Comorbidity of myopia and scoliosis in primary and secondary school students and analysis of risk factors in school environment in Tianjin
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摘要:
目的 了解天津市中小学生近视与脊柱侧弯的共患现状，并分析学校环境中可能的风险因素，为制定更有效的预防措施提供依据。 方法 2023年9—10月，采用分层整群随机抽样方法从天津市16个区抽取41 654名中小学生开展近视和脊柱侧弯筛查。采用χ2检验对数据进行单因素分析，采用二元多因素Logistic回归模型及累积效应分析探索二者共患的相关因素。 结果 2023年天津市中小学生筛查性近视与脊柱侧弯共患检出率为2.65%，郊区(3.26%)高于城区(2.02%)，女生(3.81%)高于男生(1.59%)，高中生(6.17%)高于初中生(4.19%)、小学生(0.44%)，组间差异均有统计学意义(χ2值分别为62.23，198.69，953.19，P值均＜0.01)。二元多因素Logistic回归分析显示，每周体育课节数≥3节，每天在校做眼保健操次数≥2次，课间开展户外休息或活动，老师提醒注意读写姿势，对坐姿、站姿严格要求与筛查性近视和脊柱侧弯共患均呈负相关(OR值分别为0.66，0.77，0.71，0.78，0.74)；躺着或趴着看书或电子屏幕与筛查性近视和脊柱侧弯共患呈正相关(OR=1.77)(P值均＜0.05)。累积效应分析显示，累积得分(“4~7”“7~9”“≥10”)与筛查性近视和脊柱侧弯共患均呈负相关(OR值分别为0.65，0.55，0.52，P值均＜0.05)。 结论 学校的环境支持及学生个人在校行为习惯与筛查性近视和脊柱侧弯共患相关。防控近视与脊柱侧弯共患应改善学生校内健康相关的环境因素。 Abstract:Objective To investigate the comorbidity of myopia and scoliosis among primary and secondary school students in Tianjin, and to analyze the school environment risk factors contributing to these health issues, so as to provide a scientific basis for development effective prevention measures. Methods A total of 41 654 primary and secondary school students from 16 districts of Tianjin were selected by stratified random cluster sampling from September to October 2023 to screen for myopia and scoliosis. Univariate analysis was performed to examine the data, followed by a bivariate multivariate Logistic regression model and cumulative effect analysis to explore the influencing factors of their comorbidity. Results In 2023, the prevalence of comorbidity of screening positive myopia and scoliosis among primary and secondary school students in Tianjin was 2.65%. The prevalence was higher in suburban areas (3.26%) compared to urban areas (2.02%), higher among females (3.81%) compared to males (1.59%), and highest in high school students (6.17%) compared to middle school (4.19%) and primary school students (0.44%) (χ2=62.23, 198.69, 953.19, P < 0.01). Logistic regression analysis showed that the number of physical education classes ≥3 per week, the number of eye health exercises at school ≥2 per day, outdoor activities between classes, teachers' reminding to pay attention to reading and writing posture and strict eye standing posture were negatively correlated with the comorbidity of screening positive myopia and scoliosis (OR=0.66, 0.77, 0.71, 0.78, 0.74, P < 0.05). Reading or electronic screen while lying or lying on the stomach was positively associated with the comorbidity of screening positive myopia and scoliosis (OR=1.77, P < 0.05). Cumulative effect analysis showed that the cumulative score (4-7, 7-9, ≥10) was negatively correlated with the comorbidity of screening positive of myopia and scoliosis (OR=0.65, 0.55, 0.52, P < 0.05). Conclusions The school environment support and students' personal behavior habits in school are related to the comorbidity of comorbidity of screening positive myopia and scoliosis. Prevention and control of myopia and scoliosis should improve the environmental factors related to students' health in school. -
Key words:
- Myopia /
- Scoliosis /
- Comorbidity /
- Environment /
- Dangerous factor /
- Students
1) 利益冲突声明 所有作者声明无利益冲突。 -
中小学生的近视和脊柱侧弯问题日益凸显，成为影响儿童及青少年身心健康的两大公共卫生挑战。近视不仅影响学生的视力，还可能限制未来的职业选择和生活质量；脊柱侧弯则可能导致身体形态异常，影响呼吸和心脏功能，甚至影响心理健康[1]。研究发现，近视学生群体中脊柱侧弯的发生率较高，反之亦然，提示两者之间可能存在相互关联[2]。不良的学习生活习惯和生长发育不平衡均可能是导致这2种疾病发生的危险因素[3-4]。学校是中小学生主要的学习和生活场所，其环境状况与发育不匹配也可能是导致儿童青少年多病共患的原因[5]。本研究基于2023年9—10月天津市学生常见病监测数据，探讨近视及脊柱侧弯共患情况与校内生活习惯和学校环境的关系，为制定更有效的预防和干预措施提供依据。
1. 对象与方法
1.1 对象
2023年9—10月，采用分层整群随机抽样方法，覆盖天津市全部16个区，划分为6个城区和10个郊区，并通过随机数字表法在各区抽取学校。其中每个城区抽取2所小学、2所初中、2所普通高中、1所职业高中；每个郊区抽取2所小学、2所初中、1所高中。每所学校所有年级均抽取学生参与调查，每个年级至少抽取100名学生，整班抽取2个及以上班级，不足部分由地理位置较近的同等类型学校同样抽样方法进行补充。本次研究共纳入41 654名研究对象，其中男生21 816名，女生19 838年；城区20 477名，郊区21 177名；小学21 942名，初中10 569名，高中9 143名。所有参与研究的学生均已获得家长或监护人的知情同意，研究通过天津市疾病预防控制中心伦理委员会的审查和批准(批号：TJCDC-R-2023-001)。
1.2 方法
1.2.1 视力检查
包括远视力检查和屈光度检测。远视力检查按照“儿童青少年近视筛查规范”[6]要求开展；屈光度检测由具有眼视光医师资格的专业人员采用非睫状肌麻痹状况下台式自动电脑验光仪开展。近视判定标准为裸眼视力 < 5.0且非睫状肌麻痹状态下电脑验光等效球镜度数 < -0.50 D，凡单眼判定为近视者计入筛查性近视人数[7]。
1.2.2 脊柱侧弯筛查
由医疗机构骨科专业人员按照《儿童青少年脊柱弯曲异常防控技术指南》[8]开展筛查工作，包括一般检查、前驱试验、脊柱运动试验、俯卧试验，使用躯干旋转测量仪测量最大偏斜角并记录度数，最大偏斜角≥5°为脊柱侧弯。胸段侧弯、腰胸段侧弯、腰段侧弯中存在一种者即视为脊柱侧弯。
1.2.3 问卷调查
使用《全国学生常见病和健康影响因素监测与干预方案》[7](2023年版)中的健康影响因素调查问卷。问卷的Cronbach α系数为0.90，内容效度系数为0.86。调查对象小学一至三年级学生问卷在其老师或家长协助下完成。问卷内容包括学校内用眼环境和用眼习惯、读写姿势、电子屏幕使用情况、体育课时、户外活动情况、脊柱弯曲异常相关行为等。
1.3 质量控制
视力检查由天津市眼科医院视光中心基地统一培训及考核，所有检查人员均要求具备眼视光医师资格；脊柱侧弯检查由各区疾病预防控制中心联合医疗机构筛查团队进行统一的检查方法培训[8]，严格按照标准流程进行。视力检查表采用标准对数视力表(GB 11533)[9]，屈光度检测采用符合标准(ISO 10342)的台式自动电脑验光仪。
1.4 统计学方法
所有数据使用EpiData 3.1软件建立数据库，并进行数据双录入和逻辑检错。采用SPSS 24.0软件进行统计学分析，使用单因素分析和二元多因素Logistic回归分析筛选脊柱侧弯与筛查性近视共患的相关影响因素。纳入学校的环境支持及学生个人在校行为习惯两个方面共15个学校环境因素，进行累积效应分析，环境因素中积极因素赋值为1，消极因素赋值为0，然后计算问题的累积得分，得分越高代表积极因素越多，根据得分分组后计算每组共患检出率及其OR值，验证累积评分与共患风险之间的关联。检验水准α=0.05。
2. 结果
2.1 天津中小学生筛查性近视、脊柱侧弯及共患率比较
41 654名中小学生共检出筛查性近视与脊柱侧弯共患1 103名，共患率为2.65%。郊区高于城区；女生高于男生；高中生高于初中生和小学生，差异均有统计学意义(P值均＜0.01)。见表 1。
表 1 天津市2023年不同组别中小学生筛查性近视、脊柱侧弯及共患检出率比较Table 1. Comparison of detection rates of screening positive myopia, scoliosis and comorbidity among primary and secondary school students in Tianjin in 2023组别 分类 人数 脊柱侧弯 筛查性近视 共患 检出人数 χ2值 P值 检出人数 χ2值 P值 检出人数 χ2值 P值 监测点 城区 20 477 574(2.80) 90.41 < 0.01 11 426(55.80) 106.08 < 0.01 413(2.02) 62.23 < 0.01 郊区 21 177 966(4.56) 10 750(50.76) 690(3.26) 学段 小学 21 942 267(1.22) 832.12 < 0.01 7 289(33.22) 7 703.96 < 0.01 96(0.44) 953.19 < 0.01 初中 10 569 609(5.76) 7 441(70.40) 443(4.19) 高中 9 143 664(7.26) 7 446(81.44) 564(6.17) 性别 男 21 816 501(2.30) 252.40 < 0.01 11 214(51.40) 62.02 < 0.01 347(1.59) 198.69 < 0.01 女 19 838 1 039(5.24) 10 962(55.26) 756(3.81) 注： ()内数字为检出率/%。 2.2 天津中小学生筛查性近视与脊柱侧弯共患的单因素分析
结果显示，中小学生筛查性近视和脊柱侧弯共患率与每周体育课节数，班级课桌椅每学期调整频率，每天在校做眼保健操次数，课间是否户外休息或活动，老师是否提醒注意读写姿势，是否躺着或趴着看书或电子屏幕，走路或乘车时是否看书或电子屏幕，对坐姿、站姿是否严格要求，是否背双肩包(背后背)均有关联，组间差异均有统计学意义(P值均＜0.01)。见表 2。
表 2 天津中小学生筛查性近视与脊柱侧弯共患的单因素分析Table 2. Univariate analysis of screening positive myopia and scoliosis comorbidities among primary and secondary students from Tianjin因素 选项 人数 共患检出人数 χ2值 P值 因素 选项 人数 共患检出人数 χ2值 P值 每周体育课节数 ≤2 16 348 570(3.49) 73.37 < 0.01 老师是否提醒注意读写姿势 否 29 794 869(2.92) 29.24 < 0.01 ≥3 25 302 533(2.11) 是 11 855 234(1.97) 班级座位每月调换频率/次 ≥1 5 029 117(2.33) 2.30 0.13 躺着或趴着看书或电子屏幕 否 40 863 1061(2.60) 22.57 < 0.01 ＜1 36 620 986(2.69) 是 786 42(5.34) 课桌椅高度每学期调整频率/次 ＜1 25 471 723(2.84) 9.20 < 0.01 走路或乘车时看书或电子屏幕 否 41 155 1 080(2.62) 7.81 < 0.01 ≥1 16 178 380(2.35) 是 494 23(4.66) 每天在校做眼保健操次数 ≤1 11 322 397(3.51) 44.41 < 0.01 班级座位定期左右轮转 是 34 179 900(2.63) 0.18 0.67 ≥2 30 327 706(2.33) 否 7 463 203(2.72) 课间是否户外休息或活动 否 27 761 821(2.96) 30.84 < 0.01 对坐姿、站姿是否严格要求 否 34 378 147(0.43) 13.43 < 0.01 是 13888 282(2.03) 是 7 272 900(12.38) 胸口离桌子边缘是否超过一拳 否 29 482 768(2.60) 0.74 0.39 是否背双肩包(背后背) 否 3 425 133(3.88) 22.08 < 0.01 是 12 167 335(2.75) 是 38 226 970(2.54) 眼睛距离书本是否超过一尺 否 29 813 799(2.68) 0.41 0.52 书包重量自我感觉 轻 28 973 791(2.73) 2.49 0.12 是 11 836 304(2.57) 重 12 678 312(2.46) 手指距离笔尖是否一寸左右 否 27 060 722(2.67) 0.12 0.73 是 14 589 381(2.61) 注：部分数据有缺失；()内数字为检出率/%。 2.3 天津中小学生筛查性近视与脊柱侧弯共患的多因素Logistic回归分析
以筛查性近视与脊柱侧弯是否共患(否=0，是=1)为因变量，由于人口特征变量纳入多因素Logistic回归分析后模型拟合度较差，因此本研究仅以单因素分析中有统计学意义的变量[每周体育课节数(≤2节=0，≥3节=1)，课桌椅高度每学期调整频率(＜1次=0，≥1次=1)，每天在校做眼保健操次数(≤1次=0，≥2次=1)，课间是否户外休息活动(否=0，是=1)，老师是否提醒注意读写姿势(0=否，1=是)，是否躺着或趴着看书或电子屏幕(0=否，1=是)，走路或乘车时是否看书或电子屏幕(0=否，1=是)，对坐姿、站姿是否严格要求(0=否，1=是)，是否背双肩包(背后背)(0=否，1=是)]为自变量。结果显示，每周体育课节数≥3节，每天在校做眼保健操次数≥2次，课间户外休息或活动，老师提醒注意读写姿势，对站姿、坐姿严格要求，背双肩包(背后背)与筛查性近视和脊柱侧弯共患的发生均呈负相关；躺着或趴着看书或电子屏幕与筛查性近视和脊柱侧弯共患的发生呈正相关(P值均＜0.05)。见表 3。
表 3 天津中小学生筛查性近视与脊柱侧弯共患的Logistic回归分析(n=41 654)Table 3. Multivariate Logistic regression analysis of screening positive myopia and scoliosis comorbidities in primary and secondary school students from Tianjin(n=41 654)自变量 选项 β值 标准误 Wald χ2值 P值 OR值(95%CI) 每周体育课节数 ≥3 -0.41 0.06 42.78 < 0.01 0.66(0.58~0.75) 课桌椅高度每学期调整频率/次 ≥1 -0.03 0.07 0.14 0.71 0.98(0.86~1.11) 每天在校做眼保健操次数 ≥2 -0.26 0.07 14.97 < 0.01 0.77(0.68~0.88) 课间是否户外休息或活动 是 -0.35 0.07 24.33 < 0.01 0.71(0.62~0.81) 老师是否提醒注意读写姿势 是 -0.24 0.08 9.94 < 0.01 0.78(0.67~0.91) 是否躺着或趴着看书或电子屏幕 是 0.57 0.20 8.49 < 0.01 1.77(1.20~2.59) 走路或乘车时是否看书或电子屏幕 是 -0.06 0.26 0.05 0.83 0.95(0.57~1.58) 对坐姿、站姿是否严格要求 是 -0.30 0.10 9.95 < 0.01 0.74(0.61~0.89) 是否背双肩包(背后背) 是 -0.11 0.09 1.32 0.25 0.90(0.75~1.08) 2.4 天津中小学生筛查性近视与脊柱侧弯共患学校环境风险因素的累积效应分析
纳入15个学校环境因素变量，根据累积得分分布情况将其分为4组(“≤3”“4~7”“7~9”“≥10”)，以“≤3”为参考组，各得分组近视与脊柱侧弯共患的OR值(95%CI)依次为0.65(0.55~0.78)，0.55(0.45~0.67)，0.52(0.41~0.67)(P值均＜0.05)。
3. 讨论
本研究对天津市中小学生全年级段进行调查结果显示，筛查性近视与脊柱侧弯共患率为2.65%，高于内蒙古地区中小学生二者共患检出率[2]。郊区学生筛查性近视与脊柱侧弯共患率均高于城区，与内蒙古地区研究不一致[2]。城区学校可能更注重学校环境的改善，如提供可调节高度的课桌椅，而郊区学校可能在这方面的资源和意识上稍显不足。另外，城郊之间医疗资源可及性、社会经济差异和生活方式差异均可能是影响因素，有待进一步探索。本研究发现，男生筛查性近视与脊柱侧弯共患率低于女生。多项流行病调查结果显示，女性更易发生近视，也更容易受到脊柱侧弯相关遗传因素的影响[10-11]。此外，青少年时期，女性生长发育速度通常比男性快，更易出现生长发育与环境因素不匹配的现象；生活习惯方面，女性可能更多从事室内活动，长时间保持不良姿势也可能增加近视与脊柱侧弯共患的风险。研究还发现，共患检出率随着学段上升明显增高，原因可能是高学段学生通常处于青春期生长发育的快速阶段，学习任务更为繁重期间更易出现长时间不良学习姿势的情况[12-13]，从而加剧了近视和脊柱侧弯的发生。与此同时，更多的室内活动和电子设备使用侵占了户外活动时间，这些生活方式的改变导致共患风险增加。
学校环境和干预策略支持方面，每周体育课节数≥3节、课间开展户外活动均与中小学生筛查性近视和脊柱侧弯共患呈负相关。体育运动是预防脊柱侧弯的一项主要手段[14]，户外活动对近视的预防作用有着循证医学证据[15]。同时每天在校做眼保健操次数≥2次与二者共患亦呈负相关，为积极推广校内眼健操预防近视这一干预策略提供了依据[16-17]。另外，学校老师扮演着学生健康行为的校内监督员角色[18]，本研究发现，老师提醒学生注意读写姿势减少了筛查性近视和脊柱侧弯共患发生，因此老师应及时提醒学生养成良好坐姿，指导并监督学生养成良好的行为习惯[19]。本次研究中，课桌椅高度调整频率与共患的负相关虽然无统计学意义，但多项研究报道，课桌椅匹配程度与近视发生和脊柱发育均有密切关系[20-21]，因此仍是学校环境改善过程中值得关注和改善的重点。校内学生行为习惯方面，自我严格要求站姿/坐姿、背双肩包(背后背)与筛查性近视和脊柱侧弯共患的发生均呈负相关，但躺着或趴着看书或电子屏幕与二者共患呈正相关。不当姿势和身体使用是筛查性近视和脊柱侧弯发生的重要原因[22-23]，该不健康行为导致脊柱两侧肌肉力量不匀、视近作业，进一步加大近视和脊柱侧弯的发生风险。本研究累积效应分析结果显示，学校环境的积极因素数量与筛查性近视和脊柱侧弯共患呈负相关，同样提示多方面改善学校健康相关的环境因素对儿童青少年健康的重要意义。
本研究具有一定的局限性：首先，学校环境中的健康风险因素较多且关系复杂，未能完全覆盖，如学生的校内运动行为情况、校园绿化状况及教室环境卫生状况等与脊柱和近视共患的关系仍需进一步研究；其次，横断面的问卷调查既存在可能的回忆偏移，也难以证实因果关系，仍需要设计队列研究或干预研究进一步验证；最后，多种风险因素与脊柱和近视共患的关联可能存在交互或调节作用，下一步应针对某一特定风险因素的影响作用开展深入研究。
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表 1 天津市2023年不同组别中小学生筛查性近视、脊柱侧弯及共患检出率比较
Table 1. Comparison of detection rates of screening positive myopia, scoliosis and comorbidity among primary and secondary school students in Tianjin in 2023
组别 分类 人数 脊柱侧弯 筛查性近视 共患 检出人数 χ2值 P值 检出人数 χ2值 P值 检出人数 χ2值 P值 监测点 城区 20 477 574(2.80) 90.41 < 0.01 11 426(55.80) 106.08 < 0.01 413(2.02) 62.23 < 0.01 郊区 21 177 966(4.56) 10 750(50.76) 690(3.26) 学段 小学 21 942 267(1.22) 832.12 < 0.01 7 289(33.22) 7 703.96 < 0.01 96(0.44) 953.19 < 0.01 初中 10 569 609(5.76) 7 441(70.40) 443(4.19) 高中 9 143 664(7.26) 7 446(81.44) 564(6.17) 性别 男 21 816 501(2.30) 252.40 < 0.01 11 214(51.40) 62.02 < 0.01 347(1.59) 198.69 < 0.01 女 19 838 1 039(5.24) 10 962(55.26) 756(3.81) 注： ()内数字为检出率/%。 
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表 2 天津中小学生筛查性近视与脊柱侧弯共患的单因素分析
Table 2. Univariate analysis of screening positive myopia and scoliosis comorbidities among primary and secondary students from Tianjin
因素 选项 人数 共患检出人数 χ2值 P值 因素 选项 人数 共患检出人数 χ2值 P值 每周体育课节数 ≤2 16 348 570(3.49) 73.37 < 0.01 老师是否提醒注意读写姿势 否 29 794 869(2.92) 29.24 < 0.01 ≥3 25 302 533(2.11) 是 11 855 234(1.97) 班级座位每月调换频率/次 ≥1 5 029 117(2.33) 2.30 0.13 躺着或趴着看书或电子屏幕 否 40 863 1061(2.60) 22.57 < 0.01 ＜1 36 620 986(2.69) 是 786 42(5.34) 课桌椅高度每学期调整频率/次 ＜1 25 471 723(2.84) 9.20 < 0.01 走路或乘车时看书或电子屏幕 否 41 155 1 080(2.62) 7.81 < 0.01 ≥1 16 178 380(2.35) 是 494 23(4.66) 每天在校做眼保健操次数 ≤1 11 322 397(3.51) 44.41 < 0.01 班级座位定期左右轮转 是 34 179 900(2.63) 0.18 0.67 ≥2 30 327 706(2.33) 否 7 463 203(2.72) 课间是否户外休息或活动 否 27 761 821(2.96) 30.84 < 0.01 对坐姿、站姿是否严格要求 否 34 378 147(0.43) 13.43 < 0.01 是 13888 282(2.03) 是 7 272 900(12.38) 胸口离桌子边缘是否超过一拳 否 29 482 768(2.60) 0.74 0.39 是否背双肩包(背后背) 否 3 425 133(3.88) 22.08 < 0.01 是 12 167 335(2.75) 是 38 226 970(2.54) 眼睛距离书本是否超过一尺 否 29 813 799(2.68) 0.41 0.52 书包重量自我感觉 轻 28 973 791(2.73) 2.49 0.12 是 11 836 304(2.57) 重 12 678 312(2.46) 手指距离笔尖是否一寸左右 否 27 060 722(2.67) 0.12 0.73 是 14 589 381(2.61) 注：部分数据有缺失；()内数字为检出率/%。
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表 3 天津中小学生筛查性近视与脊柱侧弯共患的Logistic回归分析(n=41 654)
Table 3. Multivariate Logistic regression analysis of screening positive myopia and scoliosis comorbidities in primary and secondary school students from Tianjin(n=41 654)
自变量 选项 β值 标准误 Wald χ2值 P值 OR值(95%CI) 每周体育课节数 ≥3 -0.41 0.06 42.78 < 0.01 0.66(0.58~0.75) 课桌椅高度每学期调整频率/次 ≥1 -0.03 0.07 0.14 0.71 0.98(0.86~1.11) 每天在校做眼保健操次数 ≥2 -0.26 0.07 14.97 < 0.01 0.77(0.68~0.88) 课间是否户外休息或活动 是 -0.35 0.07 24.33 < 0.01 0.71(0.62~0.81) 老师是否提醒注意读写姿势 是 -0.24 0.08 9.94 < 0.01 0.78(0.67~0.91) 是否躺着或趴着看书或电子屏幕 是 0.57 0.20 8.49 < 0.01 1.77(1.20~2.59) 走路或乘车时是否看书或电子屏幕 是 -0.06 0.26 0.05 0.83 0.95(0.57~1.58) 对坐姿、站姿是否严格要求 是 -0.30 0.10 9.95 < 0.01 0.74(0.61~0.89) 是否背双肩包(背后背) 是 -0.11 0.09 1.32 0.25 0.90(0.75~1.08)
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