青年人近距离阅读纸质及电子文本对黄斑区微循环的短期影响

高丽煜，任瑞，王玉成，孙艳，王海潼，邓爱军

作者单位：1潍坊医学院临床医学院，山东 潍坊261000；2潍坊医学院附属医院眼科，山东 潍坊261000；3青州汇明眼科医院眼科，山东 潍坊261000

由于高患病率，近视是全球眼病负担的主要贡献者［1］。2015年，约有1 000万人因近视引起的黄斑变性而导致视力障碍，其中330 万人失明［2］。随着科技发展，电子设备的普及导致人类户外运动减少及近距离工作时长的增加，不同途径近距离用眼是否引起黄斑区微循环的改变，这些改变是否与近视的发展相关，尚无定论。

黄斑疾病可导致严重的视力下降，其发生的原因部分与视网膜和脉络膜血流异常有关。视网膜所需的营养和人眼光学特性的基础是视网膜内精密的血管结构，视网膜毛细血管网的密度或形态学改变都会引起视网膜稳态的某些改变，可能会进一步影响视网膜外层光路的屈光特性［3］。脉络膜的血容量约占眼球总血流量的65%，其厚度与血管充盈度有关，主要为视网膜外五层提供氧和营养物质。此外，其亦能分泌细胞因子来调控眼球的生长以及调节眼内压等［4-5］。所以，视网膜和脉络膜对维持眼的正常生理功能发挥重要作用。研究表明，许多眼底疾病的发生都伴随着视网膜血流密度（RVD）或脉络膜血流密度（CVD）及脉络膜厚度（CT）改变。然而短期内不同途径近距离用眼时，黄斑区血流密度（VD）及CT是否改变、改变是否存在差异，目前尚无相关研究。

光学相干断层扫描血管成像（OCTA）是一种无须注射染料和无创的新兴影像学检查方法，通过连续高频次B扫描来显示眼底微血管结构，具有单独分辨每个视网膜血管丛，扩大对脉络膜血管系统的认识的能力。可观察视网膜和脉络膜血流情况，获取视网膜各层的VD 和脉络膜的图像。可在没有副作用的情况下重复检查，使健康视网膜、脉络膜血流改变的监测及多种疾病的管理随访等方面更加方便快捷。OCTA 可以提供与当前金标准相当甚至更好的血管观察效果，其可视化血管系统的能力已使其成为研究眼底血管的首选技术［6-7］。本研究的目的是使用OCTA比较阅读纸质文本和阅读电子文本1 h前后黄斑区视网膜和脉络膜VD及CT的短期变化。

1 资料与方法

1.1 一般资料本项研究纳入来自2021 年5—10月就读于潍坊医学院的30 名健康在校大学生志愿者的60 只眼。纳入标准：（1）志愿者年龄：18～25 周岁；（2）眼压为11～21 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；（3）眼轴、眼前节、眼底检查和普通OCT 检查情况未见明显异常；（4）最佳矫正视力为1.0 及以上；（5）受试者自愿加入本研究，签署知情同意书，依从性好，配合随访。排除标准：（1）眼部手术、外伤史；（2）患有可能会对眼部循环造成影响的眼部或者其他系统性疾病，如青光眼、糖尿病、高血压、血液系统疾病；（3）眼底检查表现出病理性的黄斑区改变（包括黄斑裂孔、黄斑区新生血管、黄斑萎缩等）；（4）高度近视（度数≥-6.00 D）；（5）眼轴≤22 cm或≥24 cm；（6）受试者双眼均符合纳入标准，则取双眼参与研究，如受试者只有一只眼符合纳入标准，则予以剔除。

本项研究为前瞻性研究，获得潍坊医学院附属医院医学研究伦理委员会批准（批号WYFYLY202110）。该研究已在中国临床试验注册中心注册（注册号ChiCTR2100046424）。所有参与者已知情同意。

1.2 干预和准备所有志愿者进行两次测试，每次测试分别于测量前获取未受干预的OCTA 图像，两次测试间隔时间为15 d。第一次：每位志愿者近距离阅读相同内容纸质版小说1 h，然后即刻行OCTA检查。15 d 之后相同时间段进行第二次：每位志愿者用手机近距离阅读相同内容电子版小说1 h，随后即刻OCTA检查。

在每次测试之前要求志愿者避免近距离用眼和做剧烈运动1 h 以上，获得干预前的OCTA 图像。为了控制脉络膜厚度的昼夜变化［8］，所有OCTA 扫描均在14 点至17 点的3 h 内完成。要求女性志愿者在非经期参与本研究。每位志愿者在同一安静室内阅读室（照度145 lx），以避免光线刺激引起受试者瞳孔收缩影响测量结果。在1 h 阅读的过程中，参与者被允许戴眼镜矫正屈光不正，在24～32 cm 处看相同内容的悬疑推理类小说。阅读内容都是白底黑字，没有图表、图片或插图。纸质文本和电子文本的字体都为仿宋，文本字体大小均为小四且纸质文本与电子文本比例相当。用手机阅读时，使用屏幕亮度测试仪（屏幕亮度计SM208，深圳市欣宝瑞仪有限公司）调整所用电子产品亮度在195～200 cd∕㎡之间。阅读期间不允许休息，近距离用眼后获取图像的过程在5 min内完成。

1.3 OCTA 测 量RVD、CVD 和CTOCTA 采 用AngioVue 软 件 和Retina 软 件（Optovue，Inc.，Fremont，California，USA）进行测量。这项技术使用了分裂频谱振幅去相关血管造影（SSADA）的算法来检测视网膜组织血流。参与者取坐位，用下颌托和前额棒来稳定头部。拍摄图像时，要求受试者保持静止，保持双眼睁开，并盯着内固定光源。该设备自动拍摄图像。本项研究所采取的黄斑图像面积为3 mm×3 mm。软件将图像划分为以黄斑中心凹为中心直径1 mm 和3 mm 的内外两个环，定义黄斑中心凹区为直径1 mm圆环内区域，黄斑旁中心凹区为内外两个环之间宽1 mm的带状区域，黄斑旁中心凹区又分为颞侧、上方、鼻侧和下方（以45～225 °和135～315 °方向且交点为黄斑中心点的垂直交线分界）的亚象限。

AngioVue 软件将OCTA 图像分割成两个视网膜血管层。视网膜浅层为神经节细胞层内的血管系统，视网膜深层为内核层周围的血管系统。定义血流密度为图像血流面积占取样面积的百分比。采集并统计以黄斑中心凹为中心3 mm×3 mm 范围内总体、中心凹、旁中心凹及旁中心凹的颞侧、上方、鼻侧和下方区域的浅层视网膜血流密度（superficial capillary plexus vessel density，SVD）和深层视网膜血流密度（deep capillary plexus vessel density，DVD），见图1，2。采用Retina 软件的Enhanced HD Line 模式获取脉络膜的图像［9］，见图3。利用系统自带测量工具测量志愿者黄斑中心凹下脉络膜厚度（subfoveal choroidal thickness，SFCT），以Bruch 膜与巩膜内表面直线距离为SFCT（图4）。

由于RTVue XR OCT 无法计算CVD，故采用ImageJ 软件分析CVD（图5，6），测量工作在不暴露病人信息条件下由同一名视网膜专家完成，每只眼测量3 次并取平均值，利用ImageJ 软件通过手工描记选取OCTA 图像黄斑中心凹下3 000 μm（黄斑中心凹鼻颞侧各1 500 μm）的脉络膜范围进行测量，软件可自动计算所选范围的脉络膜总面积和脉络膜血流面积。通过计算获得CVD，CVD 为脉络膜血流面积占取样面积的百分比。仅纳入图片质量≥7的OCTA图像进行分析。

1.4 统计学方法采用Stata 16.0 和R 4.1.0 进行统计分析。计量资料以±s表示。首先使用Shapiro-Wilk 检验查看样本是否符合正态分布。当变量为正态分布时，采用自身配对t检验；否则，采用Wilcoxon 符号秩检验。对干预前后SVD 变化，DVD 变化，CVD 以及SFCT 变化进行相关检验后，由于本次研究对同一样本做多次假设检验，因此采用Bonferroni 法校正每一次检验的P值，矫正后P=校正前P×n，n为假设检验的总次数。以校正后的P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

30 名志愿者均完成并纳入研究，无退出者，包括14名男性，16名女性。年龄为（21.2±1.3）岁（年龄范围19～23岁）。

阅读纸质文本1 h 前后，SVD 在中心凹的下降［（18.3±7.4）%，（17.4±7.2）%］和旁中心凹的下方区域的下降［（50.2±4.2）%，（48.0±5.5）%］，经统计学处理，差异有统计学意义（Z=2.93，P=0.021；Z=3.25，P=0.007）；在其他的采集区域中，干预前后VD 变化差异无统计学意义（P＞0.05）。阅读电子文本1 h前后，SVD 的改变差异无统计学意义（P＞0.05）（见表1）。两种干预前后（阅读纸质文本或电子文本），DVD 均差异无统计学意义（见表2）。阅读纸质文本1 h 前后，CVD 的改变差异无统计学意义（P＞0.05），而阅读电子文本1 h 前后，CVD 下降［（75.8±4.1）%，（74.7±4.9）%］，经统计学处理，差异有统计学意义（t=2.36，P=0.022），见表3。阅读纸质文本1 h 前后，SFCT 的改变无统计学意义（P＞0.05），而阅读电子文本1 h 前后，SFCT 下降［（289.0±6.2）μm，（280.7±6.6）μm］，经统计学处理，差异有统计学意义（t=2.35，P=0.022），见表4。

表1 健康在校大学生志愿者30名阅读纸质文本∕电子文本1 h前后浅层视网膜血流密度（SVD）变化∕%

表2 健康在校大学生志愿者30名阅读纸质文本∕电子文本1 h前后深层视网膜血流密度（DVD）变化∕（%， ± s）

表2 健康在校大学生志愿者30名阅读纸质文本∕电子文本1 h前后深层视网膜血流密度（DVD）变化∕（%， ± s）

干预方式纸质文本电子文本采集区域Whole image Fovea Parafovea Tempo Superior Nasal Inferior Whole image Fovea Parafovea Tempo Superior Nasal Inferior干预前51.4±3.8 33.3±8.0 54.2±3.9 55.4±3.9 52.8±7.9 54.5±4.2 53.2±4.7 52.3±3.1 33.2±8.0 55.0±3.2 55.4±3.4 54.8±3.7 55.5±3.1 54.4±3.4干预后51.3±3.8 32.7±7.9 54.2±3.6 55.3±3.4 53.8±4.0 54.6±3.9 53.2±4.3 52.3±3.6 32.8±8.4 55.0±3.7 55.4±3.6 54.8±4.2 55.4±3.8 54.4±4.2差值-0.1±3.9-0.6±2.5 0.0±3.9-0.1±4.3 1.0±7.5 0.1±4.5 0.0±4.3 0.0±3.9-0.4±2.0 0.0±3.9 0.1±3.9 0.0±4.4-0.1±4.1 0.0±4.4 t值0.11 1.55 0.07 0.11-1.01-0.22-0.08 0.00 1.46 0.07-0.16-0.05 0.15-0.04 P值（校正）＞0.999 0.882＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999 P值（未校正）0.909 0.126 0.948 0.911 0.316 0.823 0.940 0.997 0.151 0.945 0.876 0.960 0.885 0.972

表3 健康在校大学生志愿者30名阅读纸质文本∕电子文本1 h前后脉络膜血流密度（CVD）变化∕（%， ± s）

表3 健康在校大学生志愿者30名阅读纸质文本∕电子文本1 h前后脉络膜血流密度（CVD）变化∕（%， ± s）

干预方式纸质文本电子文本干预前73.7±4.3 75.8±4.1干预后73.9±4.4 74.7±4.9差值0.2±4.4-1.1±3.6 t值-0.37 2.36 P值0.714 0.022

表4 健康在校大学生志愿者30名阅读纸质文本∕电子文本1 h前后黄斑中心凹下脉络膜厚度（SFCT）变化∕ ± s

表4 健康在校大学生志愿者30名阅读纸质文本∕电子文本1 h前后黄斑中心凹下脉络膜厚度（SFCT）变化∕ ± s

干预方式纸质文本电子文本干预前287.9±6.4 289.0±6.2干预后289.1±6.6 280.7±6.6差值1.2±30.8-8.3±27.3 t值-1.03 2.35 P值＞0.999 0.022

3 讨论

近距离工作一直被认为是近视发生的环境诱导因素，人眼在视近时，由于晶状体悬韧带和睫状肌的作用会进行一系列调节，产生调节适应现象［10］。停止近距离工作，调节适应现象会逐渐减弱并恢复到用眼前状态，这种改变称为暂时性近视（temporary myopia，NITM）［11］。目前认为，产生近视眼的主要原因为眼轴变长，调节眼轴生长的决定性因素是视网膜离焦。由NITM 所诱发的视网膜离焦现象和其随后所产生的衰减变化，可能会激发某种代偿性眼轴增长［12］。方晨晨等［13］的研究结果表明，持续近距离用眼20 min 后，眼轴变长。麻尚昇［14］发现在儿童近视发展的初期，视网膜毛细血管已经呈现显著性减少。刘帆等［15］对不同程度近视志愿者的脉络膜、视网膜黄斑区微循环进行观察，得出结论，随着近视屈光度和眼轴增加，黄斑区SVD 和DVD 均呈下降趋势。Ucak等［16］的研究表明，眼轴的延长与SVD、DVD 存在负相关性，眼轴延长，视网膜被拉伸变薄，进而导致RVD 下降。有研究报道，RVD 的减少程度与眼轴延长度呈正相关，眼轴长的高度近视（high myopia，HM）病人RVD 降低更加明显［17］。本研究结果显示，持续近距离阅读纸质文本1 h 会导致浅层视网膜中心凹和旁中心凹的下方区域VD 在短期内降低，但是不论是阅读纸质文本还是电子文本，对DVD 的影响差异无统计学意义。提示短期近距离阅读纸质文本主要影响浅层视网膜。而黄斑区视网膜毛细血管网受损、密度下降，是糖尿病视网膜病变（diabetic retinopathy，DR）［18］、视网膜静脉阻塞（retinal vein occlusion，RVO）［19］等眼底疾病引起视力下降，甚至是视力丧失的重要原因。另有一项前瞻性研究［20］显示，浅层视网膜血管灌注显著减少是糖尿病性黄斑水肿的危险因子。虽然已有研究［13］证明，短期内近距离用眼会引起眼轴变长，但是近距离阅读纸质文本所导致的浅层视网膜VD 在短期内下降与眼轴之间是否存在关联，还需要多中心、大样本的进一步研究才能探知。

与纸质材料相比，电子产品更具有吸引力，人的专注度更高，但亮度也更高。瞳孔的大小主要影响光的入量，在一天的正常活动下，人眼会接受明暗不同的光线，光线不同，瞳孔的大小也随之不同［21］。入眼光量越大，瞳孔越小。据Huang 等［22］研究报道，在一定程度的调节刺激下，未散瞳的脉络膜明显薄于散瞳后的脉络膜，可能是睫状体收缩牵拉脉络膜，引起CT减少。江秋若［23］通过对近视初步发展阶段的正常儿童进行OCTA 检查发现，眼轴越长，血管密度越高，而等效球镜、脉络膜厚度与脉络膜血管密度之间无显著相关性。也有研究表明，近距离工作诱发的调节，可以引起CVD 降低［24］。本研究结果显示，阅读纸质文本1 h 前后对CVD 和SFCT无影响，阅读电子文本1 h 前后，CVD 和SFCT 下降。提示短期近距离阅读电子文本主要影响脉络膜。分析持续近距离阅读电子文本引起短期内CVD 减少，而不引起RVD 减少，为睫状体收缩牵拉脉络膜［24］所致。Lanca、Saw［25］的研究结果称，屏幕使用时间与近视之间存在关联，但是由于结果喜忧参半，有必要进一步研究。脉络膜血流减少导致的巩膜缺血、缺氧可能参与近视的发生发展，还可能增加脉络膜新生血管的生成风险［26］。张国云［24］的研究表明，脉络膜血流灌注参与了近视的发生发展过程，脉络膜血流灌注减少可能是近视发生发展的一个原因。因此，脉络膜血流减少，与近视的发生发展息息相关。有研究表明，脉络膜血流减少是AMD的重要原因［27］。另有研究表明，HM 病人CT 降低，黄斑区VD 减少［28］。脉络膜持续性缺血，是否会增加AMD和近视的发病率，需进一步研究。

本研究也存在一定的局限性：第一，样本量较小，且本研究纳入的受试者年龄为19～23 周岁的青年人，年龄分布不够均匀，可能存在选择偏倚。第二，测试时间只有1 h，但日常生活中用眼时间远超于此，所获取的数据精确性存在偏差。第三，试验结束后，并未观察受试者的VD 是否能够恢复至干预前状态及恢复至干预前状态的所需时间。因此，长时间近距离用眼所引起的短期内VD 减少，随着近距离用眼的停止，所引起的负性作用是否恢复以及恢复所需的时长，仍无法判断，也是后期继续研究的重要内容。

综上所述，不论是阅读纸质文本还是电子文本，短期内持续近距离用眼都会使黄斑区血流下降。其中看纸质文本使浅层视网膜旁中心凹下方区域VD 下降，看电子文本使CVD 和SFCT 下降。提示长时间近距离用眼时存在黄斑区微循环的损害，这种损害可能增加眼底疾病的患病风险，但停止近距离用眼后，所引起的损害是否恢复以及恢复所需时间，仍需进一步研究。

（本文图1～6见插图1-2）