流行病学研究对中国青少年近视防控的新启示

陈燕先 韩晓彤 何明光

作者单位：中山大学中山眼科中心 眼科学国家重点实验室 广东省眼科视觉科学重点实验室广东省眼部疾病临床医学研究中心，广州 510060

近视是一种常见的屈光不正，自20世纪50年代以来近视患病率在全球范围内不断增长。近视患病率存在明显的地区和种族差异，在美国、中东、澳大利亚、欧洲、非洲等国家和地区，青少年近视患病率多为10%～30%；而东亚地区近视流行尤为严峻，青少年人群的近视患病率可高达80%以上[1]。有研究指出，全球各地的近视患病率均处于上升阶段，预计到2050年，全球近视患病率可达50%，高度近视率可达10%[2]。近三年来，居家隔离和网上学习也对青少年眼健康产生了深刻影响，尤其加快了近视发病和进展，未来十年内全球近视患病率可能会加速上升。近视不仅危害人们的视觉健康，还造成了沉重的社会经济负担和劳动力损失，全球尤其是东亚地区的公共卫生事业面临迫在眉睫的重大挑战。

近视防控工作以防为主、防治结合，早筛查、早发现、早干预的诊疗体系是关键环节，以学校为基础的筛查和干预是重点手段，近视流行病学研究为这些工作提供了重要的研究证据和实践工具。现就流行病学研究对青少年近视风险预测、近视发病预防、近视进展控制和公共卫生政策制定等4个方面的启示与发展前景作简要评述。

1 近视风险预测

鉴于近视的不可逆性仍存在有效的干预措施，建立精准的近视风险预测系统以早期识别近视高危儿童，有助于早期实施预防及干预措施，降低近视和高度近视的患病率。流行病学研究在寻找近视相关的预测因素、认识近视纵向发展规律、建立准确的近视风险预测系统中起到了关键作用。

多个基于人群的研究发现，父母近视与儿童近视发病之间具有显著关联。即使在没有近视的儿童中，父母近视也与儿童眼轴和角膜曲率比值（Axial length/corneal radius，AL/CR）显著相关[3]。环境因素方面，流行病学研究明确了包括教育[4]、近距离工作（如阅读、看电视、使用手机或电脑）[5]和户外活动[6]等与近视发生发展显著相关的预测因素。基于遗传和环境预测因子，英国双胞胎早期发展研究评估了近视儿童的早期发展因素，发现母亲的教育水平、生育治疗、夏季分娩和儿童玩电脑游戏的时间可以预测近视，曲线下面积（Area under the curve，AUC）为0.68[7]。但这些模型的预测准确度有限，环境因素采集困难，较难在临床实施开展。

基线屈光度等眼生物学参数一直被报道为近视发生和发展的危险因素，而这些因素比较容易收集。不少研究提出采用单一因素如屈光度等眼球生物学特征进行预测。这类预测最早可追溯到1999年，Zadnik等[8]在554名基线测量没有近视的儿童中预测近视的发生风险，发现基线资料的等效球镜度是最好的预测因子，预测AUC为0.87～0.93。本课题组使用中国6～15岁人群的数据建立儿童青少年的屈光度百分位曲线图，并通过纵向队列验证其鉴别高度近视风险的作用。研究发现5%曲线在预测15岁高度近视中具有最高的敏感性和特异性，7～14岁儿童的5%屈光度界值分别为-1.20、-1.80、-2.37、-2.94、-3.50、-4.05、-4.59和-5.13 D[9]。Lin等[10]基于纵向队列和真实世界的屈光记录（＞3次访问），开发了一种随机森林机器学习模型，进一步提高了预测18 岁人群高度近视发生风险的准确性。

尽管在过去的几十年里，基因研究极大地提高了我们对近视发病的分子机制的理解，但基因遗传信息并没有显著提高近视预测的效能。一项对542 934名欧洲人群的全基因组关联分析研究发现，年龄、性别和890个显著SNPs组合预测近视（≤-0.75 D）、高度近视（≤-5.00 D）的AUC分别为0.67和0.75[11]。Mojarrad等[12]发现遗传风险评分纳入Cox比例风险模型可改善近视预测模型的拟合程度，但AUC也仅达到0.67～0.75。本课题组在10年纵向队列数据中，将基因风险分数纳入了近视预测模型，发现基线屈光度仍然是最好的预测因子；在基线屈光度数据存在的情况下，基因风险分数并不能显著提高近视预测效能，多次随访的屈光度数据才是获得准确预测的关键[13]。

因此，我们可明确近视预测中的关键因素为屈光度等眼球生物学数据，根据这些数据建立的近视预测模型可达到较高的准确率。而这些数据较易在学校筛查或临床检查中获得，应作为临床近视预测的首选方案，无需额外采集环境因素或基因信息。下一步应强调国内外近视预测的应用性，开发基于屈光度等眼球生物学参数的针对近视风险预测的应用程序或网页，使之在临床工作中广泛应用，成为判断儿童发病风险和治疗时机的有力工具。

2 近视发病预防

迄今为止，流行病学研究已发现多个与近视相关的可调控环境危险因素，通过调节这些危险因素可能预防或延缓近视的发生。增加户外活动时间已被公认为是预防近视发生的重要保护因素，在预防近视相关的临床试验中得到了证实，且具有剂量依赖效应[14]。此外，增加户外活动时间后，阅读、写作、电脑使用、钢琴演奏、绘画或看电视等视近活动不会增加非近视学校儿童发生近视的风险[15]。近距离工作时间的增加多年以来被认为是近视发病的重要危险因素，有流行病学研究表明近距离阅读过近（＜30 cm）和连续阅读时间过长（＞3 min）均显著增加近视发病风险[16]。有研究采用应用程序监测儿童使用手机时间，发现连续使用手机20 min以上与近视有显著关联[17]。但通过限制电子屏幕使用的时间，进行预防和控制，其作用和效果仍有待随机对照试验进一步探讨。由于现代化生活方式的普及以及教育竞争压力的增加，儿童成长过程中无法完全避免近距离阅读和电子设备使用。然而，目前唯一确证有效且具有推广价值的仍然是加强户外活动。增加户外活动时间，应作为预防学龄儿童近视发病的首选方案。学龄前儿童应在此基础上加强家长引导，减少近距离阅读和电子设备使用时间。

除了环境因素，也有研究在近视前状态的儿童中，使用低浓度阿托品作为预防近视发生的干预手段[18]，但整体而言仍处于研究阶段，这类治疗宜只用于确有近视高危因素的儿童，避免过度治疗。还有学者对课外辅导班[19]、学校绿化空间[20]等因素进行了研究。下一步应对近视相关危险因素进一步挖掘，确立更多的可调控危险因素，最终产生切实有效的干预手段，如对教育体系的优化、校园建设的改良等，达成全面降低学龄儿童近视和高度近视患病率的目标。

3 近视进展控制

儿童青少年近视发病后屈光度可快速进展，极大增加了高度近视的发病风险。为了控制近视的进展，国内外临床研究提出了许多治疗方法，包括光学手段（角膜塑形镜、特殊设计框架等）和药物手段（低浓度阿托品滴眼液、哌仑西平凝胶）。这些方法的控制效果不一，并存在一定程度的不良反应，因此，寻找效果更佳、不良反应更少的新型防控手段仍是近视防控工作未来的重点目标。

流行病学研究为近视进展控制的新手段提供了证据和线索。Wu等[21]在学校队列研究中证实，户外活动对近视的保护作用主要取决于光照强度，1000 lx以上的光照强度与更少的近视漂移有显著关联。近年来有不少研究开始在近视儿童中采用650 nm波长低强度红光重复照射（Repeated lowlevel red light，RLRL）的治疗干预，取得了较为可观的进展。本课题组在国内进行的一项多中心随机对照研究报道，与单光眼镜相比，使用RLRL疗法的儿童眼轴进展减少69.4%，近视屈光度进展减少76.6%，当依从性达到75%以上时，治疗效应可以接近90%[22]。在一项回顾性研究中，近视儿童经过RLRL治疗随访9 个月后也观察到相似的防控效果[23]。Chen等[24]进行的一项随机对照试验显示，7～15岁的近视儿童中，使用RLRL治疗1年后，眼轴增长和屈光度进展显著低于0.01%阿托品组。这些研究均采用了650 nm单波长红光，每周至少5 d进行早晚3 min照射，保护效果可能与光照信号刺激脉络膜增厚有关，均未发现严重不良反应。RLRL经过上述多项临床试验证实，短期治疗效果明确，与一线防控药物效果相当甚至更佳，一年期内未观察到严重不良反应，具有较强的应用前景和潜力。

但RLRL作为一种新兴治疗手段，其长期治疗效果、远期不良反应尚未明确，临床工作者在推广使用时应严格把控适应证，并建立统一规范的诊疗随访方案。尽管我国已针对红光治疗出台了相关的专家共识[25]，但仍有待大力促进临床数据的积累工作，加快推进治疗规范的统一和精细化，才能确保治疗的安全和效果。

4 公共卫生政策制定

随着我国经济发展和卫生环境的改善，我国公共卫生政策的着重点也不断变化。近年来，从流行病学研究中获得的大量近视高发数据为国家公共卫生政策提供了规划的方向。2018年，Wang等[26]的研究显示，中国中小学生的近视发病率为每年20%～30%，位列全球最高。该研究结果获得了广泛关注，引起了国家层面的重视。2019年，中国国家卫生健康委发布《儿童青少年近视防控适宜技术指南》中，正式将近视防控纳入公共卫生事业的重点工作。在2020年，我国通过多部门合力推进，开展近视专项调查，发现我国儿童青少年总体近视患病率为52.7%，其中小学生为35.6%，初中生为71.1%，高中生为80.5%，再次证明了我国近视防控工作的形势严峻。基于近视流行病学和临床研究在近视危险因素方面的证据，《儿童青少年近视防控适宜技术指南》将“增加日间户外活动”“减轻课外学习负担”和“避免不良用眼行为”列为重点推荐技术；为了在疫情期间更好地保护儿童青少年的视力健康，国家卫生健康委发布的《儿童青少年新冠肺炎疫情期间近视预防指引》中也特别提到应该增加户外运动。在其他地区，公共卫生政策的转变已取得了可喜的效果。新加坡执行综合近视防控措施6年后，小学生近视下降5%，近视儿童人数减少约12 500人[27]；台湾2010年推行“每日120”政策，鼓励学生在校进行120 min以上的户外活动，近视患病率从2012年的49.4%下降到2015年的46.1%，扭转了近视患病率的上升趋势[28]。

然而，如何根据不同省份和地区的具体情况，综合管理近视防控工作，落实推广防控措施，仍然存在挑战性。首先，户外活动的有效时间为每天2～3 h。但在校期间，每天额外进行2～3 h的户外活动，在我国激烈的知识竞争环境下较难实现。为了不影响教学效果，Wu等[15]提出在课间休息时锁上教室门，禁止学生待在室内，也可有效降低近视发病率。Zhou等[29]提出了一种新型教室设计，采用玻璃屋顶和墙壁，当学生在室内学习时，光照强度可达最大化，可兼顾教学和户外光照干预，但教室内高温和阅读疲劳的问题有待解决。未来公共卫生政策的具体举措依然需要深入细化，以保证户外活动时长，同时降低其对教学的影响。其次，我国卫生部门制定干预方案，应对户外活动的合适地点进行具体引导。动物实验的证据表明，理想的户外活动地点应是在亮度超过10 000 lx的区域。但Wu等[21]的研究结果表明，较低的强光照射，例如1 000 lx或3 000 lx，就足以产生保护效果。这可作为学校干预和家庭干预方案的理论依据。第三，我国公共卫生部门对在线学习有待进一步规范。根据Ma等[30]对上海儿童疫情期间的流行病学调查，使用手机在线上课的儿童，半年的近视进展可高达-1.63 D，而使用投影仪的进展为-0.61 D。该研究提示，电子屏幕尺寸和距离对网课期间的近视进展存在重要影响。在线学习已成为学校授课的重要补充方式，如何有针对性地减少在线课程对儿童青少年眼部健康的危害，仍需要公共卫生政策制定权威的引导和指示。第四，我国仍需进一步提高儿童和家长对近视防控的科学认知，帮助贫困学生获得屈光矫正。例如，新加坡健康促进局推行眼镜代金券基金，为贫困儿童提供全额资助的精品和30 美元镜架代金券，极大提高了戴镜率，对我国的近视防控工作具有重要启发。第五，我国自2018年以来，已加大与近视有关的科研资助力度，加快近视研究科研成果转化。但相对于我国近视预防和治疗的巨大需求缺口，国家在近视科研领域的投入仍需进一步加强。

5 小结

数十年来，近视的流行病学研究与临床研究在揭示近视患病率、探索近视相关危险因素、寻找有效预防和治疗手段等领域取得了巨大进步。引入风险预测的概念，促进了基于可调控危险因素的预防和新型治疗，推动了多个国家地区针对近视的公共卫生工作。但要解决我国儿童青少年近视高发问题，未来5年仍需要建立全面、系统、长期的近视队列数据。制定以大数据为背景的近视治疗规范和临床指南，开展广泛适宜的学校干预手段，加强近视防控科普，提高近视儿童戴镜率，加大近视科研领域的投入，制定更全面精细的公共卫生政策，才能使我国的近视上升趋势得到控制和扭转。

利益冲突申明本研究未受苏州宣嘉光电科技有限公司和Eyerising International Pty Ltd资助，无利益冲突

作者贡献声明陈燕先：参与选题、设计及资料的分析和解释；撰写论文；根据编辑部的修改意见进行修改。韩晓彤：参与选题、设计和修改论文的结果、结论。何明光：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