(一)发病原因
ROP的确切病因仍未明确，目前公认的危险因素有低出生体重，早产，氧疗，其他还有高碳酸血症，高钠血症，低血糖，低血压，酸中毒，贫血，输血，高胆红素血症，败血症，光照，低体温，脑室周围出血，动脉导管未闭，应用β受体阻滞药等。
1.早产低出生体重
视网膜发育不成熟是ROP发生的根本原因，出生体重越低，胎龄越小，ROP发生率越高，病情越严重，有人对76例抢救成功的高危新生儿进行眼底检查，足月儿无一例发生ROP，12例ROP全部为早产儿，平均胎龄为31.75周。
2.氧疗
近年极低出生体重儿(VLBW)和超低出生体重儿(ELBW)的出生率较以前增多，这些患儿大多采用过不同方式的氧疗，动物模型证实，生后1周的小鼠在75%高氧环境下生活5天，可成功地制备出类似人类ROP的模型，氧疗时间越长，吸入氧浓度越高，动脉血氧分压越高，ROP发生率越高，病情越重，氧疗方式与ROP发生密切相关，用CPAP或机械通气者ROP发生率比头罩吸氧者高，可能是由于CPAP或机械通气时FiO2较高，患者一般均有出生后在温箱内过度吸氧史，吸氧时间越长，发病率也越高，但也有认为是由高浓度给氧后迅速停止，使组织相对缺氧所致，与吸氧时间知短无关(Jacobson，1992)，无吸氧史者，亦可因胎儿血红蛋白(fetal hemoglobi)氧饱和度的急激上升，胎儿氧分压(fetal PO2)转入新生儿氧分压(neonatal PO2)时的急激发换等导致本病，此外，母体贫血及多胎儿等，亦为本病发病的原因之一。
但并非所有吸氧的早产低体重儿均发生ROP，适当供氧可以不发生ROP，有学者提出ROP的产生与“相对缺氧”有关，即高浓度给氧后迅速停止用氧，将造成组织相对缺氧，从而促进ROP产生，提示动脉血氧分压的波动对ROP进展起重要作用。
3.其他
(1)种族：白人ROP发生率比黑人高，病情重，原因不清，可能由于黑人的视网膜色素上皮和脉络膜含黑色素多，可对抗氧自由基的损伤，从而起到保护作用。
(2)β受体阻滞药：有报道母亲产前用β受体阻滞药可致ROP发生率增高，β受体阻滞药可通过胎盘进入胎儿体内，增加脉络膜血管紧张性，促进ROP的发展。
(3)动脉血二氧化碳分压(PaCO2)：PaCO2过低可致脑血管收缩，同样亦可致视网膜血管收缩导致视网膜缺血，最终形成ROP。
(4)各种因素所致缺氧，酸中毒(pH<7.25)，贫血，输血，高胆红素血症，高钠血症，低血糖，低体温<35.6℃，动脉导管未闭，脑室内出血，败血症，光照，应用黄嘌呤药物等，均与ROP的发生有关系。
(二)发病机制
真正的发病机制尚未阐明，发育未成熟的视网膜血管对氧极为敏感，高浓度氧使视网膜血管收缩或阻塞，引起视网膜缺氧，由于缺氧而产生血管增生因子，刺激视网膜发生新生血管，ROP多发生在视网膜周边部，尤以颞侧周边部为著，先是视网膜内层发生新生血管，血管逐渐从视网膜内长到表面，进而延伸入玻璃体内，新生血管都伴有纤维组织增生，纤维血管膜沿玻璃体前面生长，在晶状体后方形成晶状体后纤维膜，膜的收缩将周边部视网膜拉向眼球中心，引起牵引性视网膜脱离，最后导致眼球萎缩，失明。
1.新生血管形成
在ROP的发生中起主导作用，现已发现有多种物质参与血管生成：
(1)血管内皮生长因子(VEGF)：是血管内皮特异性的生长因子，大量研究表明它在血管生成的过程中起中心调控作用，是启动新生血管形成所必需的最重要最有效的物质。
(2)血管促白细胞生长素(ANG)：也是血管内皮特异性的生长因子，发挥血管重建功能，增粗血管，稳定血管壁，减少渗出，使血管进一步成熟。
(3)其他：碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)，人表皮生长因子(EGF)，人血小板衍生的血管内皮生长因子(PD-VEGF)，β转化生长因子(β-TGF)，肝细胞生长因子(HGF)，色素上皮衍生的因子(PEDF)等。
新生血管的生成是一个复杂的众多血管因子之间相互作用，相互调节的结果，在正常情况下，血管生成物质与抗血管生成物质达到平衡时，血管生成的“开关”关闭;若这一平衡被打破，前血管生成物质占优势，“开关”打开，于是血管生成。
2.氧疗致ROP的机制
除了新生血管生成外还有一种可能的原因，即氧自由基学说，过度吸氧可以形成大量氧自由基，组织内抗氧化防御机制无法同步解毒，从而造成视网膜组织损害，早产儿抗氧化系统存在缺陷，易遭受氧自由基损害。
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