棱镜在隐内斜近视眼控制中的应用

棱镜在隐内斜近视眼控制中的应用一一阅读附加镜研究发表时间：2011-04-28发表者：徐渊（访问人次：142）棱镜在隐内斜近视眼控制中的应用一一阅读附加镜研究第四军医大学西京医院眼科徐渊0.引言近视，一种与人类文明同步的现象，给人们带来诸多不便。近视眼也是人类适应自然的产物，低度近视在许多方面还有些正视眼无法比拟的优势，如老视后近用眼时的方便程度。度数一直稳定的近视，戴一副眼镜也无大碍。但是，近视度的持续增加，使许多人在不经意间出现了许多并发症。这些并发症导致低视力及盲的人数，在我国仅次于青光眼和白内障。随着我国近视眼发病率不断增长，以及这批近视眼人群年龄的不断增大，其并发症造成永久性视力损害的人数可能会急剧增加，有可能成为视力的第一杀手。近视眼度数增加，除了频繁更换眼镜的费用之外，对配镜的要求也会越来越高，各种手术的难度也越来越大，其社会负担可想而知。有效控制近视眼的发展已成为广大近视眼患者以及许多患儿家长迫切的期盼，也是眼视光医师不可推卸的责任。为此，我们在这方面作了一些尝试，利用三棱镜的折射作用，以及正球镜放松调节的作用，设计出一种阅读附加镜，对存在内隐斜的近视眼患者起到了较好的控制作用。研究结果如下：文献回顾20世纪60年代根据对学生近视调节的研究,提出的调节紧张假说，认为视近时过重的近眼工作可造成调节疲劳，睫状肌丧失灵活性，视远时不能充分松弛,因此出现假性近视;并注意到近视在持续近用眼工作后会出现暂时性远点移近即近视度数加重［1］。近年国际上对此种现象进行了较多研究，证实了持续近眼工作后会出现暂时性近视。如Ciuffreda（1998年）发现近视在持续近眼工作（相当5D调节负荷）10min后可引起-0.35D的近视眼，持续1〜2min后逐渐消失。正视眼则无此种现象［2］。本世纪以来的报道证实了这一发现。如Vera-Diaz（2002年）报道使用4D调节力10min引起的暂时性近视,在进行性近视中超过静止性近视，更超过正视⑶。Ciuffreda（2002年）发现连续阅读4h,在近视中也能引起暂时性屈光向近视转化的趋势，在远视中则无此现象⑷°Wolffsohn（2003年）发现在近视眼多发的黄种人中，这一现象较明显［5］。本现象在进行性近视眼和迟发性近视眼中比静止性近视眼和早发性近视眼（可能遗传因素较重要）更为明显。这项研究是证明调节因素可诱发人类近视眼的直接证据，也提示有些个体对调节负荷可能较敏感，即易于发生近视眼。近30年来近视的研究偏重于动物实验研究，临床研究没有得到应有的重视，且在一定程度上忽视了实验动物与人类的差异，将动物实验得到的结果不加分析地搬用于临床。但事实上动物实验的结果只有在临床研究中得到证实才具有实际意义。功能性研究（如持续视近引起的暂时性近视等）、光学指标分析、生化检测、病理学研究（包括超微结构、免疫组化、分子病理学等手段）等将是近视研究的主要方向⑹。流行病学调查证实，近视的发生与近用眼工作有关。近眼工作量大的，近视发病率较高［7,8,9］。在调整家族史后这一现象仍然存在［7,9］。群体调查中发现,教育程度高的近视患病率较高，可能与近眼工作量大有关［10，11］。高收入者近视患病率高则可能因其收入与教育程度有关所致［10，11］。城乡儿童近视患病率的差别也可能是与城市近眼工作量较大有关g。联合国健康组织安排人员在我国、智利与尼泊尔进行了人群普查。发现北京一个区居民的近视患病率从5岁到15岁逐年增高，其增幅超过智利，更远超过尼泊尔［13］。追访2年证实这一趋势仍存在［14］。近年亚洲黄种人（我国、日本和新加坡等国人）的近视患病率不断上升，日本和新加坡成年人群的近视患病率都超过欧美人群［10,11］。相反，欧美的近视患病率仍保持较稳定的状态［15］。目前绝大部分学者都接受了近视的发生与遗传和环境均有关系的观点［16］。对遗传方式也多认为是多基因遗传（polygeneic），即每组基因作用均为微效和累积问。近年西方国家根据双生子研究或家族聚集分析计算出的近视遗传指数较高但也仍承认环境因素的作用，尤其是在东方国家［16］。21世纪在本领域内的工作主要是验证了20世纪观察到的现象。对新的未知的环境因素很少探索⑹。上世纪动物实验研究证实了环境因素在近视发生中起作用，重视了由视网膜信号主导的致近视变化，发现了很多影响近视发生发展的生化物质，有力地推动了近视发病机制的研究。但在将其结果应用于临床时，研究者对人类与实验动物的物种差异（尤其是鸡与哺乳类的差异）和年龄差异（实验动物多为幼年动物，人类近视高发年龄为青少年期）认识不足;对两类本质不同的近视的差异理解不足（形觉剥夺性近视在人类极为罕见，仅偶见于个别幼年高度睑下垂及屈光介质混浊者;绝大部分人类近视较接近于离焦性近视），也导致了一些错误认识。过去，在近视发生机制研究中由于观察到切断视神经、破坏Edinger-Westphal核、切断睫状神经和脉络膜神经后鸡的形觉剥夺性近视仍能发生的现象因而否定调节在近视发生中所起的作用。但实际上：⑴多数人类近视为离焦性近视。切断实验动物的视神经对离焦性近视有抑制作用，说明中枢在近视发生中的重要性。⑵破坏Edinger-Westphal核后实验动物近视仍能发生，只是提示调节不是近视发生的惟一机制，不等于说明正常情况下调节在近视发生中不起作用。切断睫状神经和脉络膜神经后，鸡的形觉剥夺性近视虽仍能发生，但近视屈光度明显降低,提示传出神经在近视发生中仍是起作用的［16］。近年在实验动物中发现，调节对双视觉平面引起的屈光变化起作用",并在临床研究中发现持续视近引起的暂时性近视*〜21］,这些现象都重新唤起了研究者对调节机制的重视。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。早发性近视（EOM）是最常见的近视类型，大约在5〜15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。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。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。Zadnik等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。由于在LOM中近视发展与视近环境密切相关，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，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。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。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。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。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。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，而有些研究则认为两者之间没有明显的区别。Gilinartin和Bullimore的单项研究强调了研究结果的多样性。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。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。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,Woung和Strang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。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。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）XADF,这里的K是调节刺激/反应函数的坡度，△DF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，Digion和Miller和Jiang和White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。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。McBrien和Millodot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。有可能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，在近距工作条件下，它将是引发调节滞后的先兆［2幻资料表明，早在上世纪60年代，就有研究提示，近距阅读时减少近视度或增加远视度，可有效预防近视发生或减缓近视进展，但过去的研究资料存在一些设计上的缺陷，如合理的对照组设计、充分的纵向性观测、规范和统一的检测手段或检测器械的标准化问题等，目前尚无确凿的资料证明这一方法能预防近视发生或减缓近视进展，但作为能放松近距阅读调节，基于近视发生、发展的“调节理论”，有进一步研究的价值。临床实践在大量临床实践中，我们针对每一个患者不同的眼位、不同的屈光状态以及不同的注视习惯，采取了不同的补偿措施。在原有的眼镜之上增加一个近用附加镜，显著地改善了近视眼的疲劳症状，对控制近视的进展也收到了良好的效果。首先用于集合过度。正常情况下，由注视点由远向近的过程中，双眼调节增加，同时双眼内转。正确的集合是保持双眼视觉功能正常的前提。集合过度者有较多的症状，如短时间阅读后出现眼部不适、头痛，近距工作偶尔出现视力模糊或复视等。集合过度的特点是远距注视时基本无隐斜，但近距注视时出现内隐斜，AC/A比率增高（通常大于6A）0阅读附加（+1.50Ds）可大幅度改变集合，缓解集合过度导致的症状。同时观察到运用这一附加镜后近视进展较前显著缓解，这一效果最为理想。对于大部分表现为外隐斜的近视眼，采取底向朝鼻侧的三棱镜加+1.50Ds的附加镜，不仅改善了许多近视眼长时间阅读后容易出现的疲劳症状，近视眼的进展也有所改善，但远期效果仍不够理想。在这里，提出怀疑，隐性外斜视是近视眼的结果还是原因？三棱镜对于外隐斜可能只是一种将就措施，去除之后的影响不得不考虑。远期效果欠佳，考虑有此原因。近视内隐斜时，配戴普通的负球镜，虽然改善了每只眼睛的屈光状态，在视网膜上形成了清晰的成像，但同时也增加了近距离阅读时的调节作用，这种调节作用也会增加集合。对于内隐斜，即使没有这些增加集合的作用，也会出现近距离持续注视时的过度集合，戴镜后这种过度集合将会更为突出。过度集合将导致视网膜成像在传入视中枢后改变原有的对应关系，在视中枢因双眼成像的相互干扰而形成模糊像。人眼对这种中枢原因所致的视觉质量下降与视网膜成像不清晰无法区别，习惯性地通过增加调节试图获得改变。但调节再一次增加了集合，这种循环逐渐加强，不仅造成视疲劳，近视眼的发展也顺理成章。通过下力+1.50Ds的渐进光镜或+1.50Ds的近用附加镜减少近距离调节，打断了这一循环，症状缓解，近视发展减缓。实践中已经被证实，理论上仍须探究。对于近视外隐斜，值得思考的是外隐斜与近视的因果关系问题。近视眼在视近时不需要使用调节，调节放松后，集合冲动不足可能诱发外斜；出现外隐斜后，视中枢的融像要求增加了集合冲动，同是也会增加调节的冲动，近视可能还会发展，这可能正是近视眼发展的主要途径。近视眼30%〜80%的存在不同程度的外隐斜，单独用缓解调节的办法，使集合冲动更少，反而使外隐斜加重。用缓解调节加帮助集合的办法，也就是正球镜加底向朝鼻侧的三棱镜，可缓解症状，有些还可近期提高裸眼视力，但远期效果不够理想，可能与无法彻底改善眼位有关。远注视加集合训练，是上世纪70年代前苏联的一项伟大尝试，对近视眼发展起到有效的干预（5年后高度近视的发生率与对照组相差20多倍），当时对此结果的认识是这一训练可以放松调节，随着后来对调节在近视眼发生发展中作用的否定，其理论基础也曾受到质疑，究竟这种训练是通过什么途径起到控制作用的呢？其作用机制仍无定论，考虑多与增加了双眼协调功能有关。但对存在内隐斜的近视患者，再采取这种训练显然说不过去。契机一次偶然的尝试，让我们想到了三棱镜的另一个作用。这是在对一位阅读后出现视疲劳的患者试近用镜时，其主诉是戴镜后需要将书本抬高一些，才看得舒服。随即在他的试镜架上加了一副底向朝下的三棱镜，视疲劳得以缓解，照此配镜后一直反应良好。由此我们想到了近视不断发展的患者，也用底向朝下的三棱镜是不是对近视眼的发展能够起到一定的控制作用呢？理论分析当坐在桌前看书写字时，除了低头动作之外，眼球下转将是必不可少的辅助动作，如图1。人类自从开始阅读，这一动作便随之出现。匪白于眼轴的平面图1对于下方注视时出现视疲劳，考虑有一下三种因素：第一，眼睑的压迫作用。人眼在水平注视时，角膜光学中心受到的压力上下均衡。下方注视时，由于下睑对角膜的压力，使下方角膜变形，增加了这一区域的屈光力。这种改变有利于减小调节。一个浅显例子：时常看到有些老年人不带花镜在看细小东西时，抬头朝下看，也能解决一部分问题，这正是利用了下方局部曲率增加这一规律。但这种现象出现时，又有可能制造另一个难以解决的问题，这就是像差。可能表现为一种上凹下凸的高阶像差，长时间处在这种环境下阅读，视疲劳肯定会出现，一个不清晰的成像更可能造成近视度不断增加。循规散光当然也与此有关。第二，双眼下直肌及内直肌的影响。双眼向下方注视时，下直肌除了下转之外还有内收作用。下转时内直肌同时参与，内直肌的冲动与调节的冲动相匹配，无疑会影响调节。眼外肌及眼内肌的过度使用，正是视疲劳发生的基础；同时，内收动作也为内隐斜患者在看近时出现微小斜视制造了机会。当微小斜视出现时，双眼视功能受到影响，双眼同时注视的目标，在视中枢的成像产生模糊。参与调节的神经核可能会发出异常冲动，再一次加重微小斜视。这也可能是存在内隐斜的近视，度数进展较快的原因。由此看来，阅读附加镜更适合伴有隐性内斜视的近视眼使用。第三，注视方向偏离视轴后产生的慧差。当人眼在注视下方物体时，还可能利用视轴的偏向来辅助。多焦人工晶体，正是利用了视轴可以改变这一特性。长时间保持眼球下转时，这一辅助作用的出现，可能带来人眼光学性能的改变。当一组光学透镜的光轴发生偏离时慧差便随之出现。几乎所有的像差都可能导致视网膜上的成像清晰度发生改变。这种无法通过调节解决的成像清晰度下降，不仅仅会引起视疲劳，也与眼睑压迫的作用一样是近视度增加的诱因。如何如何解决眼球下转带来的这一系列问题呢？唯一的考虑是不让眼球过分下转。用什么方法可以让这些阅读者既不用眼球过分下转，又可以顺利阅读呢？三棱镜为我们提供了一个很好的帮手。如图2：图2在不加三棱镜的情况下，如图1，上方眼球，再需要下转，就可能出现上述三种情况。如果加上一个底向朝下的三棱镜，不用过分下转，就有可能实现向下注视。这位需要将读物抬高才觉得舒服的患者，为我们首先证实了这一点。视疲劳在临床上较为多见，引起视疲劳的诱因同时也是导致近视发展的因素。视网膜上不清晰的成像可以导致调节滞后、调节紊乱等现象，这些现象导致近视加深的机制已经明确。