新型老視矯正型人工晶狀體的研究進展與臨床應用

楊 麗 ，蘭長駿 ，廖 萱

0引言

現代白內障手術的重點已經從關注復明性白內障手術的安全性和有效性，轉變為提升屈光性白內障手術后的功能視力和視覺質量。單焦點人工晶狀體(intraocular lens, IOL)無法滿足患者不同距離的需求，給工作和生活帶來諸多不便。傳統老視矯正型IOL初步解決了術后遠近距離視力問題，在治療白內障的同時也減少了對眼鏡的依賴, 但仍然存在中距離視力缺失，以及對比敏感度下降、眩光、光暈等不良視覺現象的困擾。近年來，新型老視矯正型IOL相繼出現，更注重實現全程視力、提升視覺質量、減少光學干擾等，成為研究的熱點，本文對其原理、特點及臨床應用進行綜述。

1多焦點人工晶狀體

利用折射或衍射原理將進入人眼的光線聚焦成多個焦點，不同距離的物體能夠同時成像于視網膜。如果視網膜物像差別過大，大腦皮層無法將其融合，就會選擇較清晰的物像而抑制較模糊的物像，從而在一定程度上實現多焦點人工晶狀體(multifocal intraocular lens, MIOL)植入后的遠、中、近距離視力。根據光學區設計不同，又分為基于同心圓區帶設計和基于非對稱區域設計。根據其光學原理不同，可分為折射型、衍射型和折衍射混合型[1]。

1.1基于同心圓區帶設計的MIOL這一類MIOL的不同屈光度的折射和/或衍射環呈同心圓排列。早期雙焦點IOL具有兩個同心圓排列的折射區帶，中間圓形區域提供近視力，周邊環形區域提供遠視力。這種環形折射區帶設計相對簡單，但過多依賴于瞳孔大小和位置。隨著三焦點技術的引入，一定程度上改善了瞳孔依賴并滿足了遠中近距離視力需求。

隨著設計技術和工藝的發展，新型三焦點IOL的光學和視覺質量都得以提升。AcrySof IQ PanOptix(Alcon, USA)中央4.5mm衍射區包含三個衍射高度，周邊是折射區形成遠焦點，采用Enlighten光學技術再次將120cm焦點處光能重新分配到遠焦點，增加遠焦點光能，最終形成遠、中(60cm)和近(40cm)三個焦點，提供+2.17D中附加和+3.25D近附加。這種新穎的衍射結構可提高光能利用率，在3.0mm瞳孔直徑下將88%的光傳輸到視網膜。AT LISA tri 839MP(Carl Zeiss, Germany)中央4.34mm為三焦點光學區域，4.34～6.00mm為雙焦點光學區域，近中距離附加分別為+3.33D和+1.66D。采用光線不對稱技術減少光暈形成，平滑微相位技術減少散射并增加透光率。與前述兩款折射衍射混合型IOL不同，FineVision(PhysIOL, Belgium)為衍射型IOL，中央6.15mm光學區分布兩個重疊的衍射區域，分別用于遠近距離和遠中距離，近和中距離附加分別為+3.50D和+1.75D。FineVision Triumf在此基礎上更采用消色差技術來減少軸向色差，并改進原有的漸進衍射設計，增加了遠到中距離的景深。

Martinez等[2]比較上述三焦點IOL以及Tecnis ZLB00雙焦點IOL植入術后遠近視力、閱讀速度、對比度視力、明暗對比敏感度(contrast sensitivity, CS)和NEI VFQ-25問卷評分，結果顯示四組IOL間均差異無統計學意義；而離焦曲線顯示三焦點IOL，尤其是AcrySof PanOptix具有比雙焦IOL更好的中間視力。研究也發現AT LISA tri 839MP和FineVision在暗視條件下表現均明顯低于明視條件，而明視條件下CS無顯著差異[3-4]。Kohnen等[5]隨訪雙眼PanOptix IOL術后3mo，雙眼未矯正遠視力、80cm和60cm中間視力、近視力分別為0.00±0.094LogMAR、0.09±0.107LogMAR、0.00±0.111LogMAR和0.01±0.087LogMAR；雙眼離焦曲線顯示在0.00和-2.00D處出現最高峰。但研究也表明，FineVision受瞳孔大小的影響較大，夜間未矯正遠視力明顯優于近、中距離視力[6]，而AT LISA tri 839MP有良好的近、中距離成像，且瞳孔依賴性較小[7]。Carson等[8]通過體外模擬AcrySof IQ PanOptix、AT LISA tri 839MP和FineVision IOL植入，結果顯示前者在60cm處提供更好的中間視力，后兩者則在80cm處中間視力最佳。另外，PanOptix的調制傳遞函數(modulation transfer function, MTF)在遠、中焦點高于其他兩種IOL，AT LISA tri 839MP近焦點處最高，但Badal圖像顯示AT LISA tri 839MP的光暈現象較其他兩種IOL明顯。

除外上述目前常見的三焦點IOL，還有一些不同設計。例如Liberty 7(Medicontur, Hungary)利用Elevated Phase Shift技術將衍射環減少到7個，將視覺干擾癥狀降到最低；Acriva Trinova(VSY, Netherlands)采用Sinusoidal Vision技術提高聚焦深度，光能損失率降低至8%；Sulcoflex Trifocal IOL(Rayner, UK)可采用Piggyback方法放置于睫狀溝，為已植入單焦點IOL的患者提供另一種老視解決方案。

1.2基于非對稱設計的區域折射型MIOL區域折射型(segmental refractive)MIOL基于旋轉不對稱區域折射設計，兩個扇形折射光學區包括稍大的視遠區和稍小的視近區，之間的楔形過渡區使遠和近距離視力平穩過渡，并提供一定程度的中距離視力[9]。這種設計保留了折射型IOL的優勢，光能損失小，故CS較好[10]，并且過渡區光線被反射遠離視軸，避免了干涉或衍射的疊加，減少不良光學現象的出現。

Lentis Mplus(Oculentis, Germany)利用光學部后表面360°上皮細胞屏障和直角方邊設計，提高自身穩定性并降低后發性白內障發生。而Lentis Mplus X進一步地優化Mplus光學區，采用附加近軸非球面技術來增加景深，表面優化技術過渡視近視遠區。Mplus X的離焦曲線并不局限于近、中、遠距離視力峰值的最大化，而是離焦曲線下總面積的最大化，相當于在所有距離達到焦深的擴展和增強。Lenstec SBL(Lenstec, Barbados)具有專利的四點固定形狀設計來增加IOL穩定性。SBL-3在常用屈光范圍+15.00～+25.00D內，配置0.25D屈光度增量，±0.11D制造容差，保證了IOL的精準度。

Buckhurst等[11]對比Lentis Mplus MF30、Tecnis ZM900(衍射型雙焦點)、Softec-1(單焦點)IOL術后效果，用EyeVisPod插圖量化不良光學現象發生率，ZM900明顯高于MPlus MF30(P<0.001)，而Mplus MF30與Softec-1無顯著差異(P=0.29)；散射光的定量檢測在三組間無顯著差異(P=0.66)，但與Softec-1相比，ZM900光暈增加明顯(P<0.001)，Mplus MF30下方光暈增加。Kohnen等[10]報道Mplus X LS-313 MF30植入后可獲得良好的全程視力、CS、閱讀速度及脫鏡率，并且在0.00～-2.00D之間獲得平緩的離焦曲線。鑒于區域折射型IOL旋轉不對稱特征，建議將視近區常規放置于鼻下方，但亦有研究顯示附加光學區的旋轉也能被耐受。de Wit等[12]對比視近區放置于顳上方和鼻下方的視覺表現，術后視力、高階像差、MTF以及問卷表現均無顯著差異。Song等[13]將視近區置于眼內各個方位，術后客觀和主觀檢查也沒有明顯的統計學意義。

MIOL通過不同的光學區設計來獲得遠中近焦點，但由于光能的分散與損耗，勢必在一定程度上降低CS，產生不良光學現象。新的技術聚焦于降低光能損失率、降低瞳孔依賴性、減少光散射等，最大限度地提高光效和改善視覺干擾癥狀，從而在實現全程視力的同時提升視覺質量。

2景深延長型人工晶狀體

景深是指在聚焦完成后能夠取得清晰圖像的被攝物體前后的距離范圍，即焦點前后的容許彌散圓之間的距離。景深延長型(enhance depth of focal, EDOF)IOL通過擴展景深或延長焦點，從而獲得物像清晰范圍的擴大，目前是利用衍射、像差或小孔原理來實現。EDOF技術近年來得到快速地發展，并且被應用到其他MIOL設計中，例如Teleon公司ACUNEX Vario IOL光學區兼顧了EDOF技術與不對稱區域設計，可以獲得遠中距離視力提高，暗光條件下CS與焦深改善，同時采用混合疏水材料和NoGlis技術來減少雜散光，提升視覺質量。

2.1基于衍射原理的景深延長型人工晶狀體通過新的光學衍射模式，將入射光線聚焦在一個擴展的縱向平面上，因而達到景深增加和焦點延長的效果。與MIOL不同的是，光線通過此類EDOF IOL后不形成單個的焦點，而是形成連續焦點或焦線。這個拉長的焦線可以消除傳統MIOL存在的近遠圖像重疊的干擾，從而消除光暈效應。

Tecnis Symfony(Johnson & Johnson Vision, USA)目前應用最為廣泛，可提供一定距離范圍內良好的連續視程。Symfony設9個衍射環，焦深可達35cm，近附加約+1.75D，光能損失率僅8%[14]。通過Echelette衍射光柵設計，引入新的衍射模式來優化衍射階梯的形狀、高度及間距，提供不同光學區域光線的相長干涉，達到焦點的延長。通過ChromAlign消色差設計并提高IOL阿貝數減小色差，全眼零球差設計降低球差的影響，彌補因焦深延長而導致的視網膜成像質量下降[15]。Tecnis Synergy優化了Symfony的Echelette衍射，通過15個衍射環使景深進一步延長，在離焦曲線上，-3.00D處LogMRA視力大于0.1，顯示近視力得到進一步改善。

Pedrotti等[16]比較雙眼植入Tecnis Symfony與Tecnis ZCB00術后視覺效果，結果顯示Symfony在獲得良好的遠視力的同時，中、近距離視力較單焦點IOL明顯改善，術后脫鏡率高。離焦曲線顯示除外+0.50D和-0.50D，-4.00D～+0.50D范圍內Symfony組雙眼視力均優于單焦點IOL組，而CS、斯特爾比值、MTF截止頻率、散射光指數、術后眩光發生率等均無明顯差異。Cochener等[17]報道Tecnis Symfony與AcrySof IQ PanOptix和FineVision三者術后脫鏡率都達到了90%，術后不良視覺癥狀和高階像差值無統計學差異，但三焦點IOL的近視力優于Symfony。Mencucci等[18]通過比較Tecnis Symfony與AcrySof IQ PanOptix和AT LISA tri 839MP發現，Symfony組表現出更好的CS和中間視力。

2.2基于球差概念的景深延長型人工晶狀體軸上物點發出的光束，由于投射光學系統的角度不同，導致像點在光軸上不重合并形成彌散圓，而在兩個容許彌散圓之間的物象仍然可以辨認，因此，保留部分球差也就增加了景深。

The Mini WELL(SIFI, Italy)是這一類IOL的代表。特定的內、中、外3個環形光學區，內區及中區分別為正負球差，并產生漸變多焦效應；外區是單焦點設計，可在大瞳孔下提高遠視力。目前臨床上The Mini WELL的相關研究較少，Dominguez-Vicent等[19]體外實驗評估Tecnis Symfony以及The Mini WELL的光學質量，結果表明兩種EDOF IOL都可以延長景深，但在4.5mm瞳孔直徑下的遠視力測量時，The Mini WELL表現出更好的MTF值，近視力測量時其離焦耐受度亦優于Tecnis Symfony。

2.3基于小孔原理的景深延長型人工晶狀體小孔光學原理在人眼的應用最初在角膜屈光手術領域，例如將小孔環KAMRA inlay嵌入角膜進行老視矯正[20-21]。縮小的孔徑阻擋了可能降低圖像質量的離焦光線，僅允許中央聚焦的光線到達視網膜上，從而產生景深延長。

AcuFocus公司繼而將小孔徑技術用于IOL設計。IC-8(AcuFocus, USA)中央嵌入一個3.23mm非衍射型不透明隔膜，其中1.36mm的中央孔，可提供約2.25D的焦深范圍[22]。Dick等[23]研究中主視眼植入非球面單焦點IOL，非主視眼植入IC-8，結果顯示95%以上患者雙眼遠、中視力達到20/32以上；79%雙眼近視力達到20/32以上；并且植入IC-8后可以耐受1.50D以內的散光。另一款XtraFocus(Morcher, Germany)是睫狀溝植入的背駝式IOL，中央有一直徑1.30mm的小孔。采用黑色疏水性丙烯酸材料，能阻擋可見光但可透過波長大于750nm紅外光，植入后仍可進行OCT等檢查。由于小孔大大降低光學像差，因此尤其適用于不規則角膜散光、顯著高階像差、虹膜缺陷的患者，如圓錐角膜、RK術后、瘢痕角膜等[24]。Trindade等[24]于角膜不規則散光眼植入XtraFocus IOL，術后1mo遠視力由術前的20/200提高到20/50，隨訪1a保持屈光度穩定，問卷調查顯示所有測試工作距離的視力改善均獲得滿意結果。但有玻璃體混濁的患者植入XtraFocus后眼前黑影漂動癥狀進一步加重的相關報道[25]。

EDOF IOL通過衍射、像差或小孔等不同的光學原理達到焦點延長的目的，實現患者在一定范圍內的連續視程，相較于前述MIOL，更消除圖像的重疊、降低雜光的干擾、減少光暈的產生。對于存在角膜不規則散光等患者來說，這一類IOL可能具有更好的離焦耐受，但長期效果仍需進一步觀察。

3可調節型人工晶狀體

可調節型人工晶狀體(accommodating intraocular lens，AIOL)模擬人眼調節機制，通過光學部在囊袋內的前后移動來達到看遠看近的目的。單光學面AIOL的調節主要依賴于可伸縮襻的設計，可隨著囊袋收縮而屈伸，光學部隨之前后移動產生一定的調節[26-27]。如Crystalens HD(Bausch & Lomb, USA)、Tetraflex HD(Lenstec, USA)；雙光學面AIOL由前后兩個光學元件組成，其調節建立在前后光學面相互位移的基礎上，當睫狀肌收縮時前部光學元件發生前移，引起屈光度增加從而改善近視力[28]。如Synchrony(Visiogen, USA)、Sarfarazi(Bausch & Lomb, USA)。但是，無論單光學AIOL還是雙光學面AIOL，其調節幅度有限，并且調節能力隨植入時間延長而下降，限制了它們在臨床的使用。

變形AIOL通過改變IOL自身的形狀來實現屈光度的變化，目前相關研究顯示其調節幅度可達10.00D[29]。近年來變形AIOL的研究采用了多種原理，例如通過特定波長光線照射，使屈光力發生變化的光可調節IOL；在體溫下可迅速恢復形狀而充滿囊袋，形成與自然晶狀體相同形態和調節原理的溫度記憶式AIOL；利用一對磁鐵的微磁場斥力作為驅動力進行原位調節，并可以反復修正IOL屈光狀態的磁性AIOL；使用流體材料注入中空的IOL光學部和襻，通過睫狀肌作用來促進IOL內流體位移的注入式AIOL，以及電子IOL等。

理論上，AIOL可產生最接近于生理狀態的矯正效果，但由于材料和工藝等限制，仍然難以達到預期的效果。這一類AIOL目前大多仍處于研究階段，其穩定性和有效性都有待進一步提高。

4小結

屈光性白內障手術時代背景下，對功能視力和視覺質量的追求推動著IOL的材料與設計不斷發展完善，各種新型老視矯正型IOL相繼出現并應用于臨床，滿足不同視覺偏好患者的需要，但仍然存在著不同程度的局限。因此，在臨床應用中應該充分了解各種IOL的原理與特點，綜合評估患者的用眼習慣與需求，重視術前的精準測量與檢查，并結合瞳孔大小、散光狀態、kappa角和alpha角[30]等進行個性化的考量與選擇，以獲得老視矯正型人工晶狀體的最優化臨床效益，降低不良視覺癥狀的發生率，從而最大程度地提升患者的滿意度。