《Ophthalmology Science》：Age- and Myopia-Related Three-Dimensional Remodeling of Choroidal Thickness in Children
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目的：探究儿童黄斑区脉络膜厚度（ChT）的三维（3D）地形重塑模式及其与年龄、近视相关眼轴生长的关系。设计：基于人群的横断面研究。参与者：共3508名儿童（平均年龄13.6±3.0岁，范围7-18岁，男性占47.7%）。方法：对右眼进行光谱域光学相干断层扫描（
目的：探究儿童黄斑区脉络膜厚度（ChT）的三维（3D）地形重塑模式及其与年龄、近视相关眼轴生长的关系。设计：基于人群的横断面研究。参与者：共3508名儿童（平均年龄13.6±3.0岁，范围7-18岁，男性占47.7%）。方法：对右眼进行光谱域光学相干断层扫描（SD-OCT），采用31水平B扫描协议。使用改进的开源深度学习算法（Choroidalyzer）自动分割并量化各B扫描的ChT。为每眼生成以中心凹为中心、覆盖6×6 mm黄斑区的3D ChT地图，由12×12网格组成，并计算平均厚度及各网格厚度值。主要结局指标：各网格、簇及黄斑区的ChT；其与年龄、眼轴长度（AL）及性别的相关性。结果：平均ChT为271.8±56.1 μm，非近视、低度近视、中度近视和高度近视组间差异显著（P<0.001）。年龄相关的ChT变化呈现明显的颞侧-鼻侧不对称模式：鼻侧区域与年龄呈最强负相关（r=-0.12），中心区域呈弱相关（r=-0.07，均P<0.001），而颞侧区域相对稳定（r=-0.02，P=0.255）；导致鼻侧和中心脉络膜变薄速度分别是颞侧的4.3倍和2.6倍（95% CI：-0.4-8.9；-0.4-5.7）。AL相关的ChT变化呈同心圆变薄模式：中心凹变薄（r=-0.51，B=-35.2 μm/mm，均P<0.001）较旁中心凹（r=-0.48，B=-28.7 μm/mm，均P<0.001）和中心凹周围（r=-0.42，B=-22.3 μm/mm，均P<0.001）更显著，分别对应中心凹和旁中心凹变薄程度是中心凹周围的1.6倍和1.3倍（95% CI：1.4-1.7；1.2-1.4）。结论：利用3D地形图，研究人员提供了基于人群的儿童ChT数据，并确定了两种主要的空间重塑模式：随年龄变化的颞侧-鼻侧不对称和随AL增加的同心圆变薄。这些在空间和时间上不同的重塑模式可能反映了生理生长和近视相关的结构改变，支持ChT作为近视发生发展生物标志物的潜在作用。
本研究发表于《Ophthalmology Science》，聚焦于儿童黄斑区脉络膜厚度（Choroidal Thickness, ChT）的三维重塑规律。脉络膜在眼生理及多种重大眼病（如年龄相关性黄斑变性、青光眼和近视）的发病机制中扮演着重要角色，尤其在近视眼中，ChT已被视为评估近视发生与发展的关键生物标志物。然而，既往研究多依赖基于二维光学相干断层扫描（Optical Coherence Tomography, OCT）的单点测量或区域测量，假定脉络膜对称，可能忽略了其真实三维结构的变异性。同时，年龄与近视相关效应的分析常相互分离，难以厘清这两大眼生长驱动因素如何共同塑造脉络膜结构。虽有少数三维研究，但样本量较小，不足以区分高度相关的年龄与近视效应。因此，目前缺乏大规模、基于人群的健康儿童ChT三维OCT标准数据。为填补此空白，研究人员开展了一项大规模、基于人群的学龄儿童研究，结合频谱域OCT与深度学习分割技术，旨在描绘儿童ChT的三维地形模式，并阐明其与年龄、屈光状态（作为眼生长和近视发展的生物标志物）的关联，为建立儿童期脉络膜重塑轨迹的标准参考数据和结构框架提供依据。
为实现上述目标，研究人员采用了多项关键技术方法。研究依托于2023年5月在中国内蒙古巴彦胡舒开展的一项基于学校的整群抽样人群研究，最终纳入了3508名7至18岁的学龄儿童（右眼数据）。所有受试者均接受了全面的眼科检查，包括非睫状肌麻痹验光、眼轴长度（Axial Length, AL）测量以及采用31连续水平B扫描协议、以中心凹为中心的黄斑区频谱域OCT扫描。在图像处理方面，研究人员运用了基于U-Net架构的改进开源深度学习算法（Choroidalyzer）对水平OCT图像中的脉络膜进行自动分割，获取脉络膜隔室（定义为布鲁赫膜与脉络膜-巩膜界面之间的空间）的二值掩模，并通过自定义算法计算垂直于布鲁赫膜的厚度。随后，将测量结果转换为物理距离并进行双线性插值，构建了以中心凹为中心、分辨率为10 μm的6×6 mm平方插值ChT地图，并将其划分为12×12个500 μm边长的网格，计算网格平均ChT。数据分析包括网格平均ChT与生理参数（年龄、AL）的相关分析与回归分析，以及基于k-means聚类的空间分析，并采用多种统计检验方法验证结果的显著性。
研究结果部分揭示了儿童脉络膜厚度的复杂空间重塑模式。首先，在人口统计学特征方面，研究共纳入3508名受试者（男性占47.7%），平均年龄为13.6±3.0岁，平均等效球镜度为-2.1±2.2 D，平均AL为24.2±1.2 mm。不同近视严重程度的组别在身高、体重、角膜平均曲率、散光度数、前房深度及AL等方面均存在显著差异。总体平均ChT为272±56 μm，多元回归分析显示，ChT随年龄增长和AL延长而显著变薄。
其次，关于年龄相关的ChT变化，研究发现了显著的颞侧-鼻侧不对称模式。通过k-means聚类将黄斑区分为颞侧、中心和鼻侧三个簇后，分析显示颞侧脉络膜最厚且随年龄变化最小，中心和鼻侧脉络膜则显著变薄，其中鼻侧变薄速率最快。这表明年龄增长主要驱动了中心与鼻侧区域的脉络膜变薄，而颞侧相对稳定。
再者，关于AL相关的ChT变化，研究观察到了同心圆变薄模式。随着AL增加，各网格均显示显著负相关。聚类分析将黄斑脉络膜分为中心凹、旁中心凹和中心凹周围区域，结果显示中心凹变薄最为剧烈，其次是旁中心凹，中心凹周围变薄相对较轻。这证实了眼轴延长导致的脉络膜变薄在中心区域最为显著。此外，性别分析显示男性在下中心区域的脉络膜较女性更厚。
讨论部分对研究结果进行了深入阐释。研究人员指出，本研究通过结合频谱域OCT与深度学习分割，生成了精细的儿童黄斑区ChT三维地形图，并同时评估了年龄和近视相关眼轴伸长这两大眼生长驱动因素，从而识别出了两种主要的空间异质性重塑模式：主要与年龄相关的颞侧-鼻侧不对称，以及与近视性眼生长相关的同心圆变薄模式。这种从简单关联平均值到空间分辨、对生长和近视敏感的图谱的转变，有助于阐明脉络膜在儿童眼发育中的动态作用，并为未来将ChT用作近视发生发展的生物标志物提供了结构框架。研究采用年龄和性别特异性AL百分位数框架来分层近视风险，而非固定屈光度截断值，这更好地反映了儿童期持续的生理性眼生长，并减少了年轻儿童潜在风险误分类的可能。对于年龄相关的颞侧-鼻侧不对称模式，研究人员认为这可能反映了早期脉络膜血管生成及随后的区域性脉络膜重塑，既往研究中关于儿童ChT随年龄增厚、变薄或无相关性的矛盾报道，可能源于种族差异及测量方法的局限性（如单点或固定区域测量未能捕捉到这种空间异质性）。对于AL相关的同心圆变薄模式，研究人员认为其潜在机制可能与眼轴伸长导致的后极部机械牵拉有关，中心凹承受最大的扩张应力，导致最严重的机械性变薄，这也解释了为何中心凹下ChT变薄被认为是近视进展和近视性黄斑病变的预测因子。研究还观察到了性别差异，即男性下中心区域ChT更厚，这可能与性激素调节、区域解剖差异和基础代谢率有关。尽管本研究具有大样本、客观分割和三维分析等优势，但也存在横断面设计无法推断因果关系、研究人群地域限制、未控制昼夜波动等混杂因素，以及未探讨脉络膜体积等局限性。
结论部分总结道，通过将三维OCT制图应用于大规模健康学龄儿童队列，研究人员揭示了儿童眼生长过程中ChT变化的两种主要空间模式：与年龄相关的颞侧-鼻侧不对称，以及与眼轴伸长和近视进展相关的同心圆变薄模式。这些地形特征使ChT超越了简单的关联标志物，将其定位为生理成熟和与近视相关的结构应激的动态、区域特异性指标。理解这些空间动力学为正常脉络膜发育提供了全面参考，并为识别儿童近视的早期病理改变奠定了基础。
