
表1
為探知不同電子產品對孩子眼睛的傷害情況,浙江省眼科醫院的3位醫護人員曾以自家熊孩子為“樣本”做了4天實驗,讓他們每天分別看20分鐘的投影、液晶電視、iPhone、iPad,記錄孩子臨時性的近視度數、淚膜破裂以及眨眼的變化情況,實驗結果匯總如表1。
(注:實驗對孩子造成的臨時性度數變化是可逆的,通過一段時間緩解,即可讓眼睛的度數回到正常,這對孩子的眼睛是絕對安全的。)
由表1數據可見,相同使用時間下,投影、iPhone、iPad、液晶電視4種電子產品都會讓孩子產生假性近視,其中iPhone影響最大。連續玩20分鐘iPhone,孩子的近視度數平均增加43.8度。手機等電子產品導致的假性近視可以通過適當放松眼睛恢復到正常視力,但如果假性近視長期得不到改善,極可能發展為真性近視。
玩手機為何會引起假性近視?過去的豚鼠、小雞、恒河猴動物實驗中,發現手機的長波長紅光可以促進眼軸的增長,加速正視化進程,形成近視[1~2];短波長藍光具有延緩眼軸生長,預防近視發生的作用[3~4]。但其實藍光不能延緩眼軸生長,更不能預防近視發生,之所以會有如上結論,是因為眼軸的生長因子(長波長的光)缺少了,所以藍光延緩近視的說法不正確。關于藍光的這一認知誤區,感興趣的朋友們可以在本刊官方微信號上查看《大眾對藍光的誤解,澄清了!》一文。
近年來,研究人員選擇樹鼩動物,增強藍光照度,加上閃爍干擾進行實驗,發現實驗結果與過去用豚鼠、小雞和猴子所做研究截然相反。樹鼩是中國近年來明確可用的實驗動物[6],它的全基因組測序分析和國內外多項研究結果表明,其親緣關系與靈長類最接近(約93.4%),在組織解剖學、生理學、生物化學、神經系統(腦功能)、代謝系統和免疫系統等方面與人類近似,被用于神經、消化系統研究及甲、乙型肝炎,輪狀病毒,致癌,計劃生育的研究。所以,用樹鼩來做實驗,對人類研究的參考意義相對較大。
2017~2018年,美國阿拉巴馬州伯明翰大學(UAB)視光學與視覺科學系專家用樹鼩做實驗[7],研究樹鼩暴露于短波長光是否會加速眼軸生長發展為近視眼。
人類、猴子、小雞以及其他許多物種[8~9]剛出生時,眼睛處于遠視狀態,之后正視作用機制開始啟動,慢慢形成正常視力。相較而言,樹鼩出生時閉著眼睛,出生后3周左右才睜開雙眼,被認為是視覺體驗(DVE)的第一天,此時開始啟動正視作用機制。所有組的波長實驗均始于視覺體驗的第11天,讓樹鼩暴露于波段范圍在464±10nm的穩定藍光(601lux)和閃爍藍光(252lux)下,持續13天,再回到正常光照飼養。
穩定藍光組和閃爍藍光組的樹鼩最初都處于遠視,正視作用機制啟動后,兩組曲線陡峭下降,說明開始暴露穩定或者閃爍藍光后,樹鼩由遠視迅速轉向正視方向發展。

圖1 穩定藍色環境光對幼樹鼩屈光發育的影響

圖2 閃爍藍色環境光對幼樹鼩屈光發育的影響
圖1條件下的樹鼩跟正常光照下的曲線軌跡大致相同,說明該條件對樹鼩的屈光發育沒有特別影響,在穩定藍光下,樹鼩的眼睛屈光正常。
從圖2可見,生活在閃爍藍光條件下的樹鼩的曲線從遠視陡峭下降,沒有在正視點停止,眼軸繼續生長,最終越過正視,發展為近視。閃爍藍光飼養的樹鼩平均屈光狀態為-2.90±1.30D,玻璃體腔深度為2.93±0.04mm,其深度是所有波長組中最大的,其中有兩只樹鼩甚至出現高度近視(-7.80D和-7.10D)。在停止閃爍藍光照射,回到正常光照飼養時,曲線又從假性近視恢復到正視。
這說明閃爍藍光可以讓樹鼩產生短暫性近視,即假性近視。當回到無閃爍的正常光照時,假性近視可以恢復回正視。但試想,如果讓樹鼩一直暴露于閃爍藍光下,曲線又會如何變化呢?

圖3
2018年阿拉巴馬大學伯明翰分校(UAB)的視光學專家做了另一個相關的實驗。期間,研究人員為了解清楚屈光變化的方向和幅度,讓樹鼩較長時間暴露在閃爍藍光下[10]。結果發現,持續閃爍的藍光照射會讓樹鼩的假性近視發展成真性近視,近視度數不斷增加,一些樹鼩近視得非常明顯。文章第一部分提到的浙江3位醫護人員所做的實驗結果與此一樣。
手機屏幕的背光源基本上都是采用白光LED的發光方式。根據蘇州大學醫學院公共衛生學院、南京醫科大學附屬第一醫院眼科、云南省第二人民醫院眼科以及昆明醫科學附屬第一醫院眼科在國外權威期刊《OPHTHALMIC EPIDEMIOLOGY》上發表的“作業燈和中國學齡兒童的近視”研究[11],發現使用白熾燈和熒光燈做作業的兒童近視患病率沒有顯著差異,相比而言,使用LED燈的兒童眼軸更長,近視屈光不正更嚴重。
白熾燈、熒光燈、LED燈,這三種人工光源有何差異呢?三種光源的光譜如圖4所示:

圖4
白熾燈以及1938年發明的熒光燈都能發出380nm~420nm的紫外線,而LED燈沒有,LED燈與熒光燈的紅外輻射相對較少,發出的光線不同于暖黃白亮的白熾燈。這3種人工光源都有430nm~480nm的藍光,只是峰值有所差異。白熾燈和熒光燈的藍光峰值都很低,LED燈的藍光峰值很高。所以LED燈的藍光峰值太高可能是導致此光源下兒童患近視風險比使用白熾燈和熒光燈更高的主要原因。LED燈的發光效率要高于另外兩類,具有超長壽命、節能耐用的優點,所以這種光源技術被大量應用于手機、電腦的電子屏幕中,增加了人們患近視的風險。在采用LED發光方式后,很多人以為電子產品的屏幕沒有頻閃這一缺點了,其實不然,它只是把頻率大幅度提高到遠遠超出人眼可識別的范圍,人眼基本看不到。但高頻率的頻閃依然存在于手機、電腦等電子屏幕中。

圖5 幼樹鼩屈光發育實驗的閃爍藍光

圖6 電子屏幕發出的閃爍光
幼樹鼩屈光發育實驗的閃爍藍光和手機屏幕工作的電壓周期變化如圖5、圖6所示。可見電壓幅度高低周期變化,導致了屏幕的亮滅變化,一般肉眼看不出這一太快的變化,這和幼樹鼩屈光發育實驗的閃爍藍光非常類似。根據315檢測方法,將手機開啟攝像狀態(無需按快門)對準手機或者電腦屏幕,可以看到對準的屏幕會出現亮暗波紋,這就表明頻閃問題依然存在(如圖7)。

圖7
手機在刷新內容或者播放視頻時,人眼難免會受頻閃影響。日常生活中,我們會發現室外太陽光照下,即便把手機屏幕調到最亮也難以看清內容,室內人工照明的環境下則不同。這表明,室內的人工照明已經大大衰減,手機的光強度已經比人工照明的光強度高很多倍,手機的藍光峰值最高,其強度比室內人工照明的光要強。
由此可見,手機屏幕具有頻閃及藍光強的兩大特點,所以才有文章開始的實驗結論。
人眼晶狀體相當于常見的三棱鏡,手機屏幕產生的光線進入后,它可以將光線裂解,主要形成紅綠藍三色光。晶狀體對裂解后的三種光線進行聚焦,波長越短,焦距越短,所以藍光的焦點落在視網膜前方,綠光的焦點剛好落在視網膜上,紅光波長最長,焦點落在視網膜后方。手機屏幕中,藍光的峰值最高,人眼會趨向看清最強的光,所以睫狀肌被迫往前拉,讓藍光焦點移動到視網膜上。人眼盯著手機屏幕,是一個近距離視物的行為,又會造成睫狀肌往后拉。睫狀肌長時間被迫緊張地前后拉扯,再加上高強度的閃爍藍光照射,導致睫狀肌調節痙攣,造成眼疲勞[12]。眼疲勞狀態持續延長,導致睫狀肌收縮能力下降,形成臨時性視力模糊、假性近視。假性近視治療不及時,睫狀肌就會出現彈性疲乏,則很有可能發展為真性近視。

圖8
長時間且連續性玩手機時,假性近視就很容易發展為真性近視,近視度數也極容易增加。一副好的防藍光眼鏡,可以減少手機的藍光進入眼睛,緩解眼疲勞,降低真性近視發生的可能性。?