景深延長型人工晶狀體臨床應(yīng)用的研究進展

李軍，宋琳琳

1 天津市眼科醫(yī)院 天津市眼科學(xué)與視覺科學(xué)重點實驗室 天津醫(yī)科大學(xué)眼科臨床學(xué)院，天津 300020；2 天津醫(yī)科大學(xué)眼科醫(yī)院 眼視光學(xué)院 眼科研究所 國家眼耳鼻喉疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心天津市分中心天津市視網(wǎng)膜功能與疾病重點實驗室

白內(nèi)障是臨床常見的致盲性眼病，白內(nèi)障超聲乳化吸除聯(lián)合人工晶狀體植入術(shù)是其最主要的治療手段。以往臨床上植入的晶狀體多為單焦點人工晶狀體，這種晶狀體對患者術(shù)后遠距離視力恢復(fù)效果較好，而對中近距離視力恢復(fù)效果不明顯，需要佩戴眼鏡來改善中近距離視力［1］。為了達到白內(nèi)障術(shù)后脫鏡的目的，多種可以滿足不同距離視力需求的新型人工晶狀體應(yīng)運而生，如多焦點人工晶狀體、可調(diào)節(jié)型人工晶狀體、景深延長型（EDOF）人工晶狀體。多焦點人工晶狀體和可調(diào)節(jié)型人工晶狀體術(shù)后視覺效果較好，但多焦點人工晶狀體植入后存在對比敏感度下降、眩光增加等缺點，可調(diào)節(jié)型人工晶狀體長期植入后存在光學(xué)部位移下降、近視力不佳等缺點［1-2］。EDOF 人工晶狀體通過延長單一焦點而加強景深，不僅能夠提供良好的遠、中、近距離視力，而且術(shù)后對比敏感度下降較少，也不增加術(shù)后眩光、光暈現(xiàn)象，近年來受到廣泛關(guān)注。本文結(jié)合文獻就EDOF人工晶狀體臨床應(yīng)用的研究進展作一綜述。

1 EDOF人工晶狀體概述

以往白內(nèi)障超聲乳化吸除后植入單焦點人工晶狀體，對患者術(shù)后遠距離視力恢復(fù)較好，而對中近距離視力恢復(fù)效果不明顯。隨著生活質(zhì)量不斷提高，人們對白內(nèi)障術(shù)后遠、中、近距離視力恢復(fù)要求也越來越高。多種可以滿足不同距離視力需求的新型人工晶狀體應(yīng)運而生。如上世紀八十年代多焦點人工晶狀體開始逐步用于臨床，可調(diào)節(jié)型人工晶狀體也于2003 年在美國被批準臨床應(yīng)用。多焦點人工晶狀體通過把不同焦點圓環(huán)同心圓排列，使入射光線分別集中于遠、中、近焦點，從而實現(xiàn)較好的遠、中、近距離視力。但多個焦點造成眼內(nèi)散射光明顯增加，眩光、光暈現(xiàn)象明顯，視網(wǎng)膜成像質(zhì)量下降，導(dǎo)致術(shù)后對比敏感度下降。可調(diào)節(jié)型人工晶狀體的襻材料特殊、設(shè)計獨特，植入后可實現(xiàn)人工晶狀體光學(xué)部前后位移，使入射光線聚焦在遠、近焦點，從而實現(xiàn)遠、近距離視力?？烧{(diào)節(jié)型人工晶狀體的眩光和光暈現(xiàn)象較少，但隨著晶狀體囊袋纖維化，其光學(xué)部位移逐漸減少，患者近距離視力逐漸下降［1-3］。

為了克服多焦點人工晶狀體和可調(diào)節(jié)型人工晶狀體缺點，EDOF 人工晶狀體成為近年臨床研究的熱點。2016 年美國FDA 批準EDOF 人工晶狀體用于臨床。EDOF 人工晶狀體是通過構(gòu)建一個延長的焦點而加強景深，從而滿足遠、中、近距離視力需求的人工晶狀體。EDOF 人工晶狀體通過生成單一延長的焦點而加強景深，這種設(shè)計可避免多焦點晶狀體的遠、近圖像重合，在一定景深范圍內(nèi)提供更清晰的視網(wǎng)膜成像；而且還可避免多焦點人工晶狀體造成的晶體屈光力不對稱分布，從而避免離焦圖像影響，明顯減少眩光、光暈現(xiàn)象發(fā)生。EDOF 人工晶狀體能夠增強中、近距離視力，同時最小限度地影響遠距離視力。EDOF 人工晶狀體單一焦點設(shè)計雖然可增加景深，但亦增加了像差，導(dǎo)致視網(wǎng)膜成像質(zhì)量下降，造成一定程度成像模糊［1，3］。

2 EDOF人工晶狀體分類及其設(shè)計原理

EDOF 人工晶狀體分為純粹型EDOF 人工晶狀體和混合型EDOF 人工晶狀體。純粹型EDOF 人工晶狀體是指單純使用延長一個焦點的技術(shù)而實現(xiàn)遠、中、近距離視力的人工晶狀體?；旌闲虴DOF 人工晶狀體是指在使用延長單一焦點技術(shù)的同時，結(jié)合多焦點等其他技術(shù)實現(xiàn)遠、中、近距離視力的人工晶狀體。純粹型EDOF 人工晶狀體又可分為球差型、小孔效應(yīng)型和生物模擬型EDOF 人工晶狀體，混合型EDOF 人工晶狀體又可分為混合多焦衍射型、混合多焦折射型和混合多焦衍射-折射型EDOF 人工晶狀體［3-4］。

2.1 純粹型EDOF人工晶狀體

2.1.1 球差型EDOF 人工晶狀體 球差型EDOF人工晶狀體是一類通過增加球差而加強景深的人工晶狀體。球差是光線焦點位置偏離光軸的差異。白內(nèi)障晶狀體摘除后植入負球差非球面人工晶狀體可中和角膜球差，從而獲得銳利的視網(wǎng)膜成像和更好的遠距離視力。而一些高階像差，如球差、彗差和二階散光，雖然能夠降低視覺質(zhì)量，卻可加強景深。球差型EDOF 人工晶狀體即是通過增加球差把入射光線在長軸上延長，以達到延長焦點的目的。若入射光線聚焦位置遠離光軸，增加人工晶狀體前后表面的球差，能夠使屈光力逐漸從遠過渡到近，從而延長景深1～1.5 D。增加球差則可消除遠、近圖像重疊，理論上能夠消除眩光現(xiàn)象，但視網(wǎng)膜成像質(zhì)量下降，導(dǎo)致視覺質(zhì)量下降［4］。

Mini Well Ready 是一體式球差型EDOF 人工晶狀體，非球面雙凸設(shè)計，由親水-疏水共聚物材料構(gòu)成。該人工晶狀體中央?yún)^(qū)為正球差，而位于中央?yún)^(qū)與最外圍環(huán)形區(qū)之間的中間環(huán)形區(qū)域為負球差，最外層環(huán)形區(qū)域為單焦點非球面設(shè)計。這三個光學(xué)區(qū)的屈光力平滑過渡，從而產(chǎn)生漸進視力。該人工晶狀體在視近物時附加的等效球鏡（SE）為+ 3 D。GIERS等［5］研究報道，Mini Well Ready的離焦范圍為4 D，閱讀距離中位數(shù)為62.8 cm。SAVINI 等［6］研究報道，植入Mini WELL Ready 后單眼離焦范圍為+ 1.00～-2.00 D，Snellen 視力可達到20/40 以上。BELLUCCI等［7］研究發(fā)現(xiàn)，與植入單焦點人工晶狀體比較，植入Mini Well Ready 的單雙眼近距離視力和中距離視力更好，但植入單焦點人工晶狀體的單眼矯正遠距離視力、高空間頻率對比敏感度要好于植入Mini Well Ready。這種EDOF 人工晶狀體在實現(xiàn)景深延長的同時，常伴隨遠距離視力和視覺質(zhì)量下降。

2.1.2 小孔效應(yīng)型EDOF 人工晶狀體 小孔效應(yīng)型EDOF 人工晶狀體是一類利用小孔成像效應(yīng)延長景深的人工晶狀體。小孔成像效應(yīng)能夠增加景深。隨著小孔直徑減少，小孔成像型人工晶狀體的景深逐漸增加。同時，因通過小孔的總光線減少，圖像亮度降低，而且這種晶狀體由于夫瑯禾費衍射，使通過小孔成像的光線在會聚物象時呈現(xiàn)艾里斑現(xiàn)象。由于此類人工晶狀體的設(shè)計基于小孔成像效應(yīng)，角膜不規(guī)則患者也可植入這種晶狀體［3］。IC-8 是一片式小孔效應(yīng)型EDOF 人工晶狀體，其光學(xué)部中央是直徑為1.36 mm的小孔，小孔外圍是0.935 mm寬的非衍射不透明遮光環(huán)形區(qū)，環(huán)形區(qū)外圍是環(huán)形單焦點區(qū)。這種設(shè)計可以遮蔽離焦的旁中心光線，讓旁軸的入射光線產(chǎn)生景深延長效應(yīng)。IC-8可提供良好的遠、中和近距離視力［8］。GRABNER 等［9］研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前矯正遠、中、近距離視力在20/32 以上患者分別占67%、58%、8%，植入IC-8 12個月后上升至100%、100%、83%；植入IC-8 患者術(shù)后+0.50 D～-1.50 D離焦范圍內(nèi)Snellen 視力大于20/40，超過50%患者+2.00 D～-2.00 D 離焦范圍內(nèi)Snellen 視力大于20/40。在另一項研究中，105 例患者非主導(dǎo)眼植入IC-8、對側(cè)眼植入非球面單焦點人工晶狀體，超過95%患者術(shù)后6個月雙眼遠、中距離視力高于20/32，54%患者雙眼近距離視力高于20/32；暗環(huán)境下對比敏感度檢查發(fā)現(xiàn)，在有眩光現(xiàn)象存在的1.5、3.0、6.0 cpd 和 沒有 眩光 現(xiàn) 象 存 在 的1.5、3.0、6.0、12.0 cpd 條件下，植入單焦點人工晶狀體眼顯著好于植入IC-8眼［10］。

另一種小孔效應(yīng)型EDOF 人工晶狀體Xtra-Focus Pinhole Implant，是一種背馱式人工晶狀體，長度為14 mm，晶狀體主體是由直徑為6.0 mm的不透光黑色疏水丙烯酸酯材料組成，中央是直徑為1.3 mm的小孔。XtraFocus Pinhole Implant 可以遮蔽可見光，但波長＞750 nm 紅外光可透過。此外，該人工晶狀體允許光學(xué)相干斷層掃描和激光掃描進行視網(wǎng)膜檢查。但其不透光疏水丙烯酸酯材料可造成術(shù)后在暗環(huán)境下視力下降［11］。

2.1.3 生物模擬型EDOF 人工晶狀體 生物模擬型EDOF 人工晶狀體是一種采用特殊材料模擬自然晶狀體，以實現(xiàn)景深延長的人工晶狀體。Wichterle IOL-Continuous Focus（WIOL-CF）是一片式水凝膠晶狀體，其材料模擬自然晶狀體，形狀也與自然晶狀體相似，直徑為8.9 mm，沒有襻設(shè)計，通過雙曲光學(xué)部設(shè)計實現(xiàn)延長焦點的目的，其光學(xué)部可形成幾個不同的焦點，從中央到周邊屈光力逐漸降低。WIOL-CF的水含量達到42%，能夠模擬自然晶狀體的調(diào)節(jié)，并結(jié)合多焦點設(shè)計和瞳孔反射三種機制實現(xiàn)假調(diào)節(jié)［12］。PALLIKARIS等［13］對25例白內(nèi)障患者植入WIOL-CF，術(shù)后1年72%患者裸眼中距離視力和近距離視力達到20/25以上。

2.2 混合型EDOF人工晶狀體

2.2.1 混合多焦衍射型EDOF 人工晶狀體 混合多焦衍射型EDOF 人工晶狀體是一類結(jié)合EDOF 技術(shù)和衍射型多焦點技術(shù)的人工晶狀體，其代表是Tecnis Symfony ZXR00。Tecnis Symfony ZXR00 是一片式疏水丙烯酸酯晶狀體，可折疊雙凸型，前表面非球面設(shè)計，球差為-0.27 μm，可彌補角膜球差，后表面采用消色差和小階梯光柵衍射設(shè)計。該人工晶狀體通過消色差衍射模式實現(xiàn)單焦點延長，改變高度和間隔的梯度結(jié)構(gòu)實現(xiàn)小階梯光柵，從而延長景深，可附加+1.75 D 的屈光力，采用消色差技術(shù)可改善視網(wǎng)膜成像質(zhì)量［14-15］。有研究對26例白內(nèi)障患者雙眼植入Tecnis Symfony ZXR00，所有患者遠中距離達到脫鏡，71%患者近距離視力可以脫鏡，而且術(shù)后散射光異?，F(xiàn)象較少，夜間駕駛適應(yīng)性較好［16］。Tecnis Symfony ZXR00 是目前美國FDA 唯一批準臨床應(yīng)用的EDOF 人工晶狀體，但該晶狀體近距離視力相對較差。目前，彌補近距離視力較差主要有兩種策略：一種是微單視策略，雙眼植入相同EDOF 人工晶狀體，主導(dǎo)眼目標屈光度為正視，非主導(dǎo)眼目標屈光度是較小的負屈光度，如-0.5 D［17］；另一種策略是與衍射多焦點晶狀體混合植入，雙眼植入不同類型人工晶狀體以實現(xiàn)良好的遠、中、近距離視力，如一只眼植入Tecnis Symfony ZXR00 以提供良好的遠、中距離視力，對側(cè)眼植入雙焦點人工晶狀體以提供較好的遠、近距離視力［18］。

2.2.2 混合多焦折射型EDOF 人工晶狀體 混合多焦折射型EDOF 人工晶狀體是一類混合了EDOF技術(shù)和折射型多焦點技術(shù)的人工晶狀體。Lentis Mplus X是一種非對稱折射型多焦點人工晶狀體，有兩個不同的焦點，兩個區(qū)域分別視近和視遠，兩個折射區(qū)域之間平滑過渡，從而提供了景深擴展，增加了有效近距離視力。由于這兩個光學(xué)區(qū)之間采用了平緩過渡的設(shè)計，可產(chǎn)生類似景深延長的效果。扇形設(shè)計使得這種晶狀體對瞳孔直徑＞3 mm患者非常適合［3］。Lucidis 是一種新型 折射型EDOF 人工晶 狀體，360°方邊設(shè)計，閉環(huán)襻，其材料是含水量達到26%的親水性丙烯酸酯，中央為1 mm 的非球面區(qū)域，外圍環(huán)繞2.5 mm寬的折射環(huán)。除了可提供遠距離視力外，還可提供良好的近、中距離視力。中央非球面設(shè)計可以中和像差，從而減少散射光異常［3］。

2.2.3 混合多焦折射-衍射型EDOF 人工晶狀體混合多焦折射-衍射型EDOF 人工晶狀體是一類混合了衍射型和折射型多焦點技術(shù)的人工晶狀體。InFo-Instant Focus IOL 中央為直徑1 mm 的非球面區(qū)域，外圍是1.25 mm 寬的衍射環(huán)形區(qū)，最外圍是1.25 mm 寬的折射區(qū)，閉環(huán)襻設(shè)計，可通過折射-衍射混合設(shè)計達到良好的遠、中、近距離視力［3］。

3 EDOF人工晶狀體臨床研究標準共識

美國眼科協(xié)會共識提出了嚴格的EDOF 人工晶狀體評價標準，包括評價EDOF 人工晶狀體在亮、暗和眩光環(huán)境下的植入效果以及遠、中、近距離視力和離焦曲線的測量標準。該共識指出，參與臨床研究的EDOF 人工晶狀體組應(yīng)至少包括100 例患者，而且對照組數(shù)量要相近。EDOF 人工晶狀體組要檢測單眼最佳矯正遠視力，單眼視力達到20/32 時，EDOF 人工晶狀體組景深至少大于單焦點人工晶狀體植入組0.5 D；術(shù)后6個月，66 cm處單眼遠距離視力矯正的中視力（DCIVA）平均值要顯著優(yōu)于對照組；EDOF人工晶狀體組需要至少50%眼達到66 cm處單眼DCIVA高于20/32。建議采用0.1 log單位遞進的logMAR視力表測量DCIVA。單眼離焦曲線測量需要在矯正遠距離視力屈光條件下檢測+1.5 D～-2.5 D的視力，以0.5 D遞進，但在+0.5 D～-0.5 D以0.25 D遞進，測量亮度設(shè)為85 cd/m2。測量離焦曲線時應(yīng)測量瞳孔直徑，瞳孔直徑按大（＞4.0 mm）、中（3.0～4.0 mm）、?。ǎ?.0 mm）分類，眼軸按短（＜21.0 mm）、中（21.0～26.0 mm）、長（＞26.0 mm）分類。對比敏感度在暗環(huán)境下應(yīng)測量1.5、3.0、6.0、12.0 cpd四個空間頻率，在明亮環(huán)境下測量3.0、6.0、12.0、18.0 cpd四個空間頻率［19］。

4 EDOF人工晶狀體臨床應(yīng)用研究進展

EDOF 人工晶狀體在手術(shù)技術(shù)方面與植入普通單焦點人工晶狀體相同，在人工晶狀體屈光力計算方面應(yīng)用多種計算公式均取得了較好的效果。由于Tecnis Symfony ZXR00 是目前美國FDA 唯一批準大規(guī)模臨床應(yīng)用的EDOF 人工晶狀體，故EDOF 人工晶狀體屈光力計算的文獻多是關(guān)于Tecnis Symfony ZXR00 的。KOHNEN 等［16］采用Haigis 公式計算了26 例患者植入Tecnis Symfony ZXR00 后的屈光力，術(shù)后SE 為（-0.03±0.28）D。采用SRK/T 公式計算299 例患者雙眼植入Tecnis Symfony ZXR00 后的屈光力，術(shù)后4～6 個月SE 為（-0.30 ± 1.13）D［20］。GANESH 等［17］為25 例患者采用微 單 視 方法植入Tecnis Symfony ZXR00，主視眼目標屈光度正視，非主視眼目標屈光度-0.75 D，采用SRK/T 公式計算植入該晶狀體后的屈光力，術(shù)后6 個月主視眼SE 為（-0.22 ± 0.37）D，非主視眼為（-0.74 ± 0.44）D。MONACO 等［21］為20 例 患 者 植 入Tecnis Symfony ZXR00，采用SRK/T 公式計算植入該晶狀體后的屈光力，術(shù)后4個月SE為（-0.23±0.03）D。PEDROTTI等［14］將55 例患者按眼軸長度進行分組，眼軸≥22 mm 采用SRK/T 公式、＜22 mm 采用Holladay 公式計算植入Tecnis Symfony ZXR00 后的屈光力，術(shù)后6個月SE為（-0.08±0.28）D。RUIZ-MESA等［22］將20例患者按眼軸分組，眼軸≥22 mm 采用SRK/T 公式、眼軸＜22 mm 采用Hoffer Q 公式計算植入Tecnis Symfony ZXR00 后 的 屈 光 力，術(shù) 后12 個 月SE 為（-0.19±0.18）D。MENCUCCI 等［23］研究報道，40例患者雙眼植入Tecnis Symfony ZXR00，眼軸為22～25 mm 采 用Holladay 1 公 式、眼 軸＜22 mm 采 用Hoffer Q 公式計算晶狀體的屈光力，術(shù)后3個月SE為（-0.13±0.61）D。以上研究表明，經(jīng)多種人工晶狀體的屈光力計算公式驗證，EDOF 人工晶狀體植入后均可獲得較好的臨床效果。

角膜屈光術(shù)后白內(nèi)障患者植入人工晶狀體的屈光力計算一直是難點。一項單中心臨床研究顯示，采用Barrett True-K 公式計算植入EDOF 人工晶狀體的屈光力，術(shù)后4 個月SE 在± 0.5 D 之間占55%、在± 1.0 D 之間占82%［24］。PALOMINO-BAUTISTA等［25］納入71 只曾行準分子激光原位角膜磨鑲術(shù)矯正近視合并白內(nèi)障眼，術(shù)中植入Tecnis Symfony ZXR00，人工晶狀體的屈光力計算采用美國白內(nèi)障與屈光外科醫(yī)師協(xié)會推薦所有公式的平均值，計算公式包括Barrett True K、Shammas、Haigis-L、Potvin-Hill Pentacam、無 病 史Barrett True K、Masket 和 改 良Masket 等，結(jié)果 發(fā)現(xiàn) 術(shù)后SE 在± 0.50 D 之 間 占61.6%、在±1.00 D之間占86.3%。結(jié)果證實，Barrett True-K公式計算晶狀體的屈光力結(jié)果最為準確。

綜上所述，EDOF 人工晶狀體通過延長單一焦點而加強景深，不僅能提供良好的遠、中、近距離視力，而且術(shù)后對比敏感度下降較少，也不增加術(shù)后眩光、光暈現(xiàn)象，但其近距離視力要略遜于多焦點人工晶狀體。未來研究的重點應(yīng)是尋找最佳全程裸眼視力、清晰成像質(zhì)量和最小眼內(nèi)散射光現(xiàn)象之間的平衡，從而為白內(nèi)障患者提供最佳的全程視力。