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有晶状体眼后房型人工晶状体植入术的发展

2016-05-13陈珣王晓瑛

中国眼耳鼻喉科杂志 2016年2期
关键词:发展

陈珣 王晓瑛



·综述·

有晶状体眼后房型人工晶状体植入术的发展

陈珣王晓瑛

【摘要】随着屈光手术的不断发展与完善,角膜性屈光手术的缺点使得有晶状体眼人工晶状体植入矫正屈光不正的方法越来越受到人们的关注,尤其是目前主流的后房型晶状体可植入式接触镜(ICL)的广泛开展。本文主要就ICL的研究进展做一综述,重点论述ICL v4和ICL v4c术后的临床疗效和视觉质量的对比。(中国眼耳鼻喉科杂志,2016,16:125-129,134)

【关键词】后房型人工晶状体植入术;可植入式接触镜 v4;可植入式接触镜 v4c;发展

有晶状体眼后房型人工晶状体主要有2种:可植入式接触镜(implantable collamer lens,ICL)和有晶状体眼屈光性晶状体(phakic refractive lens, PRL)。目前国内主流的有晶状体眼后房型人工晶状体植入术是ICL v4植入术(放置于虹膜与自身透明晶状体之间的睫状沟内),是一种不损伤角膜且可逆的矫正屈光不正的手术方式,主要用于矫正中高度近视。ICL v4是一种单片平凹晶状体,材料为Collamer,由多聚亲水性羟甲基丙烯酸酯(HEMA)水凝胶、水及猪胶原组成,为一种弹性的柔软材料,具有高度生物相容性、对气体及代谢产物具有良好的通透性、可吸收紫外线、可折叠、只需2.8~3.2 mm的角膜切口即可植入的特点,光线模式非常接近人体天然晶状体,光线反射和畸变很少。目前很多研究都已证实ICL在矫正近视[1-2]、远视[3-4]和散光[5-6]方面具有有效性、安全性、预测性、稳定性。同时也带来了一些并发症[7],包括眼压增高[8]、内皮细胞丢失[9]、瞳孔阻滞[10]、色素播散[11]、青光眼[10-11]、前囊膜下混浊和白内障[12-15]。因此,本文就ICL的发展和ICL的视觉质量和临床疗效评价做一综述。

1ICL的研发背景、经过和发展

1986年,俄罗斯Svyatoslov Fyodorov设计了一种“领口扣”后房植入型晶状体(图1),光学区在瞳孔平面。1990年,现代ICL的原型出现,边缘平整,没有绊脚。1991年,Michael Dietz 到俄罗斯与Svyatoslov Fyodorov合作交流。1992年,因为该晶体卓越的术后效果,引起了STAAR公司的兴趣,公司人员开始拜访Dr. Fyodorov 并探讨相关事宜。1993年STAAR公司组织一个眼科专家团队到俄罗斯学习调研,然后STAAR 公司开始在瑞士尼道研发ICL,发现将原型版人工晶状体植入盲眼中可以很好地耐受。1997年,STAAR取得欧洲商品的CE标志,同年ICL的多中心食品药品监督管理局(Food and Drug Administration, FDA)临床试验开始在美国实践。1999年10月,美国FDA临床试验的近视人群纳入完成。2000年TICL临床试验也开始在欧洲实践。2002年散光型ICL(toric ICL, TICL)的欧洲CE标志获得并进入商品化。2005年12月,ICL v4获得美国FDA的认证。总的来看,ICL的发展(图2)可以总结为:V0 - 拱高较平和平整的边缘,V1 - 加袢脚,V2 - 增加拱高和标记点,V3 -更大的光学区,V4 - 增加拱高和曲率。目前临床上所使用的是:近视ICM V4,晶状体总长有11.5、12.0、12.5、13.0 mm, 屈光力范围为-3.0~-23.0 D;远视ICH V3 晶状体长度有11.0、11.5、12.0、12.5 mm,屈光力范围为+3.0 ~ +21.0 D。近视散光型晶状体TICM V4,晶状体总长有11.5、12.0、12.5、13.0 mm,屈光力范围有 -3.0 ~ -23.0 D。可矫正的散光范围为+1.0 ~ +6.0 D,轴位需针对不同患者个性化设计。至今全球已有50余万ICL、7千余TICL植入。

图1. “领口扣”后房植入型晶状体

图2. ICL的发展

2ICL的适应证、禁忌证

3ICL v4和ICL v4c的对比

ICL v4(图3)被认为是矫正中高度近视一种行之有效的方法。手术是可逆的,当屈光度数改变时或者有严重并发症时,ICL v4晶状体可以取出来或者更换。为了避免术后瞳孔阻滞,一般行ICL v4术前1周需要进行Nd:YAG激光周边虹膜切除术,也可以术中先行激光周边虹膜切除术。由此给患者带来了疼痛(尤其是对于年轻患者)和术中周边虹膜打孔引起的虹膜出血,对手术的继续进行造成了极大地困难。另一方面,由于房水的不良循环引起白内障营养不良[16]带来的白内障或者透明晶状体前囊膜下混浊也越来越受到关注[17]。为了促进房水的自然循环[18]和免于激光虹膜打孔,因此ICL v4c(图3)应运而生[16, 19- 20]。即在原有ICL v4中间加了一个人工的0.36 mm的孔。以下将对ICL v4和ICL v4c在临床疗效和视觉质量具体阐述。

图3. 无孔的ICL v4及有孔的ICL v4c

3.1临床疗效

3.1.1安全性、有效性、预测性、稳定性很多学者对于中央有孔的ICL v4c是否会影响光学矫正效果表示质疑。Shiratani等[20]的研究表明,中央有1.0 mm孔的人工晶状体和无孔的ICL相比并不降低疗效,而可以提高房水对透明晶状体前表面的灌注营养。Uozato等[19]通过体外实验的研究表明,中央有0.36 mm孔ICL v4c和ICL v4在光学矫正上有细微的差别,但这差别对于临床的屈光矫正是可以忽略的。Perez-Vives等[21]和Shimizu等[22-23]也都证明,ICL v4c对于矫正中高度近视是一种安全、有效、预测性和稳定性好的一种人工晶状体,且和ICL v4相比疗效无统计学差异。Kamiya等[17]对28眼ICLv4c和ICL v4的回顾性研究发现,术前、术后3个月的等效球镜(manifest refraction spherical equivalent,MRSE),柱镜,裸眼视力(uncorrected visual acuity,UDVA),最佳矫正视力(best spectacle-corrected visual acuity,BSCVA)在2组间差异无统计学意义。Shimizu等[22]对20眼植入ICL v4c的研究表明,安全指数(平均的术后BSCVA/平均的术前 BSCVA)在术后1周、1个月、3个月、6个月分别为1.056±0.22、1.116±0.23、1.136±0.26 、1.136±0.24。12眼(60%)术后BSCVA较术前无改变,5眼(25%)提高1行,2眼(10%)提高2行,1眼(5%)丢失1行,没有视力丢失更多的情况发生。该作者的研究还发现有效性指数 (术后平均UDVA/术前平均BSCVA)在术后1周、1个月、3个月、6个月分别为0.916±0.21、0.966±0.28、1.046±0.31、1.036±0.30。在术后1周、1个月、3个月、6个月的UCVA达到 20/40的分别为100%、100%、100%、100%,达到20/20的分别为 95%、95%、100%、100%。在预测性方面,该作者的研究表明ICL v4c植入术后1周、1个月、3个月、6个月分别有95%、100%、100%、95% 眼已获得MRSE在预期矫正等效球镜的±0.5 D内,100%、100%、100%、100% 眼的已获得MRSE在预期矫正等效球镜的±1.0 D内。对于稳定性,Shimizu的研究表明ICL v4c术后1周~6个月MRSE的变化为 0.066±0.28 D。Huseynova等[24]对44眼ICL v4c和21眼ICL v4的对比研究也得到类似的结果,表明ICL v4c和ICL v4在安全性、有效性,预测性、稳定性方面都得到很好的结果,且两组间无统计学差异。

3.1.2并发症术后眼压的增高和多种因素有关,ICL v4c相对于ICL v4减小了虹膜周边打孔引起的虹膜炎、小梁网炎等炎症因素[22]。Huseynova等[24]对眼压的研究表明ICL v4c的眼压在术后1周(P=0.02)和术后1个月(P=0.004)有轻度升高趋势,但都在正常眼压范围内,且在术后3个月,眼压回复至术前状态,ICL v4的眼压在术前、术后无明显差异。

后房型晶状体植入术术后内皮细胞丢失,各位学者报道不一。ICL在FDA的3期临床试验中, Edelhauser等[9]发现,内皮细胞在术后3年的丢失率为 8% ~ 9%,在术后3~4年没有发现更多的丢失。有学者发现内皮细胞的丢失率约为9.9%(术后1个月)[25]、4.7%(术后6个月)[4];术后2~10年的随访中内皮细胞保持稳定。其他学者发现术后2年内皮细胞的丢失率为6.5%[26],术后3年为6.1%[10],术后4年为3.7%[10]。Huseynova等[24]研究表明ICL v4c和ICL v4的内皮细胞在术前和术后3个月的对比中差异都无统计学意义,且2组间差异无统计学意义。Kimiya等[22]的研究表明ICL v4c术后6个月内皮细胞平均丢失率为2.8%,但较术前差异无统计学意义。总的来说,内皮细胞在术后1~3年降低明显,以后降低减少,ICL v4c和ICL v4组间差异无统计学意义。有研究[27- 28]证明内皮细胞在正常群体中随着年龄的增长也会降低0.3%~0.6%,所以内皮细胞的丢失尚需更进一步的研究。

手术的创伤、不充分的拱高导致的ICL和透明晶状体的间歇性接触都可最终导致前囊膜下混浊[12-15]。拱高,即ICL的后表面和透明晶状体前表面顶点的垂直距离或者两晶状体间最狭窄空间的距离。Huseynova等[24]对拱高的研究表明,在散瞳后、同等的光强度下用相干光断层扫描所测的ICL v4c和ICL v4 2组的拱高在1个月、3个月的随访中无明显变化,且2组差异无统计学意义。FDA ICL临床试验通过对526眼平均随访4.7年,468眼继续再随访3年,384眼继续再随访4年,311眼继续再随访5年的白内障和前囊膜下混浊的研究表明,术后7年的随访表明有6%~7%的前囊膜混浊发生率、1%~2%的白内障发生率。BSCVA在白内障摘除后没有丢失。并且发现,屈光力>-12 D和患者年龄>40岁者是导致白内障发展的重要因素[14]。Kamiya 等最初的研究表明ICL术后4年,除外创伤性白内障的发生率为 10.7%[29],随后对TICL植入术后3年的随访表明8%患者发生了无症状的前囊膜下混浊,最终没有导致有症状白内障的发生[30]。目前ICL v4c的植入对于白内障形成的研究尚需进一步观察,但是ICL v4c新的有孔设计可改善房水循环以营养透明晶状体前表面,推定可减少白内障的发生率[22]。

3.2视觉质量

3.2.1客观视觉质量评价

3.2.1.1对比敏感度和高阶像差有研究[31-32]表明ICL植入引起的高阶像差与波前像差引导的LASIK相比显著降低,且对比敏感度显著增高。这一现象不仅存在于高度近视,在低中度近视中同样存在。分析其原因可能是由于ICL保留了角膜的扁长椭圆形且引入了负球差。FDA的ICL临床试验表明在任意空间频率,对比敏感度都没有丢失;且在6 c/d、18 c/d暗视无眩光时,对比敏感度显著提高;在空间频率为4 c/d和5 c/d时,眩光的对比敏感度也显著提高[1]。Perez-Vives等[33]的研究发现,空间频率为10 c/d、20 c/d、25 c/d的对比敏感度在ICLv4和ICLv4c间差异无统计学意义。Shimizu 等[23]通过对29个患者一眼植入ICL v4,另一眼植入ICL v4c的对比研究发现,术后3个月在瞳孔为4 mm和6 mm时暗视和明视的对比敏感度在ICL v4和ICL v4c间差异无统计学意义。

Pérez-Vives等[21]体外实验发现瞳孔大小为3 mm、4.5 mm的高阶像差在ICL v4和ICL v4c间差异无统计学意义。Huseynova等[24]对高阶像差的研究表明:ICL v4c和ICL v4的角膜像差和眼内像差中的慧差、球差和总像差均较术前增加,术前、术后差异有统计学意义,且瞳孔越大,增加得越明显。但2组差异无统计学意义。Shimizu 等[23]对患者的双眼自身对比发现,高阶像差在ICL v4c和ICL v4组间同样差异无统计学意义。

3.2.1.2调制传递函数、斯特列尔比和客观散射指数双通道客观视觉治疗分析系统OQAS基于双通道技术,通过记录投射到视网膜上的点光源反射形成的图像结果,可以分析包括了高阶像差和散射在内的视觉质量[34-35]。特点是该系统排除了低阶像差的影响,记录和分析高阶像差和散射对视觉质量的影响。其参数有:评估客观视觉质量的调制传递函数截止频率(modulation transfer function cutoff,MTF cutoff),斯特列尔比(Strehl ratio,SR)和检测眼屈光介质散射情况的客观散射指数(objective scatter index,OSI)。MTF cutoff表示人眼MTF 曲线在达到某空间频率时分辨率的极限值,正常人一般≥30 c/d。值越大,视觉质量越好。SR指在同一瞳孔直径下有像差情况下的点扩散函数(point-transfer function,PSF)与无像差情况下PSF的比值,正常人一般为0.3。值越高,表明像差越小,光学质量越好。OSI是指双通道影像外周与中心的光能量之比。OQAS定义的OSI值为周边12 ~ 20 arc /min 与中心1 arc /min 的光能量之比,经标准化计算减去像差引入的OSI 值而成。排除了像差的影响,值越大,表示存在于图像外周的散射越严重。正常眼的OSI值一般<0.5[36-37]。

Shiratani等[20]报道了有1.0 mm中央孔的ICL的MTF和无孔ICL是相似的。Uozato等[19]报道了体外的模拟视觉质量表明有0.36 mm中央孔的ICL在不同屈光力都满足了国际标准化组织关于MTF在瞳孔3 mm对比敏感度达到28%以上的规定。Kurian等[38]的研究显示,OSI的值<0.5表明正常屈光力的眼内散射,>1.5表明有明显的眼内散射。Huseynova等[24]对OSI的研究表明,2组术后的OSI均<1.5,且差异无统计学意义,2组的OSI在术前、术后差异也无统计学意义。Kamiya等[39]通过对38眼植入ICL v4和年龄匹配的38正常眼的对比研究发现,ICL术后3个月的MTF截止频率,SR,OSI,OV100%,OV20%,OV9%分别为 28.69±8.59 c/d、0.17±0.04、1.06±0.48、0.96±0.29、0.83±0.31、0.83±0.32,和正常人群的相应数值对比差异都无统计学意义。Kamiya等[17]随后通过对28眼植入ICL v4c和年龄匹配的24眼植入ICL v4的回顾性研究也得到了相似的结果。

3.2.2主观视觉质量评价Ieong等[40]的报道表明,绝大多数患者对ICL术后的效果表示高度满意,但眩光和光晕的主观症状在术后早期比较常见。Kamiya等[39]的研究表明,40%的ICL v4术后患者和25%的ICL v4c的术后患者表示有眩光和光晕的症状,但不严重。

4ICL的展望

从以上谈到的安全性、有效性、预测性、稳定性可以看出,ICL v4和ICL v4c是矫正中高度近视的一种良好选择,且仅通过2.8~3 mm的角膜缘小切口即可植入,不伤及角膜。对于并发症,ICL v4和ICL v4c在术后眼压升高、内皮细胞减少、后发性白内障方面差异都无统计学意义,且ICL v4c可减少虹膜周切引起瞳孔阻滞带来的危险性,相对于ICL v4更优。目前尚无证据证明术后角膜内皮细胞减少是由于ICL植入引起。后发性白内障的比例相对较低,即使发生,尚可行白内障手术矫正;且ICL v4c可使房水通过中央0.36 mm小孔营养自身晶状体,理论上可较ICL v4减少白内障的发生。在对比敏感度、高阶像差、MIT、SR、OSI等评价客观视觉质量的指标上,ICL v4和ICL v4c差异也无统计学意义,且相对于角膜屈光手术更优。究其原因可能是因为角膜屈光手术是减法手术,引入了正球差;而ICL是加法手术,和自身晶状体类似,引入负球差同样可抵消角膜的正球差,不带来角膜损伤引起的视觉质量影响。主观视觉质量方面,术后患者的满意度调查同样显示ICL v4c和ICL v4都获得良好的满意度。

总之,ICL v4c相对于ICL v4术后的临床疗效和主观、客观视觉质量评价都没有显著的差异,但可以免于虹膜周切,减少了手术操作,避免了疼痛和出血,避免了患者对ICL v4因虹膜周切孔引起的漏光现象的主诉。房水循环更接近自然,营养自身透明晶状体。因此ICL v4c势必将会引领矫正中高度近视的新时代。

在ICL的产品设计和临床研究上,也期待有新的进展。

1)在产品设计方面:①从ICL原型到今天的ICL v4c,晶状体的设计在适当地不断扩大拱高以减少白内障发生概率,合理地增加光学区以提高视觉质量;标记点也不断改善,更方便手术操作的辨认和调位。但在临床上仍难以避免拱高不理想的情况,拱高过高引起急性眼压升高,拱高过低增加自身晶状体和ICL的接触机会。ICL的选择主要是根据患者白到白(WTW)、前房深度等参数确定,但ICL是放置于后房睫状沟里,相比WTW,沟到沟的距离更适合用于ICL尺寸的选择。因此期待进一步的试验发现ICL直径大小和沟到沟的规律;选择ICL尺寸的软件可以根据沟到沟的距离来选择更适合的ICL尺寸。②晶状体的Collamer材料,具有性能稳定、眼内反应轻微、可以加工成薄透镜、形状设计适合睫状沟结构的特点。在材料的进展方面希望可以进一步加工成更薄、眼内反应更轻的透镜。③ICL v4c减少了虹膜周切的步骤,在手术方式上有了进一步的提高,但手术过程中需要装载。鉴于此,目前预装式ICL v5已在欧洲上市。该型ICL省却了晶状体装载步骤,可减少操作和污染,并且光学区更大,将带来更好的视觉质量,减少眩光、光晕不适。④目前ICL v4c可矫正的近视屈光范围为-0.5~-18 D,但在临床上会经常碰到近视度数超过-18 D的患者,常常会留下不能完全矫正的遗憾。因此在ICL的设计上,是否可通过进一步的试验增加可矫正屈光度的范围,满足更多超高度患者的需求。⑤ICL v4c在矫正近视和散光方面,已获得显著的成效,同时也期待矫正老视的v6产品的研发。

2)在临床研究方面:①虽然ICL v4c中央有孔的设计理论上可以减少白内障的发生,但需要更大样本的临床数据和更长的术后随访。②从ICL v4c中央孔流出的房水是否会对角膜内皮细胞有冲刷作用等影响,尚待进一步角膜内皮细胞数的临床观察。③考虑到高龄有更大发生白内障的危险,适时可行白内障手术,因此ICL植入术的患者年龄不超过45岁。在临床实际工作中,会碰到年龄超过ICL植入术适应证的情况。若患者有需求,加上术者对患者眼睛的综合评估后,关于ICL植入术矫正屈光不正的年龄适应范围是否可扩大尚需进一步的研究支持。④关于ICL v4c视觉质量方面的研究仅是术后的回顾性研究,缺乏患者术前视觉质量的数据,不能形成鲜明的对比,因此患者术前与术后视觉质量的对比研究或许会是更有力的证据。

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参 考 文 献

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(本文编辑诸静英)

Development of posterior chamber phakic intraocular lens implantation

CHENXun,WANGXiao-ying.

DepartmentofOphthalmology,theKeyLabofMyopiaofMinistryofHealth,EyeEarNoseandThroatHospitalofFudanUniversity,Shanghai200031,China

【Abstract】With the continuous development and improvement of refractive surgeries, the phakic intraocular lens implantation for correction of ametropia, especially the implantable collamer lens (ICL),as a type of posterior chamber phakic intraocular lens, attracts more attention because of some shortcomings of corneal refractive surgeries. This article made a summary on the progress in research of ICL, focusing on the visual quality and clinic performance comparison between ICL v4 and ICL v4c implantation. (Chin J Ophthalmol and Otorhinolaryngol,2016,16:125-129,134)

【Key words】Posterior chamber phakic intraocular lens; implantable collamer len v4; implantable collamer len v4c; Development

(收稿日期2015-01-27)

DOI:10.14166/j.issn.1671-2420.2016.02.019

通讯作者:王晓瑛(Email: xiaoyingbbb@163.com)

Corresponding author:WANG Xiao-ying, Email: xiaoyingbbb@163.com

作者单位:复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科卫生部重点实验室上海200031

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