色光调控对近视发生发展的影响及主要机制研究

我国青少年近视发病率逐年递增，寻找有效可行的干预手段以预防和延缓青少年学生近视发生发展，十分迫切和重要。经过已结题的国家自然科学基金重点项目研究，我们在动物实验和人群调查中发现不同波长光对眼屈光发育的作用不同，由此创立了色光调控屈光发育的新理论。为进一步将理论创新性的应用于临床近视早期干预，本研究提出改变视觉物体光色的方法，探讨其对近视发生发展的作用，并在人眼上进一步研究无法在动物模型上证实的机制。本研究以青少年近距工作为干预对象，改变读写材料的光色（蓝字黄底），与常规的黑字白底作对照，在江苏省三个学校进行前瞻性多中心临床研究，观察屈光度、眼轴长度等屈光参数，以评价屈光发育状态；测量调节反应及调节系统准确性、视锥细胞光谱敏感性，以阐释色光作用的机制；同时测量视网膜周边屈光度等指标以评价其他因素的影响。推测减小调节滞后量和增强蓝黄颜色通道信号是色光调控近视发生发展的主要作用机制。

对近视发生发展机制的研究中，光环境的光强、光色或光照时间等因素越来越受到关注。在动物眼上的研究发现色像差在眼正视化中起作用，其机制可能与单个焦平面上不同视锥细胞色觉对比提供视网膜离焦信号有关。在实际生活中，阅读书本是青少年近距离工作的主要形式之一，近距离工作时由于调节滞后存在远视离焦是导致近视的一个重要机制。近距离工作时，即在远视离焦的状态下，短波长光成分在视网膜上聚焦更准确，这为此项研究提供了依据。选择短波长色光成分作为视觉刺激，可能对屈光发育产生影响。.本研究纳入的研究对象是江苏省镇江市京口区9所小学的共205名小学一年级学生（平均年龄6.70±0.48岁）。实验组（n=138）使用蓝字黄底课本以及蓝色实验用笔配合黄色纸张作业本，对照组(n=67)使用常规课本及黑色笔配合白色纸张作业本。颜色的设定依据是蓝色波长对应视网膜S cone的光敏感峰值，黄色为其补色。黄色主波长为568nm, 蓝色主波长为477nm。检查内容包括主观量表调查，睫状肌麻痹验光，眼轴长度，角膜曲率，周边屈光度，调节刺激反应，色觉检查等。主要评价指标为等效球镜变化量，眼轴变化量，近视发病率。两组基线情况无显著差异。随访三年，实验组每天使用实验课本的时间为4.8±0.6小时，对照组为5.0±0.8小时(P=0.226)。一年时，实验组屈光度变化为-0.52±0.42 D，对照组为-0.75±0.52 D (P=0.002)，实验组眼轴长度增加0.37±0.28 mm，对照组眼轴增长0.40±0.22 mm (P=0.016)；两年时，实验组屈光度变化为-0.93±0.64 D，对照组为-1.27±0.63 D (P=0.000)，实验组眼轴长度增加0.48±0.28 mm，对照组眼轴增长0.53±0.22 mm (P=0.006)；三年时，实验组屈光度变化为-1.57±0.62 D，对照组为-1.79±0.52 D (P=0.001)，实验组眼轴长度增加0.60±0.30 mm，对照组眼轴增长0.71±0.25 mm (P=0.002)。三年时，实验组近视发病率为17.6%，对照组为22.4% (P=0.010)。结果表明镇江6岁学龄儿童使用蓝黄色课本可延缓近视进展。本研究首次报道改变课本光谱成分对延缓近视化趋势的作用，可能提供一种预防近视发生发展的方法，在近视的群体防控中具有意义。