高麗煜,任瑞,王玉成,孫艷,王海潼,鄧愛軍
作者單位:1濰坊醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院,山東 濰坊261000;2濰坊醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院眼科,山東 濰坊261000;3青州匯明眼科醫(yī)院眼科,山東 濰坊261000
由于高患病率,近視是全球眼病負(fù)擔(dān)的主要貢獻(xiàn)者[1]。2015年,約有1 000萬人因近視引起的黃斑變性而導(dǎo)致視力障礙,其中330 萬人失明[2]。隨著科技發(fā)展,電子設(shè)備的普及導(dǎo)致人類戶外運(yùn)動(dòng)減少及近距離工作時(shí)長的增加,不同途徑近距離用眼是否引起黃斑區(qū)微循環(huán)的改變,這些改變是否與近視的發(fā)展相關(guān),尚無定論。
黃斑疾病可導(dǎo)致嚴(yán)重的視力下降,其發(fā)生的原因部分與視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜血流異常有關(guān)。視網(wǎng)膜所需的營養(yǎng)和人眼光學(xué)特性的基礎(chǔ)是視網(wǎng)膜內(nèi)精密的血管結(jié)構(gòu),視網(wǎng)膜毛細(xì)血管網(wǎng)的密度或形態(tài)學(xué)改變都會(huì)引起視網(wǎng)膜穩(wěn)態(tài)的某些改變,可能會(huì)進(jìn)一步影響視網(wǎng)膜外層光路的屈光特性[3]。脈絡(luò)膜的血容量約占眼球總血流量的65%,其厚度與血管充盈度有關(guān),主要為視網(wǎng)膜外五層提供氧和營養(yǎng)物質(zhì)。此外,其亦能分泌細(xì)胞因子來調(diào)控眼球的生長以及調(diào)節(jié)眼內(nèi)壓等[4-5]。所以,視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜對維持眼的正常生理功能發(fā)揮重要作用。研究表明,許多眼底疾病的發(fā)生都伴隨著視網(wǎng)膜血流密度(RVD)或脈絡(luò)膜血流密度(CVD)及脈絡(luò)膜厚度(CT)改變。然而短期內(nèi)不同途徑近距離用眼時(shí),黃斑區(qū)血流密度(VD)及CT是否改變、改變是否存在差異,目前尚無相關(guān)研究。
光學(xué)相干斷層掃描血管成像(OCTA)是一種無須注射染料和無創(chuàng)的新興影像學(xué)檢查方法,通過連續(xù)高頻次B掃描來顯示眼底微血管結(jié)構(gòu),具有單獨(dú)分辨每個(gè)視網(wǎng)膜血管叢,擴(kuò)大對脈絡(luò)膜血管系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)的能力??捎^察視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜血流情況,獲取視網(wǎng)膜各層的VD 和脈絡(luò)膜的圖像??稍跊]有副作用的情況下重復(fù)檢查,使健康視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜血流改變的監(jiān)測及多種疾病的管理隨訪等方面更加方便快捷。OCTA 可以提供與當(dāng)前金標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)甚至更好的血管觀察效果,其可視化血管系統(tǒng)的能力已使其成為研究眼底血管的首選技術(shù)[6-7]。本研究的目的是使用OCTA比較閱讀紙質(zhì)文本和閱讀電子文本1 h前后黃斑區(qū)視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜VD及CT的短期變化。
1.1 一般資料本項(xiàng)研究納入來自2021 年5—10月就讀于濰坊醫(yī)學(xué)院的30 名健康在校大學(xué)生志愿者的60 只眼。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)志愿者年齡:18~25 周歲;(2)眼壓為11~21 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa);(3)眼軸、眼前節(jié)、眼底檢查和普通OCT 檢查情況未見明顯異常;(4)最佳矯正視力為1.0 及以上;(5)受試者自愿加入本研究,簽署知情同意書,依從性好,配合隨訪。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)眼部手術(shù)、外傷史;(2)患有可能會(huì)對眼部循環(huán)造成影響的眼部或者其他系統(tǒng)性疾病,如青光眼、糖尿病、高血壓、血液系統(tǒng)疾??;(3)眼底檢查表現(xiàn)出病理性的黃斑區(qū)改變(包括黃斑裂孔、黃斑區(qū)新生血管、黃斑萎縮等);(4)高度近視(度數(shù)≥-6.00 D);(5)眼軸≤22 cm或≥24 cm;(6)受試者雙眼均符合納入標(biāo)準(zhǔn),則取雙眼參與研究,如受試者只有一只眼符合納入標(biāo)準(zhǔn),則予以剔除。
本項(xiàng)研究為前瞻性研究,獲得濰坊醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)研究倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批號(hào)WYFYLY202110)。該研究已在中國臨床試驗(yàn)注冊中心注冊(注冊號(hào)ChiCTR2100046424)。所有參與者已知情同意。
1.2 干預(yù)和準(zhǔn)備所有志愿者進(jìn)行兩次測試,每次測試分別于測量前獲取未受干預(yù)的OCTA 圖像,兩次測試間隔時(shí)間為15 d。第一次:每位志愿者近距離閱讀相同內(nèi)容紙質(zhì)版小說1 h,然后即刻行OCTA檢查。15 d 之后相同時(shí)間段進(jìn)行第二次:每位志愿者用手機(jī)近距離閱讀相同內(nèi)容電子版小說1 h,隨后即刻OCTA檢查。
在每次測試之前要求志愿者避免近距離用眼和做劇烈運(yùn)動(dòng)1 h 以上,獲得干預(yù)前的OCTA 圖像。為了控制脈絡(luò)膜厚度的晝夜變化[8],所有OCTA 掃描均在14 點(diǎn)至17 點(diǎn)的3 h 內(nèi)完成。要求女性志愿者在非經(jīng)期參與本研究。每位志愿者在同一安靜室內(nèi)閱讀室(照度145 lx),以避免光線刺激引起受試者瞳孔收縮影響測量結(jié)果。在1 h 閱讀的過程中,參與者被允許戴眼鏡矯正屈光不正,在24~32 cm 處看相同內(nèi)容的懸疑推理類小說。閱讀內(nèi)容都是白底黑字,沒有圖表、圖片或插圖。紙質(zhì)文本和電子文本的字體都為仿宋,文本字體大小均為小四且紙質(zhì)文本與電子文本比例相當(dāng)。用手機(jī)閱讀時(shí),使用屏幕亮度測試儀(屏幕亮度計(jì)SM208,深圳市欣寶瑞儀有限公司)調(diào)整所用電子產(chǎn)品亮度在195~200 cd∕㎡之間。閱讀期間不允許休息,近距離用眼后獲取圖像的過程在5 min內(nèi)完成。
1.3 OCTA 測 量RVD、CVD 和CTOCTA 采 用AngioVue 軟 件 和Retina 軟 件(Optovue,Inc.,F(xiàn)remont,California,USA)進(jìn)行測量。這項(xiàng)技術(shù)使用了分裂頻譜振幅去相關(guān)血管造影(SSADA)的算法來檢測視網(wǎng)膜組織血流。參與者取坐位,用下頜托和前額棒來穩(wěn)定頭部。拍攝圖像時(shí),要求受試者保持靜止,保持雙眼睜開,并盯著內(nèi)固定光源。該設(shè)備自動(dòng)拍攝圖像。本項(xiàng)研究所采取的黃斑圖像面積為3 mm×3 mm。軟件將圖像劃分為以黃斑中心凹為中心直徑1 mm 和3 mm 的內(nèi)外兩個(gè)環(huán),定義黃斑中心凹區(qū)為直徑1 mm圓環(huán)內(nèi)區(qū)域,黃斑旁中心凹區(qū)為內(nèi)外兩個(gè)環(huán)之間寬1 mm的帶狀區(qū)域,黃斑旁中心凹區(qū)又分為顳側(cè)、上方、鼻側(cè)和下方(以45~225 °和135~315 °方向且交點(diǎn)為黃斑中心點(diǎn)的垂直交線分界)的亞象限。
AngioVue 軟件將OCTA 圖像分割成兩個(gè)視網(wǎng)膜血管層。視網(wǎng)膜淺層為神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層內(nèi)的血管系統(tǒng),視網(wǎng)膜深層為內(nèi)核層周圍的血管系統(tǒng)。定義血流密度為圖像血流面積占取樣面積的百分比。采集并統(tǒng)計(jì)以黃斑中心凹為中心3 mm×3 mm 范圍內(nèi)總體、中心凹、旁中心凹及旁中心凹的顳側(cè)、上方、鼻側(cè)和下方區(qū)域的淺層視網(wǎng)膜血流密度(superficial capillary plexus vessel density,SVD)和深層視網(wǎng)膜血流密度(deep capillary plexus vessel density,DVD),見圖1,2。采用Retina 軟件的Enhanced HD Line 模式獲取脈絡(luò)膜的圖像[9],見圖3。利用系統(tǒng)自帶測量工具測量志愿者黃斑中心凹下脈絡(luò)膜厚度(subfoveal choroidal thickness,SFCT),以Bruch 膜與鞏膜內(nèi)表面直線距離為SFCT(圖4)。
由于RTVue XR OCT 無法計(jì)算CVD,故采用ImageJ 軟件分析CVD(圖5,6),測量工作在不暴露病人信息條件下由同一名視網(wǎng)膜專家完成,每只眼測量3 次并取平均值,利用ImageJ 軟件通過手工描記選取OCTA 圖像黃斑中心凹下3 000 μm(黃斑中心凹鼻顳側(cè)各1 500 μm)的脈絡(luò)膜范圍進(jìn)行測量,軟件可自動(dòng)計(jì)算所選范圍的脈絡(luò)膜總面積和脈絡(luò)膜血流面積。通過計(jì)算獲得CVD,CVD 為脈絡(luò)膜血流面積占取樣面積的百分比。僅納入圖片質(zhì)量≥7的OCTA圖像進(jìn)行分析。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用Stata 16.0 和R 4.1.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以±s表示。首先使用Shapiro-Wilk 檢驗(yàn)查看樣本是否符合正態(tài)分布。當(dāng)變量為正態(tài)分布時(shí),采用自身配對t檢驗(yàn);否則,采用Wilcoxon 符號(hào)秩檢驗(yàn)。對干預(yù)前后SVD 變化,DVD 變化,CVD 以及SFCT 變化進(jìn)行相關(guān)檢驗(yàn)后,由于本次研究對同一樣本做多次假設(shè)檢驗(yàn),因此采用Bonferroni 法校正每一次檢驗(yàn)的P值,矯正后P=校正前P×n,n為假設(shè)檢驗(yàn)的總次數(shù)。以校正后的P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
30 名志愿者均完成并納入研究,無退出者,包括14名男性,16名女性。年齡為(21.2±1.3)歲(年齡范圍19~23歲)。
閱讀紙質(zhì)文本1 h 前后,SVD 在中心凹的下降[(18.3±7.4)%,(17.4±7.2)%]和旁中心凹的下方區(qū)域的下降[(50.2±4.2)%,(48.0±5.5)%],經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=2.93,P=0.021;Z=3.25,P=0.007);在其他的采集區(qū)域中,干預(yù)前后VD 變化差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。閱讀電子文本1 h前后,SVD 的改變差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見表1)。兩種干預(yù)前后(閱讀紙質(zhì)文本或電子文本),DVD 均差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(見表2)。閱讀紙質(zhì)文本1 h 前后,CVD 的改變差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),而閱讀電子文本1 h 前后,CVD 下降[(75.8±4.1)%,(74.7±4.9)%],經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.36,P=0.022),見表3。閱讀紙質(zhì)文本1 h 前后,SFCT 的改變無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),而閱讀電子文本1 h 前后,SFCT 下降[(289.0±6.2)μm,(280.7±6.6)μm],經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.35,P=0.022),見表4。
表1 健康在校大學(xué)生志愿者30名閱讀紙質(zhì)文本∕電子文本1 h前后淺層視網(wǎng)膜血流密度(SVD)變化∕%
表2 健康在校大學(xué)生志愿者30名閱讀紙質(zhì)文本∕電子文本1 h前后深層視網(wǎng)膜血流密度(DVD)變化∕(%, ± s)
表2 健康在校大學(xué)生志愿者30名閱讀紙質(zhì)文本∕電子文本1 h前后深層視網(wǎng)膜血流密度(DVD)變化∕(%, ± s)
干預(yù)方式紙質(zhì)文本電子文本采集區(qū)域Whole image Fovea Parafovea Tempo Superior Nasal Inferior Whole image Fovea Parafovea Tempo Superior Nasal Inferior干預(yù)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干預(yù)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 健康在校大學(xué)生志愿者30名閱讀紙質(zhì)文本∕電子文本1 h前后脈絡(luò)膜血流密度(CVD)變化∕(%, ± s)
表3 健康在校大學(xué)生志愿者30名閱讀紙質(zhì)文本∕電子文本1 h前后脈絡(luò)膜血流密度(CVD)變化∕(%, ± s)
干預(yù)方式紙質(zhì)文本電子文本干預(yù)前73.7±4.3 75.8±4.1干預(yù)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 健康在校大學(xué)生志愿者30名閱讀紙質(zhì)文本∕電子文本1 h前后黃斑中心凹下脈絡(luò)膜厚度(SFCT)變化∕ ± s
表4 健康在校大學(xué)生志愿者30名閱讀紙質(zhì)文本∕電子文本1 h前后黃斑中心凹下脈絡(luò)膜厚度(SFCT)變化∕ ± s
干預(yù)方式紙質(zhì)文本電子文本干預(yù)前287.9±6.4 289.0±6.2干預(yù)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
近距離工作一直被認(rèn)為是近視發(fā)生的環(huán)境誘導(dǎo)因素,人眼在視近時(shí),由于晶狀體懸韌帶和睫狀肌的作用會(huì)進(jìn)行一系列調(diào)節(jié),產(chǎn)生調(diào)節(jié)適應(yīng)現(xiàn)象[10]。停止近距離工作,調(diào)節(jié)適應(yīng)現(xiàn)象會(huì)逐漸減弱并恢復(fù)到用眼前狀態(tài),這種改變稱為暫時(shí)性近視(temporary myopia,NITM)[11]。目前認(rèn)為,產(chǎn)生近視眼的主要原因?yàn)檠圯S變長,調(diào)節(jié)眼軸生長的決定性因素是視網(wǎng)膜離焦。由NITM 所誘發(fā)的視網(wǎng)膜離焦現(xiàn)象和其隨后所產(chǎn)生的衰減變化,可能會(huì)激發(fā)某種代償性眼軸增長[12]。方晨晨等[13]的研究結(jié)果表明,持續(xù)近距離用眼20 min 后,眼軸變長。麻尚昇[14]發(fā)現(xiàn)在兒童近視發(fā)展的初期,視網(wǎng)膜毛細(xì)血管已經(jīng)呈現(xiàn)顯著性減少。劉帆等[15]對不同程度近視志愿者的脈絡(luò)膜、視網(wǎng)膜黃斑區(qū)微循環(huán)進(jìn)行觀察,得出結(jié)論,隨著近視屈光度和眼軸增加,黃斑區(qū)SVD 和DVD 均呈下降趨勢。Ucak等[16]的研究表明,眼軸的延長與SVD、DVD 存在負(fù)相關(guān)性,眼軸延長,視網(wǎng)膜被拉伸變薄,進(jìn)而導(dǎo)致RVD 下降。有研究報(bào)道,RVD 的減少程度與眼軸延長度呈正相關(guān),眼軸長的高度近視(high myopia,HM)病人RVD 降低更加明顯[17]。本研究結(jié)果顯示,持續(xù)近距離閱讀紙質(zhì)文本1 h 會(huì)導(dǎo)致淺層視網(wǎng)膜中心凹和旁中心凹的下方區(qū)域VD 在短期內(nèi)降低,但是不論是閱讀紙質(zhì)文本還是電子文本,對DVD 的影響差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。提示短期近距離閱讀紙質(zhì)文本主要影響淺層視網(wǎng)膜。而黃斑區(qū)視網(wǎng)膜毛細(xì)血管網(wǎng)受損、密度下降,是糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)[18]、視網(wǎng)膜靜脈阻塞(retinal vein occlusion,RVO)[19]等眼底疾病引起視力下降,甚至是視力喪失的重要原因。另有一項(xiàng)前瞻性研究[20]顯示,淺層視網(wǎng)膜血管灌注顯著減少是糖尿病性黃斑水腫的危險(xiǎn)因子。雖然已有研究[13]證明,短期內(nèi)近距離用眼會(huì)引起眼軸變長,但是近距離閱讀紙質(zhì)文本所導(dǎo)致的淺層視網(wǎng)膜VD 在短期內(nèi)下降與眼軸之間是否存在關(guān)聯(lián),還需要多中心、大樣本的進(jìn)一步研究才能探知。
與紙質(zhì)材料相比,電子產(chǎn)品更具有吸引力,人的專注度更高,但亮度也更高。瞳孔的大小主要影響光的入量,在一天的正常活動(dòng)下,人眼會(huì)接受明暗不同的光線,光線不同,瞳孔的大小也隨之不同[21]。入眼光量越大,瞳孔越小。據(jù)Huang 等[22]研究報(bào)道,在一定程度的調(diào)節(jié)刺激下,未散瞳的脈絡(luò)膜明顯薄于散瞳后的脈絡(luò)膜,可能是睫狀體收縮牽拉脈絡(luò)膜,引起CT減少。江秋若[23]通過對近視初步發(fā)展階段的正常兒童進(jìn)行OCTA 檢查發(fā)現(xiàn),眼軸越長,血管密度越高,而等效球鏡、脈絡(luò)膜厚度與脈絡(luò)膜血管密度之間無顯著相關(guān)性。也有研究表明,近距離工作誘發(fā)的調(diào)節(jié),可以引起CVD 降低[24]。本研究結(jié)果顯示,閱讀紙質(zhì)文本1 h 前后對CVD 和SFCT無影響,閱讀電子文本1 h 前后,CVD 和SFCT 下降。提示短期近距離閱讀電子文本主要影響脈絡(luò)膜。分析持續(xù)近距離閱讀電子文本引起短期內(nèi)CVD 減少,而不引起RVD 減少,為睫狀體收縮牽拉脈絡(luò)膜[24]所致。Lanca、Saw[25]的研究結(jié)果稱,屏幕使用時(shí)間與近視之間存在關(guān)聯(lián),但是由于結(jié)果喜憂參半,有必要進(jìn)一步研究。脈絡(luò)膜血流減少導(dǎo)致的鞏膜缺血、缺氧可能參與近視的發(fā)生發(fā)展,還可能增加脈絡(luò)膜新生血管的生成風(fēng)險(xiǎn)[26]。張國云[24]的研究表明,脈絡(luò)膜血流灌注參與了近視的發(fā)生發(fā)展過程,脈絡(luò)膜血流灌注減少可能是近視發(fā)生發(fā)展的一個(gè)原因。因此,脈絡(luò)膜血流減少,與近視的發(fā)生發(fā)展息息相關(guān)。有研究表明,脈絡(luò)膜血流減少是AMD的重要原因[27]。另有研究表明,HM 病人CT 降低,黃斑區(qū)VD 減少[28]。脈絡(luò)膜持續(xù)性缺血,是否會(huì)增加AMD和近視的發(fā)病率,需進(jìn)一步研究。
本研究也存在一定的局限性:第一,樣本量較小,且本研究納入的受試者年齡為19~23 周歲的青年人,年齡分布不夠均勻,可能存在選擇偏倚。第二,測試時(shí)間只有1 h,但日常生活中用眼時(shí)間遠(yuǎn)超于此,所獲取的數(shù)據(jù)精確性存在偏差。第三,試驗(yàn)結(jié)束后,并未觀察受試者的VD 是否能夠恢復(fù)至干預(yù)前狀態(tài)及恢復(fù)至干預(yù)前狀態(tài)的所需時(shí)間。因此,長時(shí)間近距離用眼所引起的短期內(nèi)VD 減少,隨著近距離用眼的停止,所引起的負(fù)性作用是否恢復(fù)以及恢復(fù)所需的時(shí)長,仍無法判斷,也是后期繼續(xù)研究的重要內(nèi)容。
綜上所述,不論是閱讀紙質(zhì)文本還是電子文本,短期內(nèi)持續(xù)近距離用眼都會(huì)使黃斑區(qū)血流下降。其中看紙質(zhì)文本使淺層視網(wǎng)膜旁中心凹下方區(qū)域VD 下降,看電子文本使CVD 和SFCT 下降。提示長時(shí)間近距離用眼時(shí)存在黃斑區(qū)微循環(huán)的損害,這種損害可能增加眼底疾病的患病風(fēng)險(xiǎn),但停止近距離用眼后,所引起的損害是否恢復(fù)以及恢復(fù)所需時(shí)間,仍需進(jìn)一步研究。
(本文圖1~6見插圖1-2)