屈光參差性弱視患兒視力損害與皮層功能的關(guān)系

張丹，胡俊喜，王瑞珠

1.西安普瑞眼科醫(yī)院眼科，陜西 西安 710003；2.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院眼科，河南 新鄉(xiāng) 453100；

3.鄭州普瑞眼科醫(yī)院眼科，河南 鄭州 450000

弱視是指單眼或極少數(shù)雙眼發(fā)生最佳矯正視力下降的情況，是一種視覺發(fā)育異常導(dǎo)致的疾病，根據(jù)臨床表現(xiàn)細分為斜視、屈光不正、屈光參差、形覺剝奪4 種亞型[1-2]。有研究指出，我國新生兒弱視的患病率為0.81%～2.80%，隨著年齡增大發(fā)病率降低，其中屈光參差性弱視占比約30%[3]。弱視的發(fā)病原因主要是兒童在視覺發(fā)育階段受到如屈光不正等因素的干擾，導(dǎo)致視覺細胞缺少有效刺激，或雙眼視覺信息輸入差異，造成視力減退，且經(jīng)矯正無法顯著提高視力，嚴重影響患者生活質(zhì)量[4-5]。目前對弱視的研究深入到神經(jīng)科學(xué)的領(lǐng)域，認為弱視的產(chǎn)生與腦功能相關(guān)，其中功能磁共振成像(fMRI)就是常用的研究手段[6]。本研究分析屈光參差性弱視患兒視力損害與皮層功能的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 將2017 年6 月至2019 年7 月西安普瑞眼科醫(yī)院收治的70 例屈光參差性弱視患兒作為疾病組，選取同期視力檢查正常的70例兒童作為健康組，根據(jù)視力損害程度分為輕度組(0.8≥最佳矯正視力＞0.5，n=18)、中度組(0.5≥最佳矯正視力＞0.1，n=42)、重度組(0.1≥最佳矯正視力，n=10)。疾病組患兒男性42 例，女性28 例；年齡4～13 歲，平均(6.34±0.61)歲。健康組兒童男性40 例，女性30 例；年齡4～13 歲，平均(6.56±0.57)歲。兩組兒童的年齡、性別比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，患兒家屬簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 疾病組納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)單眼弱視；(2)對屈光不正進行矯正后，最佳矯正視力≤0.6；(3)有完整的臨床病歷資料。疾病組排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并其他眼部疾病，如白內(nèi)障等；(2)合并惡性腫瘤；(3)患有血液系統(tǒng)疾病或傳染病等；(4)伴隨肺間質(zhì)疾病或嚴重肝腎功能障礙。健康組兒童均行眼科檢查，未發(fā)現(xiàn)弱視等眼部疾病、體檢資料完整，排除標(biāo)準(zhǔn)同疾病組。

1.3 方法 對疾病組患兒和健康組兒童進行fMRI 檢查。①任務(wù)刺激：參與實驗者取仰臥位，弱視患兒佩戴視力矯正眼鏡，從特制鏡片中觀看電腦屏幕中播放空間頻率為1.0 cycle/degree(c/d)，對比度87%，翻轉(zhuǎn)頻率8 Hz 的黑白方格圖案，屏幕中間為“+”固視點，重復(fù)3 次；對照任務(wù)，突出固視點“+”，刺激圖形直接呈現(xiàn)在受試者眼鏡中；任務(wù)和對照任務(wù)交替進行。②fMRI 檢查：采用GE 1.5T Twin speed infinity with Excite ⅡMRI 全身掃描儀，覆蓋全腦成像，fMRI 采用梯度回波、單次激發(fā)回波成像技術(shù)，TR 2 000 ms，TE 60 ms，翻轉(zhuǎn)角90°，視野24×24 cm，矩陣128×128，層厚5 mm，層間距1 mm，總計22 層，總計掃描180 次，耗時6 min 8 s。③數(shù)據(jù)收集：分別檢查疾病組患兒弱視眼、健康眼數(shù)據(jù)，對應(yīng)健康組兒童的左眼、右眼數(shù)據(jù)。④數(shù)據(jù)分析：選取本科室經(jīng)驗豐富的兩名醫(yī)師，對采集的數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和分析，手動校正圖像后進行標(biāo)準(zhǔn)化空間處理，轉(zhuǎn)換成Talairach 標(biāo)準(zhǔn)模板腦，提高信噪比，最終得到腦部激活范圍、強度。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS19.0 統(tǒng)計學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)，計數(shù)資料比較采用χ2檢驗，計量資料符合正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x-±s)表示，組間兩兩比較采用t檢驗，多組間計量資料比較采用單因素方差分析，視力損害程度與視覺皮層激活強度的相關(guān)性采用Spearman 秩相關(guān)分析。以α=0.05 為檢驗標(biāo)準(zhǔn)，以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 疾病組患兒和健康組兒童視覺皮層激活強度比較 疾病組患兒弱視眼的視覺皮層激活強度低于同組健康眼，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；健康組雙眼視覺皮層激活強度比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。疾病組弱視眼、健康眼對應(yīng)的腦部激活強度均低于健康組的左眼和右眼，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表1。

表1 疾病組患兒和健康組兒童視覺皮層激活強度比較(±s，×103體素)

表1 疾病組患兒和健康組兒童視覺皮層激活強度比較(±s，×103體素)

注：表中弱視眼和健康眼對應(yīng)健康組兒童的左眼和右眼。

組別疾病組健康組t值P值例數(shù)70 70弱視眼3.60±0.38 4.96±0.68 14.607＜0.05健康眼4.85±0.44 5.18±0.73 3.239＜0.05 t值17.989 1.845 P值＜0.05 0.067

2.2 疾病組不同視力損害患兒的視覺皮層激活強度比較 三組患兒弱視眼和健康眼腦部視覺皮層激活強度比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，其中重度組弱視眼和健康眼腦部視覺皮層激活強度低于輕度組和中度組，中度組弱視眼和健康眼腦部視覺皮層激活強度低于輕度組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表2。圖1 顯示疾病組患兒弱視眼腦部激活區(qū)域較健康組更小；圖2 也顯示疾病組患兒健康眼腦部激活區(qū)域較健康組更小。

表2 疾病組不同視力損害患兒視覺皮層激活強度比較(±s，×103體素)

表2 疾病組不同視力損害患兒視覺皮層激活強度比較(±s，×103體素)

注：表中弱視眼和健康眼對應(yīng)健康組兒童的左眼和右眼。

組別輕度組中度組重度組F值P值例數(shù)18 42 10弱視眼4.16±0.49 3.87±0.32a 3.37±0.31ab 14.701＜0.05健康眼5.27±0.66 4.96±0.47a 4.61±0.42ab 5.369 0.007 t值5.729 12.424 7.512 P值＜0.05＜0.05＜0.05

圖1 疾病組弱視眼(健康組左眼)fMRI檢查圖像

圖2 疾病組健康眼(健康組右眼)fMRI檢查圖像

2.3 疾病組患兒視力損害程度與視覺皮層激活強度的相關(guān)性 經(jīng)Spearman秩相關(guān)分析，疾病組患兒視覺皮層激活強度與視力損害程度無相關(guān)性(r=0.144，P=0.285)。

3 討論

既往研究指出，弱視并不是由視網(wǎng)膜病變而導(dǎo)致，而是腦部視覺皮層存在功能缺失進而影響視力的表現(xiàn)[7]。弱視患者腦部皮層的具體病變區(qū)域仍然存在許多爭議，因為大腦皮層的刺激的方式不同，得到的實驗結(jié)果也各不相同[8]。PET、SPECT曾用于腦功能成像，可以探測腦部血流和糖代謝情況；fMRI以血紅蛋白作為內(nèi)源信號，不僅免除了PET檢測中注射跟蹤劑的過程，其成像速度和空間分辨力亦遠高于其他檢測方式，為弱視患者病因的探究以及后續(xù)治療提供思路[9-10]。

趙敬聰?shù)萚11]的研究認為光刺激頻率是影響視覺皮層成像最有效的手段之一，如閃爍白光、黑白棋盤等。本研究利用8 Hz 的黑白棋盤對受試兒童進行刺激，記錄其大腦皮層的活動情況。研究發(fā)現(xiàn)，疾病組雙眼對應(yīng)的腦部激活強度均低于健康組左右眼，疾病組弱視眼視覺皮層活動強度低于健康眼，以上結(jié)果說明與健康組相比，疾病組患兒雙眼對應(yīng)的大腦皮層活動強度均降低，與既往研究結(jié)論相似[11-12]。推測原因是屈光參差性弱視患兒的病因在于高級視皮層區(qū)域的損害，同時影響健康眼。田璐等[13]和王浩然等[14]的研究指出，斜視性、屈光參差性弱視患者在腦部初級、高級視皮層區(qū)域均存在異常，甚至存在紋外皮層的影響；推測影響途徑是通過背側(cè)傳導(dǎo)通路，即V2-V3-V3a/V5/V7進行，但高級和初級皮層之間的連接機制尚未有定論，并不是線性關(guān)系。夏哲人等[15]的研究有指出弱視患者的健康眼的視力會受到一定程度的影響，主要是因為視皮層細胞絕大部分是雙眼性的，所以造成了雙眼細胞受累的表現(xiàn)。

本研究根據(jù)最佳矯正視力，將疾病組患兒分為3組，發(fā)現(xiàn)各組弱視眼和健康眼腦部視覺皮層激活強度比較有差異，其中重度組弱視眼和健康眼腦部視覺皮層激活強度低于輕度組和中度組，中度組弱視眼和健康眼腦部視覺皮層激活強度低于輕度組。以上結(jié)果說明，隨著病情的加重，腦部視覺皮層的活動強度也隨之降低。但是經(jīng)Spearman秩相關(guān)分析，疾病組患兒視覺皮層激活強度與視力損害程度無相關(guān)性(r=0.144，P=0.285)，又提示皮層激活強度與視力損害并非線性相關(guān)，與王琦等[16]的研究結(jié)果一致，推測患兒的年齡可能對皮層激活范圍和強度有一定影響，處于視覺發(fā)育敏感期的兒童(4～6歲)大腦新陳代謝速度快，當(dāng)視覺皮層受到刺激時，會增強fMRI信號，表現(xiàn)為皮層激活范圍增大。所以，在弱視患者的診斷及治療中，應(yīng)加強對腦皮層功能的檢查，以便于更加客觀的評估患者視功能。

綜上所述，屈光參差性弱視患兒的弱視眼和健康眼的腦部視覺皮層活動強度均低于健康組兒童，弱視患兒視覺皮層激活強度與視力損害程度無顯著相關(guān)性。