青年人近距離閱讀紙質及電子文本對黃斑區微循環的短期影響

高麗煜，任瑞，王玉成，孫艷，王海潼，鄧愛軍

作者單位：1濰坊醫學院臨床醫學院，山東 濰坊261000；2濰坊醫學院附屬醫院眼科，山東 濰坊261000；3青州匯明眼科醫院眼科，山東 濰坊261000

由于高患病率，近視是全球眼病負擔的主要貢獻者［1］。2015年，約有1 000萬人因近視引起的黃斑變性而導致視力障礙，其中330 萬人失明［2］。隨著科技發展，電子設備的普及導致人類戶外運動減少及近距離工作時長的增加，不同途徑近距離用眼是否引起黃斑區微循環的改變，這些改變是否與近視的發展相關，尚無定論。

黃斑疾病可導致嚴重的視力下降，其發生的原因部分與視網膜和脈絡膜血流異常有關。視網膜所需的營養和人眼光學特性的基礎是視網膜內精密的血管結構，視網膜毛細血管網的密度或形態學改變都會引起視網膜穩態的某些改變，可能會進一步影響視網膜外層光路的屈光特性［3］。脈絡膜的血容量約占眼球總血流量的65%，其厚度與血管充盈度有關，主要為視網膜外五層提供氧和營養物質。此外，其亦能分泌細胞因子來調控眼球的生長以及調節眼內壓等［4-5］。所以，視網膜和脈絡膜對維持眼的正常生理功能發揮重要作用。研究表明，許多眼底疾病的發生都伴隨著視網膜血流密度（RVD）或脈絡膜血流密度（CVD）及脈絡膜厚度（CT）改變。然而短期內不同途徑近距離用眼時，黃斑區血流密度（VD）及CT是否改變、改變是否存在差異，目前尚無相關研究。

光學相干斷層掃描血管成像（OCTA）是一種無須注射染料和無創的新興影像學檢查方法，通過連續高頻次B掃描來顯示眼底微血管結構，具有單獨分辨每個視網膜血管叢，擴大對脈絡膜血管系統的認識的能力。可觀察視網膜和脈絡膜血流情況，獲取視網膜各層的VD 和脈絡膜的圖像。可在沒有副作用的情況下重復檢查，使健康視網膜、脈絡膜血流改變的監測及多種疾病的管理隨訪等方面更加方便快捷。OCTA 可以提供與當前金標準相當甚至更好的血管觀察效果，其可視化血管系統的能力已使其成為研究眼底血管的首選技術［6-7］。本研究的目的是使用OCTA比較閱讀紙質文本和閱讀電子文本1 h前后黃斑區視網膜和脈絡膜VD及CT的短期變化。

1 資料與方法

1.1 一般資料本項研究納入來自2021 年5—10月就讀于濰坊醫學院的30 名健康在校大學生志愿者的60 只眼。納入標準：（1）志愿者年齡：18～25 周歲；（2）眼壓為11～21 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；（3）眼軸、眼前節、眼底檢查和普通OCT 檢查情況未見明顯異常；（4）最佳矯正視力為1.0 及以上；（5）受試者自愿加入本研究，簽署知情同意書，依從性好，配合隨訪。排除標準：（1）眼部手術、外傷史；（2）患有可能會對眼部循環造成影響的眼部或者其他系統性疾病，如青光眼、糖尿病、高血壓、血液系統疾病；（3）眼底檢查表現出病理性的黃斑區改變（包括黃斑裂孔、黃斑區新生血管、黃斑萎縮等）；（4）高度近視（度數≥-6.00 D）；（5）眼軸≤22 cm或≥24 cm；（6）受試者雙眼均符合納入標準，則取雙眼參與研究，如受試者只有一只眼符合納入標準，則予以剔除。

本項研究為前瞻性研究，獲得濰坊醫學院附屬醫院醫學研究倫理委員會批準（批號WYFYLY202110）。該研究已在中國臨床試驗注冊中心注冊（注冊號ChiCTR2100046424）。所有參與者已知情同意。

1.2 干預和準備所有志愿者進行兩次測試，每次測試分別于測量前獲取未受干預的OCTA 圖像，兩次測試間隔時間為15 d。第一次：每位志愿者近距離閱讀相同內容紙質版小說1 h，然后即刻行OCTA檢查。15 d 之后相同時間段進行第二次：每位志愿者用手機近距離閱讀相同內容電子版小說1 h，隨后即刻OCTA檢查。

在每次測試之前要求志愿者避免近距離用眼和做劇烈運動1 h 以上，獲得干預前的OCTA 圖像。為了控制脈絡膜厚度的晝夜變化［8］，所有OCTA 掃描均在14 點至17 點的3 h 內完成。要求女性志愿者在非經期參與本研究。每位志愿者在同一安靜室內閱讀室（照度145 lx），以避免光線刺激引起受試者瞳孔收縮影響測量結果。在1 h 閱讀的過程中，參與者被允許戴眼鏡矯正屈光不正，在24～32 cm 處看相同內容的懸疑推理類小說。閱讀內容都是白底黑字，沒有圖表、圖片或插圖。紙質文本和電子文本的字體都為仿宋，文本字體大小均為小四且紙質文本與電子文本比例相當。用手機閱讀時，使用屏幕亮度測試儀（屏幕亮度計SM208，深圳市欣寶瑞儀有限公司）調整所用電子產品亮度在195～200 cd∕㎡之間。閱讀期間不允許休息，近距離用眼后獲取圖像的過程在5 min內完成。

1.3 OCTA 測 量RVD、CVD 和CTOCTA 采 用AngioVue 軟 件 和Retina 軟 件（Optovue，Inc.，Fremont，California，USA）進行測量。這項技術使用了分裂頻譜振幅去相關血管造影（SSADA）的算法來檢測視網膜組織血流。參與者取坐位，用下頜托和前額棒來穩定頭部。拍攝圖像時，要求受試者保持靜止，保持雙眼睜開，并盯著內固定光源。該設備自動拍攝圖像。本項研究所采取的黃斑圖像面積為3 mm×3 mm。軟件將圖像劃分為以黃斑中心凹為中心直徑1 mm 和3 mm 的內外兩個環，定義黃斑中心凹區為直徑1 mm圓環內區域，黃斑旁中心凹區為內外兩個環之間寬1 mm的帶狀區域，黃斑旁中心凹區又分為顳側、上方、鼻側和下方（以45～225 °和135～315 °方向且交點為黃斑中心點的垂直交線分界）的亞象限。

AngioVue 軟件將OCTA 圖像分割成兩個視網膜血管層。視網膜淺層為神經節細胞層內的血管系統，視網膜深層為內核層周圍的血管系統。定義血流密度為圖像血流面積占取樣面積的百分比。采集并統計以黃斑中心凹為中心3 mm×3 mm 范圍內總體、中心凹、旁中心凹及旁中心凹的顳側、上方、鼻側和下方區域的淺層視網膜血流密度（superficial capillary plexus vessel density，SVD）和深層視網膜血流密度（deep capillary plexus vessel density，DVD），見圖1，2。采用Retina 軟件的Enhanced HD Line 模式獲取脈絡膜的圖像［9］，見圖3。利用系統自帶測量工具測量志愿者黃斑中心凹下脈絡膜厚度（subfoveal choroidal thickness，SFCT），以Bruch 膜與鞏膜內表面直線距離為SFCT（圖4）。

由于RTVue XR OCT 無法計算CVD，故采用ImageJ 軟件分析CVD（圖5，6），測量工作在不暴露病人信息條件下由同一名視網膜專家完成，每只眼測量3 次并取平均值，利用ImageJ 軟件通過手工描記選取OCTA 圖像黃斑中心凹下3 000 μm（黃斑中心凹鼻顳側各1 500 μm）的脈絡膜范圍進行測量，軟件可自動計算所選范圍的脈絡膜總面積和脈絡膜血流面積。通過計算獲得CVD，CVD 為脈絡膜血流面積占取樣面積的百分比。僅納入圖片質量≥7的OCTA圖像進行分析。

1.4 統計學方法采用Stata 16.0 和R 4.1.0 進行統計分析。計量資料以±s表示。首先使用Shapiro-Wilk 檢驗查看樣本是否符合正態分布。當變量為正態分布時，采用自身配對t檢驗；否則，采用Wilcoxon 符號秩檢驗。對干預前后SVD 變化，DVD 變化，CVD 以及SFCT 變化進行相關檢驗后，由于本次研究對同一樣本做多次假設檢驗，因此采用Bonferroni 法校正每一次檢驗的P值，矯正后P=校正前P×n，n為假設檢驗的總次數。以校正后的P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

30 名志愿者均完成并納入研究，無退出者，包括14名男性，16名女性。年齡為（21.2±1.3）歲（年齡范圍19～23歲）。

閱讀紙質文本1 h 前后，SVD 在中心凹的下降［（18.3±7.4）%，（17.4±7.2）%］和旁中心凹的下方區域的下降［（50.2±4.2）%，（48.0±5.5）%］，經統計學處理，差異有統計學意義（Z=2.93，P=0.021；Z=3.25，P=0.007）；在其他的采集區域中，干預前后VD 變化差異無統計學意義（P＞0.05）。閱讀電子文本1 h前后，SVD 的改變差異無統計學意義（P＞0.05）（見表1）。兩種干預前后（閱讀紙質文本或電子文本），DVD 均差異無統計學意義（見表2）。閱讀紙質文本1 h 前后，CVD 的改變差異無統計學意義（P＞0.05），而閱讀電子文本1 h 前后，CVD 下降［（75.8±4.1）%，（74.7±4.9）%］，經統計學處理，差異有統計學意義（t=2.36，P=0.022），見表3。閱讀紙質文本1 h 前后，SFCT 的改變無統計學意義（P＞0.05），而閱讀電子文本1 h 前后，SFCT 下降［（289.0±6.2）μm，（280.7±6.6）μm］，經統計學處理，差異有統計學意義（t=2.35，P=0.022），見表4。

表1 健康在校大學生志愿者30名閱讀紙質文本∕電子文本1 h前后淺層視網膜血流密度（SVD）變化∕%

表2 健康在校大學生志愿者30名閱讀紙質文本∕電子文本1 h前后深層視網膜血流密度（DVD）變化∕（%， ± s）

表2 健康在校大學生志愿者30名閱讀紙質文本∕電子文本1 h前后深層視網膜血流密度（DVD）變化∕（%， ± s）

干預方式紙質文本電子文本采集區域Whole image Fovea Parafovea Tempo Superior Nasal Inferior Whole image Fovea Parafovea Tempo Superior Nasal Inferior干預前51.4±3.8 33.3±8.0 54.2±3.9 55.4±3.9 52.8±7.9 54.5±4.2 53.2±4.7 52.3±3.1 33.2±8.0 55.0±3.2 55.4±3.4 54.8±3.7 55.5±3.1 54.4±3.4干預后51.3±3.8 32.7±7.9 54.2±3.6 55.3±3.4 53.8±4.0 54.6±3.9 53.2±4.3 52.3±3.6 32.8±8.4 55.0±3.7 55.4±3.6 54.8±4.2 55.4±3.8 54.4±4.2差值-0.1±3.9-0.6±2.5 0.0±3.9-0.1±4.3 1.0±7.5 0.1±4.5 0.0±4.3 0.0±3.9-0.4±2.0 0.0±3.9 0.1±3.9 0.0±4.4-0.1±4.1 0.0±4.4 t值0.11 1.55 0.07 0.11-1.01-0.22-0.08 0.00 1.46 0.07-0.16-0.05 0.15-0.04 P值（校正）＞0.999 0.882＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999＞0.999 P值（未校正）0.909 0.126 0.948 0.911 0.316 0.823 0.940 0.997 0.151 0.945 0.876 0.960 0.885 0.972

表3 健康在校大學生志愿者30名閱讀紙質文本∕電子文本1 h前后脈絡膜血流密度（CVD）變化∕（%， ± s）

表3 健康在校大學生志愿者30名閱讀紙質文本∕電子文本1 h前后脈絡膜血流密度（CVD）變化∕（%， ± s）

干預方式紙質文本電子文本干預前73.7±4.3 75.8±4.1干預后73.9±4.4 74.7±4.9差值0.2±4.4-1.1±3.6 t值-0.37 2.36 P值0.714 0.022

表4 健康在校大學生志愿者30名閱讀紙質文本∕電子文本1 h前后黃斑中心凹下脈絡膜厚度（SFCT）變化∕ ± s

表4 健康在校大學生志愿者30名閱讀紙質文本∕電子文本1 h前后黃斑中心凹下脈絡膜厚度（SFCT）變化∕ ± s

干預方式紙質文本電子文本干預前287.9±6.4 289.0±6.2干預后289.1±6.6 280.7±6.6差值1.2±30.8-8.3±27.3 t值-1.03 2.35 P值＞0.999 0.022

3 討論

近距離工作一直被認為是近視發生的環境誘導因素，人眼在視近時，由于晶狀體懸韌帶和睫狀肌的作用會進行一系列調節，產生調節適應現象［10］。停止近距離工作，調節適應現象會逐漸減弱并恢復到用眼前狀態，這種改變稱為暫時性近視（temporary myopia，NITM）［11］。目前認為，產生近視眼的主要原因為眼軸變長，調節眼軸生長的決定性因素是視網膜離焦。由NITM 所誘發的視網膜離焦現象和其隨后所產生的衰減變化，可能會激發某種代償性眼軸增長［12］。方晨晨等［13］的研究結果表明，持續近距離用眼20 min 后，眼軸變長。麻尚昇［14］發現在兒童近視發展的初期，視網膜毛細血管已經呈現顯著性減少。劉帆等［15］對不同程度近視志愿者的脈絡膜、視網膜黃斑區微循環進行觀察，得出結論，隨著近視屈光度和眼軸增加，黃斑區SVD 和DVD 均呈下降趨勢。Ucak等［16］的研究表明，眼軸的延長與SVD、DVD 存在負相關性，眼軸延長，視網膜被拉伸變薄，進而導致RVD 下降。有研究報道，RVD 的減少程度與眼軸延長度呈正相關，眼軸長的高度近視（high myopia，HM）病人RVD 降低更加明顯［17］。本研究結果顯示，持續近距離閱讀紙質文本1 h 會導致淺層視網膜中心凹和旁中心凹的下方區域VD 在短期內降低，但是不論是閱讀紙質文本還是電子文本，對DVD 的影響差異無統計學意義。提示短期近距離閱讀紙質文本主要影響淺層視網膜。而黃斑區視網膜毛細血管網受損、密度下降，是糖尿病視網膜病變（diabetic retinopathy，DR）［18］、視網膜靜脈阻塞（retinal vein occlusion，RVO）［19］等眼底疾病引起視力下降，甚至是視力喪失的重要原因。另有一項前瞻性研究［20］顯示，淺層視網膜血管灌注顯著減少是糖尿病性黃斑水腫的危險因子。雖然已有研究［13］證明，短期內近距離用眼會引起眼軸變長，但是近距離閱讀紙質文本所導致的淺層視網膜VD 在短期內下降與眼軸之間是否存在關聯，還需要多中心、大樣本的進一步研究才能探知。

與紙質材料相比，電子產品更具有吸引力，人的專注度更高，但亮度也更高。瞳孔的大小主要影響光的入量，在一天的正常活動下，人眼會接受明暗不同的光線，光線不同，瞳孔的大小也隨之不同［21］。入眼光量越大，瞳孔越小。據Huang 等［22］研究報道，在一定程度的調節刺激下，未散瞳的脈絡膜明顯薄于散瞳后的脈絡膜，可能是睫狀體收縮牽拉脈絡膜，引起CT減少。江秋若［23］通過對近視初步發展階段的正常兒童進行OCTA 檢查發現，眼軸越長，血管密度越高，而等效球鏡、脈絡膜厚度與脈絡膜血管密度之間無顯著相關性。也有研究表明，近距離工作誘發的調節，可以引起CVD 降低［24］。本研究結果顯示，閱讀紙質文本1 h 前后對CVD 和SFCT無影響，閱讀電子文本1 h 前后，CVD 和SFCT 下降。提示短期近距離閱讀電子文本主要影響脈絡膜。分析持續近距離閱讀電子文本引起短期內CVD 減少，而不引起RVD 減少，為睫狀體收縮牽拉脈絡膜［24］所致。Lanca、Saw［25］的研究結果稱，屏幕使用時間與近視之間存在關聯，但是由于結果喜憂參半，有必要進一步研究。脈絡膜血流減少導致的鞏膜缺血、缺氧可能參與近視的發生發展，還可能增加脈絡膜新生血管的生成風險［26］。張國云［24］的研究表明，脈絡膜血流灌注參與了近視的發生發展過程，脈絡膜血流灌注減少可能是近視發生發展的一個原因。因此，脈絡膜血流減少，與近視的發生發展息息相關。有研究表明，脈絡膜血流減少是AMD的重要原因［27］。另有研究表明，HM 病人CT 降低，黃斑區VD 減少［28］。脈絡膜持續性缺血，是否會增加AMD和近視的發病率，需進一步研究。

本研究也存在一定的局限性：第一，樣本量較小，且本研究納入的受試者年齡為19～23 周歲的青年人，年齡分布不夠均勻，可能存在選擇偏倚。第二，測試時間只有1 h，但日常生活中用眼時間遠超于此，所獲取的數據精確性存在偏差。第三，試驗結束后，并未觀察受試者的VD 是否能夠恢復至干預前狀態及恢復至干預前狀態的所需時間。因此，長時間近距離用眼所引起的短期內VD 減少，隨著近距離用眼的停止，所引起的負性作用是否恢復以及恢復所需的時長，仍無法判斷，也是后期繼續研究的重要內容。

綜上所述，不論是閱讀紙質文本還是電子文本，短期內持續近距離用眼都會使黃斑區血流下降。其中看紙質文本使淺層視網膜旁中心凹下方區域VD 下降，看電子文本使CVD 和SFCT 下降。提示長時間近距離用眼時存在黃斑區微循環的損害，這種損害可能增加眼底疾病的患病風險，但停止近距離用眼后，所引起的損害是否恢復以及恢復所需時間，仍需進一步研究。

（本文圖1～6見插圖1-2）