多焦点人工晶状体的研究进展

李仪，李燕

(昆明医科大学第一附属医院眼科，云南 昆明)

0 引言

在过去的几十年中，我们经历了白内障手术的发展过程，从单纯的摘除浑浊的晶状体到屈光手术，其水平越来越高。随着这种发展，患者期望值也随之增加。特别是在受过良好教育的患者中，白内障手术的要求不仅仅是视力恢复，而且还旨在通过实现各个距离的均可脱镜来改善患者的生活质量。尤其是在那些喜爱运动的人中，减少眼镜的依赖已成为人们越来越普遍的期望。植入多焦点人工晶状体(Multifocal intraocular lenses，MfIOL)是白内障手术的主要治疗方式之一。多焦点人工晶体的主要原理是它们使用非生理光学方法来改善近视力[1]。根据定义，多焦点镜片会将光分成不同的焦点，这会导致进入眼睛的光的能量分散。MfIOL发展迅速，现已有多样种类，可能是双焦点的，甚至是三焦点的，对于不同的距离可提供不同的性能，以更好地适应患者的生活方式。

1 设计原理及类型

多焦点人工晶状体已经使用了近30 年[2]。将其设计为通过创建2 个或更多个视网膜图像来提供远距离和近距离的功能性视觉，这些图像对应于来自远处和近处物体的光线。这就是所谓的同时视[3,4]，要求患者将注意力集中在2 张或更多张聚焦图像其中的1 张上，以在特定距离看清目标物体。但这种设计原理使视觉由于2 个或更多图像之间的光划分导致了对比敏感度降低。MfIOL 可以是衍射，折射或两种设计的组合。

在衍射MfIOL 中，IOL 表面上的衍射环会形成不连续的光学区从而导致光的衍射形成2 个聚焦在2 个特定距离(通常是远近，即双焦点)的图像。近年，已经有了三焦点衍射IOL，它们可以在远距离，中距离和近距离产生3 个焦点[5]。在衍射IOL 中，IOL 区域因表面曲率的不同形成各衍射环之间光学区的差异，该设计形成了2 个或更多个视网膜图像。两个不连续的光学区会形成具有同心或分段排列的双焦点[6,7]。多焦点人工晶体的屈光设计包括光学区之间曲率的连续变化以及超过2 个光学区以聚焦一定距离范围内的光，具有在所有设计的距离上提供功能性视觉的能力。衍射多焦点人工晶状体通常可提供良好的阅读视觉和远距视力。中距视力是可以接受的，但不及远近视力。衍射MfIOL 对瞳孔大小的依赖性较小，并且对Kappa 角和偏心度的容忍度更高。然而它们的主要缺点是由于在衍射表面上的光散射而导致的能量损失。由于更多的过渡区域，衍射MfIOL 极有可能产生光晕和眩光。衍射透镜会导致约18%的光损失。这些缺点可能会降低视觉质量，尤其是在暗视条件下更明显。

折射 MfIOL 的设计是旋转对称的，具有不同折射力的环形区域，为看清远近物体。一些较新的设计是旋转不对称，下段具有良好近视所需的屈光力。也称为变焦MfIOL，因为沿给定子午线提供连续的折射率变化。折射多焦点IOL 可能受瞳孔大小动态变化和偏心影响。折射多焦点晶状体可提供足够的中距和远距视力，近距视力通常是足够的，可能不足以影响视网膜图像的质量并产生畸变[8]。

许多现代多焦点IOL 在光学设计中结合了进一步的创新，以改善患者的视力和满意度[9]。这些创新包括设计用于增加功能性视力范围的混合型衍射折射IOL[10]，其光学区之间具有平滑过渡，以最大程度提高对比度灵感度。某些IOL 的周边到中心会改变折射率，从而根据瞳孔大小提供不同的光学性能。一些非球面IOL旨在消除球差，而中和角膜球差。为了使多焦点镜片有效，必须完全消除或减小散光，因此，使用散光型MfIOL 非常重要。MfIOL植入后的视觉质量受到角膜高阶像差显着增加的负面影响[11]。

2 对比

现代多焦点IOL 的设计越来越多样化，因此，仅简单将其分类为折射或衍射并不是很有用。有研究表明，衍射IOL 和折射IOL之间的裸眼远视力(UDVA)没有差异[12,13]，但裸眼近视力(UNVA)的衍射IOL 更好(平均log MAR：0.082 [衍射]，0.217[折射])[12]。这一发现有以下方面的支持，最近对4 种多焦点IOL 进行的前瞻性随机对照试验[14,15]。折射衍射混合型IOL 和旋转不对称折射IOL 的研究示，IOL 在UNVA 和裸眼中视力(UIVA)之间没有差异[16]。研究示，与衍射IOL 相比，折射衍射混合IOL 的UNVA 更好[17]。Cochener 等人的Meta 分析[13]得出结论，衍射多焦点IOL的脱镜可能性是折射多焦点IOL 的1.75 倍，而折射衍射混合IOL的脱镜率是其他多焦点IOL 的2 倍。植入旋转非对称折射性人工晶体的患者中，有84.4%的人可不戴眼镜[18]，据报道，分别植入衍射IOL 与折射多焦点IOL 双眼，可达90%的脱镜率[19]。有研究表明，衍射设计特别是非球面衍射IOL 对比度敏感度的影响小于同心折射设计[20]。旋转不对称折射设计可减少同心折射转变导致的能量损失，通过使用较小的区域之间曲率的渐变变化来最小化过渡程度来达到目的。Meta 分析描述了同心折射多焦点IOL 的光晕发生率比衍射IOL 略高[21]，其他研究表明，折射和衍射 IOL之间眩光和星芒的发生率没有差异[22]。折射衍射混合型 IOL 的双侧植入有类似于单眼植入性衍射 IOL 的光晕和眩光[23]。双眼植入有不同近附加的 IOL 的患者的光晕要比双眼植入相同近附加的 IOL 的的患者多[24]。

3 并发症

多焦点人工晶体植入术后晚上出现晕圈和眩光是最常报告的视觉症状[25]。在对患者进行视觉质量的研究中0%至10%的患者报告了症状，如眩光或光晕[26,27]。有研究使用测光法对视觉不良现象进行了定量评估，发现多焦点和单焦点IOL 之间的光晕大小相似[28]，有3 个主要因素决定着不良视觉现象的发生率，包括：IOL 的近附加，多焦点IOL 类型，瞳孔大小。

在有关多焦点人工晶状体的益处和副作用的最新文献综述中，将眩光现象视为多焦点人工晶状体植入后最重要的缺点之一[29]。与单焦点IOL 相比，多焦点IOL 患者更常出现光圈和眩光[30]。折射多焦点IOL 比衍射多焦点IOL 更容易出现眩光现象[31]。与单焦点IOL 相比，多焦点IOL 对比度敏感度减少，[31]特别是在暗视条件下。已经证明，与单焦点人工晶体植入的患者相比，衍射多焦点IOL 的患者的对比敏感性特别是在暗视条件下明显降低[32]。就对比敏感度而言，衍射多焦点IOL 与折射多焦点IOL 相同或更好[33,20]。

多焦点人工晶状体植入后另一个重要并发症是由于囊袋收缩引起的人工晶状体倾斜，这种现象更容易发生在由软质材料制成的镜片中。人工晶体倾斜会增加高阶光学像差，所以应使用能抵抗通常发生的囊袋瘢痕形成的硬性材料来防止晶体倾斜。

4 患者选择

为了获得患者满意的结果，并避免在植入MfIOL 时出现并发症，应考虑和分析各种影响因素。白内障专业的眼科医生应考虑患者的生活方式以及眼科合并症。患者的选择非常重要，因此正在不断完善适应症的标准和可能导致术后失败的禁忌征。完善眼科检查、询问详尽的信息及预期结果将避免患者的误解和不满。询问患者的主要视觉活动，爱好和其他日常活动可提供有关要完成的视觉要求的信息。推荐MfIOL 时，医生还应考虑患者对夜间视疲劳和视力下降的耐受性。患者的性格对于评估患者在术后视力差、光晕和眩光情况下的神经适应能力以及患者对比敏感度下降或出现眩光时的应对的能力很重要，以获得更大范围的视野和脱镜率。病人的性格在术前考虑中起着重要的作用。应该避免那些有不切实际期望的人格和过于挑剔的人。由于MfIOL 设计中产生了分光，因此对比敏感度功能可能会在术后受到显着影响[34,35]。特别是低视力患者中，植入任何MfIOL 时，夜视也是一个主要问题。应该提醒那些已经患有非白内障所引起的夜视问题的患者以及在夜间工作、夜间驾驶的患者，应注意术后对比敏感性可能降低，光环和眩光可能出现或加剧[36]。

总而言之，正确选择患者和正确选择晶状体，从而对MfIOL 的良好判断和正确指示，从而使患者满意。

术后的视力下降可能是由于眼表干燥、睑缘炎、角膜营养不良、角膜瘢痕、角膜水肿、黄斑水肿、其他视网膜疾病、晶状体偏心、后囊膜混浊以及残余屈光不正或散光引起的。如果在手术前出现这些情况，则应事先诊断和治疗。应当避免患有合并症的患者，这些患者术后可能影响视力或无法获得满意的结果。尽管我们已经描述了MfIOL 的可能并发症和一些的初步考虑因素，但总的来说，对于患者而言，多焦点人工晶体植入的价值远远超过了少见的暂时不适和短期的适应困难。在某些常见的临床合并症中，患者的选择更为重要。在其他因素中，除了患者的性格和生活方式外，患者的眼部条件是眼科医生在选择最适合患者的特定MfIOL 时应注意的因素[37]。例如，在这些临床情况下，使用MfIOL 仍存在争议。儿童的MfIOL 因儿童的持续成长导致眼睛的屈光力发生了变化，引起了人工晶状体计算的问题，因此提出了如何计算植入的晶状体的屈光力的问题[37]。对比敏感度降低和中视力降低等可能加剧弱视的问题[38]，然而，一些研究者报告了MfIOL 在儿童中的积极结果，包括恢复了立体视[39]。青光眼患者有一定程度的对比敏感度降低。MfIOL 可能也会降低对比敏感度，因此，它们可能会对青光眼患者造成严重的视力障碍[40,41]。尽管公认青光眼是MfIOL植入的禁忌症[42]，但高眼压可能不是一种禁忌症。

患有黄斑病变的患者是另一个值得商议的适应症人群。毫无疑问，患有糖尿病性黄斑病变或年龄相关性黄斑变性的患者可从白内障手术和人工晶体植入术中受益。然而，已经患有黄斑病变的患者的对比敏感度降低，会使植入多焦点晶状体的对比敏感度降低加剧。尽管如此，在这些患者中植入IOL 的总体结果还是有益的。大多数无活动性视网膜疾病的患者实现脱镜从而感到满意，尽管仍然失去了一定的对比度灵敏度。但有黄斑病变患者对眩光更宽容，并且适应更快。但其中一些患者，对比敏感度是他们阅读能力的重要指标。因此，应仔细选择患有黄斑病变的患者及植入MfIOL 的类型。

干眼症也是MfIOL 植入术的相对禁忌症。眼表健康是成功植入MfIOL 的关键因素。泪膜是眼睛的第一屈光平面。因此，泪膜的健康和完整性非常重要。白内障手术后会使泪膜不规则，将导致视觉不良现象使患者不满意。泪膜不足可能是由于泪液产生不足或由于泪液质量不佳。在这两种情况下，结果都是泪膜破裂时间缩短，导致视力障碍和视觉质量不佳。MfIOL 植入术后约15%不满意的患者有干眼症，除了刺激、眼红和流泪外，还报告视力模糊和眩光现象[1]。应当在手术前对干眼症进行诊断和治疗。准确诊断和适当治疗睑板腺功能障碍，以及排除任何睑缘炎以及其他眼表疾病，降低术后感染和炎症的危险[43,44]。

5 神经适应

由于MfIOL 的特殊光学设计引起的分光会形成不同的焦点，因此大脑同时接收到不同焦点的图像，这些图像必须经过处理，使物体聚焦在不同的距离上。术后患者开发了视觉功能，如处理1张图像，在调节的情况下，会改变焦点以适应要获得聚焦图像的距离。这是为了使大脑正确使用多焦点光学系统提供的不同图像所必需的视觉神经适应过程。神经适应的失败可能会导致眩光，视物变形和视力下降。神经适应是一个获得性过程，我们的大脑习惯于根据大脑已经知道的知识来纠正视觉输入。神经适应是人类神经系统适应神经输入变化的过程。对于MfIOL，实际上是大脑学习如何“校正”图像以及如何正确使用的过程，以便最终的图像尽可能真实和清晰。由于角膜和晶状体引起的像差，视网膜上的图像不够完美。植入人工晶状体时，角膜的像差会因手术切口而改变。MfIOL 由于其设计而引起了像差进一步变化，因为至少有一个焦平面(中视力或近视力)被模糊了，从而给大脑适应视网膜上的新图像带来了更复杂的挑战[45]。首先，大脑会像用于“校正”术前图像那样校正新图像，从而产生“累加”错误。在发生神经适应之后，感知到的图像将近似于真实世界的图像。MfIOL 中的视觉神经适应更加困难，可能是一个耗时的过程，并且取决于各个因素，一方面取决于多焦点人工晶体的设计和的光学高阶像差，而另一方面则取决于患者。因素之一是年龄。年轻的患者发现比老年人更容易神经适应。植入的MfIOL 的衍射或折射类型会导致神经适应过程的差异，可能会影响结果。虽然年轻的患者可能神经适应可能较快，但是必须告知患者这一过程，术后患者才应该知道要实现良好的视力需要时间。一些研究者提出可以通过视觉训练来加快神经适应。但是，没有研究证实训练是否有帮助，尽管一些个案表明视觉训练对于不适应的患者可能是一种解决方案[46]。多焦点人工晶状体植入术后，平均神经适应过程至少需要约3 个月的时间才能减少明显的眩光现象。术后一年即可达到最佳的视觉质量[47]。

6 总结

综上所述，如本综述中分析的大量研究所示，在适当患者中使用多焦点人工晶体是安全有效的。文献表明，对于那些脱镜很重要的患者，使用这些MfIOL 改善近视远胜于对比敏感度的降低和发生眩光现象的风险增加。这包括年轻的老花眼患者以及远视力良好的患者。

多焦点人工晶状体在过去30 年中得到了快速发展，现在可以为远距和近距视觉任务均提供高水平的裸眼视力。在大多数白内障患者中，现代的多焦点IOL 可以实现脱镜。可能发生光晕或眩光问题，但是随着时间的推移，这些症状会逐渐消失，患者的满意度仍然很高。少数患者具有持续的视觉症状，可能需要将IOL 换成其他类型的多焦点或单焦点IOL。认为脱镜不重要或无法接受任何视觉症状的患者不适合多焦点人工晶状体植入，应考虑选择其他人工晶体。

多焦点人工晶状体是矫正老花眼的有效方法，并且仍然是眼科医生性白内障手术+人工晶体植入前必须仔细选择的需求的宝贵工具。