2. 海军第九七一医院
2. No. 971 Hospital of the PLA Navy
密闭、涉核环境属于一类极为特殊的工作、生活环境。气压、光照、温度、湿度、空气中含氧量等均需要人工维持,以达到一个适合生存的内环境,同时存在低剂量辐射风险。人员长期生活在这种环境中,会对生理、心理机能产生影响[1-5]。人眼组织结构精密复杂,对环境因素较敏感,尤其在涉核环境下,更容易出现晶状体的混浊[6-9]。视网膜的结构在如此复杂的生存环境会产生何种改变,我们通过光学相干断层扫描(Optical coherence tomography,OCT)对比分析了特殊涉核环境人员(以下简称涉核人员)与普通环境非涉核人员(以下简称非涉核人员)黄斑区厚度的变化情况,对产生的差异进行了初步分析。
1 材料和方法 1.1 研究对象本研究在某基地医院体检中心进行,对2016年6月—2016年7月参加年度体检的涉核人员与非涉核人员增加了眼部OCT检查项目,经原解放军第401医院崂山分院(现为海军第971医院崂山医疗区)伦理委员会批准、在遵循赫尔基宣言(2013版)的前提下,告知受检者检查内容及检查目的,签署知情同意书后,对当年度参加体检人员实施了OCT检查。按照体检表末尾编号随机抽取204例编号为奇数的涉核人员和105例非涉核人员。
1.2 检查方法完成受检者普通视力、裂隙灯检查、色觉检查后,使用Certainn®OSE-2000AS(深圳市斯尔顿科技有限公司)设备行双眼黄斑部OCT检查,每眼测量3次。
1.3 统计学分析采用GraphPad Prism6统计软件进行数据分析,组内比较采用配对t检验,组间比较采用非配对t检验,均值采用
涉核人员(204例)与非涉核人员(105例)两组年龄均值分别为(29.40 ± 6.16)岁、(28.92 ± 6.71)岁,P = 0.5325,差异无统计学意义。
2.2 普通视力涉核人员为(1.04 ± 0.03)(右),(1.05 ± 0.03)(左),非涉核人员为(1.00 ± 0.05)(右),(1.02 ± 0.05)(左),P = 0.5006(右),P = 0.5962(左),无统计学差异。
2.3 涉核人员黄斑区厚度均值右眼与左眼的比较(212.9 ± 1.3) μm(右),(205.5 ± 1.1) μm(左),P < 0.000 1,两者比较有统计学差异。
2.4 非涉核人员黄斑区厚度均值右眼与左眼的比较(223.2 ± 2.5) μm(右),(211.7 ± 2.4) μm(左),P < 0.0001,两者比较有统计学差异。
2.5 涉核人员与非涉核人员右/左眼黄斑区厚度均值比较涉核人员:(212.9 ± 1.3) μm(右),(205.5 ± 1.1) μm(左),非涉核人员:(223.2 ± 2.5) μm(右),(211.7 ± 2.4) μm(左),P= 0.0003(右),P = 0.0217(左),两者比较有统计学差异,见表1。
密闭、涉核环境极为特殊,光源、气压、温度、湿度均属于人工维持状态,并且存在着低剂量的辐射风险。上述因素对人体的生理、心理功能均产生相应影响[1-5]。人眼视网膜结构精细,在上述复杂环境中生活的人群是否会产生视网膜结构、功能的变化,需要特定的检查设备进行判断。OCT具有无创性特点,提供活体眼部的断层扫描数据,可对眼部解剖结构进行定量分析,分析眼部解剖结构与视觉功能的关系,已经成为玻璃体视网膜疾病诊断的重要手段[10-13],在眼科的应用越来越广泛。通过OCT的检查,我们发现了涉核人员黄斑部视网膜厚度要薄于非涉核人员。因此我们对涉核人员的生活环境因素逐一分析,探讨可能的影响因素。
3.1 涉核环境涉核环境可产生辐射损伤。辐射损伤是由电离辐射所致的急性、慢性或迟发性机体组织损害。电离辐射(如X线、中子、质子、α或β粒子、γ射线)可直接或通过继发反应损害组织。损伤程度与细胞的愈合或死亡之间的关系十分复杂。电离辐射对视网膜造成影响多出现在有头面部恶性肿瘤需要进行放射治疗的患者。病变本质上是因血管内皮细胞丢失、毛细血管闭塞引起的视网膜微血管病变[14],继发视网膜缺血性病变。在黄斑区损害对应的病变是黄斑囊样水肿(Cystoid macular edema,CME)。低于35 Gy的辐射吸收剂量几乎不会引起视网膜病变[15]。而我们所研究的对象其生活环境辐射剂量仅比普通环境本底剂量略高,并无相关动物实验数据支持该涉核环境会对黄斑区视网膜厚度造成直接影响。
3.2 非自然光生活环境长期处于人造光源的生活环境,加之存在较多视频终端,人眼视网膜的结构可能存在改变。近年来,人们越来越关注光污染对眼睛的影响。发光二极管(light-emitting diode,LED)光源是目前较为流行的照明光源,具有使用寿命长、亮度高等特点,多应用于照明、视频终端等设备。其中白光LED本质上是蓝光LED(波长在450~470 nm,半宽高30~40 nm)[16]激发黄色荧光粉(波长580 nm,半宽高160 nm),混合后人眼感知为白色光[17]。此类人造光源中的短波蓝光波长在415~455 nm之间,与眼的光化学损伤密切相关。这种高能量的蓝光通过角膜和晶状体进入视网膜,造成视网膜光化学损伤:视网膜变性、视网膜结构改变、血-视网膜屏障破坏以及氧化应激损伤[18]。Kim等[19]研究发现,经蓝光LED照射后视网膜电图a波和b波的峰值降低,电镜下可见活化的小胶质细胞迁移聚集到外颗粒层吞噬碎片周围。一项关于鼠视网膜蓝光诱导的氧化应激损伤的实验研究[20]也提示经蓝光照射后鼠视网膜电图a波和b波的峰值显著低于未照射对照组,视网膜外颗粒层明显萎缩。光感受器细胞内外段发生紊乱,细胞排列越无序,外层核层厚度越低。视网膜光毒性作用依据不同的变量—入射光波长、暴露时间以及受照射细胞类型分为两类:I类发生于长时间(数天或数周)低照度条件下,对相应波长激活的光感受器细胞产生的光毒性作用[21];II类发生于短时(数分钟或数小时)高照度白光暴露条件下,对视网膜色素上皮层(retinal pigmented epithelium,RPE)产生的光毒性作用[22]。Vicente-Tejedor J等[23]的研究发现,将小鼠暴露于5000 lux高强度白光下生活7天,受蓝光滤过镜片(蓝光滤过率为93.93%)保护的小鼠功能性视觉反应明显优于未受保护的小鼠。视网膜结构及光感受器细胞的存活率受保护组均优于未受保护组。这种差异在小鼠的视网膜中央区表现得更加显著。本研究中涉核人员的工作环境中均为LED照明及LED终端,长时间暴露于非自然光环境下,会对视网膜的结构产生影响。因此需要对相关人员进行必要防护。
3.3 其他因素的影响 3.3.1 气压与空气含氧量人造气压相对于自然环境下的气压可能存在不稳定性,人造空气环境氧含量也可能存在波动。高压状态下,会对人眼视网膜产生积极影响。高压氧治疗可应用于视网膜血管性疾病,并且能取得较好的疗效[24-25]。低气压与低氧分压两种因素都会影响到视网膜结构及功能,在自然高海拔环境下,会出现低气压、低氧分压两种不利情况。视网膜高度分化,结构精细,是脑组织的延续,生理状态属高耗氧组织。人的感官系统中,视网膜对缺氧的耐受性最低[26-27]。急进高原后的急性缺氧可引起视网膜血管扩张纡曲,视网膜出血、渗出,棉绒斑及视盘水肿等高海拔视网膜病变的一系列视网膜病理生理改变。de Aguiar Remigio MC等[28]研究发现,伴有紫绀的先天性心脏病患者的黄斑区厚度要薄于正常人,而视盘旁视网膜神经纤维层仅在上方象限要厚于正常人,其余部位与正常人比较均无统计学差异,考虑缺氧可能是造成上述现象的直接原因。低气压可造成减压病,多出现于潜水人员、由平原地区急进入高原地区人员等。减压病引起的气体栓塞可造成全身各个系统的损害,眼部损害主要表现为缺血性病变,严重影响视功能。涉核人员的生活环境出现气压、氧分压剧烈波动的情况极为罕见,人体代偿机制可逐步适应气压的微量波动,而缺氧状态可能会对涉核人员的视网膜结构及功能产生影响,本研究结果提示了涉核人员的黄斑区厚度薄于非涉核人员,但无法明确支持一定是因为氧分压的波动造成的,相关试验工作仍需进一步开展。
3.3.2 涉核人员心理因素心理状态对人眼解剖结构可能存在影响。对不同精神疾病(精神分裂症、双相情感障碍和重度抑郁症)患者的研究中发现,精神分裂症及双相情感障碍患者视网膜神经纤维层结构存在改变,而重度抑郁症患者没有发现有明确改变[29]。通过对长航核潜艇艇员的心理量表检测发现[1],艇员们会出现航前航后心理量表的部分差异,但是这种差异是否会导致该类人员视网膜结构的改变,尚无研究数据,因此需要进一步探讨。
3.4 两组人员右/左眼黄斑区厚度差异的原因本研究中所有抽样数据均为正常值,但是两组人员右/左眼的比较均提示右眼黄斑区要厚于左眼黄斑区,差异有统计学意义。考虑抽样人群的主视眼为右眼,因本次研究中未检测受检人员的主视眼,需要在今后的研究中关注主视眼的鉴别。
综上所述,密闭、涉核环境各项影响因素相互交织、错综复杂。本研究中发现的两类人群黄斑区厚度的差异,无法用单一或几项影响因素加以阐明。上述各种因素中除照明光源这一影响因素以外,其他因素对人眼视网膜解剖结构是否造成影响,目前尚无明确理论支持。本研究中的差异性是否可重复,抽样人群分布特点,仍需在未来的研究中探讨。Ferro Desideri L等[30]对Sönmez İ等[31]研究方法提出的几点意见中指出使用OCT检查视网膜厚度,受检组与对照组是否为同一时段接受检查[32]、眼轴长度[33],以及所有参检者是否吸烟[34]等因素会影响到数据的准确性。因此下一步需要更精细的试验设计,逐步明确各项影响因素对人眼视网膜结构的作用。
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