卫星遥感技术证实校园绿化率与近视发生密切相关

近日,中山眼科中心的林浩添团队牵头组织的一项科学研究调查发布了研究成果,通过卫星的遥感技术证实了校园的绿化率跟近视的发生有密切的关系。

国家卫健委前段时间公布了全国儿童青少年近视调查结果——我国儿童青少年近视率高达52.7%,位居世界第一,是我国目前重大的公共健康难题。

调查显示,城市儿童近视患病率是农村儿童的2.6倍。那么,是因为农村地区的儿童暴露在较多的绿化环境吗?

围绕着绿化率与近视发生发展有潜在关联这一科学猜想,中山眼科中心林浩添教授团队牵头组织,联合了二十家国内外医疗、遥感技术以及智能图像分析等领域的顶级科研机构。利用光学遥感卫星高分二号,首次从循证医学角度明确了校园绿化暴露水平与青少年儿童近视的关系:

校园绿植每增长0.1个单位的NDVI植被指数,可减少19.8%近视发生风险;当校园NDVI植被指数普遍在0.3以上时,每年近视总体患病率将减少4.0%。

Ophthalmology在线发表网站截图.png

图1.Ophthalmology在线发表网站截图

研究成果“Spatial Technology Assessment of Green Space Exposure and Myopia”于2021年8月2日在国际眼科顶级期刊《Ophthalmology》(中科院一区,影响因子12.08)在线发表,也为近视防控开启环境干预的群体防控模式。

一、大数据分析和遥感技术将成为近视防控的新突破

近几年,全社会对近视的预防与控制提出了很多建议,但由于资源限制和技术瓶颈,以前对儿童近视的研究和防控主要集中在抽样人群,覆盖面窄,缺乏环境-疾病交互作用的宏观数据,近视流行病学及其发病机制的突破还很少。

二十一世纪以来,全球的数字科技创新空前活跃,急剧改变了人与物的互相链接方式。科技在拓宽我们人类生活边界的同时也在挑战着我们的生命健康,但是信息技术变革也为眼睛疾病研究和眼睛视力防护带来了新的技术方法。

在过去的20年里,卫星数字技术的发展和在人类健康中的应用,也使流行病学研究发生了革命性的变化。其中,预测新冠肺炎疫情发展用到了地理信息系统,远程医疗用到了卫星通信。除此之外,还有越来越多的健康研究在利用遥感数据去探索环境因素对健康的长期影响以及潜在的关联。

而此项目就是利用了高分辨率遥感技术来精确量化了百余所学校绿地的绿化率。基于多期遥感图像,使用时间积分测算研究队列时间内累计的绿化暴露量,从而控制季节与时间对绿化的影响。还进一步,通过国际标准的近视大规模队列研究设计,利用大量的样本数据来明确了校园绿化率与学校近视患病率增加和个人的近视发病风险的关联关系。

这项研究将促进信息技术与遥感技术在流行病学的应用,以应对重大的全球公共卫生挑战,并加强公共卫生防御战略。

e7cf6517c85473a3bfbcf9e015ce865a.png

图2.人类与健康的不同研究模式

二、研究结果对于全社会范围的近视防控工作开展具有重大指导意义

近视是引起全球近18.9亿人眼睛视力损害的主要原因。

研究发现,近视患病率与使用电子屏幕时间及近距离工作时间增加有关,并在新冠疫情期间加剧。更好地了解社会环境及自然环境与近视的关系有助于环境规划和公共政策设置,将进一步有助于减缓疫情期间的近视患病率增长。

在深圳市星光眼健康公益服务中心团队的全力支持下,林浩添教授团队构建了年142,865名学生的前瞻性队列,结合高分二号遥感图像的多光谱数据计算出的归一化植被指数(NDVI),对学校绿化暴露进行精准评估,得出在学校范围内每提高0.1个单位的NDVI植被指数可减缓3.6%的学校近视患病率增长。

特别地,就非近视学生个体而言,校园绿植每增长0.1个单位的NDVI植被指数,可减少19.8%近视发生风险。

另外,研究团队发现,当校园NDVI植被指数普遍在0.3以上时,每年近视总体患病率将减少4.0%,这种环境干预将有望成为实现国家八部门印发的《综合防控儿童青少年近视实施方案》中所规定的近视患病率下降的理想模式。

因此,这项工作将在众多青少年开展远程学习的特殊时期,引起家长、教育机构、医疗机构对环境绿地及孩子视觉健康的关注,对于进一步开展近视防控工作具有指导作用,从而遏制全球范围内的近视爆发流行。

三、交叉学科平台为近视防控开启环境干预的群体防控模式

图3. 校园绿化率上升与近视发生风险降低密切相关.png

图3.校园绿化率上升与近视发生风险降低密切相关

近年来,交叉学科融合带来了更多元的理论基础和视角,产生众多创造性的成果。研究团队基于医学和地理的交叉学科平台,利用高分二号遥感卫星捕捉深圳市多光谱数据,并将其与大规模前瞻性队列相结合,实现了遥感技术系统与医学大数据的结合,从宏观角度测量和评价环境因素对学生群体的广泛影响,将为近视防控开启环境干预的群体防控模式。

随着时间的推移,群体近视干预可以产生大规模的公共卫生效益,在经济上可能比需要基于个体防控的传统光学矫正和药物矫正等近视干预手段更可行,具有易操作、成本低,效应范围广等特点。

同样,各个领域的交叉给医学的发展带来了更多的可能性,未来还可能通过遥感技术系统解决微观实验里无法涉及的难题,为科学研究开拓新的思路和方向。

而中山眼科中心此次利用卫星遥感技术证实的校园绿化与近视率相关的问题也为环境健康带来了见解,并可能帮助决策者制定群体干预策略,如增加学校绿地,以改善学龄儿童的视力健康。

热门推荐
推荐活动
互动问答 查看更多
热门
专家讲座 查看更多
网友调查
针对视力防控,你更喜欢的方式是?
  • 矫正框架眼镜 2537人
  • 哺光仪 2807人
  • 角膜塑形镜 2239人
  • 其他 2543人
下一篇
儿童青少年近视防控早已成为已成为关系国家和民族未来的大问题!本文将对儿童青少年近视防控的常见问题做较为全面的答疑。
09-06 10:18
上一篇
约翰霍普金斯大学的科学家们通过培育跟人类视网膜发育相似的“类器官”发现了决定我们能看到各种颜色的是甲状腺激素。
09-06 10:32