可调节人工晶状体研究进展和临床应用

白内障摘除联合人工晶状体植入术在目前和未来一段时间内仍是治疗白内障的唯一有效手段。白内障术后植入传统的单焦人工晶状体虽然能够获得很好的远视力，但是由于人工晶状体不具有调节力，由此带来视近困难，患者手术后不得不依赖眼镜而满足不同近距离工作的要求。多焦点人工晶状体因为其独特光学设计，使得光线通过后能形成两个或以上的焦点，既可以视远，又可以视近，降低了白内障患者术后的戴镜率。但存在着术眼对比敏感度降低、光晕和眩光、色像差、像散像差和慧形像差比单焦点人工晶状体大、视力和调节力受术后瞳孔大小、位置和形状以及人工晶状体倾斜的影响较大等缺点[1]。近年来，很多学者尝试设计可调节性人工晶状体，获得可喜的临床结果。

一、伪调节理论研究

人眼为了对不同物距的目标成像必须增加其屈光力，这种功能称为调节。根据经典的Helmholtz 理论，调节是由睫状肌、晶状体悬韧带及自然的具有弹性的晶状体协同完成[2]。从这意义上来说，白内障术后无晶体眼或人工晶状体眼没有调节，因此也不会存在可以视远和视近的变化。然而，临床工作者发现无晶体眼在配戴远用矫正眼镜时具有较好的近视力，这一现象在1918年最早被Zentamayer报道。伴随眼科手术的进展和人工晶状体植入术的广泛开展，人们发现人工晶状体植入术后患者的这种视远视近变化的功能更加明显，1979年Sugitani观察并测定了这种类似调节作用，并命名为伪调节。Michael Kuchel对伪调节所下的定义为：在人工晶状体眼中，由睫状肌收缩与悬韧带、晶状体囊膜、人工晶状体之间的相互作用而产生的一种屈光状态的动态变化，从而可以看近[3]。

众多学者对影响这种调节的因素作了探讨，认为伪调节与瞳孔景深、人工晶状移、瞳孔直径、角膜多焦、角膜像差、前囊膜完整、人工晶状置倾斜等有关。对于单焦人工晶状体出现的伪调节与人工晶状体在视轴移动有一定关系，而支持人工晶状体的移动，则需要睫状肌收缩功能的存在。现代研究应用阻抗视野图、UBM和高分辨率MRI技术已经证明老年人的睫状肌仍保留了大部分收缩性，即使在晶状体摘除后仍可以保持这种能力[21-23]。

二、人工晶状体设计的发展

白内障手术的目的是恢复患者的视功能。目前的手术方法只能恢复患者的视力，无法恢复调节功能。为了实现白内障术后恢复患者调节功能的梦想，人们一直在积极探索。多焦点人工晶状体存在术眼对比敏感度降低、光晕和眩光等缺点。

注入式人工晶状体研究仍停留在实验阶段。在这种现状下，基于眼伪调节理论设计研制的可调节性人工晶状体就有了广阔的空间，众多学者利用力学原理，结合伪调节的理论，对传统的人工晶状体进行各种改进，以期通过发挥伪调节的最大效用来达到人工晶状体植入眼的主观最大调节。目前研制的可调节性人工晶状体主要是依据睫状肌收缩，导致人工晶状体前移而获得一定的调节力，实际上是一种假性调节，理论上说可调节人工晶状体光学部每运动1mm可发生1.6-1.9D的调节。它的出现不仅克服了多焦点人工晶状体对比敏感度降低的缺点，而且它的设计更加有利于人工晶状体的活动，当前在临床应用上有着较大的优势，更容易为广大患者所接受[4]。

三、不同可调节人工晶状体的临床应用

1 AT-45 Crystalens

A. Stuart Cummings在十多年前发现植入盘形人工晶状体组患者比圆形人工晶状体组有更好的近视力，究其原因睫状肌挤压导致人工晶状体向前拱起或玻璃体向前移位从而使人工晶状体前移产生“调节”。可调节人工晶状体设计原理就基于调节产生是睫状肌收缩的结果。人工晶状体前移的结果是人工晶状体正度数变得更高了。Cummings根据上述的结果设计出最初的盘形可调节人工晶状体，到现在已经改进到第七代。2000年3月进行第一例人眼AT-45可调节人工晶状体植入。AT-45为硅胶材料，中心厚度1.5mm，而老年人的晶状体厚度为4-5mm。这样就使得植入人眼后AT-45前后有足够的前移空间。手术的结果是令人满意的，在FDA临床173眼测试中，手术后2年随访结果：单眼裸眼远视力和矫正远视力≥20/20分别为58.4% 和87.3%，≥20/25分别为 76.9% 和 96.5% ，≥20/30分别为84% 和 97.7% ，≥20/40分别为91.9% 和98.2% 。单眼裸眼近视力和远矫后近视力≥J1分别为 48.8% 和 28.1% for J1 ，≥J2分别为 73.3% 和 56.7%， ≥J3分别为 95.3% 和 88.3% 。53例双眼裸眼远距离、中距离和近距离视力≥20/25分别为 96.2%， 98.6%， 和 74% ，≥20/30分别为 100%， 100%， 和89% ，≥20/40分别为100%， 100%， 和98%[5]。在一项研究中，D. Michael Colvard对植入AT-45 Crystalens和Acrysof进行眩光和对比敏感度的比较，结果没有显著性差异。2001年观察56例62眼白内障行超声乳化联合AT-45可调节人工晶状体植入患者，术后裸眼近视力≥20/30占97%（60/62），44眼在中距离视力测量≥20/30[14]；2006年又报道263例患者植入AT-45进行1年时间随访，远矫下近视力≥20/40（J3）占90.1%，中距视力≥20/40占99.6%；双眼植入AT-45超过半数患者近视力≥20/25（J1），84%患者近视力≥20/32（J2）[15]。但Koeppl C对28例54眼白内障手术植入AT-45术后随访3月，2%匹罗卡品诱导睫状体收缩测量人工晶状体移位值，术中没有进行囊膜抛光组为151 mum，抛光组为122 mum，两组差异无统计学意义；远矫正下近视力未抛光组在术后1月和3月分别为J5和J4，抛光组均为J6。从而认为植入AT-45在前房深度变化和近视力上没有优于单焦点人工晶状体[16]。

2 Human Optics 1CU

也称调节1CU，是目前最有临床意义的可调节人工晶状体，由K.D. Hanna运用有限元素计算机模拟模型设计，材料为亲水性丙烯酸脂，并加入了紫外线抑制剂。光学区直径为5.5mm，人工晶状体总长9.8mm，屈光指数1.46，A常数为118.1，常用屈光度范围从+16到+26D，如果需要其它度数需要特别定制。它具有独特的可调节四襻设计，将悬韧带和睫状肌的力量通过囊袋均匀的传递到四个襻，再传递到光学部，达到均匀调节的目的，使人工晶状体在囊袋内前后移动，其调节范围在1.5—2.5D之间，这种人工晶状体通过睫状肌收缩使得晶状体光学部前移进行调节，它的设计目的是提供有效的不戴眼镜的近视力，同时保持最佳的远视力。2000年6月在人眼植入首枚1CU人工晶状体。

安全性研究：Nhung Xuan Nguyen等对20例植入1CU后对血-房水屏障破坏进行研究，在手术后一天平均前房闪辉6.3±3.0光子量/ms，范围4.0-12.2光子量/ms ；手术后一周5.3±2.8光子量/ms，范围2.0-10.5光子量/ms ；四周后前房闪辉3.3±1.2光子量/ms，范围2.0-5.4光子量/ms；6月后血-房水屏障破坏完全恢复。所有病例中在随访过程中没有发现前房细胞增多表现，也没有发现术后虹膜粘连，眼内炎等并发症。在该作者植入PMMA组手术后第一天平均前房闪辉9.7±2.9光子量/ms，AcrySof acrylic组术后第一天平均前房闪辉9.2±2.2光子量/ms，结果显示植入1CU后对血-房水屏障破坏更少，作者认为有三个原因导致上述结果，一是手术切口小，二是术中使用了高粘滞性粘弹剂（Healon GV）和人工晶状体植入囊袋内，三是亲水性丙烯酸脂人工晶状体材料生物相容性好[6]。王俊等对16例16眼植入1CU人工晶状体进行术后观察，1例76岁女性患者术后1周因黄斑囊样水肿视力无明显提高，无其他并发症发生[17]。朱思泉等对23例30眼年龄相关性白内障行超声乳化手术并植入1CU可调节人工晶状体随访3个月观察，术后眼压稳定，无波动，术后3月IOL位置居中，未发生瞳孔夹持、IOL偏位等并发症。1例出现轻度后囊膜混浊，但未影响视力故未行激光后囊切开[18]。

Michael Kuchle对15例植入1CU患者的屈光度稳定性，调节幅度和前房深度进行1年观察，手术后3月、6月和12月，平均远矫屈光度分别为0.28±0.54D、0.29±0.52D和0.21±0.54D，平均调节幅度为1.93±0.47D、1.85±0.62D和2.02±0.38D，平均前房深度为4.40±0.44mm、4.35±0.50mm和4.25±0.53mm，平均远矫下近视力（Birkhauser charts at 35 cm）为0.41±0.15、0.37±0.12和0.39±0.11，结果经统计学分析没有显著性差异[7]。

Mastropasqua L等对植入1CU可调节人工晶状体和单焦人工晶状体（Eurocrystal IFP 3G 6.00）进行比较，两组患者均取得很好的裸眼远视力、矫正远视力和矫正近视力。在可调节人工晶状体组，平均远矫下近视力（Jaeger视力表）手术后7天为5.43 ± 0.98 （范围从4 到7），手术后1月和3月为 2.33±0.48 （范围从 2 到 3） ，手术后6月为3.66 ± 2.12 （范围 2 到7） 。在单焦人工晶状体组，平均远矫下近视力（Jaeger视力表）手术整个随访过程中为7.43 ± 0.50 （范围 7 到8），两组在统计学上有显著差异。在可调节人工晶状体组平均主观调节幅度在术后7天为1.14±0.44D（范围 0.75 到2.00 D），术后30和90天为2.36±0.28D（范围2.00 到 2.75 D），术后6个月为1.90±0.77D（范围0.75 到2.75 D），而在单焦人工晶状体组为0[8]。

Claoue C对植入1CU可调节人工晶状体和多焦人工晶状体进行比较，17例34眼行双眼Array多焦点晶状体植入，5例9眼行1CU可调节人工晶状体植入。手术后6-18月在多焦组82.4%远视力≥20/20，可调节组为77.8%，两组在统计学上无差异；但是在多焦组76.5%研究对象近视力≥Snellen 20/40，可调节人工晶状体组为44.4%；在多焦组16例（94.1%）患者表示手术后不需要眼镜帮助，而在可调节人工晶状体组只有2例（50.0%）；动态检影结果显示可调节人工晶状体组平均调节幅度为0.44D[9]。

关于植入1CU可调节人工晶状体和AT-45人工晶状体的比较，Buratto L报道了69眼植入AT-45和39眼植入1CU术后1年进行了对比研究，在双眼植入1CU的患者中，裸眼远视力≥20/30占84.6%，AT-45组为73.6%；远矫正下近视力≥J1的1CU组为42%，AT-45组为36.8%；≥J3的患者1CU组为92.3%，AT-45组为84.2%。从临床测量结果来看，1CU组略好于AT-45组[19]。

3 FlexOptic IOL

美国Quest Vision公司1999生产，材料为硅胶，外形象网球，目前尚未见应用于临床报道。

4 双光学面椭圆形可调节人工晶状体（EA-IOL）

F. Mona Sarfarazi发明，2003年应用于临床。材料为一片式硅胶可折叠人工晶状体，有两个光学部，三脚攀设计。前面光学面为双凸型正镜，后面光学面为凹-凸型负镜，光学区直径为5mm，总长度为9.0-9.5mm。前面光学面移动时产生调节，开发者报道前面光学面移动1.9mm经测定可以产生4D调节[10]。

5 Synchrony 可调节人工晶状体

美国加州Irvine公司生产，厚度2.2mm，材料为一片式硅胶可折叠人工晶状体，与EA-IOL类似，Synchrony也具有前后两个光学面，前面光学面为正镜，后面光学面负镜，光学区直径为5.5mm，总长度为9.5mm。后面光学面位于囊袋内，前面光学面可以前后移动。看远时，前后两个光学面距离最近，看近时正镜前移完成视近功能。正镜屈光度数固定为31D，负镜度数随眼轴不同而改变[11]。

四、术前评估和患者选择标准

1患者必须理解因为可调节人工晶状体产生调节需要睫状肌收缩所以在近阅读时可能会出现视疲劳症状。良好黄斑功能是植入可调节人工晶状体的重要前提，如果患者手术后远矫视力欠佳，近视力也会受到影响。术前人工晶状体度数选择正视，角膜散光应在术前或术中进行矫正。

2手术技巧

前囊膜连续中央区环行撕囊，直径4.5-5.5mm，囊袋内植入人工晶状体以保证人工晶状体居中，如果有前囊膜撕裂、后囊膜破裂或睫状体小带缺陷则不建议植入可调节人工晶状体。术中应该进行前后囊膜抛光，避免术后后发性白内障发生。

五、手术后调节幅度的预测

近期有文献报道应用数学模型来计算可调节人工晶状体植入后的调节力，这个模型假定增高的玻璃体压使得晶状体囊袋前移产生了调节，运用这个数学模型和回归公式计算晶状体囊袋大小，考虑眼轴和角膜曲率，能够预测个体在植入可调节人工晶状体后产生的调节幅度[12]。

Missotten T 等分析可调节人工晶状体植入后的调节力四个影响因素，眼轴、平均角膜屈光度、前房深度和前房深度变化量。结果显示眼轴越长、平均角膜屈光度越大产生调节幅度越小；前房深度变化量也是影响术后调节幅度的重要因素；前房深度对产生调节幅度影响很小，短眼轴和角膜屈光度小患者术后调节幅度较大。但是在临床中，短眼轴合并角膜屈光度小和长眼轴合并角膜屈光度大都比较少见。计算显示短眼轴远视患者最适合植入可调节人工晶状体[13]。

结论

AT-45和1CU可调节人工晶状体是目前临床上比较成熟的可调节人工晶状体类型，可调节人工晶状体可以部分解决老视患者远、中、近距离问题，为了达到这样的目的，手术后正视屈光状态非常重要，这要求手术前准确的生物学测量，手术中精湛的手术技巧和手术后准确的屈光检查，但其远期效果取决于囊膜的情况，应尽量避免后发性白内障的发生。

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