近日，中山大學中山眼科中心副主任、副院長林浩添教授團隊公布一項“跨界”研究成果：通過利用高分辨率衛星遙感技術，證實校園綠化越好，學生近視發病率越低。
由林浩添團隊牽頭，基于中山大學交叉創新平臺，聯合國內外20家醫療領域、遙感領域及智能圖像分析領域的科研機構，利用我國自主研制的首顆空間分辨率優于1米的光學遙感衛星“高分二號”，首次從循證醫學角度明確了校園綠化暴露水平與學齡兒童近視的關系，也為“多看綠植可預防近視”的經驗之談提供了一定證據。
據悉，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》在線發表。遙感系統與醫學大數據的結合，首次從宏觀角度測量和評價環境因素對學生群體近視的影響，有望開啟環境干預的近視群體防控新模式。
NDVI植被指數每提高0.1可減緩3.6%的學校近視患病率增長
據悉，從2016年到2019年，研究團隊在深圳113所學校開展了這項大規模前瞻性隊列研究，研究對象共計142865名，為一年級到四年級小學生。
研究者同時結合“高分二號”衛星遙感圖像的多光譜數據，捕捉深圳市多光譜數據，精確量化了上述學校綠地的綠化率，計算出“歸一化植被指數(NDVI)”，從而對學校綠化暴露進行精準評估。
通過采用國際標準的近視大規模隊列研究設計，研究者利用大量樣本數據，明確校園綠化率與學校近視患病率增加和個人的近視發病風險的關聯關系。
林浩添表示，研究顯示，在學校范圍內每提高0.1個單位的NDVI植被指數可減緩3.6%的學校近視患病率增長。校園綠植每增長0.1個單位的NDVI植被指數，沒有近視的學生可減少19.8%近視發生風險。
研究團隊還發現，當校園NDVI植被指數普遍在0.3以上時，每年近視總體患病率將減少4.0%。
研究團隊正在通過進一步的研究，試圖找出校園綠地的不同類型與學生近視發病率之間更深入的關系。據該研究第一作者之一楊雅涵博士介紹，理論上優先選擇常綠植被，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病率。
該研究將促進信息技術與遙感技術應用于流行病學
此項目利用高分辨率遙感技術精確量化了百余所學校綠地的綠化率，基于多期遙感圖像，使用時間積分測算研究隊列時間內累計的綠化暴露量，從而控制季節與時間對綠化的影響。進一步，通過國際標準的近視大規模隊列研究設計，利用大量樣本數據明確校園綠化率與學校近視患病率增加和個人的近視發病風險的關聯關系。這項研究將促進信息技術與遙感技術在流行病學的應用，以應對重大的全球公共衛生挑戰，并加強公共衛生防御戰略。
據介紹，此次研究的牽頭單位是中山大學中山眼科中心，參與醫療和科研的機構還有中山大學中山醫學院、國家衛星氣象中心、西北工業大學光電與智能研究院、廣州市城市規劃勘測設計研究院、中國科學院遙感與數字地球研究所等頂級科研機構和企業。
這項研究將促進信息技術與遙感技術在流行病學的應用，以應對重大的全球公共衛生挑戰，并加強公共衛生防御戰略。
對話
“多看綠植可預防近視”有了證據
廣州日報：預防近視以往是用醫學和社會干預的手段，這次為什么要采用衛星遙感技術和醫療大數據結合的方式進行研究?
林浩添：2020年我國兒童青少年人群近視率達52.7%，社會各界都非常關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，同時由于缺乏環境-疾病相互作用的宏觀數據，近視流行病學及其發病機制突破較少。信息技術變革為眼病研究和視力保護提供了新的技術方法，過去的二十年里，衛星數字技術的發展及其在人類健康方面的應用，逐步使流行病學研究發生了革命性的變化。
其中，地理信息系統(GISs)被用于預測新冠肺炎疫情發展，衛星通信被用于遠程醫療，也有越來越多的健康研究利用遙感數據探索環境因素對健康的長期影響及其潛在機制。
我們以往在近視防控工作中發現，一些綠化做得比較好的學校，學生近視發生率相對不高。因此，圍繞“校園綠化率與兒童近視發生發展是否存在潛在關聯”的科學問題，我們借助中山大學交叉創新平臺，通過遙感系統、信息技術和醫學大數據的運用，首次從循證醫學角度明確了校園綠化暴露水平與學齡兒童近視的關系。
廣州日報：眼科學界以往對“多看綠色植物可預防近視”的經驗之談意見不一，這項研究是否支持了上述觀點?預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,經驗是有一定道理的。綠光對眼睛有放松調節的作用，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。以往的研究已經發現，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。我們中心的團隊也在研究中證實，兒童青少年增加戶外活動時間有助于預防近視發生和發展。
近視的發生與多種因素相關，包括遺傳因素、環境因素等。防控近視不僅需要讓孩子養成良好的用眼衛生習慣，也需要家庭、學校和社會各界一起努力。我們希望不斷加強對可控因素的管理，多管齊下，最終有效降低兒童青少年近視發生率。
廣州日報：這一研究下一步將向什么方向推進?
林浩添：不同綠化的布局規劃對近視發生率可產生不同的影響，希望通過進一步細化研究綠化形態與近視發生率的關系，為教育機構更加高效地進行綠化提供指引。
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