應用于年齡相關性黃斑變性的人工晶狀體的研究進展*

胡 泊，廖夢霏，殷 蔚 綜述，易 虹 審校

(中國科學院大學重慶醫(yī)院，重慶 400014)

無論干性或濕性年齡相關性黃斑病變(AMD)最后階段的共同結果是患眼形成無法治療的黃斑瘢痕，并形成中央盲[1-2]，導致明顯的視覺損害，生活質量嚴重下降[3]。2000年以前多采用外掛低視力放大鏡幫助這些患者改善視力[4]，例如：手持/立式放大鏡、眼鏡、手持望遠鏡等。但因為笨重、影響閱讀等缺陷最終被大部分患者拋棄。2000年以后，特殊設計的應用于黃斑變性的人工晶狀體(AMDIOL)可以規(guī)避外掛設備的弊端并且具有以下優(yōu)點：(1)眼睛隨意運動時，其視野范圍與之保持一致。(2)改善了頭部運動和前庭效應。因為使用頭戴式放大鏡時，經常會出現圖像穩(wěn)定性不佳和圖像方向的中斷，由于前庭眼反射弧的原因，眼睛運動與頭部運動呈對應匹配關系(當前庭眼反射弧啟動后，在人體及頭部隨意運動時，眼球可始終被固定在所注視的物體上)，但是，當使用帶有3.0倍放大功能的輔助設備時，眼睛運動3次，就需要旋轉頭部3次，患者會出現眩暈、惡心等反應。(3)改進了單眼的深度感知。(4)可克服眼外裝置單眼注視引起的運動視差[5]。即患者感覺近距離物體的移動速度，比遠距離物體的移動速度更快。我國目前在AMDIOL領域的研究鮮見報道，但我國AMD患者數量龐大，且大多數患者生活質量較差。本文通過對AMDIOL的結構、臨床特性進行綜述，對滿足我國不斷增加的這部分患者的需求具有重要意義。

1 AMDIOL品牌

本文總結了6個AMDIOL，按原始命名為植入式微型望遠鏡(IMT)、IOL-VIP系統(tǒng)、Lipshitz黃斑植入物(Lipshitz macular implant LMI)，菲涅耳棱鏡晶狀體(Fresnel Prism Intraocular Lens)、iolAMD、LENTIS?MAX LS-313 MF80。

2 AMDIOL的分類及光學基礎

IMT、IOL-VIP系統(tǒng)、iolAMD的光學基礎是基于伽利略望遠鏡的放大原理。基本原理是，將1個正高屈光度數凸透鏡和1個負屈光度凹透鏡組合，并與角膜共同發(fā)揮放大作用。IMT因為組合鏡片被真空密封組裝，可以獲得比IOL-VIP系統(tǒng)和iolAMD更高的放大倍率(IOL-VIP系統(tǒng)和iolAMD的透鏡暴露在液體介質房水內)；但另一方面，IMT形態(tài)為長管狀，體積更大，需要的手術切口也更大。IOL-VIP系統(tǒng)和iolAMD也略有不同：IOL-VIP系統(tǒng)正高屈光度數凸透鏡被植于前房，而iolAMD的正高屈光度數凸透鏡被設計為非球面，被植于睫狀溝，負屈光度凹透鏡故意與前面的凸透鏡發(fā)生光軸移位，不僅獲得放大效果，同時也獲得視軸轉位的效果，即將視網膜成像從受損的黃斑中央移位到黃斑周圍更健康的區(qū)域。iolAMD采用非球面設計，可增加焦深和更好耐受兩片晶狀體之間(光軸移位后)微小像差變化，鏡片更小更薄[6]。

Lipshitz黃斑植入物的光學基礎是卡塞格倫望遠鏡的放大原理。它是在傳統(tǒng)IOL的弧形面不同的區(qū)域涂以反光材料，形成部分反射鏡面，利用多次反射達到放大作用，而未涂層的光學區(qū)繼續(xù)發(fā)揮周邊視力的功能。它可以提供更高的倍率，但與硅凝膠或丙烯酸人工晶狀體相比，其設計復雜，且制造成本更高，較少使用；此外，小反光鏡面可能由于衍射的原因，有產生眩光效應和鬼影的風險，需進一步在臨床試驗中研究[7-8]。

菲涅耳棱鏡晶狀體的光學基礎是菲涅耳棱鏡轉位原理。它不具有放大作用，只會將視網膜圖像從受損的黃斑中央移位到黃斑周圍更健康的區(qū)域。為了提供所需的圖像轉位，設計時首先是在菲涅耳晶狀體表面進行光學區(qū)分區(qū)，如果直接將物像引入到棱鏡晶狀體的整個表面，在臨床實踐中是做不到的(因為鏡頭的一個邊緣太厚)，但分區(qū)后也有潛在的危險，每一個菲涅耳光學區(qū)交界的邊緣會產生衍射和散射[9]。

LENTIS?MAX LS-313 MF80的光學基礎是雙焦點AMDIOL原理，它是在一個單一晶狀體的光學面上，制作2個不對稱扇形的光學區(qū)，與區(qū)域折射多焦IOL一樣，形成兩個焦點，即雙焦點。一個光學區(qū)形成遠焦點，用于保持周邊視野，另一個附加了+8 D的光學區(qū)形成近焦點，閱讀時起到放大作用[10]。

3 AMDIOL的結構及臨床特性

3.1 IMT

IMT是專門為晚期AMD患者設計的。可達到近3倍的放大效果，20°～24°視場投影到大約55°視網膜，而自然晶狀體為5°(圖1)。 用于單眼植入，提供單眼的視力放大，而另一只眼睛保持現狀，目的是保留周邊視力，便于維持平衡和辨別方向[11]。IMT晶狀體構造是將一種廣角定焦石英玻璃透鏡，密封包裝在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中，光學直徑為3.2 mm，長度4.4 mm(長焦望遠鏡)，直徑13.5 mm；依靠2個改良的C形攀囊袋內固定；該AMDIOL在水中的重量為60 mg，在空氣中為115 mg。需要通過10～12 mm角膜切口(在自然晶狀體摘除后)植入囊袋(圖2)。IMT體積比大多數AMDIOL都大，IMT的延伸部分通過瞳孔位于前房，保持與角膜平均2.5 mm的距離，防止內皮損傷[12]。由于IMT的光學原理如此，IMT植入的主要缺點是20°角的狹窄視野，以及上面提到的單眼植入[13]。美國眼科研究所視覺功能問卷(VFQ-25)評估證明：IMT能夠顯著改善該研究人群的生活質量。不僅是視力有次量級改善，甚至當參與者被充分訓練后，還有希望達到雙倍視力增加，而且其社會心理也有顯著改善，表現在：對觀看的依賴、精神健康和承擔次量級的社會功能等有明顯改善，患者對他人的依賴性下降、擔心或沮喪情緒也減少了，還能夠造訪他人，而且能夠更好地識別面部表情[14]。強調患者視覺康復需要用術眼適應新的視野，并與另一只眼睛的周邊視覺協調。手術的成功還有賴于低視力專家團隊的加入，要由他們來引導患者進行靜態(tài)與動態(tài)相關的運動訓練[15]。

圖1 IMT的視場放大光路圖

圖2 IMT眼內作用方式

3.2 IOL-VIP系統(tǒng)

IOL-VIP估算的放大倍率為1.3倍[11](通常指遠視，而近視的放大倍率隨閱讀距離的縮短而增加)，相較于IMT(放大倍率2.7倍)，其周邊視力更佳，文獻未提及AMDIOL的視場角大小。

圖3 IOL-VIP眼內作用方式

在植入IOL-VIP系統(tǒng)之前，需先行白內障超聲乳化術。因為晶狀體厚度和直徑的影響，顳側角膜緣手術切口往往要擴大達7 mm。按IOL-VIP系統(tǒng)的要求，患者均要接受為期2周的術前訓練(12～30 min培訓課程)和3個月的術后康復訓練(每周5次，每次30 min的培訓，持續(xù)12周)，旨在訓練視網膜適應和鞏固新的成像(PRL)[16]。由于沒有周邊視野的限制或干擾雙眼視覺，IOL-VIP適合單眼或雙眼植入。

3.3 iolAMD

iolAMD是最新型的改善AMD患者視力的裝置，材質為疏水性丙烯酸樹脂，2014年獲得歐洲眼科設計大獎第一名。iolAMD與IOL-VIP原理基本一致，差別是：前面的凸透鏡(IOL1)位于睫狀溝而非前房，而且位于后面IOL(IOL2)與IOL1發(fā)生光軸偏位，以實現iolAMD不僅具有的放大作用，還兼具菲涅耳棱鏡的轉位作用。IOL1是一個高正度數人工晶狀體(+63 D)，5.0 mm非球面光學區(qū)，兩個“C”形攀是對稱的，夾角15°；通過調整兩個“C”形攀的長短使IOL1發(fā)生稍微偏位，植入后，兩個晶狀體均有放大作用，并通過有意輕微的偏位(睫狀溝植入，偏位0.85 mm)將成像從視網膜圖像中心凹移開30°(菲涅耳棱鏡為 6°)。

圖4 iolAMD的眼內工作原理

3.4 Lipshitz黃斑植入物

Lipshitz黃斑植入物按卡塞格倫望遠鏡放大原理設計制造，患者通過鏡式望遠鏡可同時看到一個中心放大的圖像(放大倍率為2.5倍)和沒有放大的周邊圖像(通過IOL的周邊成像)[8]，見圖5。

圖5 Lipshitz黃斑植入物的眼內作用方式

第1代與第2代Lipshitz黃斑植入物的主要區(qū)別是：第2代的兩個鏡面是等凸的，在囊內植入，支撐良好，是一種非折疊的三片式人工晶狀體。通常Lipshitz黃斑植入物較厚(近2 mm)，標準超聲乳化術后，切口需擴大到6.5 mm，植入后要進行周邊虹膜切除手術[7]。第1代與第2代Lipshitz黃斑植入物都可提供中心放大2.5倍的圖像，而維持正常周邊視力(通過透鏡的外圍部分)。因此，可以植入患者的雙眼。

3.5 LS-313 MF80

LS-313 MF80為一片式、可折疊IOL，僅憑單一晶狀體發(fā)揮雙焦點作用，有兩個不對稱扇形的光學區(qū)，形成兩個焦點；具有良好的遠距離視力，近距離放大倍數約為2.5倍，這可以最大限度地減少晚期AMD患者近距離放大倍數的需要[18-19]。從設計原理上講，由于兩個光學區(qū)離焦程度大，不會形成因同時知覺造成的成像干擾。其材料為疏水表面的親水性丙烯酸酯，可通過白內障手術2.2 mm的切口植入到囊內(圖6)。研究顯示沒有與人工晶狀體相關的術中或術后并發(fā)癥[18]。

圖6 LS-313 MF80的眼內作用方式

3.6 菲涅耳棱鏡晶狀體

囊內植入的菲涅耳棱鏡晶狀體為非折疊AMDIOL，材料為聚甲基丙烯酸甲酯(圖7)。原理是將光學焦點位移出黃斑盲點(由AMD引起的)，無放大作用。手術方式為標準超聲乳化術，制作鞏膜隧道切口，植入AMDIOL的原型是一個+20.0屈光度的傳統(tǒng)IOL，作為基礎用于矯正無晶狀體眼，在其后光學面加入校正的菲涅耳棱鏡(3.6 mm的圓形面積)，產生一個固定的6°焦點偏位，使視網膜圖像位移1.8 mm(對于眼軸長度平均23.1 mm的眼睛)。僅1篇關于菲涅耳棱鏡晶狀體的文獻報道：在3例雙側晚期非滲出性AMD患者的3只眼中，實施人工晶狀體單眼植入。納入標準是雙眼均有AMD，校正后的遠視力(UDVA)為0.1(小數視力)或另一只眼(用于人工晶狀體植入的眼睛)視力更差，并且病變直徑不大于3.3 mm。術前先行轉位點定位：使用手持間接眼底鏡，以識別圖像偏差，鏡檢鎖定首選視網膜位點(旁中心區(qū)固視點)。所有患者術前UDVA為0.05，矯正遠視視力(CDVA)為0.05～0.16。術后沒有進行客觀的轉位測試；但是，所有患者均述說暗影出現在中心視野邊緣，但影響不大，沒有患者反映出現復視。術后3只眼的UDVA為0.05～0.10，CDVA為0.05～0.16，視力無增長[11]。

圖7 菲涅耳棱鏡晶狀體眼內的作用方式

4 小 結

4.1 AMDIOL的優(yōu)勢

(1)第一個顯著優(yōu)點是手術操作簡單，會做超聲乳化手術的醫(yī)生即可完成操作。根據品牌的不同，手術切口從2.2 mm到12 mm不等。手術安全可靠。(2)除了植入菲涅耳棱鏡晶狀體的患者術后視力增加不明顯以外，其他患者的遠近視力均有顯著提高，說明了AMDIOL的有效性。

4.2 AMDIOL的局限性

除了視野狹窄外，在對IMT患者進行隨訪時，醫(yī)師會面臨幾個挑戰(zhàn)：(1)很難通過IMT清楚地看到黃斑，通過IMT的眼底攝影或者血管造影得到的是一個最小化、扭曲的圖像。(2)IMT植入患者可能無法完成對OCT注視標志的聚焦，原因是患者失去了中心視力，導致眼球不斷地掃描或移動。并且掃描時間越長，可能導致角膜表面干燥，進而導致眼底視圖不清晰。醫(yī)生獲得高質量OCT圖像的方法包括眼表潤滑(用人工淚液)，盡可能擴大瞳孔，以及利用解剖標志如視神經來定位黃斑區(qū)[19]。IOL-VIP為兩片IOL組合，尤其是前節(jié)IOL，可導致前節(jié)發(fā)生擁擠引起房角關閉和閉角型青光眼，特別是有遠視的患者。并且IOL-VIP放大倍率低[20]，患者雙眼視力改善可能歸因于術前和術后的康復計劃，康復計劃顯著影響了術后視力的改善，因此術前術后康復需要數月時間，也給患者帶來了不便[16,21]。iolAMD存在的問題是目前廠家能提供的屈光度數范圍有限，限制了這項技術的應用[17]。Lipshitz黃斑植入物既往研究及樣本量較少，患者的主要抱怨是反射鏡引起的眩光干擾。LS-313 MF80這款人工晶狀體的參考文獻很少，在2014年獲得了CE標志。2019年的1篇臨床個案報道顯示[19]，患者術前右眼視力為數指，左眼手動，術后1年右眼CDVA為0.3，雙眼CNVA為 0.12，有一定改善。但由于患者同時合并白內障，故術后視力提高的可比性不強。

有的類型的晶狀體因為較為巨大，導致手術切口大，如IMT。放大倍率的提高，也導致視野的縮小。如IMT，因此不適合雙眼植入。雖然有的晶狀體具有中心放大和保留周邊視力的雙重作用，但由于眩光等因素的影響，患者需要適應。此外由于改變了成像方式，患者需要在視光醫(yī)生的幫助下進行恢復訓練。由于晶狀體復雜的設計與制作，術后眼底及OCT檢查有一定障礙。且有的前房晶狀體具有損害角膜內皮細胞的風險。

綜上所述，醫(yī)生應充分了解AMDIOL的成像原理，和患者充分溝通，個性化選擇不同的AMDIOL，手術前后需要視光醫(yī)生參與指導恢復期訓練。基于隨訪時間、樣本量及各類AMDIOL有不同的缺點，目前還沒有一種最理想的AMDIOL可供用于AMD患者，但縱觀我國該領域目前較為落后的現狀，需要眼科醫(yī)生勇于探索，縮小差距，為提高此類患者的生活質量而努力。