2021至2030年我国6~18岁学生近视眼患病率预测分析

我国学生近视的人数

本文原载于中华眼科杂志, 2021,57(4) : 261-267. DOI: 10.3760 cma.j.cn112142-20201228-000851

近年来 近视眼患病率呈攀升趋势，若无 防控措施，预计2050年 近视眼人群可达48亿［1］。据2018年调查结果，我国6~18岁儿童青少年近视眼患病率达53.6%，高中生近视眼患病率高达81.0%［2］。为 防控儿童青少年近视眼，2018年我国印发了《综合防控儿童青少年近视实施方案》，提出到2030年实现 小学生近视眼患病率下降到38%以下，初中生近视眼患病率下降到60%以下，高中生近视眼患病率下降到70%以下［3］。目前儿童青少年近视眼防控已得到社会各界的高度重视，增加户外活动时间、控制电子产品使用时间、改善读写坐姿等干预措施已被推广。然而这些措施中，仅增加户外活动时间可以 预防近视眼发生是有循证医学证据支持的，其作用与户外活动时长有关，与运动与否无关。国内多项不同地区和人群的干预研究结果提示，增加户外暴露时间可以相对降低1年近视眼发生率16.8%~56.5%［4, 5, 6, 7］，系统综述则表明每天增加户外活动76 min可以明显降低近视眼发生风险［8］。鉴于当前儿童青少年近视眼发生率处于高位，近视眼防控措施需要达到怎样的作用才能实现防控目标尚未可知。本研究基于多状态马尔可夫（Markov）模型，预测不同干预措施下我国6~18岁学生未来10年近视眼患病率变化趋势。

资料和方法

近视眼的发生是一个连续渐进且不可逆的过程，可以简化成2个离散状态的转换，即从非近视眼状态转变为近视眼状态。因近视眼发生率与年龄相关［9, 10］，本研究中将不同年龄对应到不同学段进行分析：6岁对应幼儿园大班，7~12岁分别对应小学的一年级至六年级，13~15岁分别对应初中的初一至初三，16~18岁分别对应高中的高一至高三。由于近视眼发生和学生年级转换都可以认为是不可逆的离散状态，且当前状态只受上一时刻状态的影响，符合Markov链性质，所以本研究构建了一个多状态Markov模型来模拟学生随学段变化发生近视眼的过程（图1），并通过该模型来预测6~18岁学生近视眼患病率。如图1所示，4个学段分别是幼儿园大班、小学、初中和高中，每年会有一部分学生发生近视眼状态和学段状态的转变，且2个状态都不可逆，其中幼儿园大班、小学六年级和初三年级的学生可能同时发生学段和近视眼状态的转变。每年从非近视眼状态到近视眼状态的转换概率定义为1年近视眼发生率。

图1

近视眼患病率预测模型中各学段学生近视眼状态转换情况示意

经过筛选，4篇文献符合要求（文献［11, 12, 13, 14］），排除了1篇采取非睫状肌麻痹验光的文献（文献［11］）， 后纳入了3项研究（文献［12, 13, 14］）（表1）。其中文献［12］直接给出了相应年级或年龄的1年近视眼发生率，文献［12］和文献［13］未报道近视眼发生率，则根据研究给出的数据推导出相应年龄或年级的1年近视眼发生率。若有多篇文献报道了某年级近视眼发生率点估计值，则取其中位数作为该年级学生近视眼发生率的点估计值，取 低值和 高值分别作为该年级学生近视眼发生率的 小值和 大值。1年近视眼发生率通过乘以相应的系数（范围：0~ ）来模拟干预措施1年内降低近视眼发生风险的作用，本研究分别模拟了10%、30%、50%、70%和90%的干预作用。幼儿园大班未发生近视眼的儿童至不同学段的累积近视眼发生率由各学段1年近视眼发生率估计得到。

表1

2.1年学段转换率：学生的年级处于变化状态，每年会有一批高三学生毕业，同时会有一批儿童进入幼儿园大班，其他学生会升高1个年级，所以每年都有部分学生发生学段状态转换。由于 2018年各年级学生人数相近［15］，本研究假设所有学段内各年级学生均衡分布，且所有幼儿园大班儿童1年后全部进入小学（即每年幼儿园大班儿童进入小学的人数比例为 ），所有小学六年级学生1年后全部转入初中（即每年小学学生进入初中的人数比例为1 6），所有初三学生1年后全部转入高中（即每年初中学生进入高中的人数比例为1 3），所有高三学生1年后全部毕业（即每年高中学生毕业的人数比例为1 3）。图1中的R1~R4、Q1~Q4分别代表幼儿园大班、小学六年级、初三和高三非近视眼和近视眼学生1年学段转换率，P1~P4分别代表幼儿园大班、小学、初中和高中近视眼患病率。其中Q1~Q4还可以理解为幼儿园大班、小学六年级、初三和高三近视眼学生占相应学段所有近视眼学生的比例，通过各年级1年近视眼发生率估计各学段内各年级的近视眼分布，得到Q1~Q4的近似值。由文献获得P1~P4基线数值，再通过如下关系式可以估计出R1~R4：

R1·P1+Q1·（1-P1）=1

R2·P2+Q2·（1-P2）=1 6

R3·P3+Q3·（1-P3）=1 3

R4·P4+Q4·（1-P4）=1 3

近视小学生占 近视有多少

三、统计学分析方法

采用统计学软件SAS 9.4对本研究的所有数据整理和分析。近视眼发生率和患病率数据以中位数（ 小值， 大值）形式表示。图1给出了各个状态转换的过程、参数含义以及估计方法。

结果

一、各学段近视眼发生率及累积近视眼发生率

由表2可知，通过综合文献数据，1年近视眼发生率较高的学段是初中，达到21.3%。细分到各年级，1年近视眼发生率超过20%的年级分别在小学六年级和初一。根据各学段1年近视眼发生率计算得到未近视眼儿童进入各学段的累积近视眼发生率（图2），其中到小学毕业累积近视眼发生率为70.6%（61.4%，82.9%），到初中毕业为85.7%（75.1%，94.1%），到高中毕业为91.3%（83.7%，96.7%）。

表2

不同学段学生1年近视眼发生率、2018年近视眼发生率和文献报道的近视眼患病率

学生为什么近视

图2

近视眼患病率预测模型根据幼儿园大班儿童1年近视眼发生率预测未近视眼儿童升至不同年级的累积近视眼发生率

2.儿童青少年学生近视眼患病率预测结果：基于各学段1年近视眼发生率等数据（表2）和 各学段学生人口结构分别预测了2030年不同干预作用下整体和各学段近视眼患病率水平（图3，表3）。如果未采取 干预措施，近视眼患病率整体呈上升趋势， 6~18岁学生2030年近视眼患病率将为61.8%（55.4%，69.5%），其中小学45.6%（40.2%，54.3%），初中81.3%（72.6%，91.0%），高中90.5%（82.4%，96.7%），都将超过国家2030年近视眼防控目标。当干预措施可以让各学段1年近视眼发生率相对降低30%时，以近视眼发生率 小值或中位数来评估，至2030年，仅小学近视眼患病率可以实现国家近视眼防控目标。当各学段每年近视眼发生率相对降低至或超过50%时，以近视眼患病率 小值或中位数来评估，各学段都可以实现2030年近视眼防控目标。当干预作用达到或超过70%时，即使近视眼发生率为 大值，各学段预测近视眼患病率都低于2030年近视眼防控目标。

图3

近视眼患病率预测模型基于不同近视眼干预作用预测各学段未来10年近视眼患病率，紫色虚线为该学段的国家2030年近视眼防控目标　A示全学段，包括从幼儿园大班至高三；B示小学；C示初中；D示高中

表3

近视眼患病率预测模型基于不同干预作用预测的各学段2030年近视眼患病率［%，中位数（ 小值， 大值）］

3.敏感性分析：影响预测的不确定因素主要为各学段学生人群结构和近视眼发生率，本研究基于不同的人群结构和近视眼发生率进行了敏感性分析（图4）。若保持近视眼发生率不变，由 2018年各学段人群结构（幼儿园大班至高三共13个年级人数构成比分别为9.2%、54.0%、24.5%和12.3%）转为各年级人数相等的人群结构（幼儿园大班至高三共13个年级人数构成比分别为7.7%、46.1%、23.1%和23.1%）时，截至2030年，近视眼发生率 小值、中位数和 大值3个预测结果从55.4%、62.7%、69.5%分别变为56.3%、61.8%、70.3%，相对改变1.4%、1.5%、1.2%。若以2018年各学段人群结构为基础，相比基于近视眼发生率中位数的预测结果，基于近视眼发生率 小值和 大值的预测结果相对改变分别为10.4%和12.5%；若以各年龄占比相等的人群结构为基础，相比近视眼发生率中位数的预测结果，基于近视眼发生率 小值和 大值的预测结果相对改变分别为12.1%和10.2%。

图4

近视眼患病率预测模型基于不同人群结构的预测结果敏感性（实线示中位数，上、下虚线分别示 大值和 小值）

讨论

模型预测结果显示我国6~18岁学生全学段累积近视眼发生风险较高，约90%的学生在高中毕业时可能患近视眼，累积近视眼发生率在小学上升较快。若无 干预措施，未来10年近视眼患病率将持续上升， 6~18岁学生2030年近视眼患病率中位数可达61.8%（55.4%~69.5%），随着干预作用提升，各学段近视眼患病率整体呈下降趋势。

本研究结果提示，近视眼防控形势严峻，只有当干预作用达到或超过70%，所有学段才可能实现国家2030年近视眼防控目标。虽然不同地区和人群的干预研究结果提示增加户外活动时间可以相对降低1年近视眼发生率的16.8%~56.5%［4, 5, 6, 7］，但是干预作用达到50%的两项研究分别是非随机对照干预研究和小样本人群干预研究［6, 7］，而两项大样本随机对照干预研究中该降低量分别为16.8%和26.2%［4, 5］，均未达到30%。如当前的近视眼防控措施能达到这两项大样本随机对照研究的干预作用，即10%~30%，根据本研究模型预测结果，初中和高中学段2030年近视眼患病率都将高于国家近视眼防控目标；如使干预作用达到了当前研究报道的 高水平（约50%），且近视眼发生率预测结果取 小值或中位数，才可能实现防控目标；如干预作用不低于70%，取 大值也可实现2030年近视眼防控目标，但是目前尚无任何研究报道近视眼防控措施能达到该作用。考虑到真实 中干预对象依从性难以保证，干预措施的实际作用还可能低于研究报道的结果。当前我们既要综合采取已有的近视眼防控措施（如给学生减负、改善不良坐姿等）并保证其作用，又亟需探索 为 的防控措施。

多状态Markov模型被广泛应用于预测老年失智患病率，该方法的科学性已经得到验证［16］。本研究中近视眼发生率数据主要来自综合后的文献数据，研究人群来自云南、 和重庆，地域分布相对较广，也包括了城市和农村地区，虽然数据有限，但有一定的代表性。敏感性分析结果提示近视眼发生率对近视眼患病率预测影响较大，人群结构对预测结果影响较小。该模型根据近视眼发生率预测小学毕业、初中毕业和高中毕业时的累积近视眼发生率与以往横断面调查中的小学六年级、初三和高三学生的近视眼患病率比较接近［2， 17, 18］。基于2018年近视眼患病率，该模型预测2019年 小学近视眼患病率为40.6%（38.3%~45.1%），与部分地区公布的2019年近视眼调查结果（38.7%）基本一致［18］，提示模型预测结果准确性和稳定性较好。

综上所述，若无 干预措施，未来10年我国6~18岁学生近视眼患病率将持续上升，只有当干预作用非常理想时，才有可能实现国家2030年近视眼防控目标。我国近视眼防控形势依然严峻，亟待探索作用 优的防控措施并落实到位，助力国家实现2030年近视眼防控目标。

大学 眼科中心何明光、苏州大学公共卫生学院潘臣炜、蚌埠医学院预防医学系付连国、北京大学公共卫生学院儿少卫生与妇幼保健学系董彦会在本文模型构建过程中给予了指导和帮助

利益冲突

参考文献

查看近视手术科普视频+摘镜的几种方法(视频)