《PLOS One》：Age-related changes in visual performance: A defocus curve study in healthy phakic eyes
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本文通过一项横断面研究，系统分析了20-65岁健康有晶状体眼单眼离焦曲线，揭示年龄对视觉表现的影响。研究发现，所有视觉指标在45岁前保持稳定，此后则显著衰退，表明45岁是视觉系统耐受离焦能力下降、景深减少的功能性拐点，标志着老视的早期改变。该研究支持将离焦曲线分析作为评估年龄相关视觉变化、超越传统远近视力的有价值的工具（CDVA, VA, AUC, logMAR）。
引言
离焦曲线（DC）已被证明是评估不同距离视觉表现，进而评估不同年龄景深的有效方法。传统上，离焦曲线建立了规范性参考，可用于评估多焦点角膜接触镜或人工晶状体等视觉矫正策略的有效性。然而，离焦曲线分析在年轻、有晶状体或早期老视人群中的关注较少。本研究旨在通过分析健康有晶状体眼在广泛年龄范围内的单眼离焦曲线，来表征年龄对视觉表现的影响。
材料与方法
本研究为一项观察性横断面描述性研究。受试者被分为七个年龄组：G1（20-29岁）、G2（30-40岁）、G3（41-44岁）、G4（45-50岁）、G5（51-55岁）、G6（56-60岁）和G7（61-65岁），每组15人，共105名受试者。所有参与者均在西班牙马德里康普顿斯大学招募并接受评估。
纳入标准要求参与者年龄在20至65岁之间，单眼矫正距离视力（DCVA）至少为0.10 logMAR，球镜屈光度在-7.00至+4.00 D之间，散光低于1.50 D，且无眼病史、弱视、斜视或眼部手术史。
离焦曲线评估在优势眼进行，测试距离为4米，并添加+0.25 D透镜以补偿测试距离。在测试离焦曲线前，使用最大正镜最佳视力法（MPMVA）和早期治疗糖尿病视网膜病变研究（ETDRS）视力表在4米处确定DCVA。使用从-3.00 D到+1.00 D、以0.50 D为增量的透镜来评估离焦曲线。在每个诱导离焦水平下，使用ETDRS视力表在4米标准化距离测量视力，并以logMAR单位记录。
除了分析完整的单眼离焦曲线外，还从离焦曲线中衍生出两个总结性指标：
- 1.
曲线下面积（AUC）：在-3.00 D至+1.00 D范围内，计算离焦曲线与0.20 logMAR参考线之间的面积。AUC值越高，表明在更宽的离焦范围内视力保持≤0.20 logMAR，反映了更好的整体表现。
- 2.
0.20 logMAR处的离焦截止点：离焦曲线首次跨越0.20 logMAR标准的负离焦值（以屈光度计）被作为景深的估计值；更大的负值表示可耐受的离焦范围更宽。
统计分析采用线性混合模型（LMM）比较不同年龄组间的离焦曲线，以解决数据的重复测量特性。对于AUC和截止点数据，则根据正态性检验结果，使用Welch's ANOVA或Kruskal-Wallis检验进行组间比较。
结果
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离焦曲线的年龄组间差异：线性混合效应模型分析显示，离焦主效应显著，确认随着离焦增加，视力恶化。与参考组（G1）相比，在零离焦时的基线视力在G4、G5、G6和G7组中显著更差，而G2或G3组则未检测到差异。最重要的是，显著的“离焦×组别”交互作用表明，离焦曲线的斜率在年龄组间存在差异，即年长组随离焦增加视力损失更陡峭，而年轻组（G1和G2）的视力下降更为平缓。配对比较显示，每个年长组（G3–G7）的斜率均显著陡于G1，而G1与G2之间以及G2与G3之间无显著差异。在年长组（G4至G7）内部，也未观察到统计学上的显著差异。
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曲线下面积（AUC）的差异：AUC数据未通过所有组的正态性检验，因此使用Kruskal-Wallis检验。结果显示，年龄组间存在统计学显著差异。事后配对比较揭示，年龄组明显分为两个统计学上不同的集群：年轻组（G1、G2和G3）彼此之间无显著差异，但与每个年长组（G4至G7）相比均存在显著差异。同样，年长组彼此之间也无显著差异。
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0.2 LogMAR VA处离焦截止点的差异：G1和G2组中没有眼睛的离焦曲线达到0.2 logMAR VA水平，G3组仅有4只眼睛。因此，这些没有（足够）0.2 logMAR VA截止点值的年轻组被排除在统计比较之外。对于年长组（G4-G7），离焦截止点数据通过了正态性检验。单因素Welch's ANOVA显示，组间在0.2 logMAR VA处的离焦截止点存在显著差异。事后配对比较表明，G4（45–50岁）和G7（61–65岁）之间存在显著差异，而其他组间未发现统计学显著差异。
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基线屈光不正对离焦曲线结果的影响：通过在线性混合效应模型中纳入球镜等效度（SE）作为协变量进行评估。模型比较显示，加入SE后模型拟合度并未改善，且AIC和BIC值略有恶化。这些结果表明，SE除了离焦和年龄组已捕获的效应外，并未提供额外的解释力，支持了主模型设定的稳健性。
讨论
尽管对年龄相关视觉变化的兴趣日益增长，但离焦曲线很少应用于健康有晶状体眼的广泛年龄范围。本研究首次在有晶状体受试者中呈现了覆盖如此宽年龄范围的单眼离焦曲线，详细描述了整个成年期视觉表现如何变化的功能性轮廓。
本研究采用了四种互补的指标来全面表征离焦曲线：零离焦时的基线视力、曲线斜率、AUC和0.2 logMAR VA处的离焦截止点。
零离焦时的基线视力（即校正距离视力CDVA）的分析表明，其在大约44岁之前保持稳定，此后观察到显著下降。这一发现与之前研究健康有晶状体眼大型队列的结果一致，尽管具体的年龄拐点因研究方法、人群健康状况控制和个体神经处理差异而有所不同。年龄对视觉灵敏度（VA）的影响众所周知，归因于神经元丢失、神经变异性增加、晶状体透明度丧失和高阶像差导致的光学退化，以及视网膜和皮层效率降低。
然而，仅分析CDVA并不能提供视觉灵敏度随离焦增加而逐渐变化的完整视角。离焦曲线斜率的分析提供了超越远视力单点的更广泛视角。年轻组（G1和G2：20–40岁）保持了较浅、不显著的斜率，反映了随离焦增加的视力损失极小。更陡峭的下降从41–44岁（G3）开始出现，配对比较证实，最显著的斜率变化始于45岁（G4），这与基线VA指标的拐点平行。
为了建立视觉表现的功能性参考标准，本研究分析了AUC，使用了0.2 logMAR VA作为基线参考，这是研究中代表功能性视力下限的阈值。AUC从45岁（G4）开始显著恶化。相反，在20至44岁（G1、G2和G3）之间保持稳定。这些结果表明，AUC参数可以有效区分年轻组（20–44岁）和年长组（45岁及以上），但在这两个更广泛的集群内部无法有效区分。
为了量化受试者保持临床可接受视力水平的屈光范围，本研究重点分析了0.2 logMAR VA处的离焦截止点。该值反映了焦深范围，定义了视力保持等于或优于0.2 LogMAR的屈光范围。在所评估的-3.00 D至+1.00 D离焦范围内，不足以确定年轻组（20–44岁）在0.2 logMAR处的截止点，因为视力在整个范围内都优于0.2 logMAR，这可能是由于这些年龄组的调节能力所致。相反，在年长组中，可以设定0.2 logMAR处的离焦截止点，该值随年龄增长而逐渐减小。根据屈光值的倒数，这些年龄组的受试者能够将清晰的视觉范围（达到0.2 logMAR视力阈值）从光学无限远维持到大约0.58米（G4）、0.61米（G5）、0.72米（G6）和0.85米（G7）。这表明，随着年龄增长，清晰视觉的近点逐渐外移，反映了景深的减少。事实上，景深在这些年长组（45–65岁）中呈现出随年龄增长而逐步下降的趋势。尽管观察到一些组间变异性，但最显著且具有统计学意义的减少发生在G4（45–50岁）和G7（61–65岁）之间，突显了这20年间功能衰退的程度。
离焦曲线参数从45岁开始观察到的功能性转变，与先前报道的分子衰老关键生理转变点一致，强化了这一年龄代表视觉表现和系统性生物老化关键转折点的观点。
本研究所应用的离焦曲线指标分析方法提高了临床数据的质量。使用标准化协议和聚焦的分析策略使得研究间比较一致，并有助于更准确地评估视觉功能指标。基线球镜等效度（SE）的协变量分析表明，当屈光不正被矫正后，基线屈光误差并未对本健康有晶状体样本的离焦曲线表现产生有意义的影响。
本研究存在一些局限性。首先，离焦曲线是在单眼和标准化明视条件下评估的，这隔离了眼级视觉表现，但未能捕捉双眼视觉体验。其次，瞳孔直径和高阶像差等光学因素未被直接测量，可能导致了个体间差异，尽管所有参与者均为健康眼且已完全矫正低阶像差。最后，未专门检查视觉表现中的性别相关差异。
结论
通过对广泛年龄范围的离焦曲线进行四项指标（零离焦时的基线视力、曲线斜率、AUC和0.2 logMAR VA处的离焦截止点）的分析，揭示了始于45岁的功能性转变。
虽然所有指标在20至44岁之间保持稳定，反映了调节系统的有效性以及年轻视觉系统对轻微光学模糊的自然耐受性，但从45岁开始出现一个明显的拐点，其特征是在离焦条件下视觉表现显著下降。
这表明补偿离焦的能力下降，并与调节能力下降的早期阶段一致。这些发现支持了45岁标志着视觉系统耐受模糊能力关键阈值的观点。这一转变标志着老视的发生和进展，并反映了调节幅度和功能性景深的下降。
