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基于多重线性回归分析预测中小学近视儿童等效球镜的研究

2025-03-19 71 上传者：管理员

摘要：目的研究中小学近视儿童中影响睫状肌麻痹后等效球镜(SE)的主要因素,并建立和验证预测公式,以应对临床中部分儿童难以进行睫状肌麻痹验光的问题｡方法选择在眼科门诊就诊的中小学近视儿童415例,随机分为A组(公式计算组)和B组(验证组),记录基本信息并检查其裸眼视力(UCVA)､眼轴(AL)､平均角膜曲率(Kv)及睫状肌麻痹后的等效球镜(SE)｡在A组中通过UCVA､AL和Kv与SE之间的相关性分析,运用多重线性回归推导预测公式,并对其效能在B组中进行验证｡结果研究纳入的415名近视儿童(830眼),男生212例,女生203例,年龄分布为中小学,平均SE为(-2.40±1.40)D,平均UCVA为(0.46±0.26),平均眼轴长度(AL)为(24.31±1.08)mm,平均角膜曲率(Kv)为(43.65±1.37)D｡SE与性别无显著相关性(r=0.032,P>0.05),但与年龄(r=-0.373)､年级(r=-0.447)､UCVA(r=-0.582)､AL(r=-0.695)､Kv(r=-0.117)均具有显著相关性(P<0.05)｡AL与UCVA(r=0.457)和Kv(r=-0.245)也显示显著相关性(P<0.01),但无显著共线性｡根据上述相关关系建立三种线性回归公式,将B组数据分别代入三个公式,计算出的SE预测值与实际测量值进行配对样本t检验,差异无统计学意义(P>0.05)｡其中公式SE=35.859-1.007XAL-0.315XKv预估睫状肌麻痹后SE更加准确客观,临床实用性高｡结论近视儿童等效球镜与年龄､年级､平均角膜曲率､眼轴和裸眼视力均具有相关性｡建立并验证关于睫状肌麻痹后等效球镜的预测公式,可为临床中难以或无法行睫状肌麻痹检查的近视儿童提供指导｡

关键词：
平均角膜曲率
眼轴长度
等效球镜
线性回归
近视
预测模型
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眼球内部结构的相互协调是保证其正常发育的前提,一旦某些结构发育异常,则会导致屈光结构平衡失调,引发近视｡既往研究称眼轴长度(axiallength,AL)､角膜曲率和晶体屈光度等均与眼球屈光度相关[1],有研究已经得出屈光度与角膜曲率及AL的回归公式[2],但因未通过实际病例数据对其公式进行统计学验证,其可信度､准确性和有效性仍需进一步研究考证｡目前,临床多以睫状肌麻痹后等效球镜(sphericalequivalent,SE)评估儿童视力,其主要意义在于睫状肌麻痹可消除眼睛的调节作用,从而减少假性近视(由过度调节导致的近视现象)和调节性散光的影响,使检查结果更为准确｡但过程中,睫状肌麻痹后瞳孔散大,部分儿童可出现畏光､视近模糊等症状,影响日常学习生活,近视儿童监护人因此对睫状肌麻痹后是否影响儿童眼部健康存在较大质疑,导致部分近视儿童对睫状肌麻痹验光的依从性差｡该项检查由于所需时间较长,部分儿童配合度差,也使得在进行此项检查时遇到一定困难｡另外,除医院外的多数配镜中心不具备睫状肌麻痹验光的资质,该部分近视儿童可能会出现在未进行睫状肌麻痹的情况下配镜,致使过矫或欠矫等问题的发生;更有甚者因睫状肌麻痹药物过敏而彻底无法进行该项检查,从而延误诊疗｡上述情况显著降低了儿童行睫状肌麻痹验光的检查效率,导致近视儿童无法得到及时准确的相关指导与干预,延误近视的控制｡因此,本研究拟通过建立睫状肌麻痹后等效球镜的预测公式,根据AL､平均角膜曲率(Kv)､裸眼视力(uncorrectedvisualacuity,UCVA)预估其睫状肌麻痹后的屈光度,弥补临床上难以或无法行睫状肌麻痹检查的近视儿童在屈光度检查完善程度上的不足,以便能够及时全面了解儿童近视进展情况,给予准确的干预指导｡

1、资料与方法

1.1纳入与排除标准

纳入标准:年龄在6~14周岁的在校中小学生;远视力下降,近视力正常,矫正视力≥1.0;睫状肌麻痹后SE≤-0.50D且双眼屈光参差≤1.50D;从未有眼部相关手术史;配合度佳,能够完成全部相关检查｡排除标准:柱镜(C)>1.50D;弱视､斜视､视功能严重损害者;圆锥角膜等相关角膜疾病者;先天性白内障､视神经萎缩､视网膜疾病等相关眼部疾病者;睫状肌麻痹药物过敏史;角膜塑形镜､硬性角膜接触镜配戴史;早产史或新生儿期吸氧史;高度近视家族史｡对纳入研究的近视儿童监护人详细说明此检查的具体流程､目的及意义,征得被检儿童及监护人同意后进行检查｡本研究遵循第64届世界医学协会联合大会修订的《世界医学协会赫尔辛基宣言》相关条款,并经内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院伦理委员会的批准(伦理批准编号:2024伦理审查第(K001-01)号)后实施｡

1.2一般资料选取

2023年1~6月在包头医学院第一附属医院眼科门诊就诊的近视儿童418例,其中3例因双眼度数相差>1.50D而排除,最终纳入415例(共830眼)近视儿童进行分析研究,年龄6~14岁｡采用MicrosoftOfficeExcel2021软件随机数生成器生成一组均匀分布的不重复随机数,将经赋值的随机数从小到大排序并进行编号后分为A､B两组,A组以奇数号的左眼和偶数号的右眼作为公式计算组(415眼),剩余眼为B组作为公式验证组(415眼)｡

1.3检查过程人员设置:

研究中进行检查的人员均为内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院取得医师资格证与验光师资格证的眼科医师及验光师,所有指标均由同一检查者在同一设备完成｡仪器配置:检查前先将所有设备进行校准,且生产厂家专业技师定期进行设备的养护｡

1.3.1基本信息填写记录

被检儿童的姓名､性别､年龄､所在年级､联系方式等基本信息以及药物过敏史､既往眼部疾病史､眼部手术史､父母有无近视等病史｡

1.3.2视力检查采用标准

对数视力表灯箱进行视力检查,记录所对应的具体小数视力值,再转换成LogMAR视力,检查过程中被检儿童切忌眯眼｡

1.3.3屈光度检查

先用自动电脑验光仪(TOPCONKR880型)对睫状肌麻痹前的儿童屈光状态进行检测,每眼连续测量三次,差值应<0.50D,然后用复方托吡卡胺滴眼液(规格:5mL:托吡卡胺25mg,盐酸去氧肾上腺素25mg)进行双眼睫状肌麻痹处理,使用综合验光仪(NIDEKRT-5100型)进行主觉验光｡

1.3.4眼轴及角膜曲率的测量

应用眼生物学测量仪(ZEISSIOLmaster500型)对AL及角膜曲率进行测量,每眼10次,取平均值记录｡

1.4指标及判定标准

依据睫状肌麻痹结果诊断[3],近视:SE≤-0.50D,远视:SE>+0.50D,SE=S+1/2C,Kv=(K1+K2)/2｡

1.5统计学方法

所有数据统计分析均采用IBMSPSSStatistics26.0和(或)GraphPadPrism8.3.1统计学软件处理,首先对计量资料进行正态性检验,所用计量资料若符合正态分布均用均数 ±标准差(x±s)表示,不同分组的变量之间行配对样本t检验｡A组SE与性别､年级､UCVA､AL､Kv行相关性分析,若变量均为计量资料且符合正态分布使用Pearson相关,Spearman相关则用于二分类变量或不符合正态分布的情况｡多重线性回归分析得出预估SE的回归公式,分析SE与其影响因素的关系,本研究以P<0.05表示有统计学意义｡

1.6回归公式的验证

将B组SE的实际测量值与通过回归公式计算所得的预测值进行配对样本t检验,以探究所得公式应用于计算睫状肌麻痹后SE的实际效用｡

2、结果

2.1数据基本特征纳入

研究对象415例(830眼),其中男212例(424眼,占51.2%),女203例(406眼,占48.8%),年龄6~14岁,年级:1~9｡SE值为(-2.40±1.40)D,UCVA值为(0.46±0.26),AL值为(24.31±1.08)mm,Kv值为(43.65±1.37)D｡

2.2 A组与B组的配对样本

t检验将收录的病例随机分为A､B两组,并将两组中的各变量进行配对样本t检验,两组间各项指标差值均无统计学意义,见表1｡

表1 AB两组各变量的比较

2.3分析A组各因素之间的相关性并进行回归公式推导

2.3.1 A组睫状肌麻痹后等效球镜与其各因素的相关性分析

SE与性别无明显相关(P>0.05),与年龄､年级､UCVA､AL､Kv均具有相关性(P<0.05)(见表2)｡各因素间的Pearson相关性分析结果显示AL与UCVA､Kv均具有相关性(P<0.01),且两者r均小于0.7,提示没有明显共线性(见表2､3)｡

表2 A组各指标与SE的相关性分析结果

表3各指标间的相关性分析参数

2.3.2 SE回归公式推导

选择睫状肌麻痹后SE作为因变量,AL､UCVA､Kv为作为自变量,选逐步法,做多重线性回归,回归方程如下表4,由表4可见,多重线性回归模型的标准化残差近似正态分布,残差方差齐,方程成立｡

表4预测SE回归方程参数

2.3.3公式的效能检验

将B组数据分别代入公式①､②､③计算SE的预测值,检验所得公式的实际效能,绘制SE实际测量值与预测值的折线图对比分析(见图1),再将实际测量值与预测值行配对样本t检验,结果见表5,两者间差异均无统计学意义(P>0.05)｡

表5 B组实际测量值与预测值的配对样本

图1 B组不同公式预测值与实测值得折线图

为进一步验证公式实用性,将B组数据代入公式①②③中计算SE预估值,根据统计结果发现三个回归公式均可有效预估睫状肌麻痹后SE,其中R2越大,预估值可信度越高,但在公式③中将UCVA作为因变量之一,存在很大的主观性,使预测结果有一定偏差,因此公式②更加准确客观｡将其应用于临床计算如下,一名12岁的近视儿童,已知该儿童的AL:24.5mm,Kv:40.28D,UCVA:0.1,将其代入公式①②③中,分别得出①SE≈-2.54D,②SE≈-1.50D,③SE≈-1.11D,该儿童睫状肌麻痹后验光实际值为,SE= -1.75D,公式②与该结果相接近,证明公式②能够更加准确的应用于临床工作中｡

3、讨论

本研究结果显示,睫状肌麻痹后SE与年龄､年级､AL､Kv､UCVA有关｡近视儿童的SE随年龄增加逐步加深,这可能由于随着年龄增加,身体结构发生变化,导致近视发展｡有研究表明身高较高儿童相对较低儿童AL更长,SE更倾向于近视[4]｡此外体内相关激素水平也会随年龄的变化发生改变｡胸腺激素可通过调节脉络膜厚度和通透性[5],进一步影响近视儿童的SE｡本研究显示年级与SE具有相关性｡这与唐文婷[6]等研究结果一致｡高年级儿童的户外活动时长显著减少,近视加深加重[7]｡此外,户外光线刺激视网膜多巴胺的合成和释放[8],多巴胺水平升高,抑制AL生长[9],减少近视加深｡由此可见AL在近视儿童的屈光状态中占主要地位,这与YUM[10]等人研究一致｡本研究还发现Kv与AL呈负相关,与研究[11]一致｡但一篇以高加索人为对象的研究中称AL与Kv均无明显相关[12],这可能与其研究对象的种族及生活环境不同有关｡因此,在不同研究中,Kv与屈光状态之间的相关性仍存在很大争议,尽管AL与儿童近视发生概率高度相关,但AL较短的个体也有近视发病的可能,这表明AL是影响屈光度的主要因素,但不是唯一因素｡MORGAN等称[13]AL与角膜曲率的增长过快相比,前者更易发生近视｡但在临床中也发现AL增长会使角膜受到眼球的机械牵拉,出现轴性近视与曲率性近视共存的情况[14],因此,需要将AL与角膜曲率综合分析来预测SE｡AL的增加会导致眼部形态发生改变,造成视力的永久损害[15]｡监测AL对于预防近视所带来的并发症有着重要意义[16]｡

在本研究中发现AL与UCVA具有相关性,若可建立二者的预测公式,对于无法行AL检查的近视儿童将有一定价限于中小学对6~14岁近视儿童,研究范围较小并且未对年龄及近视程度进行分层,日后需扩大年龄范围并对年龄及近视程度分层研究｡其次,若将晶状体厚度､前房深度､脉络膜厚度加入到研究中可能更加提升预测公式的准确性｡

参考文献:

[2]石一宁,孙烨,石蕊,等.多因素回归分析对5~12岁儿童屈光不正状态与屈光要素的相关性[J].临床眼科杂志,2009(02):4

[7]唐文婷,李佳倩,李世贝,等.2018~2020年成都市新都区小学生近视流行病学研究[J].国际眼科杂志,2022,22(1):148

基金资助:包头市卫生健康科技计划项目(wsjkkj2022020);

文章来源:韩硕,王彬,刘莎.基于多重线性回归分析预测中小学近视儿童等效球镜的研究[J].湖北科技学院学报(医学版),2025,39(02):147-151.