近距离工作引起的暂时性与永久性近视中的眼动参数(第一部份)
作者：蒋百川
单位：美国休斯顿大学视光学院
关键词：
眼视光学杂志990117 所谓近视是这样一种状态：当调节放松时，眼球将平行光线聚焦在视网膜前。近视的光学机制是非常清楚的，但是它的病因、自然病史和最佳的预防方法尚未完全阐明。在美国，每年花在验光检查上的费用高达1亿美元，而每年花在配镜上的钱要超过1.5亿美元，各种屈光不正手术的费用也是昂贵的。因此最近的视觉研究——国家计划(1994～1998)呼吁加强对近视的研究，特别要注重对于年轻人和学龄儿童近视发展的危险因素的研究。人们期待这些研究成果能更好地解释屈光不正的病因，并带来预防、治疗近视的新突破。
最近的一个近视分类系统是根据与年龄相关的近视发病率和始发年龄来分类的[1]。早发性近视(EOM)是最常见的近视类型，大约在6～15岁发病，一旦发生，近视的度数便持续增进直到接近20岁才稳定。17岁以后发病被称为迟发性近视(LOM)，这种类型的近视大多数发展的速度不快，平均近视度数变化也不如EOM那么明显[2]。EOM与LOM的分界是根据儿童近视多在十六七岁时停止发展，此时身体的总体发育亦已基本停止[3～6]。
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持续的近距工作引起的近视有两种类型：暂时性近视和永久性近视。暂时性近视是远点暂时移近导致屈光状态类似近视，而通过睫状肌麻痹检查则将发现真实屈光状态是远视或正视。对永久性近视的许多研究证明其与近距工作密切相关[7，8]。Zadnik等[9]认为在预测屈光不正的最佳模型时不仅要考虑其父母的屈光不正病史， 还要考虑儿童本人的近距工作情况。 而研究大学生和从事近距工作人员的近视问题也是非常有意义的， 因为这类研究揭示了大量近距工作与成人近视的发展直接相关[10，11]。 由于在LOM中近视发展与视近环境密切相关[12～15]，因此对近距工作引起近视的人员研究可为调查导致近视发展的眼部成份和眼动机制提供可能。由于近距工作包括调节和辐辏量的增强，因此，研究调节和辐辏及整个眼动系统在近视发展中的作用就尤为重要且合乎逻辑。
调节和辐辏是眼动系统近距工作机制中的基本要素,它们两者结合产生了双眼状态下单视清晰像。基于Westheimer的开拓性研究[16]，反馈控制理论被用来制作模型，这些模型描述了调节和辐辏系统的静态和动态反应[17，18]。所有模型的基本特点是：由模糊成像启动的调节和由侈开启动的辐辏是通过两个负反馈环控制的，两者之间的相互作用由控制输出的两个反馈交叉来代表。这样，调节控制就能引发辐辏反应(调节性辐辏或AC)，相反，辐辏控制也能引发调节反应(辐辏性调节或CA)。分别用AC/A或CA/C代表AC或CA的获得。无论调节系统或辐辏系统都可以通过打开反馈环而进行分离，例如：遮盖一眼可以打开辐辏反馈环，或使用针孔瞳孔打开调节反馈环。在开环的辐辏状态下可以根据调节的刺激/反应功能的幅度来估测调节辐辏控制(ACG)，根据开环调节状态下注视侈开曲线来估测辐辏系统的控制(VCG)；而在暗处测量的调节和辐辏就是生理静息状态[19]。
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本综述提供了最近关于眼动系统与近距工作引起暂时性近视和永久性近视之间关系的研究成果，并探讨了眼动系统在近视发展中的作用。
1 近距工作引起的暂时性近视
近距工作引起的暂时性近视被认为是持续近距用眼后远点的暂时性移近[7]。这种近视被认为是屈光不正的第一阶段。与真正的近视不同，假性近视是一种暂时性的近视，此时，远点持续地变近，在未经睫状肌麻痹下检查时假性近视是一种近视性的屈光不正。但是，假性近视是可逆的，因为在睫状肌麻痹后检查时假性近视的屈光是正视状态，这表明暂时性近视是由调节痉挛或睫状肌痉挛所致[20]。
近距工作导致的暂时性近视已在实验室中被广泛研究。自1960～1970年以来暗焦点是调节静息的标志被确认后，初步提出推测眼动/眼部成份的方法：一个人如果暗焦点太远(低屈光度)，在近距工作时将比暗焦点近的人付出更多的眼动力量来对近视标进行聚焦[21，22]。但是同类研究也有不同结果, 有些研究发现LOM的暗焦点明显比正视眼的远[23，24]，而有些研究则认为两者之间没有明显的区别[25～28]。Gilinartin和Bullimore的单项研究强调了研究结果的多样性[29]。在他们的研究中，正视眼组和迟发性近视组的暗焦点值是一样的，结果似乎是这样：虽然某个体的暗焦点是相对稳定的，但是向内近距工作会引起暗焦点的向内移位，至近距工作停止一段时间后该移位仍持续一段时间，这种移位被称为调节性适应或调节性滞后[21，29]。由于调节性滞后指的是睫状肌长时间的张力持续增加，可以想象这种滞后与近距工作引发近视有关[30]。但是，各屈光组之间的调节性适应的研究也有不同结果。McBrien和Millodot[31],Woung[28]和Strang[27]等报道，迟发性近视组比其他类型屈光组表现出更大的调节性适应，但是其他研究并没有发现正视眼组与迟发性近视眼组之间的差别[24，26，29]。虽然所有的这些研究都是设计用来鉴别各屈光组暗焦点的差别，但是由于这些研究都是横向性或回顾性的，所以，无法确定从这些对象中观察到的暗焦点的差别是近视发生的原因，还是近视所产生的结果。以下段落中所引用的各屈光组之间的眼动参数差别比较也同样存在上述问题，Jiang[32]进行了一项纵向研究，发现LOM的暗焦点值比正视眼低。但是，当一个人近视发展为永久性近视之后，这低暗焦点被改变了。而正视者，且暗焦点值高者，反而有发展为近视的危险性。很明显，远暗焦点是调节痉挛或滞后的证据，并会导致近视的发展。
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根据调节控制模型[17，18],调节及其特性是由不同的刺激状态(即调节反馈环开放或关闭)和测量状态(静止或动态)决定的。本文最后一段将讨论开环静止状态下调节相关属性的研究。在闭环静止状态下，调节相关特性可由调节刺激/反应函数来表述，其中包括远点，即对远视标的调节反应。由于长时间的近距工作会引起暗焦点的近移，它对调节刺激/反应函数的作用曾是研究热点。Pigion和Miller[33]报道：在20名正视眼的青年中，不管他们视近(3.3D)或视远(0.16D)，适应前与适应后的调节反应不存在明显的差别。 Ebenholtz和Zander[34]对17名正视眼青年进行了持续视近后远点与近点的测量，发现近点移近而远点无明显变化。Ehrlich[22]发现，经调节性适应后，视远时调节性反应变近，但他没测量其它调节需求下的反应情况，他的实验对象为15名屈光为+1D～-5D的受试者。Owens 和Wolf-kelly[35]将28名大学生作为测量对象，测量了适应前后在0D～4D之间的4个目标距离上的调节值，他们的屈光值未见报道，适应后调节反应平均移近0.35D。Jiang和White[36]使用Hung 和Semmlow的静态模型预测：适应后的调节反应变化应为(1-K)×ΔDF,这里的K是调节刺激/反应函数的坡度，ΔDF是适应后暗焦点的移动幅度。他们以正视眼和LOM为对象得出的实验数据是与上述方程式计算结果一致。另外，Owens和Wolf-kelly[35]， Digion和Miller[33]和Jiang和White[36]的研究结果的差别也可以由这条方程式来解释。这些研究中调节刺激/反应函数坡度的不同决定了暗焦点移近对调节反应的不同影响。通过这些研究，我们得出下述结论：调节适应确实对闭环调节反应起作用，在暗焦点移动幅度较大或刺激/反应系统坡度低的情况下这种作用较为显著。在照明条件差或低对比度的环境中持久用眼被认为是一种促使近视发展的环境因素。我们知道在这些环境下调节刺激/反应坡度较低,因此暗焦点移近确实有助于减少近视标导致的调节滞后,但是正如以前的研究[37]所示,暗焦点的持续近移最终将通过改变屈光不正而影响眼动力系统。
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测量调节适应后暗焦点的回退速度是研究开环状态下动态调节的一种方式。McBrien 和Millodot[31]记录了正视组和LOM组持续近距工作后的暗焦点回退过程,他们无法确定正视组的回退速率是因为这些对象在近距工作后的暗焦点几乎无变化，而LOM组在近距工作后有明显的暗焦点移近现象，在近距工作结束后的15分钟内暗焦点无明显的回退过程。Rosenfield和Gilmartin[26]发现对近距视标(3D)注视相对短时期(15、30、45秒)后正视组和LOM组无明显区别，但是，Gilmartin和Bullimore[29]报告了对同样的近距视标注视20分钟后LOM组的暗焦点回退率明显比正视组要低，如果将近距视标提高到5D，这种差别更明显，Strang等[27]也表明LOM组适应后暗焦点回退较慢。总之，这些研究都说明当持续近距工作后或在需要高调节的情况下，LOM组调节适应后的暗焦点回退时间常数比正视组的长，这些研究结果引出了这样的设想，LOM组迷走神经对睫状肌的抑制作用较正视组弱。如果这种现象在近视出现前就存在，于是在近距工作条件下，它将是引发调节滞后的先兆。调节适应后缓慢的回退也可能是预测近视发生易感者的预测指标，很有必要进行进一步的研究来测定正视眼发展为近视眼之前，调节性适应后的回退特性，并与度数稳定的正视眼比较。
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调节适应是否影响闭环下的动态调节反应，以及这种影响对正视眼和LOM是否一样，仍未知晓。利用测量调节能力工具，Jiang和White[36]发现调节性适应影响从近到远的调节放松过程，但不影响从远到近的调节紧张过程 。这结论与日常生活体验是一致的(有些人在长时间近距工作后视远时会有一段时间的模糊期)相一致。 Ciuffreda和Wallis[38]在闭环条件下测量了调节性适应后的调节回退过程。这里，闭环条件指在近距工作后马上看6米远处6/9 Snellen 字母。他们发现LOM比EOM的回退过程更长，而正视眼与远视眼不管在动态(工作后回退)还是静态(暗焦点移动)测量上都没有近视的后效应。(未完待续)
(收稿：1998-11-15), http://www.100md.com
单位：美国休斯顿大学视光学院
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眼视光学杂志990117 所谓近视是这样一种状态：当调节放松时，眼球将平行光线聚焦在视网膜前。近视的光学机制是非常清楚的，但是它的病因、自然病史和最佳的预防方法尚未完全阐明。在美国，每年花在验光检查上的费用高达1亿美元，而每年花在配镜上的钱要超过1.5亿美元，各种屈光不正手术的费用也是昂贵的。因此最近的视觉研究——国家计划(1994～1998)呼吁加强对近视的研究，特别要注重对于年轻人和学龄儿童近视发展的危险因素的研究。人们期待这些研究成果能更好地解释屈光不正的病因，并带来预防、治疗近视的新突破。
最近的一个近视分类系统是根据与年龄相关的近视发病率和始发年龄来分类的[1]。早发性近视(EOM)是最常见的近视类型，大约在6～15岁发病，一旦发生，近视的度数便持续增进直到接近20岁才稳定。17岁以后发病被称为迟发性近视(LOM)，这种类型的近视大多数发展的速度不快，平均近视度数变化也不如EOM那么明显[2]。EOM与LOM的分界是根据儿童近视多在十六七岁时停止发展，此时身体的总体发育亦已基本停止[3～6]。
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持续的近距工作引起的近视有两种类型：暂时性近视和永久性近视。暂时性近视是远点暂时移近导致屈光状态类似近视，而通过睫状肌麻痹检查则将发现真实屈光状态是远视或正视。对永久性近视的许多研究证明其与近距工作密切相关[7，8]。Zadnik等[9]认为在预测屈光不正的最佳模型时不仅要考虑其父母的屈光不正病史， 还要考虑儿童本人的近距工作情况。 而研究大学生和从事近距工作人员的近视问题也是非常有意义的， 因为这类研究揭示了大量近距工作与成人近视的发展直接相关[10，11]。 由于在LOM中近视发展与视近环境密切相关[12～15]，因此对近距工作引起近视的人员研究可为调查导致近视发展的眼部成份和眼动机制提供可能。由于近距工作包括调节和辐辏量的增强，因此，研究调节和辐辏及整个眼动系统在近视发展中的作用就尤为重要且合乎逻辑。
调节和辐辏是眼动系统近距工作机制中的基本要素,它们两者结合产生了双眼状态下单视清晰像。基于Westheimer的开拓性研究[16]，反馈控制理论被用来制作模型，这些模型描述了调节和辐辏系统的静态和动态反应[17，18]。所有模型的基本特点是：由模糊成像启动的调节和由侈开启动的辐辏是通过两个负反馈环控制的，两者之间的相互作用由控制输出的两个反馈交叉来代表。这样，调节控制就能引发辐辏反应(调节性辐辏或AC)，相反，辐辏控制也能引发调节反应(辐辏性调节或CA)。分别用AC/A或CA/C代表AC或CA的获得。无论调节系统或辐辏系统都可以通过打开反馈环而进行分离，例如：遮盖一眼可以打开辐辏反馈环，或使用针孔瞳孔打开调节反馈环。在开环的辐辏状态下可以根据调节的刺激/反应功能的幅度来估测调节辐辏控制(ACG)，根据开环调节状态下注视侈开曲线来估测辐辏系统的控制(VCG)；而在暗处测量的调节和辐辏就是生理静息状态[19]。
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本综述提供了最近关于眼动系统与近距工作引起暂时性近视和永久性近视之间关系的研究成果，并探讨了眼动系统在近视发展中的作用。
1 近距工作引起的暂时性近视
近距工作引起的暂时性近视被认为是持续近距用眼后远点的暂时性移近[7]。这种近视被认为是屈光不正的第一阶段。与真正的近视不同，假性近视是一种暂时性的近视，此时，远点持续地变近，在未经睫状肌麻痹下检查时假性近视是一种近视性的屈光不正。但是，假性近视是可逆的，因为在睫状肌麻痹后检查时假性近视的屈光是正视状态，这表明暂时性近视是由调节痉挛或睫状肌痉挛所致[20]。
近距工作导致的暂时性近视已在实验室中被广泛研究。自1960～1970年以来暗焦点是调节静息的标志被确认后，初步提出推测眼动/眼部成份的方法：一个人如果暗焦点太远(低屈光度)，在近距工作时将比暗焦点近的人付出更多的眼动力量来对近视标进行聚焦[21，22]。但是同类研究也有不同结果, 有些研究发现LOM的暗焦点明显比正视眼的远[23，24]，而有些研究则认为两者之间没有明显的区别[25～28]。Gilinartin和Bullimore的单项研究强调了研究结果的多样性[29]。在他们的研究中，正视眼组和迟发性近视组的暗焦点值是一样的，结果似乎是这样：虽然某个体的暗焦点是相对稳定的，但是向内近距工作会引起暗焦点的向内移位，至近距工作停止一段时间后该移位仍持续一段时间，这种移位被称为调节性适应或调节性滞后[21，29]。由于调节性滞后指的是睫状肌长时间的张力持续增加，可以想象这种滞后与近距工作引发近视有关[30]。但是，各屈光组之间的调节性适应的研究也有不同结果。McBrien和Millodot[31],Woung[28]和Strang[27]等报道，迟发性近视组比其他类型屈光组表现出更大的调节性适应，但是其他研究并没有发现正视眼组与迟发性近视眼组之间的差别[24，26，29]。虽然所有的这些研究都是设计用来鉴别各屈光组暗焦点的差别，但是由于这些研究都是横向性或回顾性的，所以，无法确定从这些对象中观察到的暗焦点的差别是近视发生的原因，还是近视所产生的结果。以下段落中所引用的各屈光组之间的眼动参数差别比较也同样存在上述问题，Jiang[32]进行了一项纵向研究，发现LOM的暗焦点值比正视眼低。但是，当一个人近视发展为永久性近视之后，这低暗焦点被改变了。而正视者，且暗焦点值高者，反而有发展为近视的危险性。很明显，远暗焦点是调节痉挛或滞后的证据，并会导致近视的发展。
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根据调节控制模型[17，18],调节及其特性是由不同的刺激状态(即调节反馈环开放或关闭)和测量状态(静止或动态)决定的。本文最后一段将讨论开环静止状态下调节相关属性的研究。在闭环静止状态下，调节相关特性可由调节刺激/反应函数来表述，其中包括远点，即对远视标的调节反应。由于长时间的近距工作会引起暗焦点的近移，它对调节刺激/反应函数的作用曾是研究热点。Pigion和Miller[33]报道：在20名正视眼的青年中，不管他们视近(3.3D)或视远(0.16D)，适应前与适应后的调节反应不存在明显的差别。 Ebenholtz和Zander[34]对17名正视眼青年进行了持续视近后远点与近点的测量，发现近点移近而远点无明显变化。Ehrlich[22]发现，经调节性适应后，视远时调节性反应变近，但他没测量其它调节需求下的反应情况，他的实验对象为15名屈光为+1D～-5D的受试者。Owens 和Wolf-kelly[35]将28名大学生作为测量对象，测量了适应前后在0D～4D之间的4个目标距离上的调节值，他们的屈光值未见报道，适应后调节反应平均移近0.35D。Jiang和White[36]使用Hung 和Semmlow的静态模型预测：适应后的调节反应变化应为(1-K)×ΔDF,这里的K是调节刺激/反应函数的坡度，ΔDF是适应后暗焦点的移动幅度。他们以正视眼和LOM为对象得出的实验数据是与上述方程式计算结果一致。另外，Owens和Wolf-kelly[35]， Digion和Miller[33]和Jiang和White[36]的研究结果的差别也可以由这条方程式来解释。这些研究中调节刺激/反应函数坡度的不同决定了暗焦点移近对调节反应的不同影响。通过这些研究，我们得出下述结论：调节适应确实对闭环调节反应起作用，在暗焦点移动幅度较大或刺激/反应系统坡度低的情况下这种作用较为显著。在照明条件差或低对比度的环境中持久用眼被认为是一种促使近视发展的环境因素。我们知道在这些环境下调节刺激/反应坡度较低,因此暗焦点移近确实有助于减少近视标导致的调节滞后,但是正如以前的研究[37]所示,暗焦点的持续近移最终将通过改变屈光不正而影响眼动力系统。
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测量调节适应后暗焦点的回退速度是研究开环状态下动态调节的一种方式。McBrien 和Millodot[31]记录了正视组和LOM组持续近距工作后的暗焦点回退过程,他们无法确定正视组的回退速率是因为这些对象在近距工作后的暗焦点几乎无变化，而LOM组在近距工作后有明显的暗焦点移近现象，在近距工作结束后的15分钟内暗焦点无明显的回退过程。Rosenfield和Gilmartin[26]发现对近距视标(3D)注视相对短时期(15、30、45秒)后正视组和LOM组无明显区别，但是，Gilmartin和Bullimore[29]报告了对同样的近距视标注视20分钟后LOM组的暗焦点回退率明显比正视组要低，如果将近距视标提高到5D，这种差别更明显，Strang等[27]也表明LOM组适应后暗焦点回退较慢。总之，这些研究都说明当持续近距工作后或在需要高调节的情况下，LOM组调节适应后的暗焦点回退时间常数比正视组的长，这些研究结果引出了这样的设想，LOM组迷走神经对睫状肌的抑制作用较正视组弱。如果这种现象在近视出现前就存在，于是在近距工作条件下，它将是引发调节滞后的先兆。调节适应后缓慢的回退也可能是预测近视发生易感者的预测指标，很有必要进行进一步的研究来测定正视眼发展为近视眼之前，调节性适应后的回退特性，并与度数稳定的正视眼比较。
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调节适应是否影响闭环下的动态调节反应，以及这种影响对正视眼和LOM是否一样，仍未知晓。利用测量调节能力工具，Jiang和White[36]发现调节性适应影响从近到远的调节放松过程，但不影响从远到近的调节紧张过程 。这结论与日常生活体验是一致的(有些人在长时间近距工作后视远时会有一段时间的模糊期)相一致。 Ciuffreda和Wallis[38]在闭环条件下测量了调节性适应后的调节回退过程。这里，闭环条件指在近距工作后马上看6米远处6/9 Snellen 字母。他们发现LOM比EOM的回退过程更长，而正视眼与远视眼不管在动态(工作后回退)还是静态(暗焦点移动)测量上都没有近视的后效应。(未完待续)
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