散光矫正型人工晶状体偏心倾斜和旋转对视觉质量影响的研究进展
时间：2023-01-21 12:00:04 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
谢丽暄，廖 萱，兰长骏
白内障是全球范围内最常见的致盲性眼病，白内障患者常合并角膜散光，根据流行病学调查，约25.4%的白内障患者术前角膜散光≥1.50D[1]，散光是影响白内障患者术后视力恢复和视觉质量提高的主要因素之一。白内障患者术前角膜散光主要采用角膜切口和散光矫正型人工晶状体(Toric intraocular lens, Toric IOL)的方法进行矫正，研究表明Toric IOL比角膜切口的方法能更有效地矫正中低度散光，获得更好的术后视力[2]。近年来IOL材料和设计不断更新为患者提供了更优化的视觉质量，但要更关注IOL在眼内位置对其光学性能的影响[3-4]。理想的IOL位置是居于囊袋内且IOL的中心与视轴重叠，但由于患者眼部解剖结构、IOL特性和手术操作等因素，IOL可能发生偏心、倾斜和旋转，IOL偏心和倾斜可能导致近视漂移、斜向散光、高阶像差如彗差增加、最佳矫正视力和视觉质量下降等[4-5]。对于设计结构更加复杂的Toric IOL发生偏心、倾斜和旋转可能导致难以预测的术后散光和视觉质量的下降[6-7]，故了解Toric IOL的偏心、倾斜和旋转对视觉质量的影响机制和程度，对提高精准屈光性白内障手术有重要的临床意义。
Toric IOL设计原理为在球镜基础上加上柱镜，用于降低IOL眼残留散光度数，从而提高患者术后裸眼视力和视觉质量，适用于≥0.75D的规则性角膜散光，并有远视力脱镜意愿的白内障患者[8]。非球面设计的Toric IOL可以抵消角膜正球差，Toric IOL矫正散光范围广、手术预测性好、术后效果好且稳定，可以显著降低白内障患者术后残留散光，提高患者裸眼远视力、脱镜率和术后满意度[2]。根据是否具有老视矫正功能，将Toric IOL进一步分为单焦点、双焦点、三焦点、景深延长型(extended depth of focus, EDOF)的Toric IOL[8]。对于IOL植入术后散光较低的患者，完全矫正散光比等效球镜矫正散光能获得更好的阅读能力和高低对比度视力，因此白内障术中矫正术前低度角膜散光是获得术后最佳视力的有效方法[9]。对于角膜散光≥1.50D的白内障患者，散光矫正更为重要，普遍推荐使用Toric IOL。Yang等[10]对26例植入Acrysof IQ SN6AT Toric IOL(Alcon, USA)术后的患者进行观察，手术前后患者角膜散光无明显变化，术后全眼散光明显下降，非球面Toric IOL能够补偿一部分角膜球差，在矫正散光的基础上进一步降低球差，提高视觉质量。毕潜龙等[11]对植入非球面Acrysof IQ SN6AT Toric IOL和非球面Acrysof IQ SN60WF IOL(Alcon, USA)术后的患者进行比较，发现Toric IOL的旋转稳定性优于非球面IOL，且植入非球面Acrysof IQ Toric IOL术后低阶像差更小。对术后远中近距离视力有较高要求的患者可植入多焦点IOL，多焦点Toric IOL结合了Toric IOL和多焦点IOL的优点，去除角膜散光对多焦点IOL的干扰，为患者提供更优化的视觉质量[12]。Piovella等[13]对植入衍射折射型三焦点AT LISA tri toric 939MP IOL(Carl Zeiss Meditec, Germany)的患者进行术后满意度调查，显示能为伴有角膜散光的患者提供较好的远、中、近视力，术后满意度达98.1%。林婷婷等[14]研究发现，双眼分别植入+3.00D和+2.50D的多焦点Toric IOL(AcrySof IQ ReSTOR toric-intraocularlens, ART)能获得良好的远、中、近全程视力，与双眼植入+3.00D的ART IOL相比，能明显提高中视力，扩大视力范围，在暗环境状态时中频(6、12c/d)下的对比敏感度提高。Kwitko等[15]在Toric IOL矫正不规则散光方面也进行了探索，也有较好的安全性，能降低术后残余散光，显著改善裸眼视力。Kamiya等[16]认为Toric IOL能有效降低伴有轻度非进展性圆锥角膜的白内障患者术后残余散光，且角膜高阶像差无明显变化。传统的单焦点IOL在眼内发生轻微偏心或倾斜，虽在视力上无明显差异，但也会影响IOL的光学性能，Toric IOL的轴位精准性至关重要，否则IOL的光学性能就会降低[17]，实际上受各种因素影响，植入的IOL可能有不同程度的偏心、倾斜和旋转，与球面和非球面IOL比较，Toric IOL在眼内位置的改变对成像质量的影响更为复杂。
偏心是指IOL光学中心相对于视轴出现位移。研究表明，偏心是IOL植入后最常见的并发症之一，任何设计的IOL在临床上都约有0.20～0.30mm的偏心，眼轴过长、撕囊口过大与IOL的偏心密切相关[6, 18]。近期一项研究也表明，术后IOL的偏心与眼轴、术前晶状体的偏心有相关性，眼轴越长，术前晶状体偏心越大，术后IOL的偏心越大[19]。根据光学模拟实验的结果，考虑角膜像差、瞳孔直径大小、对比敏感度和其他影响视觉表现的各因素，偏心0.50mm可能会影响IOL的光学性能，引起显著的视觉症状[20]。偏心和倾斜会导致像差增加，引起散光、离焦、彗差的改变，从而降低视力，对于Toric IOL和多焦IOL，偏心和倾斜对光学质量的影响更为显著[21]。Kim等[22]比较了四种不同设计的非球面Toric IOL的光学性能，分别为Precizon(Ophtec, Netherlands)、AT LISA tri toric 939MP(Carl Zeiss Meditec, Germany)、Acrysof IQ SN6AT4 Toric IOL(Alcon, USA)、Tecnis ZCT225(Johnson & Johnson, USA)，前两者为零球差Toric IOL，后两者为负球差Toric IOL，发现无论是否矫正角膜球差，四种Toric IOL的球差会随着瞳孔直径的增大而增大，图像对比度随着瞳孔直径和IOL偏心程度的增加而降低，当偏心为1.00mm时，四种非球面Toric IOL的对比度分别降低5.1%、3.1%、12.2%和15.8%。Pérez-Vives等[23]采用体外波前像差仪Nimo TR0805(Lambda X, Belgium)分别对+15.00、+20.00、+23.50D的Acrysof IQ SN6AT3、Acrysof IQ SN6AT4、Acrysof IQ SN6AT5(Alcon, USA)进行光学性能评价，结果显示Toric IOL居中时光学质量良好，偏心可能会引起斜向散光，不同度数的Toric IOL在垂直、水平和45°方位的偏心都会导致彗差的增加，彗差随着偏心量的增大而增大，且瞳孔直径越大增量越大，偏心方向对彗差的影响不同，在水平方向偏心时，垂直彗差变化不大，在垂直方向偏心时，水平彗差变化不大。柴茜楠等[24]对Acrysof IQ SN6AT3、Acrysof IQ SN6AT4、Acrysof IQ SN6AT5三种Toric IOL(Alcon, USA)进行体外软件模拟实验，发现Toric IOL偏心时各空间频率调制传递函数(modulation transfer function, MTF)下降，在瞳孔直径相同情况下，随着偏心量的增加，MTF下降也更明显，偏心主要导致彗差增加，散光和三叶草像差增加较少，Toric IOL在不同方向上的偏心对成像质量的影响基本相同，偏心时Toric IOL仍能矫正散光。Oltrup等[25]比较了球面和非球面IOL发现随着偏心程度的增加，在3.0mm和4.5mm的瞳孔直径下，随着偏心程度的增加，IOL的光学质量损失增加，且非球面IOL光学质量的损失都大于球面IOL。张斌等[26]发现为了补偿角膜球差，优化设计的非球面Toric IOL，其在自身球差增大的情况下，抗偏心性能降低。随着偏心程度的增加，IOL的光学质量下降，但是偏心方向对成像质量的影响是否一致的相关研究较少，对于不同设计的IOL其偏心方向的不同可能对成像质量的影响并不相同，目前尚无统一定论。
倾斜是指IOL平面偏离与视轴垂直的平面。Kimura等[4]研究结果显示，IOL均向颞下倾斜，且相对瞳孔中心向颞下方偏移，IOL偏心和倾斜与术前晶状体的偏心和倾斜具有明显相关性。Ashena等[27]认为小于5°的颞下方向倾斜在术前晶状体和术后IOL中较为常见，对于球面和非球面IOL而言，彗差与IOL倾斜有关，并随瞳孔直径的增大而增加，球差与倾斜之间没有相关性。Miháltz等[28]比较植入AT TORBI 709M(Carl Zeiss Meditec, Germany)和Tecnis Toric IOL(Johnson & Johnson, USA)两种Toric IOL术后，发现AT TORBI 709M组的垂直倾斜度大于Tecnis组，两组的水平倾斜度差异无统计学意义，Tecnis组的垂直彗差低于AT TORBI 709M组。Weikert等[29]认为非球面IOL水平倾斜会诱导出逆规散光，且随着倾斜度和IOL散光度数的增大，诱发的散光量越大，Toric IOL倾斜引起的散光量取决于IOL的散光度数和倾斜度，当IOL在垂直方向倾斜时，随着倾斜度和散光度数的增加，诱导出的逆规散光增加，导致过矫；
当IOL在水平方向倾斜时，随着倾斜度和散光度数的增加，顺规散光减少，导致欠矫。不同设计的IOL产生的倾斜程度亦不相同，Lawu等[20]研究表明非球面设计的IOL相对于球面设计的IOL在同等倾斜的情况下光学质量损失的更多。Toric IOL正倾斜和负倾斜时，光学质量可能会有不同的改变，Oltrup等[25]比较了球面和非球面IOL发现，随着正倾斜角和负倾斜角的增大，两种IOL的光学质量有不同的变化且总体呈下降趋势，非球面IOL正倾斜时的光学质量损失比负倾斜时小。相同的倾斜度不同的倾斜方向可能对IOL的光学质量造成不同的影响，但是目前临床上对正负倾斜角的定义并无统一标准，这可能导致研究得出不同的结论。
Toric IOL术中植入散光轴向的精度和术后IOL的旋转稳定性是Toric IOL植入成功的关键因素。Lee等[30]对1272例植入Toric IOL的白内障患者进行术后IOL旋转的评估，术后1d Acrysof Toric IOL(Alcon, USA)旋转≤5°占91.9%，而Tecnis Toric IOL(Johnson & Johnson, USA)旋转≤5°占81.8%；
在旋转≤10°组和≤15°组中同样存在差异，结论为Acrysof Toric IOL相较于Tecnis Toric IOL有更好的术后旋转稳定性。Kramer等[31]对3 238例残余散光≥0.50D的IOL眼进行在线Toric IOL计算器计算，发现AcrySof IQ Toric IOL(Alcon, USA)、Tecnis Toric IOL(Johnson & Johnson, USA)和enVista Toric IOL(Bausch & Lomb, USA)的旋转发生率分别为72.7%、83.4%和83%，三种Toric IOL均倾向于逆时针方向，仅Tecnis Toric IOL的旋转受散光轴向的影响，对于最初放置在垂直位置的IOL发生旋转的概率小于水平和斜轴放置的IOL，当IOL发生旋转时，放置在斜轴上的Toric IOL旋转幅度明显更大，对于最初放置在水平位置的Toric IOL更倾向于向逆时针方向旋转。Toric IOL在囊袋内的旋转稳定性取决于光学部直径、襻型设计和材质，目前关于各类襻型设计IOL的旋转稳定性尚无一致结论[32]。不同设计的IOL术后旋转稳定性以及对成像质量的影响存在差异，Osawa等[33]认为改进型的HOYA XY-1 Toric IOL(HOYA, Japan)相比于HOYA 355 Toric IOL(HOYA, Japan)，其有更大的直径、更短的展开时间、更优化的表面设计，旋转稳定性优于AcrySof Toric IOL、Tecnis Toric IOL、HOYA 355 Toric IOL。Jung等[34]研究发现，植入零球差设计的Precizon Toric IOL(Ophtec, Netherlands)相比于负球差设计的Tecnis Toric IOL(Johnson & Johnson, USA)产生更少的旋转，术后3mo的全眼像差分析显示Precizon组患者的全眼球差高于Tecnis组。另有一项研究指出，长眼轴是Toric IOL旋转的危险因素，术后前囊膜混浊越重Toric IOL的旋转程度越小，因此减少前囊抛光可能改善Toric IOL的旋转稳定性[35]。近年的Toric IOL缝合囊膜张力环技术能够使Toric IOL有良好的旋转稳定性和散光矫正能力[36]。多焦点Toric IOL的旋转对视力的影响大于单焦Toric IOL[37]，Garzón等[38]研究发现单焦点Toric IOL和多焦点Toric IOL植入术后裸眼远视力与旋转之间存在相关性，在术后1mo时，多焦点Toric IOL旋转对远视力的影响大于单焦点Toric IOL。Toric IOL轴位旋转偏位导致IOL散光，角膜散光和IOL散光形成两个交叉轴向的柱镜度，从而形成新的散光度和散光轴向，与术前目标屈光度形成误差。Toric IOL每旋转1°散光矫正效果将减少3.3%，当旋转达到30°时，散光矫正效果完全丧失，旋转超过30°时反而引入更大的散光，所以Toric IOL的旋转稳定性极为重要[6]。Felipe等[39]研究表明Toric IOL的MTF值随着IOL旋转度数的增加而减小，且旋转度数从0°～5°时，MTF值骤降，超过5°时，MTF值下降速度减慢或趋于稳定，旋转度数相同时，MTF值随着瞳孔增大而减小。Ruiz-Alcocer等[7]在一项研究中报道，对于三焦点Toric IOL居中时，散光度对其光学质量没有影响，当IOL旋转时，成像质量与IOL散光度数存在很强的正相关关系，当IOL旋转5°及以上时，IOL光学成像质量下降，对于低度散光(≤1.50D)从5°～10°随着旋转度增加，IOL成像质量下降，高度散光(≥3.00D)IOL旋转5°就导致IOL在所有距离上严重损失光学质量。Ferrer-Blasco等[40]利用NIMO TR1504(Lambda-X, Belgium)光学设备体外测试不同散光度的Toric IOL，发现IOL光学质量与散光度数之间无明显相关性。张斌等[26]研究表明，Toric IOL旋转主要引起高空间频率MTF值降低、散光度的增大和少量球镜度数的增加且散光度大的Toric IOL旋转同样的角度，残留的散光度更大，旋转没有引起彗差、三叶草等非对称高阶像差的增加。
Toric IOL已广泛应用于临床，对于矫正患者角膜散光有着良好的疗效，Toric IOL不同程度的偏心、倾斜和旋转均会造成患者视觉质量的下降。在提倡精准医疗的今天，鉴于目前功能性IOL的运用现状，对IOL在眼内位置的重视，特别是对IOL偏心和倾斜的关注，如何合理地进行个体化选择IOL是眼科医师需要解决的问题。患者的视觉质量易受个体差异、光学介质、主观感受等因素影响，故临床上，需要根据患者自身条件选择合适的IOL种类，注重白内障患者术前测量、IOL计算、术前轴位标记、手术方式的选择等，最大程度地减少患者术后Toric IOL的偏心、倾斜和旋转，提高患者术后视力，提升视觉质量。
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