不利環(huán)境因素與干眼△

胡錦東 劉新泉

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·綜 述·

不利環(huán)境因素與干眼△

胡錦東 劉新泉

不利的環(huán)境因素(相對濕度低、高氣流、長期視屏顯示終端工作、佩戴隱形眼鏡等)均是誘導干眼形成的危險因素。低濕度、高氣流環(huán)境(空調建筑、飛機艙、高海拔地區(qū)等)引起淚液蒸發(fā)率增加，進而淚液滲透性升高；長時間使用視屏顯示終端，眨眼率降低，脂質層厚度下降，淚膜穩(wěn)定性破壞，加速淚液蒸發(fā)率；隱形眼鏡佩戴會破壞淚膜生理結構，增加淚液蒸發(fā)率。這些不利環(huán)境因素均能通過增加淚液蒸發(fā)率或破壞淚膜穩(wěn)定性，從而升高淚液滲透壓促進干眼的形成。(中國眼耳鼻喉科雜志，2017，17：283-287)

干眼；不利環(huán)境；淚液蒸發(fā)率；淚膜穩(wěn)定性

干眼是一種能引起不適、視覺障礙和淚膜不穩(wěn)定的淚液和眼表的多因素疾病，伴有淚液滲透性升高和眼表炎癥，并可能損害眼球表面[1]。近來研究[2-3]表明，干眼是保護性免疫和炎癥調節(jié)機制失常所導致的一種自身局限性免疫疾病。其常是由淚腺功能單位(the lacrimal functional unit, LFU)障礙造成。正常情況下，LFU能夠維持眼表的平衡，它是一個包括淚腺(主副淚腺、杯狀細胞、眼表分泌細胞)、眼瞼、瞼板腺、角膜、結膜和淚膜，淚液排泄途徑，及連接它們的感覺和運動神經的完整系統(tǒng)[3]。該單位對淚膜的主要成分進行調控，保持淚膜的完整性及角膜的透明性，并對環(huán)境、內分泌等影響作出響應[4]。當該單位任一環(huán)節(jié)出現異常，眼表的穩(wěn)態(tài)平衡即被打破，從而損害淚膜的穩(wěn)定性和滲透性[2,4-5]，誘發(fā)眼表損傷，啟動炎癥級聯反應，產生特異性和非特異性免疫反應，這些免疫反應進一步導致眼表損傷和炎癥的惡性循環(huán)發(fā)展[3,5]。

根據診斷標準的不同，干眼的患病率也有所不同，據大型流行病學研究[6]表明，不同年齡段干眼的患病率約為5%～35%以上。老年人的干眼發(fā)病率一直為大家所關注，據估計約323萬女性和168萬男性，合計491萬50歲以上的美國人患有干眼[6]。國內較大規(guī)模的流行病學調查尚未見報道，但我國正步入人口老齡化社會及人們不斷遭遇不利的辦公環(huán)境，負擔過重的視覺任務等，其發(fā)病率可能更高。干眼患者不僅需要忍受眼部的不適，如干澀、瘙癢、燒灼感、發(fā)紅、流淚、刺痛感、沙礫感、異物感、視疲勞和視力模糊等[6]，而且也相應降低其生活質量，增加經濟負擔，影響其正常的社會交流和工作場合的互動及效率[7-8]。一項問卷調查[9]表明，干眼患者的視覺相關生活質量明顯下降，患者報告普通活動中出現問題的可能性是非干眼患者的3倍(P<0.001)，尤其是在進行閱讀，開展專業(yè)工作，使用電腦、觀看電視及駕駛等用眼強度高的活動。此外，目前尚無治愈干眼的有效方法，僅能通過眼藥水以補充淚液，淚點栓塞或濕房鏡以保留淚液，促分泌素以刺激淚液生成，環(huán)孢素A或四環(huán)素等抗感染治療，以及補充必需脂肪酸等緩解癥狀[10]，進一步表明干眼作為一個重要的公共衛(wèi)生問題值得引起關注。

干眼的形成主要受環(huán)境的影響，這種環(huán)境可以分為內環(huán)境和外環(huán)境。內環(huán)境表示患者的特殊生理狀況，例如衰老、雄激素水平較低，以及全身用藥情況(抗組胺藥、β-受體阻斷劑、鎮(zhèn)痙藥及精神類藥物)等所致的生理狀況紊亂；外環(huán)境主要指人們所處不利的生活、工作環(huán)境，例如較低相對濕度、較高空氣流量環(huán)境等[1]。干眼一般分為水樣液缺乏性和蒸發(fā)過強性兩類，起初認為干眼主要由水樣液缺乏引起，然而實際上，淚液蒸發(fā)過強是大多數干眼人群更為常見的問題[11-12]。外界不利環(huán)境對干眼的影響，亦主要表現為蒸發(fā)過強型干眼。不利的環(huán)境因素如高溫、大風或低濕等存在于每個地方，尤其是那些干旱或半干旱有著溫熱氣候的地區(qū)，往往更加容易出現干眼相關的癥狀和表現；此外，成千上萬的人正處于人工創(chuàng)造的各種不利環(huán)境中，比如空調建筑、車間或飛機艙等[13]。而某些產品如光學鏡片、半導體、醫(yī)療用品、電池等的生產，必須在特定的潔凈室內進行，其環(huán)境條件可能更差。通過連續(xù)3年對某蓄電池工廠潔凈室內[相對濕度(relative humidity, RH)≤1%]的工作人員進行全面干眼相關檢查，發(fā)現患病率逐年增加，干眼評分亦逐年加劇惡化[14]。閱讀或使用視屏顯示終端，及隱形眼鏡的配戴會進一步加重癥狀。

1 空調建筑(病態(tài)建筑)、機艙等

隨著經濟水平的改善，人們對于生活、工作所處的環(huán)境質量更加關注。關于在空調建筑(病態(tài)建筑)、機艙內的投訴[15-16]逐漸被報道，主要表現為上呼吸道障礙、眼表及全身癥狀等。一項關于病態(tài)建筑綜合征(sick building syndrome, SBS)患病率的問卷調查[17]發(fā)現，眼部、上呼吸道癥狀與疲勞、頭痛等不適普遍存在于密閉辦公樓及自然通風辦公樓。一些癥狀在密閉辦公樓更為普遍：“眼睛干澀”(33.3%vs27.1%，P=0.01)；“流涕”(37.3%vs31.3%，P=0.03)；“嗓子發(fā)干”(42.0%vs36.0%，P=0.02)；“嗜睡”(58.5%vs50.5%，P=0.03)。而一項關于歐洲8個國家167個辦公室綜合特征與干眼癥狀的調查報告[18]顯示，34%的辦公室人員(n=7 441)在近4周內出現了干眼癥狀，且大部分人(91.2%)表明癥狀在離開辦公室后得以改善?？諝馕廴尽⒈┞兜幕炷粱蚴?、乳膠漆墻面、辦公室清潔率等這些不被人們注意的物理條件亦是干眼的危險因素。同時，機艙、辦公室內的污染物，如揮發(fā)性有機物、臭氧、甲醛等也會引起人們眼睛和呼吸道的癥狀及不適[19]。

越來越多的人選擇乘坐飛機出行，故舒適健康的飛機座艙環(huán)境顯得尤為必要[20]。然而，目前座艙內環(huán)境的健康和舒適度并不令人滿意[21]。2011年，據歐盟統(tǒng)計局統(tǒng)計，歐洲國家共有777百萬人次乘客乘坐飛機；而據國際民用航空組織統(tǒng)計，美國共有707百萬人次乘坐飛機[22]。于眼睛而言，機艙實則就是一種人為制造的不利環(huán)境。飛行過程中，機艙內壓力通常保持在相當于1 500～2 500 m以上海平面大氣壓力，座艙內相對濕度為10%～20%，這和機艙外高海拔狀態(tài)下的氣壓、低溫環(huán)境有關[23]。飛行過程中眼睛始終處在一種極低的相對濕度環(huán)境中，這種差質量的環(huán)境可能導致干眼癥狀的產生，對乘客和機組成員都是一個潛在的危險因素，故飛行員有著較高的干眼患病率，且干眼癥狀與飛機的種類和飛行時間有直接關系。通過在機艙內配備一臺蒸發(fā)加濕器，可有效增加淚膜穩(wěn)定性和鼻腔通暢，減少眼、鼻、皮膚干燥癥狀和頭痛[24]。

不利的環(huán)境因素可以通過實驗室進行模擬[13]。通過對溫度、濕度及壓強的變化進行調控模擬飛行時機艙內的環(huán)境，發(fā)現在模擬機艙內(SIC:23℃，5%RH，局部氣流，750 mb)2 h后，患者的干眼癥狀越來越明顯，淚液量(酚紅棉線試驗)及淚膜穩(wěn)定性[BUT:(2.18±0.28)svs(1.53±0.20)s]顯著下降(P≤0.05)，角膜熒光染色(0.50±0.14vs1.25±0.19)顯著增加(P≤0.05)，淚液中的白細胞介素-6(interleukin 6, IL-6)和基質金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9, MMP-9)水平顯著增加，表皮生長因子(epidermal growth factor, EGF)顯著降低(P≤0.05)；而在標準環(huán)境中(模擬標準環(huán)境：23℃，45%RH，930 mb)，患者癥狀表現輕微，僅中央和下方熒光染色增加(P≤0.05)[22]。可見即使短時間暴露在較低的相對濕度環(huán)境中，淚腺功能單位也會受到明顯損害，相關的炎性因子如IL-6、IL-8、MMP-9水平均顯著增加[22，25-26]。在模擬機艙SIC中，熒光染色在全角膜均顯著增加，尤以下角膜最顯著，反映該處角膜的損傷程度最重。這可能與受試者看顯示器時眼瞼上抬，致使角膜下方長時間暴露在低相對濕度環(huán)境中有關。據報道，在遠近距離視覺時，眨眼平均僅完成70%左右眼睛閉合，而暴露的30%主要位于角膜下方[27]。因此，下方容易表現出更高的角膜上皮損害，尤其是在執(zhí)行某些用眼強度高的認知任務時，這與淚膜破裂的干斑通常出現在角膜下方的觀察一致。

Goto等[28]使用新開發(fā)的淚液蒸發(fā)檢測系統(tǒng)，測量正常受試者和瞼板腺功能障礙干眼患者淚液蒸發(fā)率和動力學變化，發(fā)現干眼受試者的淚液蒸發(fā)率為[(5.8±2.7)×10-7]g·(cm2)-1·s-1，顯著高于正常受試者 [(4.1±1.4)×10-7]g·(cm2)-1·s-1(P=0.000 8)。Madden等[29]研究驗證了基線處干眼患者有著高于常人的淚液蒸發(fā)率(P=0.02)，及其無創(chuàng)性淚膜破裂時間(break-up time, BUT)明顯低于正常人(P<0.05)。通過比較5%、40%、70%相對濕度條件下的淚液蒸發(fā)率(tear evaporation rate, TER)，發(fā)現相對濕度越低，淚液蒸發(fā)率越高，且干眼患者始終高于正常人(P<0.05)；于70%相對濕度時2組的淚液蒸發(fā)率均接近于0。作為一個暴露的結構，角膜前淚膜暴露在不同的環(huán)境中，可能顯著影響其參數。將健康受試者分別放置在溫度(21℃)相同，相對濕度不同(RH:5%和40%)的2個控制環(huán)境室內，結果發(fā)現淚液蒸發(fā)率、淚膜脂質層厚度、眼部舒適度、淚膜穩(wěn)定性及淚液分泌量均受到低濕度的不利影響。淚膜參數暴露于干燥環(huán)境(RH:5%)中1 h后便出現了類似干眼患者的淚膜表現[30]?？梢姴还苡袩o干眼，相對濕度均顯著影響著淚液的蒸發(fā)及淚膜的穩(wěn)定性。有研究[31]表明，相對濕度下降10%，將導致淚液蒸發(fā)率平均增加28.33%～59.42%。較低的相對濕度會引起淚液蒸發(fā)率增加，從而升高淚液滲透性。它可能是干眼的一個炎癥觸發(fā)因子，干燥應力引起的炎癥反應和干眼發(fā)病機制有著密切關聯[1]。

2 視屏顯示終端使用

至2008年，全世界使用中的個人電腦數量突破了10億[32]；至2009年，日本的個人電腦擁有率達87.2%。IT行業(yè)的快速發(fā)展推動了人類對可視化信息的日常使用[33]，其在給人們生活帶來巨大便利的同時，也為各種眼病埋下了隱患。一項調查報告顯示，8～18周歲的美國兒童平均每天花費7.5 h在電子娛樂設備上，包括看電視、玩電腦、玩電子游戲等；而成年人使用電子設備時間可能更長，平均每天8.5 h[34]。有研究[35]表明，長時間的視屏顯示終端(video display terminal, VDT)作業(yè)可能誘導淚腺功能低下，從而導致干眼。由于診斷標準的不同，視屏顯示終端辦公人員干眼的患病率為9.5%～87.5%[36]。隨著計算機使用時間的延長，干眼的癥狀和體征均顯著增加[37-38]，約每3～4個使用者中就有1個出現淚液滲透壓增高的干眼[37]。一項關于VDT用戶的干眼患病率和危險因素的研究[39]發(fā)現，明確診斷為干眼的女性為18.7%，明顯高于男性8.0%。年齡>30歲(OR=2.22)及每天使用VDT > 8 h(OR= 1.94)均是干眼患病的危險因素。而受試者的平均淚液分泌試驗值(Schirmer)為(18.7±11.7)mm，83.1%受試者淚液分泌試驗值(Schirmer)>5 mm；平均BUT為(4.0±2.5)s(78.6%受試者BUT≤5s)?？梢娺@些受試者的干眼均由使用視屏顯示終端時間過長而導致淚液蒸發(fā)增加引起。Schlote 等[40]記錄了中度干眼患者在交流中的自然眨眼率及使用視屏顯示終端時的眨眼率，發(fā)現使用視屏顯示終端時眨眼率較交流中的眨眼率顯著降低39.3%[(6.6±4.8)blinks/minvs(16.8±16.8)blinks/min，P<0.001]。使用視屏顯示終端30 min后再次測量，眨眼率仍顯著降低[(5.9±4.6)blinks/min，P<0.001]。使用視屏顯示終端時由于注意力高度集中，眨眼率顯著降低。同時視屏顯示終端畫面的內容、節(jié)奏快慢等，均對眨眼頻率、幅度及淚膜穩(wěn)定性有影響[32]。

眨眼在淚液分布和引流中起著重要的作用，并有助于保持眼表平衡和結膜囊的淚液量。眨眼模式的任何改變都可能會引起淚液分布和排泄異常，導致淚液量和其他淚液系統(tǒng)參數的變化[41]。此外，眨眼在淚膜脂質層的形成過程中發(fā)揮著重要作用[40]，通過對瞼板腺的擠壓增加脂質的表達，從而起到維護脂質層的作用。通過光學相干層析成像(optical coherence tomography, OCT)技術研究眨眼對淚液動力學的影響，發(fā)現每次眨眼后淚膜厚度均明顯增加(P<0.05)，眼睛睜開期間厚度下降(P<0.05)[41]。比較執(zhí)行不同的視覺任務(直視前方、看電影、識別快速變化的字母、玩電腦游戲)時的眨眼率、淚膜破裂時間、眼部癥狀，可見干眼受試者有顯著較高的眨眼率(P=0.017)。在玩電腦游戲和識別字母時，受試者的眨眼率均明顯降低(P<0.04)。正常受試者淚膜破裂通常發(fā)生在角膜下方，而干眼受試者的淚膜破裂更多出現在中央及上方[27]。干眼受試者有顯著較高的眨眼率[27，42]，可能和干眼患者的淚膜稀薄，淚液蒸發(fā)率高，通過增加眨眼率緩解眼睛干澀不適等有關。

3 高海拔地區(qū)

高海拔意味著至少海平面2 700米以上。這種地區(qū)所特有的低氣壓、缺氧、干燥、寒冷的氣候，長時間的日光照射，強烈的太陽紫外線和紅外線輻射，都會對人體包括視覺器官產生不良影響，從而出現更高的干眼發(fā)病率[43]。國內一項關于高海拔地區(qū)——青海省澤庫縣老年人干眼情況的研究[44]表明，年齡增長、教育程度低、社會經濟地位低、海拔高等均是干眼的相關危險因素。該縣位于青藏高原東部，平均海拔為3 700 m，具有高海拔地區(qū)典型的氣候特點，年平均氣溫-4 ℃，日照2 879 h。Gupta等[45]對印度列城(Leh，海拔3 300 m,18～24℃)和新德里(New Delhi，海拔218 m,19～24℃)的干眼患病率的研究調查表明，高海拔地區(qū)(Leh)20%的受試者、低海拔地區(qū)(New Delhi)9%的受試者可診斷為干眼。在高海拔(Leh)地區(qū)，當地人的干眼患病率(36.0%)顯著比非當地而最近駐扎在該地區(qū)的軍隊士兵(12.0%)高(P<0.005)。在高海拔地區(qū)居住時間的長短與干眼的存在呈正相關(P=0.007 6)。Tesón等[46]初步證實了評估眼表的完整性和淚膜的穩(wěn)定性受氣候相關影響，主要受相對濕度影響，提示干眼的檢測診斷需考慮環(huán)境因素的作用。高海拔地區(qū)有著較高的干眼患病率，特別是本地人口。應加強高海拔地區(qū)人們對干眼的認識，以及向這些地區(qū)輸送更多的醫(yī)療人員以早期發(fā)現和治療干眼，防止其繼續(xù)惡化及出現不良并發(fā)癥。

4 隱形眼鏡佩戴

隱形眼鏡又稱角膜接觸鏡。由于工作及某些特定場合的需要，或出于對美的追求，更多的年輕人選擇了佩戴隱形眼鏡而非框架眼鏡。隱形眼鏡于眼睛而言，實則是另一種形式的不利環(huán)境。至2000年，據登記美國共有3 500萬人佩戴隱形眼鏡，約50%的隱形眼鏡佩戴者報告干眼癥狀，其報告干眼癥狀的可能性比正常人高出12倍，比框架眼鏡佩戴者高出5倍[1]。隱形眼鏡在矯正屈光不正的同時，也給眼表帶來了除機械性刺激外的一系列問題，如誘導眼表炎癥及角膜缺氧，出現角膜上皮細胞、基質細胞水腫，角膜亮點狀沉淀，上皮層微囊腫及內皮層的小水泡樣改變等[47]。長期佩戴隱形眼鏡會降低接觸鏡前淚膜脂質層的厚度，增加淚液的蒸發(fā)率[48-49]，并且會導致結膜杯狀細胞密度降低[50]和結膜上皮細胞的鱗狀化改變[51]，加速干眼的形成，故隱形眼鏡佩戴后出現的眼部不適和干澀癥狀是大部分人終止佩戴的主要原因。

利用高速動態(tài)角膜視頻儀記錄佩戴硬性和軟性接觸鏡8 h后眼表淚膜的圖像，并進行淚膜質量評估比較。結果發(fā)現無論是硬性還是軟性接觸鏡，均對淚膜質量不利(P<0.05)[52]。正常淚膜通過脂質層、水液層和粘蛋白層間微妙的相互作用保持了眼表上皮細胞的完整性，而接觸鏡則將完整的淚膜結構分離成接觸鏡前淚膜和接觸鏡后淚膜兩部分[52]。故在佩戴角膜接觸鏡時，淚膜的各層組成可能都會發(fā)生明顯的變化，包括淚膜的穩(wěn)定性下降、淚液蒸發(fā)率增加及滲透壓升高等[52]；軟性接觸鏡材料可能更容易影響淚膜，尤其是那些含水量高[53-54]、厚度較薄的接觸鏡配戴更容易出現眼睛干澀[54]。亞洲人配戴接觸鏡所面臨的干眼癥狀和角膜熒光染色均較非亞洲人群更為嚴重，不同種族間存在一定差異[55]。此外有研究[56]表明，接觸鏡佩戴者的上下淚河高度及面積均明顯降低，角膜上皮層神經密度隨著長期接觸鏡佩戴而降低，并認為接觸鏡佩戴相關干眼形成的原因可能涉及神經損傷和慢性炎癥[57]。

綜上所述，不利的環(huán)境因素，無論是自然的如高海拔地區(qū)低氣壓、干燥、寒冷氣候的環(huán)境，還是人為制造的如空調建筑(病態(tài)建筑)、機艙內高氣流、低濕度環(huán)境，以及VDT前長期不眨眼的環(huán)境，均能較大程度地引起人們眼睛干澀、瘙癢、刺激或異物感等。此外，隱形眼鏡的佩戴，對于干眼患者來說無疑是雪上加霜。即使正常人佩戴隱形眼鏡，由于接觸鏡會破壞淚膜的生理結構，從而增加干眼風險。干眼對人們的生活質量，尤其是視覺相關的生活質量產生了巨大的不良影響，作為一個公眾問題亟須引起關注和重視。

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(本文編輯 諸靜英)

Adverse environmental factors and dry eye disease

HU Jin-dong, LIU Xin-quan.

Department of Ophthalmology, Longhua Hospital, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200032, China

Responsible author: LIU Xin-quan, Email: drliuxinquan@hotmail.com

Adverse environmental factors(low relative humidity,high air flow,high altitude,long term video terminal work,contact lenses wear,etc) are the risk factors for the formation of dry eye disease.Under the lower relative humidity and higher air flow conditions(building with air conditioners,aircraft cabin,high altitude area, etc),the tear evaporation rate is increased,and then osmolarity of the tear film rise.Long term visual display terminals work will cause a decrease in the blinking rate which cause the thickness of lipid layer and the stability of tear film decreased,and result in tear evaporation rate increased. Contact lens wear will destroy the physiological structure of tear film and increase the evaporation rate of tear.All these adverse environmental factors can increase osmolarity of the tear film by increasing the tear evaporation rate or decreasing the stability of tear film,thus to promote the formation of dry eye disease. (Chin J Ophthalmol and Otorhinolaryngol,2017,17:283-287)

Dry eye; Adverse environment; Tear evaporation rate; Tear film stability

國家自然科學基金(81574028)；上海市衛(wèi)生和計劃生育委員會項目(ZY3-CCCX-2-1002)

上海市中醫(yī)藥大學附屬龍華醫(yī)院眼科 上海 200032

劉新泉(Email: drliuxinquan@hotmail.com)

10.14166/j.issn.1671-2420.2017.04.016

2016-06-12)