近视和非近视儿童短期调节过程中的眼轴伸长

引言 已有的研究表明，近视者和正视者之间存在调节相关的结构和功能上的差异。因此，研究者猜想近视和非近视儿童调节期间的眼生物特征变化的幅度也可能不同。本研究的主要目的是检查一组学龄近视儿童和一组年龄和性别匹配的非近视儿童在调节过程中AL（眼轴长度）和一系列眼部生物参数的变化。结果表明，近视儿童调节诱导的眼轴伸长大于非近视儿童。以下为大家介绍本文的主要内容：

研究过程 研究对象 近视儿童18名（男11名，女7名），年龄（±SD）为10.1±1.4岁（7.3~12.7岁），非睫状肌麻痹等效球镜度为−2.08±0.92 D（−0.75~−3.50 D）。所有参与者都习惯性地配戴单光眼镜，之前未接受过任何光学（眼镜或隐形眼镜）或药物控制近视的干预措施。近视儿童的总体和眼部健康状况良好，双眼视觉无明显异常，N6目标移近法测定的调节幅度≥9D。18名非近视儿童（男11名，女7名）与近视儿童的年龄和性别相匹配。 研究方法 检查前，每个参与者都经历了至少5分钟的洗脱期，期间他们观看了一段3m远处屏幕上的视频，并进行了习惯性矫正，以最大限度地减少先前视觉活动的影响。使用光学生物计测量左眼的眼生物参数，附加Badal验光仪以呈现四种调节刺激（0、3、6、9D）（图1）。

图1. 附在蔡司IOLMaster 700光学生物计上的Badal验光仪原理图，显示了四个表情符号注视目标。所有距离都以毫米为单位。LPF，长通二色滤光片；LCD，液晶显示器；V，“可见”辐射（400-650nm）；IR，“红外”辐射（ 650nm）。

在测量前，Badal验光仪校准为呈现0D调节刺激（基于非睫状肌麻痹SER），光学生物计对准参与者的眼睛，根据参与者的指示，将仪器固定目标（红灯）与表情目标的中心对齐。调整Badal验光仪将表情符号目标模糊2~3D，在其慢慢恢复到0D调节刺激位置期间，要求参与者指出何时变得清晰，以确保在测量前调节是放松的。 调节刺激以半随机顺序呈现，以减少升序刺激呈现的可能系统性影响，同时最大限度地减少因任务脱离而导致的单个测量数据的丢失。首先呈现0D或6D刺激的其中一个（随机确定），然后呈现另一个刺激，第三个调节刺激是3D或9D刺激的其中一个（随机确定），最后呈现剩余的一个刺激（图2）。

图2. 0、3、6和9D调节刺激的半随机呈现顺序的流程图

此外，四个不同的表情符号目标（图1）作为调节刺激，以保持儿童在测量过程中的兴趣和注视。四个目标的呈现顺序是完全随机的，并要求儿童描述表情符号，使任务更具吸引力，允许参与者在两个刺激之间频繁地短暂休息。 对每个参与者在每个调节刺激下进行一次测量。参与者需要在测量过程中积极保持目标的注视和清晰度，每次测量需要30到60秒的时间。如果参与者报告目标在某个调节刺激下变得模糊，则进行重新测量；如果参与者无法保持目标的清晰，则将其排除。 每次测量包括6个子午线B超，由此确定平均角膜中央厚度（CCT）、前房深度（ACD）、晶状体厚度（LT）、眼前节长度（ASL）、玻璃体深度（VCD）和AL。VCD和AL由于LT增加被高估，矫正为cVCD和cAL。 计算每个参与者在每个调节刺激下较0D的LT和ACD的变化，仅当ACD变化 0μm, 0μm时纳入分析，否则该参与者在该调节刺激下的所有生物统计参数都被排除在进一步分析之外。对于纳入分析的数据，3D调节刺激的ACD和LT的最小变化分别为−7μm和21μm，而6D和9D刺激的变化幅度更大。 数据分析 对调节刺激（0、3、6和9D）和屈光组（近视和非近视）及其交互作用与CCT、ACD、LT、ASL、cVCD和cAL之间的关系进行了一系列线性混合模型（LMM）分析。缺失数据使用受限最大似然策略进行处理。采用事后两两分析和Sidak调整法比较调节刺激之间的差异。当发现屈光组和调节刺激之间存在显著的交互作用时，数据被转换为每个调节刺激下每个参数较0D的变化，并且使用相同的固定因素和策略进行额外的LMM分析。类似地，比较不同屈光组在每个调节刺激下的差异。 采用相同策略进行了其他LMM分析。首先，通过研究ACD、LT和ASL的变化、cAL的变化和屈光组之间的交互作用，找出近视和非近视儿童调节诱导的眼前节变化与眼轴伸长之间的关系。其次，评估调节刺激和基线AL之间的交互作用（所有变量也单独纳入分析），以确定基线AL（0D刺激时）是否与每个调节刺激下的眼轴伸长的大小相关。皮尔逊相关性也被用来分析这些联系的强度。

研究结果 参与者特征 3名近视者（2女1男）被排除在分析之外，因为他们无法保持目标注视或清晰，或ACD和LT的变化不符合要求，相应的3名非近视儿童也被排除在分析外，每组剩余15名参与者。其余近视（10.2±1.5岁）和非近视参与者（10.1±1.2岁）的年龄相似。 对于3、6、9D调节刺激，一些参与者的数据无法可靠地获得。基于眼前节变化，一些参与者被认为没有主动调节，因此，两组的样本在较高的调节刺激下都会减少。LMM分析证实，在所有调节刺激中，非近视和近视的平均年龄没有差异，并且对于每种调节刺激，组之间没有差异。表1列出了每个调节刺激下近视组和非近视组参与者的年龄和SER。

表1. 每种调节刺激下近视和非近视受试者的样本量（N）、平均（±SD）年龄和SER

表2列出了所有参与者、非近视组和近视组在放松调节（0D刺激）下的眼生物参数平均（±SEM）测量值，以及在每个调节刺激下参数的平均值变化。

表2. 放松调节（0D刺激）下的CCT、ACD、LT、ASL、cVCD和cAL的平均（±SEM）测量值，以及所有参与者、非近视组和近视组的参数在每个调节刺激下平均变化（±SEM）。

调节过程中眼生物参数的变化 所有参与者的cAL都随着调节的增加而显著增加，平均（±SEM）cAL增加在3D为11±2μm，6D为14±2μm，9D为26±2μm，除3D和6D刺激之间，其余均具有显著的两两比较差异。除CCT外的眼生物参数随调节变化的差异均显著。其中LT变化最大，分别在3、6、9D调节刺激时增加128±10μm、302±17μm、438±22μm。晶状体后表面明显后移，ASL在3D增加32±4μm，6D增加82±8μm，9D增加121±8μm。ACD随调节显著降低，3D时为−96±8μm，6D为−220±12μm，9D为−317±16μm。cVCD也随调节显著降低，3、6、9D调节刺激时分别−21±4μm、−68±7μm、−95±8μm。除cVCD的0D和3D之间，其余的两两比较均有统计学意义。

近视与非近视儿童的比较 平均而言，近视儿童的ACD、cVCD和cAL显著高于非近视儿童，但两组的CCT、LT和ASL相似。观察到cAL有明显的屈光组与调节刺激的交互作用。近视组比非近视组的cAL随调节刺激的伸长更大，在3、6和9D刺激下的组间差异具有统计学意义，且组间差异随着调节而增加（图3）。其他生物计量参数（CCT、ACD、LT、ASL和cVCD）无调节刺激与屈光组之间显著的交互作用（图4）。 图3. 非近视（实线/实心方块）和近视儿童（虚线/空心圆圈）调节期间cAL的平均变化。误差条代表SEM。星号表示组间的平均变化有显著的成对差异（p均≤0.03）。

图4. 非近视（实线/实心图形）和近视儿童（虚线/空心图形）在调节期间CCT、ACD、LT、ASL和cVCD的平均变化。误差条代表SEM。

两组儿童调节诱导的AL与眼前节改变的关系 屈光组与调节过程中cAL的变化以及调节引起的ACD、LT、ASL的变化之间存在显著交互作用。两组的ACD、LT和ASL的斜率均有显著差异。近视组的斜率更大（估算斜率±SE），ACD为−0.088±0.008，LT为0.063±0.005，ASL为0.192±0.019；而非近视组的斜率，ACD为−0.048±0.008，LT为0.036±0.006，ASL为0.116±0.021（表3）。基于这些估算斜率，在ACD、LT和ASL等量变化的情况下，调节诱导的近视儿童眼轴伸长分别比非近视儿童高~ 83%、~ 75%和~ 66%（图5）。

表3. 估算非近视和近视儿童cAL变化与ACD、LT和ASL变化之间的线性回归斜率和SE、Pearson相关系数、P值

图5. 散点图显示了非近视儿童（实心圆）和近视儿童（空心圆）cAL变化与ACD、LT和ASL变化之间的关联。实线（非近视儿童）和虚线（近视儿童）表示LMM分析中估计的固定效应的线性回归拟合。

基线AL与调节诱导的AL变化的关系 在基线AL和cAL变化之间观察到显著的交互作用，9D调节刺激有显著的斜率，使得基线AL每增加1mm，校正的眼轴伸长增加6±2μm（估算斜率±SE）（图6）。

图6. 散点图显示了非近视儿童（实心图形）和近视儿童（空心图形）在3（圆形）、6（三角形）和9（正方形）D调节刺激和基线AL（即0D刺激）之间的联系。虚线表示根据9D刺激的LMM分析中的固定效应估算出的线性回归拟合度。皮尔逊相关系数r=0.46。

结论 总之，在儿童调节过程中，几个眼生物测量参数都发生了显著变化，证实了先前在成人和非近视儿童中的发现。近视儿童在调节过程中表现出比非近视儿童更大的眼轴伸长，但在所有其他眼生物测量参数上表现出相似的变化。这些发现可能是近视发展过程中眼睛后部结构发生变化的结果，比如脉络膜或巩膜。这些结果可以支持近距离工作、调节和近视发展之间存在因果关系的假设；然而，还需要进一步的研究来更好地理解调节诱导的AL变化与屈光不正发展和眼睛发育之间的联系。

参考文献 Hughes Rohan P J,Read Scott A,Collins Michael J,Vincent Stephen J. Axial Elongation During Short-Term Accommodation in Myopic and Nonmyopic Children.[J]. Investigative ophthalmology & visual science,2022,63(3).