近视是世界上最常见的屈光不正,其发病率每年在不断上升,已成为全球性的公共健康问题。然而近视具体成因,目前还是一个未解之谜。
2022年,以色列一团队在韩国眼科杂志上发表了一篇《周边离焦与近视管理:简要综述》(“peripheral defocus and myopia management:a mini-review”)学术文章,该篇文章讨论了目前被认为是近视原因的主要理论,以及被认为有助于和影响周边离焦效果的参数,另外还有目前可用于提供周边性近视离焦的光学手段,包括双焦点和渐进镜片、周边离焦眼镜片、角膜塑形镜片、双焦点或多焦点中心距离软镜片等。
引用:Nir Erdinest1,2, Naomi London3, Itay Lavy1, David Berkow4, David Landau1, Yair Morad2,5, Nadav Levinger1,6,韩国眼科杂志2023;37(1):70-81
在全球范围内,近视是最常见的屈光不正,而且不断增加,影响整个世界。未经控制的进行性近视可能导致影响视力、眼球对齐和生理性失明的并发症。近视的发生和进展受遗传和环境因素的影响,其中一些因素似乎与彼此密切相关。
基因组和候选基因研究已经发现了与屈光度和近视相关的600多个位点。尽管这些基因的具体作用和临床表现仍在研究中,但它们往往具有多种功能。已经确定某些基因与突触传递、钙离子结合、阳离子通道活性、细胞间黏附以及细胞膜功能等过程有关。
光依赖基因可能影响细胞周期和生长途径。因此,缺乏户外活动和高水平的教育(有时可能是连续的)可能也是重要的影响因素。动物模型表明,暴露于阳光会刺激视网膜多巴胺通路,从而干扰眼球生长信号通路,防止过度的眼轴伸长。过度和长时间的调节也可能通过释放化学介质来促使眼轴伸长,从而导致视网膜中的细胞和生化变化,进而向脉络膜发出信号变化,最终导致巩膜和屈光不正的增长。远视性周边离焦是近视发展的已知风险因素,而视网膜中的近视性周边离焦可能阻止这种进展。
近年来,为了阻止近视的进展,人们已经提出了几种选择。低浓度的阿托品、角膜塑形镜、双焦点或渐进式眼镜片,以及软性多焦点-中央-远距-周边离焦隐形眼镜等方法都显示出一定的效果。
动物研究表明,周边离焦对眼球生长的影响促使人们探索用于控制近视进展的光学方法。通过对13只恒河猴的黄斑进行光凝,Smith等人证明了周边视网膜在正视化中的作用。随后使用检影镜、角膜曲率测量和A型超声波扫描监测屈光度的变化,发现即使在黄斑消融后仍存在屈光度的改变。
多项研究证明了周边视网膜作为调节离焦的控制区域对眼睛的生长和屈光状态具有重要影响。具体而言,产生周边远视离焦可能导致轴向近视,而周边近视离焦甚至可能导致轴向远视。研究人员发现孤立的周边屈光度不能预测近视的发生或进展。新加坡的Sng等人对儿童进行的一项研究表明,从相对周边近视转变为相对周边远视与近视的发展相关。
关于近视生理进展的理论主要有两种。一种理论认为,近距离工作时由于调节滞后导致的远视视网膜离焦加速了眼轴增长,而另一种理论则认为睫状体或晶状体的机械张力限制了赤道眼球扩张,从而引起眼轴增长加速。
动物模型研究表明,形觉剥夺和视网膜离焦引发了信号级联反应,导致视网膜和视网膜色素上皮发生细胞和生化变化。这些化学信号通过脉络膜传导,引起巩膜细胞外基质合成的变化,改变巩膜的生物力学特性,导致眼球生长和更近视的屈光度。动物研究和模型还表明,脉络膜通过厚度调节对正视化起到积极作用,使视网膜调整到眼球的焦平面,并通过释放具有调节巩膜细胞外基质重塑潜力的生长因子来发挥作用。实验研究确定了几种生化化合物,如视网膜多巴胺、视黄酸和一氧化氮,与眼轴调节有关。
导致轴向生长的可能机制包括由轴向像差引起的视网膜离焦水平升高,由远视视力质量不佳引起的形觉剥夺,随着时间推移产生的调节滞后促进了代偿性眼球生长,以及缺乏引导正视化的足够线索。虽然黄斑离焦被认为是促进近视进展的因素之一,这也是开处方眼镜为近距离工作配备加光度的原因之一,但周边离焦阈值似乎对其具有更大的影响。
提出了一种局部控制的概念,即在视野的某个区域中操纵视觉环境,从而仅影响相应视网膜区域的屈光状态。这一概念可以反驳周边离焦对其他位置(如黄斑)的屈光不正产生影响的观点。一般来说,近视眼在水平子午线上存在相对的周边远视离焦,这可能是一种潜在的生长信号。大多数研究仅在水平子午线上进行测量,很少在垂直子午线上进行。一项研究测量了五个周边子午线(距离黄斑最多40°)上的周边屈光度,并得出结论称非对称的屈光度曲线似乎受到较少的离焦多焦点隐形眼镜离焦的影响,特别是在时间上或鼻侧倾斜时。这与一项研究一致,该研究表明具有非对称周边屈光度的患者更不容易近视进展,这表明他们对诱发近视的变化,如周边离焦,也更不敏感。
Mutti等人的一项研究注意到,在近视表现之前的2到4年内,屈光度朝负值方向变化的速度增加,轴长增加,相对周边屈光度(在离黄斑30°的位置测量)更远视。这些表现可能有助于预测近视的发生。
对于离焦的敏感性随着距离黄斑的增加而降低,这意味着在周边区域需要更大程度的离焦才能导致可察觉的离焦。有人认为,与调节一样,只要能够在低于焦深的水平被刺激,周边屈光度的程度可能并不需要超过焦深才能触发近视的进展。此外,离焦敏感性通常描述的是感知图像焦点的能力,这需要神经处理。目前尚不清楚影响眼球生长所需的最佳离焦水平是多少。对于正视化的反馈环路似乎发生在视网膜水平,可能是由于一种特定类型的神经节细胞。
虽然尚不清楚离焦水平以及在何种视网膜偏心度上可能影响黄斑屈光度,但大多数研究在距离视轴20°至40°的区域内取得了对眼球生长的影响。尚未确定影响近视进展所需的表面积百分比。
需要注意的是,无论镜片类型如何,纠正更高度的中央近视将导致比较低度的镜片产生更远视的周边位移。因此,更高度的近视可能比较低度的近视更有可能影响眼球生长的持续。如上所述,目前尚未确定影响这种远视或周边屈光状态(正视、近视以及屈光度如何)所需的离焦程度;因此,也正在考虑周边区域所需的附加度。另外,关于所需的离焦深度、有效的离焦视网膜面积的多少以及图像是否可能过于模糊而无效仍未确定。
1)双光眼镜片:双光眼镜片是最早被用于管理近视进展的光学方式之一。研究表明,戴着双光镜片3年的人,相较于戴着标准“D”段双光眼镜片的人,近视进展减缓了39%。然而,双光眼镜片在控制近视方面的效果并不足够明显,不推荐在高度调节滞后和近点内隐斜的情况下使用这种镜片。
2)渐进式眼镜片:与单光镜片相比,渐进式附加镜片(PAL)佩戴者中央区域近视进展更少。研究发现,佩戴PAL的儿童相较于佩戴单光镜片的儿童,中央近视进展较少。然而,PAL与单光镜片之间的近视进展变化在统计上是显著的,但在临床上并不重要。
3)周边离焦眼镜片:这些眼镜片的设计是近期研究和开发的新模块。其中包括通过周边屈光度提供平均离焦效果的特殊设计的镜片。
总的来说,这些研究还在探索不同类型的眼镜镜片对近视进展的影响,并尚未得出明确的结论。不同类型的眼镜镜片在不同情况下可能具有不同的效果,需要进一步研究和实验验证。
1)球面单光软性隐形眼镜VS单光框架眼镜:大多数研究表明,不论是配戴球面软性隐形眼镜还是单光镜,都会导致远视性离焦的效果,但具体影响因不同的控制方式而异。
2)角膜塑形镜(OK镜):角膜塑形镜片在夜间佩戴,可以改变角膜形状,减轻近视的发展。大多数研究表明,角膜塑形控制可以减缓近视发展约50%左右。
3)渐进和多焦软性隐形眼镜:某些渐进和多焦软性隐形眼镜设计可以减缓近视的发展,具体效果因镜片设计和使用情况而异。
4)专为管理近视而设计的隐形眼镜:增加镜片的正附加屈光度可以增强控制效果,但也可能影响视觉质量,因此需要在视觉质量和控制区域大小之间找到平衡。
5)双焦设计:这种隐形眼镜设计具有两个控制区域,可以同时提供远近焦点,据称可以减缓近视的发展。
6)扩展焦深隐形眼镜:这种隐形眼镜具有扩展的焦深,研究表明可以减缓近视的发展。
7)Acuvue Abiliti 1-day镜片:这种隐形眼镜设计旨在通过引入更多的正屈光度来提高近视控制效果,同时保持良好的视觉表现。研究表明,这种镜片在6个月的佩戴后可以有效减缓近视的发展。
换而言之,近视进展是一个复杂的病症,多个因素相互影响,并影响控制效果。该文章着重讨论了视网膜上的周边离焦信号。虽然周边近视离焦已被证明是减缓近视进展的有效触发器,但所需的离焦程度尚不清楚。一种可能性是存在剂量-反应关系,即更大程度的离焦导致更大幅度的近视进展减缓。另一种可能性是,任何超过某个阈值的近视周边离焦都能作为减缓近视进展的信号,而位置是重要因素。或者结合起来,也许随着更多周边位置经历近视离焦,可以实现更显著的近视进展减缓。近视发生年龄、近视程度、种族和环境因素等因素进一步影响控制效果以及对研究数据的理解和推断。
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1 Department of Opthalmology, Hadassah-Hebrew University Medical Center, Jerusalem, Israel
2 The Myopia Center, Rishon LeZion, Israel
3 Private Practice, Jerusalem, Israel
4 Aston University, Birmingham, UK
5 Department of Ophthalmology, Assaf Harofeh Medical Center, Zerifin, Israel
6 Department of Ophthalmology, Enaim Refractive Surgery Center, Jerusalem, Israel
引言
影响近视进展的因素
相对周边离焦理论与近视进展
周边屈光:位置和屈光度
提供周边离焦的光学手段及其有效性
框架眼镜
隐形眼镜
结论