摘要
近视是一种常见的屈光不正状态，随着科技发展及人们生活方式的改变，近视的患病率急剧上升，逐渐成为全球影响视力健康的最主要原因。而随着近视进展，近视患者常出现豹纹状眼底改变及一系列病理性眼底改变，这些改变所造成的并发症眼病，是全球范围内视力损伤乃至失明的重要原因之一。我国作为近视的大国，近视患病率呈现低龄化、快速进展化的特点。目前，我国有超过半数的儿童及青少年患有近视，其中低龄儿童、小学生、初中生及高中生的近视比例依次增加，且有将近一成的学生患有高度近视，是多种并发症眼病的高危人群。因此，近视防控是事关国计民生的重点工作。 本研究基于人群的电子健康记录，通过分析眼生物测量参数的分布特征、组间差异及相关性，重点选取眼轴长度（Axial Length, AL）和角膜曲率（Corneal Curvature, CC）进行进一步研究，在横断面及纵向两个层面分别探究其与近视、近视的豹纹状眼底改变及近视进展的相关性，并建立相应的近视预测模型，为近视防控提供可靠的数据支撑。 本研究的研究对象包括两个队列，大学生队列（横断面数据，共9485人）及儿童青少年队列（纵向随访数据，共14987人）。对于大学生队列的眼生物测量参数，我们进行了以下分析：首先，通过分组描述和检验各参数组内水平及组间的差异来表示各参数与近视程度的关系、性别分布等的差异，通过方差膨胀因子和条件数来判别并检验各参数间的多重共线性水平；然后，消除共线性干扰，建立多因素有序逻辑回归模型，探究各参数与不同严重程度的豹纹状眼底间的关系；同时，通过比较效应量η²找到对豹纹状眼底具有较高区分度的指标CC，并通过倾向评分和分层分析法校正混杂因素，探究CC与眼底豹纹状眼底改变的真正关联。对于儿童青少年队列的眼生物测量参数，我们进行的分析包括：首先，对各年龄段及不同性别中的近视和高度近视的流行情况进行描述；然后，比较AL和CC在不同近视风险水平、不同性别中的差异；最后，提取电子健康记录中的随访数据如等效球镜（Equivalent Spherical，SE）、AL及CC，使用随机森林模型和支持向量机模型构建近视预测模型，评估并比较其预测效果。 本研究结果显示，在大学生队列中，近视程度与AL和CC均呈正相关。在以豹纹状眼底严重程度为结局的关联分析中发现，当患者的AL更长、CC更小时，豹纹状眼底的严重程度相对更高，且在校正混杂因素影响后，按近视程度进行的分层分析的结果表明，在低度近视组（-3.00Dlt;SE ≤ -0.50D）和中度近视组（-6.00Dlt;SE ≤ -3.00D）中，不同严重程度的豹纹状眼底其组间的CC水平存在显著差异（Plt;0.001，Plt;0.001），而在高度近视组（SE ≤ -6.00 D）中，则无明显差异（P=0.294）存在。而以效应量η² 作为量化指标比较分析的结果进一步表明，CC是仅次于AL和SE的与豹纹状眼底严重程度显著相关的指标，其η² 在低度、中度及高度近视组中分别为0.029、0.019、0.006。其效应量在低度近视组中较大，在中度及高度近视组中则呈现逐级递减的趋势，当到达高度近视时，CC与豹纹状眼底改变的严重程度不存在相关性。本研究结果首次在中国人群中验证了AL及SE与近视豹纹状眼底严重程度的相关性，并发现CC是除AL及SE外，一个新的与豹纹状眼底改变严重程度相关的指标，尤以在中低度近视的人群中为著。 在儿童青少年队列中，本研究结果显示队列成员的屈光状态在6岁前以远视和正视为主，随后进入近视发生发展期，7岁时队列的近视发病率已达40%，至8岁时近视发病率超70%。男性的近视发病率在各个年龄段均低于女性。AL和CC在各年龄段呈现出不同的特征：CC的快速减小发生在5岁前，随后缓慢下降，虽其减小速率在9~12岁略有提升，但减小速率均不及5岁前的水平，而7~11岁则为AL的快速增长期。本研究选取AL、SE及CC为模型参数建立的近视预测模型，其预测效果显示模型对两年内的近视预测拟合优度可达90%以上。此外，我们比较了使用不同参数的模型效果，应用AL以及CC的变化进行预测的模型其效果优于应用SE进行预测的模型。预测方法、特征数量及预测时间间隔相同的情况下，对AL以及CC进行预测的模型R2普遍高于对SE进行预测的模型2个百分点以上。另外，基于模型的时间间隔-预测效果分析，我们的结果指出，于6个月的时间节点进行随访是最具性价比的随访策略。因此，本研究发现在近视发展的过程中，AL与CC是相比于SE更为敏感和有效的指标，间隔6月进行随访更有利于近视的预测。 综上，本研究通过整合、提取、计算和分析大学生队列及儿童青少年队列眼部相关的电子健康记录，在中国人群中验证了AL及SE与近视豹纹状眼底严重程度的相关性，并发现在中低度近视的人群中，CC是一个新的与豹纹状眼底改变严重程度相关的指标；另外，分析比较了AL及CC在生长发育过程中的变化情况；并选取AL与CC为预测指标，建立了性能优于以往以SE为指标的近视预测模型，为近视防控提供参考标准和科学依据。
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