可調控屈光度人工晶狀體研究新進展

王 靜，陸 璐，趙江月，許 軍，張勁松

·文獻綜述·

可調控屈光度人工晶狀體研究新進展

王 靜，陸 璐，趙江月，許 軍，張勁松

白內障術后人工晶狀體（intraocular lens，IOL）屈光度數誤差是白內障手術醫生面臨的重要臨床問題，嚴重影響患者的術后視覺質量及手術滿意度。可調控屈光度人工晶狀體（adjustable IOL）的提出為白內障醫生解決這一問題提供了新的途徑。本文擬從可調控屈光度IOL的概念、臨床意義及幾種可調控屈光度IOL的設計及研究等方面進行介紹?？烧{控屈光度IOL將會給白內障手術帶來新的技術革新。

白內障；可調控屈光度人工晶狀體；屈光度數誤差

10.3980/j.issn.1672-5123.2016.3.12

引用：王靜，陸璐，趙江月，等.可調控屈光度人工晶狀體研究新進展.國際眼科雜志2016；16（3）:455-457

0　引言

白內障作為世界性的公共健康問題，患病人數及手術例數逐年增多，21世紀白內障手術已經從復明手術轉變為高質量、高需求的屈光手術。而白內障術后人工晶狀體（IOL）屈光度數誤差是白內障手術醫生面臨的重要臨床問題?？烧{控屈光度人工晶狀體（adjustable IOL）的提出為白內障醫生解決這一問題提供了新的途徑。可調控屈光度IOL技術是指在IOL植入術后可以進一步改變眼內IOL屈光度數的技術。這種可調控屈光度IOL應該具備如下特征:屈光誤差的矯正范圍接近±2.00D；能夠準確矯正在目標屈光度0.25D以內的近視、遠視及散光誤差；良好的屈光穩定性；生物相容性好；對眼內組織損傷??；安全性高［1］。目前，可調控屈光度IOL的研究主要集中于兩個方向:通過二次手術進行IOL光學區置換技術以及通過非侵入式外源理化作用導致IOL形態改變的技術。

可調控屈光度IOL具有重要的臨床應用意義。首先，解決白內障術后IOL屈光度數誤差問題。生物測量誤差、不恰當的IOL計算公式、術后IOL位置改變、術前存在角膜不規則散光或醫源性散光等均會導致白內障術后IOL屈光度數誤差［2］。而目前臨床常用的IOL置換術、準分子角膜屈光手術、框架眼鏡及接觸鏡配戴等矯正方式均會顯著增加風險及患者的經濟負擔［3］?？烧{控屈光度IOL將會成為白內障醫生解決這一問題的良好選擇。其次，角膜屈光術后角膜形態學的變化降低了白內障術前角膜測量的準確性，隨著角膜屈光手術術后合并白內障并需進行手術的患者數量的逐年增多，術后IOL屈光度數誤差問題凸顯。同時，這類患者的脫鏡需求大，因此可調控屈光度IOL可能對角膜屈光手術后白內障患者更加有意義。再次，白內障患兒眼球處于生長發育階段，存在眼軸短、角膜曲率陡峭、前房深度淺等問題，且術后屈光目標為非正視狀態，這些均增加了兒童IOL屈光度數計算的復雜性，合理選擇適合兒童的IOL屈光度是臨床醫生面臨的一項難題［4］。而可調控屈光度IOL的提出為醫生解決這一難題提供了新的途徑。本文擬對一些可調控屈光度IOL的設計及研究進展進行介紹。

1　可調控屈光度IOL的設計及研究進展

1.1復合式可調控屈光度IOL 復合式可調控屈光度IOL的觀點最早是Werblin［5］于1996年提出的，這種IOL由一個主鏡和兩個輔助鏡三部分組成，需通過7.0mm切口植入囊袋內，可以通過更換輔助鏡的度數達到調整眼內IOL屈光度的目的。主鏡部分為一片式聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）平凸光學鏡，與目前臨床應用的后房型IOL類似，表面有兩個卡槽，用來安裝固定輔助鏡。一個PMMA或硅凝膠材質的輔助鏡附在主鏡上，稱為三明治鏡片（Sandwich Lens）。另一個頂層的輔助鏡是PMMA材質的平凸IOL，具有附加球鏡度數，有2個微型襻固定于主鏡的卡槽內。Werbiln［5］最早在貓眼進行了動物實驗研究，術后隨訪6mo，在第2mo時成功更換了輔助鏡，使屈光度數完全達到手術眼的需求。Infinite Vision Optics公司發明了一種親水性丙烯酸可折疊復合式IOL，平板設計的主鏡植入囊袋內，其上由2個超薄設計的輔助鏡以背馱的形式卡入主鏡的卡槽內，以實現殘余的球鏡、柱鏡的矯正，可進行度數的更換［6］。Partaliou等［6］于2013年最早報道了6例患者植入Infinite Vision IOL 2a的隨訪結果，術后2a裸眼視力從術前0.11±0.06提高到0.68±0.11，矯正視力從術前0.28±0.13提高到0.83±0.16，未發生顯著的角膜內皮細胞數降低及角膜厚度增加，未出現晶狀體間混濁、IOL旋轉及后囊膜混濁等并發癥。Clarvista Medical公司（Aliso Viejo，California，USA）也于2012年開發了第一代Harmoni復合式IOL，由主鏡和具有度數調換功能的輔助鏡兩部分構成，輔助鏡增加了散光矯正及多焦功能，為疏水性丙烯酸酯材質，可通過2.2mm小切口手術植入，現已開始臨床試驗，尚無發表的試驗數據。復合式IOL需進行二次更換輔助鏡的手術來實現調控IOL屈光度的目的，使手術風險增加，同時，背馱式設計存在晶狀體間混濁發生的風險，這都是需要進一步研究探討的問題［8］。

1.2機械可調控屈光度IOL 具有代表性的機械可調控IOL是Acri.Tec AR-1后房型IOL（Carl Zeiss，Germany），PMMA材質，光學區直徑5.5mm，在光學區和襻交界部有兩個高1.0mm的活塞，可以通過角膜穿刺口調整活塞的深度而改變光學區的前后位置，平均每毫米位移可實現1.50D屈光度改變，屈光度變化幅度可達2.00～2.50D。Jahn等［7］最早報道在兔眼應用Acri.Tec AR-1 IOL進行了4及8wk的實驗觀察證明了其良好的安全性、易于取出、機械穩定性好、無炎癥反應、無角膜及視網膜毒性等。而在人體植入的研究中，Jahn等［8］成功完成35例Acri. Tec AR-1 IOL植入術，隨訪9mo以上，與對照Acri.Tec 23 CS PC/IOL相比，在視力、屈光度數穩定性、炎癥反應及眼壓等方面沒有顯著差異，其中2例患者進行了二次屈光度調整手術，屈光度誤差從+1.00、+0.75D降至0、-0.50D。但其后Jahn等［9］在1a以上的長期隨訪中發現有18眼出現了后囊膜混濁并接受了Nd:YAG激光治療，這是需進一步關注的問題。

1.3磁力可調控屈光度IOL 磁力可調控IOL由兩個獨立的磁性元件形成磁耦合（IOL及外部磁源），IOL外周嵌有釤鈷合金（SmCo5）的磁軸，與PMMA材質的光學區構成螺絲樣的結構，外部磁源由釹鐵硼永久磁鐵構成，通過外部磁源的磁性作用使IOL光學區發生正反向旋轉，引起光學區位置的變化進而改變IOL屈光度。目前正處于動物實驗階段，研究主要集中于金屬物質的毒性反應及化學性質穩定性等［10］。

1.4液晶可調控屈光度IOL 向列相液晶在無線電場或磁場的作用下具有流動性，能夠引起液晶IOL形態發生變化，這是液晶可調控IOL的設計基礎。液晶可調控IOL由兩塊玻璃基板及其中的液晶層和導電電極組成，邊緣附有環狀天線，環狀天線將外控無線電壓的振幅和頻率變化傳遞至液晶IOL集成放大器中，使IOL的屈光度發生改變。Simonov等［11］的體外研究發現液晶可調控IOL可實現屈光度變化幅度達2.51D，并能夠有效減少眼內像差。目前，Elenza公司（Roanoke，VA，USA）應用液晶技術于2012年研制出Sapphire AutoFocal IOL，當瞳孔大小發生改變時，IOL內植入的計算機芯片刺激內部液晶發生改變，IOL屈光度發生變化，從而實現非睫狀肌依賴的調節目的。液晶可調控IOL具有耗能少、能夠消除縱向色差等優勢，但如何選擇良好生物相容性的液晶物質及接收天線的設計等，仍需進一步研究探討。

1.5飛秒激光調控IOL技術 具有代表性的是Alcon公司研發的飛秒激光調控IOL屈光度技術。其設計的IOL光學區有2個同心圓（內環及外環），兩環由多個中央部附有吸熱物質的連接柱組合在一起。飛秒脈沖激光作用于中央吸熱物質，使連接柱收縮，增加了內外環之間的張力。相反的，激光直接作用于連接柱使其斷裂，可以消除內外環之間的張力，通過改變內外環的張力進而實現改變IOL的屈光度的目的。同時，Ding等［12］研究發現通過飛秒激光能量的調整可以改變IOL屈光指數，實現組織內屈光指數重塑，改變IOL屈光度。目前仍處于實驗研究階段。

1.6雙光子化學調控IOL技術 香豆素是一類感光鏈接分子，能夠形成共價連接聚合物包埋于IOL中。在強激光的作用下，雙光子化學作用使分子發生能級躍遷，導致香豆素聚合物發生結構改變，進而引起IOL屈光指數及形態的變化，這是雙光子化學調控IOL技術的原理，該技術具有可逆性，利于實時調控。Tr?ger等［13］研究發現雙光子化學調控技術可以使IOL屈光指數改變超過0.02，這能夠滿足白內障術后屈光度調整需求。目前該技術仍處于實驗研究階段。

1.7光調控IOL（LAL） 光調控IOL（light-adjustable intraocular lens，LAL）最早是由Calhoun Vision公司（Calhoun Vision，Inc.USA）提出的。LAL是由具有光敏感材料特性的硅凝膠制成的可折疊三片式后房型IOL，光學區含有可彌散移動的大分子單體及光敏引發劑，襻是PMMA材質。LAL植入囊袋內，特定波長的紫外線（365nm）經瞳孔區照射中央或周邊區，使照射局部發生聚合反應，在照射和非照射區之間發生不同的化學能量改變，為了重建熱動態平衡，未處理區大分子單體和光敏引發劑彌散到照射區，從而改變了IOL的曲率半徑，屈光度隨之變化。當光照射中央區域時，大分子單體和光敏引發劑向中央部聚集，LAL出現腫脹，屈光力增大；當光照射LAL邊緣區時，中心區的大分子單體和光敏引發劑驅向周邊彌散，LAL屈光力下降；而通過帶狀照射光照射中央和散光軸向上的區域，可實現柱鏡度數的改變。以上各種情況當達到目標屈光度數后，照射整個晶狀體，鎖定LAL的屈光度［14］。

Werner等［15］最早在動物實驗中證實了LAL良好的生物相容性及紫外線照射系統的眼內安全性。同時，已開展多項LAL在體臨床研究。在紫外線照射安全性方面，Hengerer等［16］研究發現紫外線照射鎖定1a后內皮細胞丟失率為6.57%，角膜厚度變化為-0.64%，這與常規超聲乳化手術數據基本一致。在屈光度矯正能力方面，Chayet等［17-18］報道了14例術后出現近視誤差-1.50D患者，在屈光度調控鎖定9mo后屈光度誤差保持在0.50D以內。同樣，類似的14例+0.25D到+2.0D范圍遠視誤差患者，在屈光度調控鎖定6mo后屈光度誤差也均保持在0.50D以內。von Mohrenfels等［19］也報道了LAL在矯正散光方面的有效性，總散光從術前0.88±0.77D降至0.15± 0.2D。而LAL在超長眼軸、超短眼軸、角膜屈光手術后患者的臨床應用中也證明了屈光度數矯正的有效性及穩定性［20］。

目前LAL已經在歐洲和墨西哥上市，在美國進行四期臨床試驗。LAL應用存在的問題包括鎖定后的IOL屈光度改變、照射劑量的設定、過度紫外線暴露引起的眼內組織損傷等。新一代LAL增設了100μm的紫外線濾過增強層，使LAL紫外線吸收增多，這一設計能夠實現視網膜保護、預防紫外線的過度暴露、加快調控及鎖定過程。

2　小結及展望

人工晶狀體在發展過程中，一直注重于安全、精確、完美和可調整的優點。如何在術后進行IOL屈光度數的調整，滿足不同屈光異常矯正的需求，達到預期屈光矯正目的，是IOL研究和探索的新方向。本文對近年來提出的可調控屈光度IOL研究進展進行介紹，期望能夠逐步實現白內障術后調整屈光度數誤差的目的。Calhoun Vision LAL在部分國家已開始應用于臨床，而隨著飛秒激光在白內障手術中的廣泛應用，飛秒激光調控IOL技術也將得到進一步探討。我們期待，可調控屈光度數的人工晶狀體具有廣闊的發展前景，將會給白內障手術帶來新的技術革新。

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Latestresearchprogressofadjustable intraocular lens

Jing Wang，Lu Lu，Jiang-Yue Zhao，Jun Xu，Jin-Song Zhang

Key Science and Technology Project of Liaoning Province（No.2012225012）

Department of Ophthalmology，the Fourth Affiliated Hospital of China Medical University，Eye Hospital of China Medical University，the Key Lenticular Laboratory of Liaoning Province，Shenyang 110005，Liaoning Province，China

Correspondence to:Jin-Song Zhang.Department of Ophthalmology，the Fourth Affiliated Hospital of China Medical University，Eye Hospital of China Medical University，the Key Lenticular Laboratory of Liaoning Province，Shenyang 110005，Liaoning Province，China. cmu4h-zjs@126.com

2015-11-12 Accepted:2016-02-14

·Despitethemanyadvancesincataractsurgery，incorrectintraocularlens（IOL）powerremainsa significant clinical problem which seriously affects the postoperative visual quality and satisfaction.Adjustable intraocular lens can be adjusted to provide a new way to solve this problem.The general concepts and clinical significances of adjustable IOL，as well as the designs and studies of several kinds of adjustable IOL，are described in this review.Adjustable IOL will give a new technological innovation to the cataract surgery to improve outcomes and increase expectations.

cataract；adjustableintraocularlens；incorrect intraocular lens power

遼寧省科技計劃重點項目（No.2012225012）

（110005）中國遼寧省沈陽市，中國醫科大學附屬第四醫院眼科中國醫科大學眼科醫院遼寧省晶狀體學重點實驗室

王靜，博士研究生，主治醫師，講師，研究方向:白內障、屈光學。

張勁松，碩士，教授，主任醫師，博士研究生導師，中國醫科大學眼科醫院院長，研究方向:白內障、屈光學.cmu4h-zjs @126.com

2015-11-12

2016-02-14

Wang J，Lu L，Zhao JY，et al.Latest research progress of adjustable intraocular lens.Guoji Yanke Zazhi（Int Eye Sci）2016；16（3）:455-457