散光眼与近视化关系的研究
作者：吉红云 汪芳润 李 军 胡 磊 周晓东
单位：上海医科大学金山医院眼科(200540)
关键词：散光；正视化；近视；动物，实验；屈光，眼
眼视光学杂志990112
摘 要 目的：了解生长发育期眼的散光与正视化及近视发生发展的关系。方法：检查4～7岁和10～16岁两组对象的屈光情况，部分病例随访3年以上，睫状肌麻痹下验光，角膜曲率计测角膜散光。随访3～12岁混合散光患儿21眼。鸡41只于出生次日行单眼角膜散光术，另眼对照，观察屈光及A超和游标卡尺测球径。结果:散光发生率为71.4%。4～7岁组中散光眼和无散光眼随访3年以上，平均远视屈光度分别降低+0.94±0.86D和+0.58±0.48D，差异明显(t=2.57，P<0.01)。10～16岁组中散光眼和无散光眼随访3年以上平均近视屈光度分别增加-1.21±0.63D和-0.625±0.29D,差异显著(t=5.85，P<0.001)。混合散光眼3年后多转变为复性近视散光。动物人工角膜散光可诱发低度近视屈光，与对照眼比较差异有极显著意义。鸡实验眼轴长多大于对照眼，组织病理学无明显改变。结论：散光在人及动物生长发育期可加速眼的正视化及诱发眼的近视化。
, 百拇医药
Study on the relationship between astigmatic eye and myopization Ji Hongyun, Wang Fangrun, Li Jun,et al.Department of Ophthalmology, Jinshan Hospital, Shanghai Medical University, Shanghai 200540
Abstract Objective:To investigate the relationship between astigmatism and emmetropization as well as the the development of myopia in the period of growth.Methods: The groups of 4 to 7 year old hyperopic children,10 to 16 year old myopic teenagers and 3 to 12 year old children with mixed astigmatism were examined with keratometry and retinoscopy,part of which were followed up for more than 3 years.Monocular corneal astigmatism was induced in 41 newly hatched chicks with peripheral corneal incision and compression suture.Refractive status and ocular dimensions were measured .The treated eyes of chicks were enucleated and examined histopathologically.Results: The prevalence of astigmatism is 71.4%. In 4 to 7 year old group, the mean decrease of hyperopic refractive value was +0.94±0.86D in hyperopic astigmatic eyes, while +0.58±0.48D in simple hyperopic ones with significant difference(t=2.57,P<0.01) between these two groups. In 10 to 16 year old group, the mean increase of myopic refractive value was -1.21±0.63D in myopic astigmatic eyes, while -0.63±0.29D in simple myopic ones with significant difference (t=5.85,P<0.001)between these two groups.The majority of mixed astigmatic eyes changed into myopic astigmatism after 3 years. Chicken eyes treated with corneal astigmatism showed more myopic refractive error,longer axial length and larger ocular volume than untreated eyes without significant pathological changes except for slight corneal scar.Conclusion:Astigmatism can accelerate emmetropization and induce myopization in both human and animal during the period of growth.
, 百拇医药
Key words Astigmatism Emmetropization Myopization Experiment,animal Refraction,eye
在人眼发育过程中，屈光变化是主要内容，从最初的远视到日后的正视，及至近视化改变，可受多种因素的影响。了解这些或某一因素的存在，认识其作用规律，并求实现对屈光改变的人为控制，是近视眼防治研究的最终目的之一。有鉴于此，本研究在前阶段工作的基础上，集中通过人眼的屈光状态变化分析(动态和横断面观察)及动物实验，进一步了解散光与近视发生发展的关系。
1 材料和方法
1.1 研究对象：①普查4～7岁儿童1082人，2160眼。复查(间隔≥3年)98只眼。②10～16岁屈光门诊患儿712只眼。复查(间隔≥3年)86只眼。③实验动物：鸡41只,出生次日单眼行角膜散光术，另眼对照。
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1.2 观察项目：①远近视力(国际标准视力表)，②眼屈光度(YZ-24带状光检影镜)，均为睫状肌麻痹(阿托品)下验光记录，③角膜曲率(Canon Auto Keratometer K-1)，④眼轴(Storz A/B Compuscan及游标卡尺)。
1.3 动物实验:取鸡(品种为AA-CS)41只，于孵化一日即行实验。氯氨酮肌注麻醉及丁卡因眼表面麻醉,开睑器暴露眼球。取双面刀片一小碎片固定于显微持针钳上,刀片出口长度为0.3mm(用10倍的角膜顶点测定仪测定)。术者一手持镊，固定眼球，一手持刀，显微镜下于上方或下方垂直于角膜作一横向水平切口,长约2mm,深约0.3mm,10-0线缝合一针，收紧结扎可使角膜表面形成明显的散光。一眼处理,另眼对照。实验后56天处死。先后测定活体与离体的眼球前后径、水平径、垂直径及玻璃体腔径，并计算眼球体积及行病理组织学检查。
1.4 操作按常规由固定人员进行。一鸡一卡，统计学处理采用微机MINITAB及EPI5软件处理系统。
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2 结果
2.1 儿童眼散光及屈光变化
4～7岁儿童普查1 082名，2 160只眼中散光≥0.5D者有1 542只眼，占71.4%，循规性散光占大多数。≥3年后复查98眼结果见表1。散光值多随年龄的增长而降低，52眼平均降低0.42±0.84D。轴向绝大多数改变在0°～15°之间,个别可相差30°
表1 散光眼和无散光眼屈光测定三年变化比较 (D,
±s)
眼数
初次验光
三年复测
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远视屈光降低
散 光 眼
52
+2.19±1.05
+1.31±1.42
0.94±0.86**
无散光眼
46
+1.90±0.40
+1.31±0.63
0.58±0.48
与无散光眼比，**t＝2.57，P<0.01
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2.2 近视病例屈光度变化观察 共86眼(10～16岁)验光诊断为近视患者，其中原有散光(复性近视散光和单纯近视散光)48眼，无散光(单纯近视)38眼。≥3年后(>18岁)复查见近视屈光度均有增加，见表2。表2 近视屈光变化随访测定比较(D,±s)
眼数
初次验光
末次测定
近视屈光增加
散 光 眼
48
-1.73±0.92
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-2.96±1.08
1.21±0.63***
无散光眼
38
-1.64±0.84
-2.27±0.82
0.63±0.29
与无散光眼比，***t＝5.85，P<0.001
2.3 混合散光患儿屈光变化观察 17名儿童(21只眼)3～12岁时初测屈光为混合散光者(远视基础,近视散光), 3年后复查发现， 随着年龄增长， 眼不断发育而均渐近视化，表现为原有基础远视不断降低或消失， 其中除1只眼仍为混合散光外， 16只眼变为复性近视散光， 2只眼为单纯近视散光，2只眼为单纯近视。21只眼屈光度平均改变1.75D。 原近视散光度逐步降低， 21只眼平均降低0.29±0.11D，降低的散光值约等于垂直轴上的近视增加值。如幼时为+1.00DS/-3.00DC×180,日后可呈现为-1.00DS/-2.00DC×180,或-2.00DS/-1.00DC×180的屈光状态。
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2.4 动物实验结果
人工角膜散光实验组可诱发低度近视屈光，41只鸡眼呈轻度近视，与对照眼比较，相差1.60D,有极显著性意义(t=3.1，P<0.001)。眼轴长和眼球体积与对照组相比也有显著性差别(P<0.01)(表3)。组织病理学观察鸡实验组眼球外形及角膜曲率无明显改变，仅于切口处可见轻微瘢痕，深浅不一。巩膜厚度及细胞密度与对照眼比较，无明显差别。表3 鸡角膜散光实验观察 (±s)
n
屈光度(D)
眼球轴长(mm)
眼球体积(cm3)
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实验组
41
-1.33±0.92***
13.27±0.63**
4.11±0.50**
对照组
41*
+0.29±0.75
12.62±0.62
3.84±0.47
*由于技术原因，操作(或纪录)有误，为保证数字准确性，特取29眼准确数字与对照组的屈光度进行比较：**P<0.01,***P<0.001
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3 讨论
在有关近视发生发展规律及相关因素分析中，我们曾指出个体因素，即内因是主要的。其中眼结构特点，包括散光等，具有重要作用。在人眼发育过程中屈光变化是主要内容，从最初的远视到日后的正视化，及至近视化改变，可受多种因素的影响。了解这些或某一因素的存在、认识其作用规律，并求实现对屈光改变的人为导向与控制，是近视眼防治研究的最终目的之一[1，2]。
根据本研究三组对象所观察到的相同结果表明，散光(主要是角膜散光)的存在，是近视化的主要内因之一。散光在人或动物发育期可诱发眼的近视化。而且年幼者散光即便为远视散光者，由于角膜的不规则性，视网膜上长期接受的是模糊影像，也会加速正视化的过程。通过纵向调查发现，4～7岁儿童若初测基础屈光为以下情况者,日后发生近视眼的可能性大:①远视屈光度低于该年龄的屈光生理值；②散光超过2.00D;③混合散光及④存在逆规性散光者。
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本研究发现散光所致的近视眼有以下特点：发展慢(达到最终屈光效果需要较长的实验周期)、屈光度低(基本<-4D)、眼球改变小。但从轴长(及玻璃体腔)增加来看，已形成的近视眼是器质性的。本研究还发现一个规律，即儿童原有混合散光者(远视基础，近视散光)，随着发育期年龄增长而不断近视化，基础远视不断消失，近视散光逐步降低，降低的散光值约等于垂直轴上的近视增加值。这一现象与Abrahamsson(1991)提出的散光具有正视化两阶段是一致的：①首先是两主径线屈光不正差别减少，可以是屈光度大的变小，也可以是屈光度小的变大，总的结果是使散光减少。②两主子午线向正视化方向发展[3]。Parssinen(1991)随访145名近视儿童三年发现,球镜等效值由-1.46D到-3.13D,总和散光由0.28D增至0.46D,而角膜散光没有明显变化[4]。
动物实验表明，人工角膜散光可诱发发育期鸡的近视化。最终所致之近视眼类同于人的单纯性近视眼，即其特点亦仅以屈光改变为主，度数低、发展慢。眼球除前后径轻度延长外，无其它明显器质性改变。这与睑缝合所致之近视不同，后者类同于人的病理性近视眼(进行性发展、屈光度高、眼球有典型的病理改变等)，从性质上看，属于继发性。
, 百拇医药
已肯定，形觉剥夺引起的视觉障碍，在生长发育期可诱发近视眼，如眼轴延长见于幼儿期的角膜混浊及外伤性白内障[5]。实验研究即除了采用睑缝合法以外，还可选择视网膜影像模糊法，如光学离焦法(defocus)及人工角膜散光法等。散光的近视化作用机制，Shih(1994)通过鸡眼人工角膜散光实验验证认为散光的致近视作用可能与其降低视网膜像的质量有关[6]。已证实未发育成熟的视觉系统接受异常的形觉刺激会促使近视眼的发展，主要作用在于视网膜机制。Irving(1995)动物实验结果指出散光离焦作用所致近视化不是通过调节机制[7]。
本研究进一步表明，视觉经验受到限制可影响眼球发育。视网膜上图像的质量在保持正常视觉与正常屈光上具有重要作用。动物实验亦证明散光近视化作用，所形成的近视眼是器质性的。由此可见，模糊影像的作用在近视化过程中具有重要意义。但作为一种离焦现象(由于散光可在视网膜上形成离焦影像的作用)所造成的近视，是一种适应性的结果。见于动物眼的这些情况，亦可用以分析人眼。当然散光的类型对近视发生发展也可能存在着不同的影响，对此可作进一步的专题研究。
, 百拇医药
由于散光的表现有多种，故实际在近视化的具体过程中,更有其复杂性。研究结果还可表明，为了预防近视发生发展，有必要早期矫正散光(合理充分矫正)，经常戴镜，定期复查，观察与监测屈光变化。
4 参考文献
[1] 汪芳润.近视眼.上海:上海医科大学出版社,1996.198～211
[2] Duke-Elder S.System of Ophthalmology.Vol 5, London:Kimpton，1970， 168∶275-276
[3] Abrahamsson MA.Longitudinal study of a population based sample of astigmatisn children. I.refraction and amblyopia.Acta Ophthalmol， 1990，69:428
, 百拇医药
[4] Parssinen O. Astigmatism and school myopia. Acta Ophthalmol，1991， 69:786
[5] Twomey JM,Gilvarry A,Restori M，et al.Ocular enlargement following infantile corneal opacification. Eye，1990，4:497
[6] Shih YF, Ho TC, Chen MS，et al.Experimental myopia in chickens induced by corneal astigmatism.Acta Ophthalmol，1994，72:597
[7] Iring EL.Inducing ametropias in hatching chicks by defocus-aperture effects and cylindrical lenses. Vision Res，1995，35:1165 (收稿：1998-10-15，修回：1998-12-02), http://www.100md.com
单位：上海医科大学金山医院眼科(200540)
关键词：散光；正视化；近视；动物，实验；屈光，眼
眼视光学杂志990112
摘 要 目的：了解生长发育期眼的散光与正视化及近视发生发展的关系。方法：检查4～7岁和10～16岁两组对象的屈光情况，部分病例随访3年以上，睫状肌麻痹下验光，角膜曲率计测角膜散光。随访3～12岁混合散光患儿21眼。鸡41只于出生次日行单眼角膜散光术，另眼对照，观察屈光及A超和游标卡尺测球径。结果:散光发生率为71.4%。4～7岁组中散光眼和无散光眼随访3年以上，平均远视屈光度分别降低+0.94±0.86D和+0.58±0.48D，差异明显(t=2.57，P<0.01)。10～16岁组中散光眼和无散光眼随访3年以上平均近视屈光度分别增加-1.21±0.63D和-0.625±0.29D,差异显著(t=5.85，P<0.001)。混合散光眼3年后多转变为复性近视散光。动物人工角膜散光可诱发低度近视屈光，与对照眼比较差异有极显著意义。鸡实验眼轴长多大于对照眼，组织病理学无明显改变。结论：散光在人及动物生长发育期可加速眼的正视化及诱发眼的近视化。
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Study on the relationship between astigmatic eye and myopization Ji Hongyun, Wang Fangrun, Li Jun,et al.Department of Ophthalmology, Jinshan Hospital, Shanghai Medical University, Shanghai 200540
Abstract Objective:To investigate the relationship between astigmatism and emmetropization as well as the the development of myopia in the period of growth.Methods: The groups of 4 to 7 year old hyperopic children,10 to 16 year old myopic teenagers and 3 to 12 year old children with mixed astigmatism were examined with keratometry and retinoscopy,part of which were followed up for more than 3 years.Monocular corneal astigmatism was induced in 41 newly hatched chicks with peripheral corneal incision and compression suture.Refractive status and ocular dimensions were measured .The treated eyes of chicks were enucleated and examined histopathologically.Results: The prevalence of astigmatism is 71.4%. In 4 to 7 year old group, the mean decrease of hyperopic refractive value was +0.94±0.86D in hyperopic astigmatic eyes, while +0.58±0.48D in simple hyperopic ones with significant difference(t=2.57,P<0.01) between these two groups. In 10 to 16 year old group, the mean increase of myopic refractive value was -1.21±0.63D in myopic astigmatic eyes, while -0.63±0.29D in simple myopic ones with significant difference (t=5.85,P<0.001)between these two groups.The majority of mixed astigmatic eyes changed into myopic astigmatism after 3 years. Chicken eyes treated with corneal astigmatism showed more myopic refractive error,longer axial length and larger ocular volume than untreated eyes without significant pathological changes except for slight corneal scar.Conclusion:Astigmatism can accelerate emmetropization and induce myopization in both human and animal during the period of growth.
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Key words Astigmatism Emmetropization Myopization Experiment,animal Refraction,eye
在人眼发育过程中，屈光变化是主要内容，从最初的远视到日后的正视，及至近视化改变，可受多种因素的影响。了解这些或某一因素的存在，认识其作用规律，并求实现对屈光改变的人为控制，是近视眼防治研究的最终目的之一。有鉴于此，本研究在前阶段工作的基础上，集中通过人眼的屈光状态变化分析(动态和横断面观察)及动物实验，进一步了解散光与近视发生发展的关系。
1 材料和方法
1.1 研究对象：①普查4～7岁儿童1082人，2160眼。复查(间隔≥3年)98只眼。②10～16岁屈光门诊患儿712只眼。复查(间隔≥3年)86只眼。③实验动物：鸡41只,出生次日单眼行角膜散光术，另眼对照。
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1.2 观察项目：①远近视力(国际标准视力表)，②眼屈光度(YZ-24带状光检影镜)，均为睫状肌麻痹(阿托品)下验光记录，③角膜曲率(Canon Auto Keratometer K-1)，④眼轴(Storz A/B Compuscan及游标卡尺)。
1.3 动物实验:取鸡(品种为AA-CS)41只，于孵化一日即行实验。氯氨酮肌注麻醉及丁卡因眼表面麻醉,开睑器暴露眼球。取双面刀片一小碎片固定于显微持针钳上,刀片出口长度为0.3mm(用10倍的角膜顶点测定仪测定)。术者一手持镊，固定眼球，一手持刀，显微镜下于上方或下方垂直于角膜作一横向水平切口,长约2mm,深约0.3mm,10-0线缝合一针，收紧结扎可使角膜表面形成明显的散光。一眼处理,另眼对照。实验后56天处死。先后测定活体与离体的眼球前后径、水平径、垂直径及玻璃体腔径，并计算眼球体积及行病理组织学检查。
1.4 操作按常规由固定人员进行。一鸡一卡，统计学处理采用微机MINITAB及EPI5软件处理系统。
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2 结果
2.1 儿童眼散光及屈光变化
4～7岁儿童普查1 082名，2 160只眼中散光≥0.5D者有1 542只眼，占71.4%，循规性散光占大多数。≥3年后复查98眼结果见表1。散光值多随年龄的增长而降低，52眼平均降低0.42±0.84D。轴向绝大多数改变在0°～15°之间,个别可相差30°
表1 散光眼和无散光眼屈光测定三年变化比较 (D,
±s)眼数
初次验光
三年复测
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远视屈光降低
散 光 眼
52
+2.19±1.05
+1.31±1.42
0.94±0.86**
无散光眼
46
+1.90±0.40
+1.31±0.63
0.58±0.48
与无散光眼比，**t＝2.57，P<0.01
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2.2 近视病例屈光度变化观察 共86眼(10～16岁)验光诊断为近视患者，其中原有散光(复性近视散光和单纯近视散光)48眼，无散光(单纯近视)38眼。≥3年后(>18岁)复查见近视屈光度均有增加，见表2。表2 近视屈光变化随访测定比较(D,
±s)眼数
初次验光
末次测定
近视屈光增加
散 光 眼
48
-1.73±0.92
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-2.96±1.08
1.21±0.63***
无散光眼
38
-1.64±0.84
-2.27±0.82
0.63±0.29
与无散光眼比，***t＝5.85，P<0.001
2.3 混合散光患儿屈光变化观察 17名儿童(21只眼)3～12岁时初测屈光为混合散光者(远视基础,近视散光), 3年后复查发现， 随着年龄增长， 眼不断发育而均渐近视化，表现为原有基础远视不断降低或消失， 其中除1只眼仍为混合散光外， 16只眼变为复性近视散光， 2只眼为单纯近视散光，2只眼为单纯近视。21只眼屈光度平均改变1.75D。 原近视散光度逐步降低， 21只眼平均降低0.29±0.11D，降低的散光值约等于垂直轴上的近视增加值。如幼时为+1.00DS/-3.00DC×180,日后可呈现为-1.00DS/-2.00DC×180,或-2.00DS/-1.00DC×180的屈光状态。
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2.4 动物实验结果
人工角膜散光实验组可诱发低度近视屈光，41只鸡眼呈轻度近视，与对照眼比较，相差1.60D,有极显著性意义(t=3.1，P<0.001)。眼轴长和眼球体积与对照组相比也有显著性差别(P<0.01)(表3)。组织病理学观察鸡实验组眼球外形及角膜曲率无明显改变，仅于切口处可见轻微瘢痕，深浅不一。巩膜厚度及细胞密度与对照眼比较，无明显差别。表3 鸡角膜散光实验观察 (
±s)n
屈光度(D)
眼球轴长(mm)
眼球体积(cm3)
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实验组
41
-1.33±0.92***
13.27±0.63**
4.11±0.50**
对照组
41*
+0.29±0.75
12.62±0.62
3.84±0.47
*由于技术原因，操作(或纪录)有误，为保证数字准确性，特取29眼准确数字与对照组的屈光度进行比较：**P<0.01,***P<0.001
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3 讨论
在有关近视发生发展规律及相关因素分析中，我们曾指出个体因素，即内因是主要的。其中眼结构特点，包括散光等，具有重要作用。在人眼发育过程中屈光变化是主要内容，从最初的远视到日后的正视化，及至近视化改变，可受多种因素的影响。了解这些或某一因素的存在、认识其作用规律，并求实现对屈光改变的人为导向与控制，是近视眼防治研究的最终目的之一[1，2]。
根据本研究三组对象所观察到的相同结果表明，散光(主要是角膜散光)的存在，是近视化的主要内因之一。散光在人或动物发育期可诱发眼的近视化。而且年幼者散光即便为远视散光者，由于角膜的不规则性，视网膜上长期接受的是模糊影像，也会加速正视化的过程。通过纵向调查发现，4～7岁儿童若初测基础屈光为以下情况者,日后发生近视眼的可能性大:①远视屈光度低于该年龄的屈光生理值；②散光超过2.00D;③混合散光及④存在逆规性散光者。
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本研究发现散光所致的近视眼有以下特点：发展慢(达到最终屈光效果需要较长的实验周期)、屈光度低(基本<-4D)、眼球改变小。但从轴长(及玻璃体腔)增加来看，已形成的近视眼是器质性的。本研究还发现一个规律，即儿童原有混合散光者(远视基础，近视散光)，随着发育期年龄增长而不断近视化，基础远视不断消失，近视散光逐步降低，降低的散光值约等于垂直轴上的近视增加值。这一现象与Abrahamsson(1991)提出的散光具有正视化两阶段是一致的：①首先是两主径线屈光不正差别减少，可以是屈光度大的变小，也可以是屈光度小的变大，总的结果是使散光减少。②两主子午线向正视化方向发展[3]。Parssinen(1991)随访145名近视儿童三年发现,球镜等效值由-1.46D到-3.13D,总和散光由0.28D增至0.46D,而角膜散光没有明显变化[4]。
动物实验表明，人工角膜散光可诱发发育期鸡的近视化。最终所致之近视眼类同于人的单纯性近视眼，即其特点亦仅以屈光改变为主，度数低、发展慢。眼球除前后径轻度延长外，无其它明显器质性改变。这与睑缝合所致之近视不同，后者类同于人的病理性近视眼(进行性发展、屈光度高、眼球有典型的病理改变等)，从性质上看，属于继发性。
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已肯定，形觉剥夺引起的视觉障碍，在生长发育期可诱发近视眼，如眼轴延长见于幼儿期的角膜混浊及外伤性白内障[5]。实验研究即除了采用睑缝合法以外，还可选择视网膜影像模糊法，如光学离焦法(defocus)及人工角膜散光法等。散光的近视化作用机制，Shih(1994)通过鸡眼人工角膜散光实验验证认为散光的致近视作用可能与其降低视网膜像的质量有关[6]。已证实未发育成熟的视觉系统接受异常的形觉刺激会促使近视眼的发展，主要作用在于视网膜机制。Irving(1995)动物实验结果指出散光离焦作用所致近视化不是通过调节机制[7]。
本研究进一步表明，视觉经验受到限制可影响眼球发育。视网膜上图像的质量在保持正常视觉与正常屈光上具有重要作用。动物实验亦证明散光近视化作用，所形成的近视眼是器质性的。由此可见，模糊影像的作用在近视化过程中具有重要意义。但作为一种离焦现象(由于散光可在视网膜上形成离焦影像的作用)所造成的近视，是一种适应性的结果。见于动物眼的这些情况，亦可用以分析人眼。当然散光的类型对近视发生发展也可能存在着不同的影响，对此可作进一步的专题研究。
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由于散光的表现有多种，故实际在近视化的具体过程中,更有其复杂性。研究结果还可表明，为了预防近视发生发展，有必要早期矫正散光(合理充分矫正)，经常戴镜，定期复查，观察与监测屈光变化。
4 参考文献
[1] 汪芳润.近视眼.上海:上海医科大学出版社,1996.198～211
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