比、前房深度、眼压均与年龄、身高呈正相关,晶体厚度与年龄、身高呈负相关,其中身高对眼轴的影响更大。以上均提示家长和专业人士应尽早关注儿童的身高,并对矮小儿童制定不同的眼部参数标准。本研究结果为矮小儿童的眼部参数情况提供了有价值的信息,但本研究样本量少,所纳入研究对象基于医院就诊存在选择偏倚,并受到研究对象生活地域的影响,研究结果可能不能真正代表该年龄段的中国儿童,因此,对于矮小儿童的眼部参数标准,在未来还需要纳入更多样本量和更全面的生长发育参数进行研究。