近日，中山大學(xué)中山眼科中心副主任、副院長林浩添教授團(tuán)隊公布一項“跨界”研究成果：通過利用高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)，證實校園綠化越好，學(xué)生近視發(fā)病率越低。
由林浩添團(tuán)隊牽頭，基于中山大學(xué)交叉創(chuàng)新平臺，聯(lián)合國內(nèi)外20家醫(yī)療領(lǐng)域、遙感領(lǐng)域及智能圖像分析領(lǐng)域的科研機(jī)構(gòu)，利用我國自主研制的首顆空間分辨率優(yōu)于1米的光學(xué)遙感衛(wèi)星“高分二號”，首次從循證醫(yī)學(xué)角度明確了校園綠化暴露水平與學(xué)齡兒童近視的關(guān)系，也為“多看綠植可預(yù)防近視”的經(jīng)驗之談提供了一定證據(jù)。
據(jù)悉，這一研究成果已于2021年8月2日在國際眼科頂級期刊《眼科學(xué)》在線發(fā)表。遙感系統(tǒng)與醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的結(jié)合，首次從宏觀角度測量和評價環(huán)境因素對學(xué)生群體近視的影響，有望開啟環(huán)境干預(yù)的近視群體防控新模式。
NDVI植被指數(shù)每提高0.1可減緩3.6%的學(xué)校近視患病率增長
據(jù)悉，從2016年到2019年，研究團(tuán)隊在深圳113所學(xué)校開展了這項大規(guī)模前瞻性隊列研究，研究對象共計142865名，為一年級到四年級小學(xué)生。
研究者同時結(jié)合“高分二號”衛(wèi)星遙感圖像的多光譜數(shù)據(jù)，捕捉深圳市多光譜數(shù)據(jù)，精確量化了上述學(xué)校綠地的綠化率，計算出“歸一化植被指數(shù)(NDVI)”，從而對學(xué)校綠化暴露進(jìn)行精準(zhǔn)評估。
通過采用國際標(biāo)準(zhǔn)的近視大規(guī)模隊列研究設(shè)計，研究者利用大量樣本數(shù)據(jù)，明確校園綠化率與學(xué)校近視患病率增加和個人的近視發(fā)病風(fēng)險的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
林浩添表示，研究顯示，在學(xué)校范圍內(nèi)每提高0.1個單位的NDVI植被指數(shù)可減緩3.6%的學(xué)校近視患病率增長。校園綠植每增長0.1個單位的NDVI植被指數(shù)，沒有近視的學(xué)生可減少19.8%近視發(fā)生風(fēng)險。
研究團(tuán)隊還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)校園NDVI植被指數(shù)普遍在0.3以上時，每年近視總體患病率將減少4.0%。
研究團(tuán)隊正在通過進(jìn)一步的研究，試圖找出校園綠地的不同類型與學(xué)生近視發(fā)病率之間更深入的關(guān)系。據(jù)該研究第一作者之一楊雅涵博士介紹，理論上優(yōu)先選擇常綠植被，增加植被覆蓋等提高校園平均綠化率的方法，可能更有利于降低近視發(fā)病率。
該研究將促進(jìn)信息技術(shù)與遙感技術(shù)應(yīng)用于流行病學(xué)
此項目利用高分辨率遙感技術(shù)精確量化了百余所學(xué)校綠地的綠化率，基于多期遙感圖像，使用時間積分測算研究隊列時間內(nèi)累計的綠化暴露量，從而控制季節(jié)與時間對綠化的影響。進(jìn)一步，通過國際標(biāo)準(zhǔn)的近視大規(guī)模隊列研究設(shè)計，利用大量樣本數(shù)據(jù)明確校園綠化率與學(xué)校近視患病率增加和個人的近視發(fā)病風(fēng)險的關(guān)聯(lián)關(guān)系。這項研究將促進(jìn)信息技術(shù)與遙感技術(shù)在流行病學(xué)的應(yīng)用，以應(yīng)對重大的全球公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)，并加強(qiáng)公共衛(wèi)生防御戰(zhàn)略。
據(jù)介紹，此次研究的牽頭單位是中山大學(xué)中山眼科中心，參與醫(yī)療和科研的機(jī)構(gòu)還有中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院、國家衛(wèi)星氣象中心、西北工業(yè)大學(xué)光電與智能研究院、廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院、中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所等頂級科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)。
這項研究將促進(jìn)信息技術(shù)與遙感技術(shù)在流行病學(xué)的應(yīng)用，以應(yīng)對重大的全球公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)，并加強(qiáng)公共衛(wèi)生防御戰(zhàn)略。
對話
“多看綠植可預(yù)防近視”有了證據(jù)
廣州日報：預(yù)防近視以往是用醫(yī)學(xué)和社會干預(yù)的手段，這次為什么要采用衛(wèi)星遙感技術(shù)和醫(yī)療大數(shù)據(jù)結(jié)合的方式進(jìn)行研究?
林浩添：2020年我國兒童青少年人群近視率達(dá)52.7%，社會各界都非常關(guān)心孩子近視防控的問題。
以往兒童近視研究和防控主要集中于抽樣人群，覆蓋面窄，同時由于缺乏環(huán)境-疾病相互作用的宏觀數(shù)據(jù)，近視流行病學(xué)及其發(fā)病機(jī)制突破較少。信息技術(shù)變革為眼病研究和視力保護(hù)提供了新的技術(shù)方法，過去的二十年里，衛(wèi)星數(shù)字技術(shù)的發(fā)展及其在人類健康方面的應(yīng)用，逐步使流行病學(xué)研究發(fā)生了革命性的變化。
其中，地理信息系統(tǒng)(GISs)被用于預(yù)測新冠肺炎疫情發(fā)展，衛(wèi)星通信被用于遠(yuǎn)程醫(yī)療，也有越來越多的健康研究利用遙感數(shù)據(jù)探索環(huán)境因素對健康的長期影響及其潛在機(jī)制。
我們以往在近視防控工作中發(fā)現(xiàn)，一些綠化做得比較好的學(xué)校，學(xué)生近視發(fā)生率相對不高。因此，圍繞“校園綠化率與兒童近視發(fā)生發(fā)展是否存在潛在關(guān)聯(lián)”的科學(xué)問題，我們借助中山大學(xué)交叉創(chuàng)新平臺，通過遙感系統(tǒng)、信息技術(shù)和醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的運用，首次從循證醫(yī)學(xué)角度明確了校園綠化暴露水平與學(xué)齡兒童近視的關(guān)系。
廣州日報：眼科學(xué)界以往對“多看綠色植物可預(yù)防近視”的經(jīng)驗之談意見不一，這項研究是否支持了上述觀點?預(yù)防近視要從哪些方面入手?
林浩添：我們的研究為這個觀點提供了證據(jù),經(jīng)驗是有一定道理的。綠光對眼睛有放松調(diào)節(jié)的作用，綠色植物可讓人心情愉悅，校園綠化好，更想到戶外散步，這對于近視防控是有益的。以往的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，近視患病率與使用電子屏幕時間及近距離工作時間增加有關(guān)。我們中心的團(tuán)隊也在研究中證實，兒童青少年增加戶外活動時間有助于預(yù)防近視發(fā)生和發(fā)展。
近視的發(fā)生與多種因素相關(guān)，包括遺傳因素、環(huán)境因素等。防控近視不僅需要讓孩子養(yǎng)成良好的用眼衛(wèi)生習(xí)慣，也需要家庭、學(xué)校和社會各界一起努力。我們希望不斷加強(qiáng)對可控因素的管理，多管齊下，最終有效降低兒童青少年近視發(fā)生率。
廣州日報：這一研究下一步將向什么方向推進(jìn)?
林浩添：不同綠化的布局規(guī)劃對近視發(fā)生率可產(chǎn)生不同的影響，希望通過進(jìn)一步細(xì)化研究綠化形態(tài)與近視發(fā)生率的關(guān)系，為教育機(jī)構(gòu)更加高效地進(jìn)行綠化提供指引。(任珊珊)
