3～17岁儿童屈光参数分布与等效球镜的相关性

曾亚薇, 王智, 王可以

1湖南省妇幼保健院眼科(湖南长沙 410008); 2南华大学衡阳医学院附属第二医院眼科(湖南衡阳 421002)

近视在全球范围内成为一个公共卫生问题,尤其在亚洲地区,近视的患病率呈现出不断增长的趋势,这对儿童的视觉健康和生活质量带来了严重影响,不仅会影响他们的学习成绩和社交能力,还可能增加患眼疾病的风险[1]。儿童屈光问题的高发与现代生活方式的改变密切相关,长时间近距离用眼、缺乏户外活动、过度使用电子设备等因素被认为是近视发生率上升的主要原因[2]。此外,遗传因素、环境因素和行为习惯等也可能影响儿童的屈光状态。有学者指出,分析不同年龄段、性别和地区的儿童屈光参数分布情况,可以提供准确的数据支持,揭示近视的流行趋势和变化规律[3]。等效球镜是一种综合考虑球镜度和柱镜度的指标,用来简化对眼球屈光度的描述,其计算方法是将球镜度和一半的柱镜度相加,得到一个等效的球镜度[4]。通过分析屈光参数和等效球镜之间的相关性,可以探索儿童屈光度变化的规律,寻找与近视等屈光问题相关的影响因素,有助于制定相应的预防和干预策略,提高对儿童屈光问题的早期筛查和诊断能力,促进儿童眼健康的改善。故本研究拟选择本地区的3～17岁近视儿童作为研究对象,分析3～17岁儿童屈光参数分布情况与等效球镜相关性。

1 资料与方法

1.1 调查对象及抽样方法 选择我院2022年3月至2023年4月间在幼儿园及高中小学就读的3～17儿童作为研究对象,采用多阶段分层抽样法选择待调查对象,并对抽样中所有符合标准的学生视力进行检测,估算样本量600～900例。

儿童纳入标准:(1)可配合完成眼部各项检查;(2)既往无高度近视或弱视家族病史;(3)儿童法定监护人知情并签署知情同意书。

排除标准:(1)既往存眼部外伤或手术史;(2)合并存在青光眼、白内障、角膜病等器质性眼病;(3)合并其他脏器组织系统性疾病。

所有受检学生的家长均对本研究知情同意,且签署知情同意书。研究经湖南省妇幼保健院医学伦理委员会审查同意(2023-S123)。

1.2 方法 本组研究中详细记录所有学生基本信息,并对所有受试儿童屈光状态、眼轴长度(axial length,AL)、角膜曲率半径(curvature radius,CR)、眼轴与平均角膜曲率半径的比值(AL/CR)进行检测。

1.2.1 屈光状态检测 依照年龄不同采用不同方案进行检测,3～7岁儿童在检查时利用1%阿托品眼用凝胶滴双眼,每天3次,每次1滴,连续干预3d后行睫状肌麻痹,后进行检影验光和电脑验光检测;8岁以上儿童利用1%盐酸环喷托酯滴眼液滴双眼,每间隔5 min干预1次,干预3次休息30～40 min,行睫状肌麻痹后行检影及电脑验光,采用综合验光仪确定最终屈光检测结果,并计算等效球镜度数(sphere equivalent,SE)[5]。依照SE结果对受试者进行分许,其中高度近视:SE≥-6.00D,中度近视:-3.00D～-6.00D,低度近视:-3.00D～-0.50D,正视:-0.50D～+0.50D,低度远视:+0.50D～+3.00D,中度远视:+3.00D～+5.00D。

1.2.2 屈光参数检测 由同一组经统一培训合格的专业检测人员,采用眼科光学生物测量仪(索维 SW-9000)对受试者的AL及CR检测,并计算AL/CR,所有操作均严格遵照仪器操作SOP进行。

1.3 统计学方法 采用SPSS 20.0行统计学分析,计数资料利用百分率表示且行2检验分析,计量资料采用均值±标准差表示且行LSD-t检验和方差检验分析组间数据资料差异,采用线性回归模型分析AL、CR、AL/CR与SE的相关性,采用Forward logistics回归模型分析联合应用预测SE模型,绘制ROC曲线分析预测SE的价值,以α=0.05作为检验标准。

2 结果

2.1 3～17岁儿童不同年龄组屈光状态检测结果 本组研究中共实际入组儿童791例,其中屈光不正检出率共674例,占比85.21%,其中近视104例(13.15%),远视570例(72.06%)。13～17岁组近视发生率最高(25.00%),8～12岁组次之(15.70%),3～7岁组最低(8.99%),不同年龄组屈光状态检测结果、近视发生率差异有统计学意义(2=20.918,P<0.05);3～7岁组正视发生率最高(16.85%),8～12岁组次之(12.40%),13～17岁组最低(11.54%),不同年龄组正视发生率差异无统计学意义(2=3.476,P> 0.05);3～7岁组远视发生率最高(74.16%),8～12岁组次之(71.90%),13～17岁组最低(63.46%),不同年龄组远视发生率差异无统计学意义(2=4.794,P>0.05)。见表1。

表1 3～17岁儿童不同年龄组屈光状态检测结果 例(%)

2.2 3～17岁儿童不同年龄组各屈光参数情况 随着年龄增长,研究对象SE数值逐渐变小, 而AL和AL/CR数值则逐渐增大。不同年龄组SE、AL和AL/CR的差异均有统计学意义(P<0.05)。并且,3～7岁组SE值高于8～12岁组和13～17岁组(P<0.05),8～12岁组SE值高于13～17岁组(P<0.05);3～7岁组AL和AL/CR值低于8～12岁组和13～17岁组(P<0.05),8～12岁组AL和AL/CR值低于13～17岁组(P<0.05)。见表2。

表2 3～17岁儿童不同年龄组各屈光参数情况

2.3 不同屈光度组受试者屈光参数调查结果 依照屈光度分组,不同屈光状态组儿童SE、AL及AL/CR差异有统计学意义(P<0.05),各组CR水平差异无统计学意义(P>0.05),见表3。

表3 不同屈光度组受试者屈光参数调查结果

2.4 屈光参数分布情况与等效球镜相关性 本组研究结果显示,AL与SE及AL/CR与SE呈显著线性相关关系,其相关模型分别为SE=-1.689 3×AL+39.835及SE=-6.059 2×AL/CR+17.823,但CR与SE无显著相关关系,见表4及图1。

图1 屈光参数分布情况与等效球镜相关性

表4 屈光参数分布情况与等效球镜相关性

2.5 儿童屈光参数预测等效球镜的多元回归模型分析 本组研究结果显示,采用屈光参数联合应用预测等效球镜模型为Log(P)=3.851-0.726×AL-0.602×AL/CR,且差异有统计学意义(P<0.05),见表5。

表5 儿童屈光参数预测等效球镜的多元回归模型分析

2.6 儿童屈光参数单独及联合应用预测近视及远视的价值 本组研究结果显示,采用屈光参数联合应用预测儿童近视及远视价值高于单独应用,且差异有统计学意义(P<0.05),见表6及图2、3。

图2 儿童屈光参数单独及联合应用预测近视的价值

图3 儿童屈光参数单独及联合应用预测远视的价值

表6 儿童屈光参数单独及联合应用预测近视及远视的价值

3 讨论

近年来,近视在儿童中的患病率不断增加,成为一个全球性的公共卫生问题。不同年龄段、性别和地区的儿童屈光参数分布情况,有助于临床更好地了解近视的流行趋势和变化规律,有助于制定相应的防控策略和干预措施。近年来,屈光问题在全球范围内日益成为一个备受关注的健康问题,屈光不正,如近视、远视和散光,对儿童的视觉健康和生活质量产生了重大影响[6]。儿童屈光问题的高发与现代生活方式的改变密切相关,长时间近距离用眼、缺乏户外活动、过度使用电子设备等因素被认为是近视发生率上升的主要原因[7]。此外,遗传因素、环境因素和行为习惯等也可能影响儿童的屈光状态,开展对儿童屈光参数分布情况和等效球镜相关性的深入研究具有重要的意义和价值。

等效球镜是一种综合考虑球镜度的指标,用来简化对眼球屈光度的描述,将球镜和柱镜的复杂度简化为一个单一的指标,更方便医生和眼健康专业人士进行眼健康评估和配镜[8]。等效球镜还可以用于判断近视和远视的程度以及散光的方向和程度,根据等效球镜的数值,眼科医生可以确定患者的屈光状态,并决定是否需要进行矫正[9]。AL是指从角膜前表面到视网膜后表面的距离,即眼球的前后轴长度,它是眼球形态的重要指标之一[10]。CR是指角膜前表面的曲率半径,即角膜曲率的测量值,角膜是眼球前表面的透明组织,对光线的折射起着关键作用[11]。AL/CR是眼轴长度与平均角膜曲率半径之间的比值,它是一个用于评估眼球形态与角膜曲率之间关系的参数[12]。

本研究中发现,本组研究中共实际入组儿童791例,其中屈光不正检出率共674例,占比85.21%,其中近视104例(13.15%),远视570例(72.06%)。参与儿童中有85.21%存在屈光不正,其中近视是最常见的屈光问题,这再次凸显了近视在儿童中的普遍性和严重程度。类似的是,在一项对马来西亚彭亨州农村地区华裔小学生的调查中,纳入82名平均年龄为(9.72±1.5)岁的学童,结果发现屈光不正检出率为80.48%,并共有53名(64.63%)儿童患有近视[13]。在一项波多黎各5～17岁学童的研究中,近视患病率随着年龄的增长而增加(P<0.001),但远视(P=0.59)没有增加[14]。不同的是,据最近的一篇荟萃分析报道,随着年龄的增长,近视和远视呈上升趋势,高度近视呈下降趋势[15]。在本研究中,我们进一步对屈光不正儿童进行年龄分层, 13～17岁组近视发生率最高(25.00%),8～12岁组次之(15.70%),3～7岁组最低(8.99%)。3～7岁组正视发生率最高(16.85%),8～12岁组次之(12.40%),13～17岁组最低(11.54%),不同年龄组儿童近视发生率差异有统计学意义(P<0.05);不同年龄组正视、远视发生率差异无统计学意义(均P>0.05)。近视对儿童的视觉健康和学习能力有重要影响,因此,及早发现和干预近视问题非常重要。

本组研究结果显示,依照屈光度分组,不同屈光状态组儿童SE、AL及AL/CR存明显差异,且差异存在统计学意义(P<0.05)。与之相似的是,Shang等[16]报道,在睫状肌麻痹前后,近视眼的晶状体前后曲率半径大于远视眼(P均<0.001)。眼轴长度与屈光度之间存在显著的线性相关性,这意味着眼轴长度每增加1 mm SE减少1.689 3度,这与过去的研究[17]结果一致,进一步验证了眼轴长度与近视之间的关联。眼轴与平均角膜曲率半径的比值与屈光度间存显著线性相关性。眼轴长度相对于角膜曲率半径的比值越小,近视度数越高。这一结果与其他研究也存在一致性,进一步加深了我们对眼轴长度与角膜曲率之间的关系的认识[18]。分析认为,造成这种现象的原因可能是多方面的,眼轴长度是眼球生长发育的结果,而近视的发生与眼轴的过度生长有关,眼轴的延长会导致视光系统的变形,进而引起近视。角膜曲率半径是角膜形态的指标,而角膜的曲率可能受到多种因素的影响,包括角膜结构、遗传因素和环境因素等。这些因素可能使角膜曲率的变化不直接与屈光度相关。

本研究进一步结合AL和AL/CR参数建立了一个预测模型,且AL和AL/CR与预测儿童近视或远视的概率有关,这意味着这两个参数在联合应用时,能够更准确地预测儿童的屈光状态。通过绘制ROC曲线,可以评估预测模型的准确性和区分能力,研究结果显示,采用屈光参数联合应用预测等效球镜模型的预测价值明显高于各个指标单独应用的情况。分析认为,眼轴长度和眼轴与平均角膜曲率半径的比值联合应用可以综合考虑眼球长度和角膜曲率之间的关系,更全面地评估眼球形态对屈光状态的影响,相比单独应用某个指标,联合应用能够提供更多的信息和更准确的预测结果。联合应用眼轴长度和眼轴与平均角膜曲率半径的比值可以综合考虑眼球的形态和角膜的弧度,进而提高预测模型的准确性和区分能力,通过联合应用这两个参数,模型可以更全面地评估眼球形态对近视和远视的影响,使得预测结果更加可靠和精确[5]。眼轴长度和眼轴与平均角膜曲率半径的比值具有互补的作用,眼轴长度主要反映眼球整体大小和眼轴延长程度,而眼轴与平均角膜曲率半径的比值则反映了眼轴长度与角膜曲率之间的关系。

综上所述,本地区3～17岁85.21%儿童存在屈光不正问题,且屈光参数分布与等效球镜呈显著相关相关性,屈光参数联合应用可显著提高单参数预测屈光不正的价值。但本研究临床样本数较少,而个体差异和测量误差等也可能对结果产生影响,有待后续深入研究和追踪。

利益相关声明:本文作者声明不存在任何与本论文相关的利益冲突。

作者贡献说明:曾亚薇负责论文撰写和论文修改; 王智负责指导和论文修改;王可以负责论文数据收集。