科室: 眼科 副主任醫師 蔡巖

稜鏡在隱內斜近視眼控制中的應用――閱讀附加鏡研究解放軍474醫院眼科蔡巖

第四軍醫大學西京醫院眼科 徐淵

0.引言

近視,一種與人類文明同步的現象,給人們帶來諸多不便。近視眼也是人類適應自然的產物,低度近視在許多方面還有些正視眼無法比擬的優勢,如老視後近用眼時的方便程度。度數一直穩定的近視,戴一副眼鏡也無大礙。但是,近視度的持續增加,使許多人在不經意間出現了許多併發症。這些併發症導致低視力及盲的人數,在我國僅次於青光眼和白內障。隨著我國近視眼發病率不斷增長,以及這批近視眼人群年齡的不斷增大,其併發症造成永久性視力損害的人數可能會急劇增加,有可能成為視力的第一殺手。近視眼度數增加,除了頻繁更換眼鏡的費用之外,對配鏡的要求也會越來越高,各種手術的難度也越來越大,其社會負擔可想而知。有效控制近視眼的發展已成為廣大近視眼患者以及許多患兒家長迫切的期盼,也是眼視光醫師不可推卸的責任。為此,我們在這方面作了一些嘗試,利用三稜鏡的折射作用,以及正球鏡放鬆調節的作用,設計出一種閱讀附加鏡,對存在內隱斜的近視眼患者起到了較好的控制作用。研究結果如下:

1.文獻回顧

20 世紀60 年代根據對學生近視調節的研究,提出的調節緊張假說,認為視近時過重的近眼工作可造成調節疲勞,睫狀肌喪失靈活性,視遠時不能充分鬆弛,因此出現假性近視;並注意到近視在持續近用眼工作後會出現暫時性遠點移近,即近視度數加重[1] 。近年國際上對此種現象進行了較多研究,證實了持續近眼工作後會出現暫時性近視。如Ciuffreda (1998 年) 發現近視在持續近眼工作(相當5 D 調節負荷) 10 min 後可引起- 0.35 D 的近視眼,持續1~2 min 後逐漸消失。正視眼則無此種現象[2] 。本世紀以來的報道證實了這一發現。如Vera-Diaz(2002 年) 報道使用4 D 調節力10 min 引起的暫時性近視,在進行性近視中超過靜止性近視,更超過正視[3] 。Ciuffreda(2002 年) 發現連續閱讀4 h ,在近視中也能引起暫時性屈光向近視轉化的趨勢, 在遠視中則無此現象[4] 。Wolffsohn(2003 年) 發現在近視眼多發的黃種人中, 這一現象較明顯[5] 。本現象在進行性近視眼和遲發性近視眼中比靜止性近視眼和早發性近視眼(可能遺傳因素較重要) 更為明顯。這項研究是證明調節因素可誘發人類近視眼的直接證據,也提示有些個體對調節負荷可能較敏感,即易於發生近視眼。

近30 年來近視的研究偏重於動物實驗研究,臨床研究沒有得到應有的重視,且在一定程度上忽視了實驗動物與人類的差異,將動物實驗得到的結果不加分析地搬用於臨床。但事實上動物實驗的結果只有在臨床研究中得到證實才具有實際意義。功能性研究(如持續視近引起的暫時性近視等) 、光學指標分析、生化檢測、病理學研究(包括超微結構、免疫組化、分子病理學等手段) 等將是近視研究的主要方向[6]。

流行病學調查證實,近視的發生與近用眼工作有關。近眼工作量大的,近視發病率較高[7,8,9] 。在調整家族史後這一現象仍然存在[7,9] 。群體調查中發現,教育程度高的近視患病率較高,可能與近眼工作量大有關[10,11] 。高收入者近視患病率高則可能因其收入與教育程度有關所致[10,11] 。城鄉兒童近視患病率的差別也可能是與城市近眼工作量較大有關[12] 。聯合國健康組織安排人員在我國、智利與尼泊爾進行了人群普查。發現北京一個區居民的近視患病率從5 歲到15 歲逐年增高,其增幅超過智利,更遠超過尼泊爾[13] 。追訪2 年證實這一趨勢仍存在[14] 。近年亞洲黃種人(我國、日本和新加坡等國人) 的近視患病率不斷上升,日本和新加坡成年人群的近視患病率都超過歐美人群[10,11]  。相反,歐美的近視患病率仍保持較穩定的狀態[15] 。目前絕大部分學者都接受了近視的發生與遺傳和環境均有關係的觀點[16] 。對遺傳方式也多認為是多基因遺傳(polygeneic) ,即每組基因作用均為微效和累積[16] 。近年西方國家根據雙生子研究或家族聚集分析計算出的近視遺傳指數較高,但也仍承認環境因素的作用,尤其是在東方國家[16] 。21 世紀在本領域內的工作主要是驗證了20 世紀觀察到的現象。對新的未知的環境因素很少探索[6]。

上世紀動物實驗研究證實了環境因素在近視發生中起作用,重視了由視網膜訊號主導的致近視變化,發現了很多影響近視發生發展的生化物質,有力地推動了近視發病機制的研究。但在將其結果應用於臨床時,研究者對人類與實驗動物的物種差異(尤其是雞與哺乳類的差異) 和年齡差異(實驗動物多為幼年動物,人類近視高發年齡為青少年期) 認識不足;對兩類本質不同的近視的差異理解不足(形覺剝奪性近視在人類極為罕見,僅偶見於個別幼年高度瞼下垂及屈光介質混濁者;絕大部分人類近視較接近於離焦性近視) ,也導致了一些錯誤認識。過去,在近視發生機制研究中由於觀察到切斷視神經、破壞Edinger-Westphal 核、切斷睫狀神經和脈絡膜神經後雞的形覺剝奪性近視仍能發生的現象,因而否定調節在近視發生中所起的作用。但實際上: ⑴多數人類近視為離焦性近視。切斷實驗動物的視神經對離焦性近視有抑制作用,說明中樞在近視發生中的重要性。⑵破壞Edinger-Westphal 核後實驗動物近視仍能發生,只是提示調節不是近視發生的惟一機制,不等於說明正常情況下調節在近視發生中不起作用。切斷睫狀神經和脈絡膜神經後,雞的形覺剝奪性近視雖仍能發生,但近視屈光度明顯降低,提示傳出神經在近視發生中仍是起作用的[16]  。近年在實驗動物中發現,調節對雙視覺平面引起的屈光變化起作用[17] ,並在臨床研究中發現持續視近引起的暫時性近視[18~21] ,這些現象都重新喚起了研究者對調節機制的重視。

最近的一個近視分類系統是根據與年齡相關的近視發病率和始發年齡來分類的。早發性近視(EOM)是最常見的近視型別,大約在6~15歲發病,一旦發生,近視的度數便持續增進直到接近20歲才穩定。17歲以後發病被稱為遲發性近視(LOM),這種型別的近視大多數發展的速度不快,平均近視度數變化也不如EOM那麼明顯。EOM與LOM的分界是根據兒童近視多在十六七歲時停止發展,此時身體的總體發育亦已基本停止。

持續的近距工作引起的近視有兩種型別:暫時性近視和永久性近視。暫時性近視是遠點暫時移近導致屈光狀態類似近視,而通過睫狀肌麻痺檢查則將發現真實屈光狀態是遠視或正視。對永久性近視的許多研究證明其與近距工作密切相關。Zadnik等認為在預測屈光不正的最佳模型時不僅要考慮其父母的屈光不正病史, 還要考慮兒童本人的近距工作情況。 而研究大學生和從事近距工作人員的近視問題也是非常有意義的,因為這類研究揭示了大量近距工作與成人近視的發展直接相關。 由於在LOM中近視發展與視近環境密切相關,因此對近距工作引起近視的人員研究可為調查導致近視發展的眼部成份和眼動機制提供可能。由於近距工作包括調節和輻輳量的增強,因此,研究調節和輻輳及整個眼動系統在近視發展中的作用就尤為重要且合乎邏輯。

調節和輻輳是眼動系統近距工作機制中的基本要素,它們兩者結合產生了雙眼狀態下單視清晰像。基於Westheimer的開拓性研究,反饋控制理論被用來製作模型,這些模型描述了調節和輻輳系統的靜態和動態反應。所有模型的基本特點是:由模糊成像啟動的調節和由侈開啟動的輻輳是通過兩個負反饋環控制的,兩者之間的相互作用由控制輸出的兩個反饋交叉來代表。這樣,調節控制就能引發輻輳反應(調節性輻輳或AC),相反,輻輳控制也能引發調節反應(輻輳性調節或CA)。分別用AC/A或CA/C代表AC或CA的獲得。無論調節系統或輻輳系統都可以通過開啟反饋環而進行分離,例如:遮蓋一眼可以開啟輻輳反饋環,或使用針孔瞳孔開啟調節反饋環。在開環的輻輳狀態下可以根據調節的刺激/反應功能的幅度來估測調節輻輳控制(ACG),根據開環調節狀態下注視侈開曲線來估測輻輳系統的控制(VCG);而在暗處測量的調節和輻輳就是生理靜息狀態。

近距工作引起的暫時性近視被認為是持續近距用眼後遠點的暫時性移近。這種近視被認為是屈光不正的第一階段。與真正的近視不同,假性近視是一種暫時性的近視,此時,遠點持續地變近,在未經睫狀肌麻痺下檢查時假性近視是一種近視性的屈光不正。但是,假性近視是可逆的,因為在睫狀肌麻痺後檢查時假性近視的屈光是正視狀態,這表明暫時性近視是由調節痙攣或睫狀肌痙攣所致。

近距工作導致的暫時性近視已在實驗室中被廣泛研究。自1960~1970年以來暗焦點是調節靜息的標誌被確認後,初步提出推測眼動/眼部成份的方法:一個人如果暗焦點太遠(低屈光度),在近距工作時將比暗焦點近的人付出更多的眼動力量來對近視標進行聚焦。但是同類研究也有不同結果, 有些研究發現LOM的暗焦點明顯比正視眼的遠,而有些研究則認為兩者之間沒有明顯的區別。Gilinartin和Bullimore的單項研究強調了研究結果的多樣性。在他們的研究中,正視眼組和遲發性近視組的暗焦點值是一樣的,結果似乎是這樣:雖然某個體的暗焦點是相對穩定的,但是向內近距工作會引起暗焦點的向內移位,至近距工作停止一段時間後該移位仍持續一段時間,這種移位被稱為調節性適應或調節性滯後。由於調節性滯後指的是睫狀肌長時間的張力持續增加,可以想象這種滯後與近距工作引發近視有關。但是,各屈光組之間的調節性適應的研究也有不同結果。McBrien和Millodot,Woung和Strang等報道,遲發性近視組比其他型別屈光組表現出更大的調節性適應,但是其他研究並沒有發現正視眼組與遲發性近視眼組之間的差別。雖然所有的這些研究都是設計用來鑑別各屈光組暗焦點的差別,但是由於這些研究都是橫向性或回顧性的,所以,無法確定從這些物件中觀察到的暗焦點的差別是近視發生的原因,還是近視所產生的結果。以下段落中所引用的各屈光組之間的眼動引數差別比較也同樣存在上述問題,Jiang進行了一項縱向研究,發現LOM的暗焦點值比正視眼低。但是,當一個人近視發展為永久性近視之後,這低暗焦點被改變了。而正視者,且暗焦點值高者,反而有發展為近視的危險性。很明顯,遠暗焦點是調節痙攣或滯後的證據,並會導致近視的發展。

由於長時間的近距工作會引起暗焦點的近移,它對調節刺激/反應函式的作用曾是研究熱點。Pigion和Miller報道:在20名正視眼的青年中,不管他們視近(3.3D)或視遠(0.16D),適應前與適應後的調節反應不存在明顯的差別。 Ebenholtz和Zander對17名正視眼青年進行了持續視近後遠點與近點的測量,發現近點移近而遠點無明顯變化。Ehrlich發現,經調節性適應後,視遠時調節性反應變近,但他沒測量其它調節需求下的反應情況,他的實驗物件為15名屈光為+1D~-5D的受試者。Owens 和Wolf-kelly將28名大學生作為測量物件,測量了適應前後在0D~4D之間的4個目標距離上的調節值,他們的屈光值未見報道,適應後調節反應平均移近0.35D。Jiang和White使用Hung 和Semmlow的靜態模型預測:適應後的調節反應變化應為(1-K)×ΔDF,這裡的K是調節刺激/反應函式的坡度,ΔDF是適應後暗焦點的移動幅度。他們以正視眼和LOM為物件得出的實驗資料是與上述方程式計算結果一致。另外,Owens和Wolf-kelly, Digion和Miller和Jiang和White的研究結果的差別也可以由這條方程式來解釋。這些研究中調節刺激/反應函式坡度的不同決定了暗焦點移近對調節反應的不同影響。在照明條件差或低對比度的環境中持久用眼被認為是一種促使近視發展的環境因素。我們知道在這些環境下調節刺激/反應坡度較低,因此暗焦點移近確實有助於減少近視標導致的調節滯後,但是正如以前的研究所示,暗焦點的持續近移最終將通過改變屈光不正而影響眼動力系統。  McBrien 和Millodot記錄了正視組和LOM組持續近距工作後的暗焦點回退過程,他們無法確定正視組的回退速率是因為這些物件在近距工作後的暗焦點幾乎無變化,而LOM組在近距工作後有明顯的暗焦點移近現象,在近距工作結束後的15分鐘內暗焦點無明顯的回退過程。Rosenfield和Gilmartin發現對近距視標(3D)注視相對短時期(15、30、45秒)後正視組和LOM組無明顯區別,但是,Gilmartin和Bullimore報告了對同樣的近距視標註視20分鐘後LOM組的暗焦點回退率明顯比正視組要低,如果將近距視標提高到5D,這種差別更明顯,Strang等也表明LOM組適應後暗焦點回退較慢。總之,這些研究都說明當持續近距工作後或在需要高調節的情況下,LOM組調節適應後的暗焦點回退時間常數比正視組的長。有可能LOM組迷走神經對睫狀肌的抑制作用較正視組弱。如果這種現象在近視出現前就存在,在近距工作條件下,它將是引發調節滯後的先兆[22]。

資料表明,早在上世紀60年代,就有研究提示,近距閱讀時減少近視度或增加遠視度,可有效預防近視發生或減緩近視進展,但過去的研究資料存在一些設計上的缺陷,如合理的對照組設計、充分的縱向性觀測、規範和統一的檢測手段或檢測器械的標準化問題等,目前尚無確鑿的資料證明這一方法能預防近視發生或減緩近視進展,但作為能放鬆近距閱讀調節,基於近視發生、發展的“調節理論”,有進一步研究的價值。

2.臨床實踐

在大量臨床實踐中,我們針對每一個患者不同的眼位、不同的屈光狀態以及不同的注視習慣,採取了不同的補償措施。在原有的眼鏡之上增加一個近用附加鏡,顯著地改善了近視眼的疲勞症狀,對控制近視的進展也收到了良好的效果。

首先用於集合過度。正常情況下,由注視點由遠向近的過程中,雙眼調節增加,同時雙眼內轉。正確的集合是保持雙眼視覺功能正常的前提。集合過度者有較多的症狀,如短時間閱讀後出現眼部不適、頭痛,近距工作偶爾出現視力模糊或複視等。集合過度的特點是遠距注視時基本無隱斜,但近距注視時出現內隱斜,AC/A比率增高(通常大於6△)。閱讀附加(+1.50Ds)可大幅度改變集合,緩解集合過度導致的症狀。同時觀察到運用這一附加鏡後近視進展較前顯著緩解,這一效果最為理想。

對於大部分表現為外隱斜的近視眼,採取底向朝鼻側的三稜鏡加+1.50Ds的附加鏡,不僅改善了許多近視眼長時間閱讀後容易出現的疲勞症狀,近視眼的進展也有所改善,但遠期效果仍不夠理想。在這裡,提出懷疑,隱性外斜視是近視眼的結果還是原因?三稜鏡對於外隱斜可能只是一種將就措施,去除之後的影響不得不考慮。遠期效果欠佳,考慮有此原因。

近視內隱斜時,配戴普通的負球鏡,雖然改善了每隻眼睛的屈光狀態,在視網膜上形成了清晰的成像,但同時也增加了近距離閱讀時的調節作用,這種調節作用也會增加集合。對於內隱斜,即使沒有這些增加集合的作用,也會出現近距離持續注視時的過度集合,戴鏡後這種過度集合將會更為突出。過度集合將導致視網膜成像在傳入視中樞後改變原有的對應關係,在視中樞因雙眼成像的相互干擾而形成模糊像。人眼對這種中樞原因所致的視覺質量下降與視網膜成像不清晰無法區別,習慣性地通過增加調節試圖獲得改變。但調節再一次增加了集合,這種迴圈逐漸加強,不僅造成視疲勞,近視眼的發展也順理成章。通過下加+1.50Ds的漸進光鏡或+1.50Ds的近用附加鏡減少近距離調節,打斷了這一迴圈,症狀緩解,近視發展減緩。實踐中已經被證實,理論上仍須探究。

對於近視外隱斜,值得思考的是外隱斜與近視的因果關係問題。近視眼在視近時不需要使用調節,調節放鬆後,集合衝動不足可能誘發外斜;出現外隱斜後,視中樞的融像要求增加了集合衝動,同是也會增加調節的衝動,近視可能還會發展,這可能正是近視眼發展的主要途徑。近視眼30%~80%的存在不同程度的外隱斜,單獨用緩解調節的辦法,使集合衝動更少,反而使外隱斜加重。用緩解調節加幫助集合的辦法,也就是正球鏡加底向朝鼻側的三稜鏡,可緩解症狀,有些還可近期提高裸眼視力,但遠期效果不夠理想,可能與無法徹底改善眼位有關。

遠注視加集合訓練,是上世紀70年代前蘇聯的一項偉大嘗試,對近視眼發展起到有效的干預(5年後高度近視的發生率與對照組相差20多倍),當時對此結果的認識是這一訓練可以放鬆調節,隨著後來對調節在近視眼發生發展中作用的否定,其理論基礎也曾受到質疑,究竟這種訓練是通過什麼途徑起到控制作用的呢?其作用機制仍無定論,考慮多與增加了雙眼協調功能有關。但對存在內隱斜的近視患者,再採取這種訓練顯然說不過去。

3.契機

一次偶然的嘗試,讓我們想到了三稜鏡的另一個作用。這是在對一位閱讀後出現視疲勞的患者試近用鏡時,其主訴是戴鏡後需要將書本抬高一些,才看得舒服。隨即在他的試鏡架上加了一副底向朝下的三稜鏡,視疲勞得以緩解,照此配鏡後一直反應良好。由此我們想到了近視不斷髮展的患者,也用底向朝下的三稜鏡是不是對近視眼的發展能夠起到一定的控制作用呢?

4.理論分析

當坐在桌前看書寫字時,除了低頭動作之外,眼球下轉將是必不可少的輔助動作,如圖1。人類自從開始閱讀,這一動作便隨之出現。

 

圖1

對於下方注視時出現視疲勞,考慮有一下三種因素:

第一,眼瞼的壓迫作用。

人眼在水平注視時,角膜光學中心受到的壓力上下均衡。下方注視時,由於下瞼對角膜的壓力,使下方角膜變形,增加了這一區域的屈光力。這種改變有利於減小調節。一個淺顯例子:時常看到有些老年人不帶花鏡在看細小東西時,抬頭朝下看,也能解決一部分問題,這正是利用了下方局部曲率增加這一規律。但這種現象出現時,又有可能製造另一個難以解決的問題,這就是像差。可能表現為一種上凹下凸的高階像差,長時間處在這種環境下閱讀,視疲勞肯定會出現,一個不清晰的成像更可能造成近視度不斷增加。循規散光當然也與此有關。

第二,雙眼下直肌及內直肌的影響。

雙眼向下方注視時,下直肌除了下轉之外還有內收作用。下轉時內直肌同時參與,內直肌的衝動與調節的衝動相匹配,無疑會影響調節。眼外肌及眼內肌的過度使用,正是視疲勞發生的基礎;同時,內收動作也為內隱斜患者在看近時出現微小斜視製造了機會。當微小斜視出現時,雙眼視功能受到影響,雙眼同時注視的目標,在視中樞的成像產生模糊。參與調節的神經核可能會發出異常衝動,再一次加重微小斜視。這也可能是存在內隱斜的近視,度數進展較快的原因。由此看來,閱讀附加鏡更適合伴有隱性內斜視的近視眼使用。

第三,注視方向偏離視軸後產生的慧差。

當人眼在注視下方物體時,還可能利用視軸的偏向來輔助。多焦人工晶體,正是利用了視軸可以改變這一特性。長時間保持眼球下轉時,這一輔助作用的出現,可能帶來人眼光學效能的改變。當一組光學透鏡的光軸發生偏離時慧差便隨之出現。幾乎所有的像差都可能導致視網膜上的成像清晰度發生改變。這種無法通過調節解決的成像清晰度下降,不僅僅會引起視疲勞,也與眼瞼壓迫的作用一樣是近視度增加的誘因。

如何如何解決眼球下轉帶來的這一系列問題呢?唯一的考慮是不讓眼球過分下轉。用什麼方法可以讓這些閱讀者既不用眼球過分下轉,又可以順利閱讀呢?三稜鏡為我們提供了一個很好的幫手。

如圖2:


                圖2

在不加三稜鏡的情況下,如圖1,上方眼球,再需要下轉,就可能出現上述三種情況。如果加上一個底向朝下的三稜鏡,不用過分下轉,就有可能實現向下注視。這位需要將讀物抬高才覺得舒服的患者,為我們首先證實了這一點。

視疲勞在臨床上較為多見,引起視疲勞的誘因同時也是導致近視發展的因素。視網膜上不清晰的成像可以導致調節滯後、調節紊亂等現象,這些現象導致近視加深的機制已經明確。我們一直困惑,是近視進展導致了視疲勞,還是視疲勞導致了近視進展,還是兩者同源。如果是兩者同源,解決了視疲勞,也就可能解決近視眼的不斷進展。為此,我們作了如下設計。

5.閱讀附加鏡設計

給一個眼鏡的下半部分加半副眼鏡,用於閱讀。當看近時將這半副鏡片加上。在課堂,用上半部看遠,用下半部看近。長戴的眼鏡橫樑上配有磁吸裝置。可拆卸的半幅眼鏡橫樑上同樣裝有磁吸裝置。可拆卸的半幅眼鏡上裝有球鏡與稜鏡組合的鏡片,球鏡的度數為+1.50Ds~+2.00Ds,稜鏡的度數為4△~5△,稜鏡底向朝下90°[24]。如圖3:


圖3

6.閱讀附加鏡的使用

 通過眼科檢查,篩選伴有隱內斜的近視患者,選擇配戴閱讀附加鏡。利用可拆卸半幅鏡片,在看近時用下方兩層鏡片。課堂上看黑板時用上方留出的部分原有鏡片。離開課桌時可以卸掉這半幅附加成分,不至於因長時間戴一個暫時用不著的度數而導致眼球的異常改變。實踐證實,這一方案解決了漸變多焦鏡造成不規則散光加重,最佳矯正視力下降等問題。

7.閱讀附加鏡效果

我們曾觀察伴有內隱斜的近視50例,相繼使用降-1.50Ds的近用眼鏡、學生漸變多焦鏡以及閱讀附加鏡等方法的驗配。隨訪最短4個月,最長時間5年。結果:近視眼內隱斜患者帶普通眼鏡後近視度增加較快。降-1.50Ds近用和學生漸進光鏡次之,戴閱讀附加鏡後近視度增加幅度最小,均有顯著差異,短期內甚至出現近視度下降。曾因戴學生漸變多焦鏡後最佳矯正視力下降的患者,視力要得到回升。與漸變多焦鏡相比,柱鏡增加程度也有顯著差異[25]。

8.展望

在近視眼的發生發展研究中,調節學說經過了數次否定,每一次否定都開闢了新的學說,但也留下了一部分這種因素存在的可能。實踐中看到,每一種不同的誘因,都可能在它特定的條件下產生一個共同的效果――近視加深。如果能夠抓住每一種不同的誘因採取不同的措施,其防控的效果將會更為理想。將隱內斜的近視眼,作為一種特殊的近視型別,在第一次配鏡時就予以解決,不失為近視防控的一條理想途徑。閱讀附加鏡運用了底向朝下的三稜鏡輔助雙眼下轉,配合凸透鏡輔助閱讀,在控制這一型別的近視發展中效果顯著。這也將為近視眼防控的研究開闢一條新的途徑。

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