应用于年龄相关性黄斑变性的人工晶状体的研究进展*

胡 泊，廖梦霏，殷 蔚 综述，易 虹 审校

(中国科学院大学重庆医院，重庆 400014)

无论干性或湿性年龄相关性黄斑病变(AMD)最后阶段的共同结果是患眼形成无法治疗的黄斑瘢痕，并形成中央盲[1-2]，导致明显的视觉损害，生活质量严重下降[3]。2000年以前多采用外挂低视力放大镜帮助这些患者改善视力[4]，例如：手持/立式放大镜、眼镜、手持望远镜等。但因为笨重、影响阅读等缺陷最终被大部分患者抛弃。2000年以后，特殊设计的应用于黄斑变性的人工晶状体(AMDIOL)可以规避外挂设备的弊端并且具有以下优点：(1)眼睛随意运动时，其视野范围与之保持一致。(2)改善了头部运动和前庭效应。因为使用头戴式放大镜时，经常会出现图像稳定性不佳和图像方向的中断，由于前庭眼反射弧的原因，眼睛运动与头部运动呈对应匹配关系(当前庭眼反射弧启动后，在人体及头部随意运动时，眼球可始终被固定在所注视的物体上)，但是，当使用带有3.0倍放大功能的辅助设备时，眼睛运动3次，就需要旋转头部3次，患者会出现眩晕、恶心等反应。(3)改进了单眼的深度感知。(4)可克服眼外装置单眼注视引起的运动视差[5]。即患者感觉近距离物体的移动速度，比远距离物体的移动速度更快。我国目前在AMDIOL领域的研究鲜见报道，但我国AMD患者数量庞大，且大多数患者生活质量较差。本文通过对AMDIOL的结构、临床特性进行综述，对满足我国不断增加的这部分患者的需求具有重要意义。

1 AMDIOL品牌

本文总结了6个AMDIOL，按原始命名为植入式微型望远镜(IMT)、IOL-VIP系统、Lipshitz黄斑植入物(Lipshitz macular implant LMI)，菲涅耳棱镜晶状体(Fresnel Prism Intraocular Lens)、iolAMD、LENTIS®MAX LS-313 MF80。

2 AMDIOL的分类及光学基础

IMT、IOL-VIP系统、iolAMD的光学基础是基于伽利略望远镜的放大原理。基本原理是，将1个正高屈光度数凸透镜和1个负屈光度凹透镜组合，并与角膜共同发挥放大作用。IMT因为组合镜片被真空密封组装，可以获得比IOL-VIP系统和iolAMD更高的放大倍率(IOL-VIP系统和iolAMD的透镜暴露在液体介质房水内)；但另一方面，IMT形态为长管状，体积更大，需要的手术切口也更大。IOL-VIP系统和iolAMD也略有不同：IOL-VIP系统正高屈光度数凸透镜被植于前房，而iolAMD的正高屈光度数凸透镜被设计为非球面，被植于睫状沟，负屈光度凹透镜故意与前面的凸透镜发生光轴移位，不仅获得放大效果，同时也获得视轴转位的效果，即将视网膜成像从受损的黄斑中央移位到黄斑周围更健康的区域。iolAMD采用非球面设计，可增加焦深和更好耐受两片晶状体之间(光轴移位后)微小像差变化，镜片更小更薄[6]。

Lipshitz黄斑植入物的光学基础是卡塞格伦望远镜的放大原理。它是在传统IOL的弧形面不同的区域涂以反光材料，形成部分反射镜面，利用多次反射达到放大作用，而未涂层的光学区继续发挥周边视力的功能。它可以提供更高的倍率，但与硅凝胶或丙烯酸人工晶状体相比，其设计复杂，且制造成本更高，较少使用；此外，小反光镜面可能由于衍射的原因，有产生眩光效应和鬼影的风险，需进一步在临床试验中研究[7-8]。

菲涅耳棱镜晶状体的光学基础是菲涅耳棱镜转位原理。它不具有放大作用，只会将视网膜图像从受损的黄斑中央移位到黄斑周围更健康的区域。为了提供所需的图像转位，设计时首先是在菲涅耳晶状体表面进行光学区分区，如果直接将物像引入到棱镜晶状体的整个表面，在临床实践中是做不到的(因为镜头的一个边缘太厚)，但分区后也有潜在的危险，每一个菲涅耳光学区交界的边缘会产生衍射和散射[9]。

LENTIS®MAX LS-313 MF80的光学基础是双焦点AMDIOL原理，它是在一个单一晶状体的光学面上，制作2个不对称扇形的光学区，与区域折射多焦IOL一样，形成两个焦点，即双焦点。一个光学区形成远焦点，用于保持周边视野，另一个附加了+8 D的光学区形成近焦点，阅读时起到放大作用[10]。

3 AMDIOL的结构及临床特性

3.1 IMT

IMT是专门为晚期AMD患者设计的。可达到近3倍的放大效果，20°～24°视场投影到大约55°视网膜，而自然晶状体为5°(图1)。 用于单眼植入，提供单眼的视力放大，而另一只眼睛保持现状，目的是保留周边视力，便于维持平衡和辨别方向[11]。IMT晶状体构造是将一种广角定焦石英玻璃透镜，密封包装在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中，光学直径为3.2 mm，长度4.4 mm(长焦望远镜)，直径13.5 mm；依靠2个改良的C形攀囊袋内固定；该AMDIOL在水中的重量为60 mg，在空气中为115 mg。需要通过10～12 mm角膜切口(在自然晶状体摘除后)植入囊袋(图2)。IMT体积比大多数AMDIOL都大，IMT的延伸部分通过瞳孔位于前房，保持与角膜平均2.5 mm的距离，防止内皮损伤[12]。由于IMT的光学原理如此，IMT植入的主要缺点是20°角的狭窄视野，以及上面提到的单眼植入[13]。美国眼科研究所视觉功能问卷(VFQ-25)评估证明：IMT能够显着改善该研究人群的生活质量。不仅是视力有次量级改善，甚至当参与者被充分训练后，还有希望达到双倍视力增加，而且其社会心理也有显着改善，表现在：对观看的依赖、精神健康和承担次量级的社会功能等有明显改善，患者对他人的依赖性下降、担心或沮丧情绪也减少了，还能够造访他人，而且能够更好地识别面部表情[14]。强调患者视觉康复需要用术眼适应新的视野，并与另一只眼睛的周边视觉协调。手术的成功还有赖于低视力专家团队的加入，要由他们来引导患者进行静态与动态相关的运动训练[15]。

图1 IMT的视场放大光路图

图2 IMT眼内作用方式

3.2 IOL-VIP系统

IOL-VIP估算的放大倍率为1.3倍[11](通常指远视，而近视的放大倍率随阅读距离的缩短而增加)，相较于IMT(放大倍率2.7倍)，其周边视力更佳，文献未提及AMDIOL的视场角大小。

图3 IOL-VIP眼内作用方式

在植入IOL-VIP系统之前，需先行白内障超声乳化术。因为晶状体厚度和直径的影响，颞侧角膜缘手术切口往往要扩大达7 mm。按IOL-VIP系统的要求，患者均要接受为期2周的术前训练(12～30 min培训课程)和3个月的术后康复训练(每周5次，每次30 min的培训，持续12周)，旨在训练视网膜适应和巩固新的成像(PRL)[16]。由于没有周边视野的限制或干扰双眼视觉，IOL-VIP适合单眼或双眼植入。

3.3 iolAMD

iolAMD是最新型的改善AMD患者视力的装置，材质为疏水性丙烯酸树脂，2014年获得欧洲眼科设计大奖第一名。iolAMD与IOL-VIP原理基本一致，差别是：前面的凸透镜(IOL1)位于睫状沟而非前房，而且位于后面IOL(IOL2)与IOL1发生光轴偏位，以实现iolAMD不仅具有的放大作用，还兼具菲涅耳棱镜的转位作用。IOL1是一个高正度数人工晶状体(+63 D)，5.0 mm非球面光学区，两个“C”形攀是对称的，夹角15°；通过调整两个“C”形攀的长短使IOL1发生稍微偏位，植入后，两个晶状体均有放大作用，并通过有意轻微的偏位(睫状沟植入，偏位0.85 mm)将成像从视网膜图像中心凹移开30°(菲涅耳棱镜为 6°)。

图4 iolAMD的眼内工作原理

3.4 Lipshitz黄斑植入物

Lipshitz黄斑植入物按卡塞格伦望远镜放大原理设计制造，患者通过镜式望远镜可同时看到一个中心放大的图像(放大倍率为2.5倍)和没有放大的周边图像(通过IOL的周边成像)[8]，见图5。

图5 Lipshitz黄斑植入物的眼内作用方式

第1代与第2代Lipshitz黄斑植入物的主要区别是：第2代的两个镜面是等凸的，在囊内植入，支撑良好，是一种非折叠的三片式人工晶状体。通常Lipshitz黄斑植入物较厚(近2 mm)，标准超声乳化术后，切口需扩大到6.5 mm，植入后要进行周边虹膜切除手术[7]。第1代与第2代Lipshitz黄斑植入物都可提供中心放大2.5倍的图像，而维持正常周边视力(通过透镜的外围部分)。因此，可以植入患者的双眼。

3.5 LS-313 MF80

LS-313 MF80为一片式、可折叠IOL，仅凭单一晶状体发挥双焦点作用，有两个不对称扇形的光学区，形成两个焦点；具有良好的远距离视力，近距离放大倍数约为2.5倍，这可以最大限度地减少晚期AMD患者近距离放大倍数的需要[18-19]。从设计原理上讲，由于两个光学区离焦程度大，不会形成因同时知觉造成的成像干扰。其材料为疏水表面的亲水性丙烯酸酯，可通过白内障手术2.2 mm的切口植入到囊内(图6)。研究显示没有与人工晶状体相关的术中或术后并发症[18]。

图6 LS-313 MF80的眼内作用方式

3.6 菲涅耳棱镜晶状体

囊内植入的菲涅耳棱镜晶状体为非折叠AMDIOL，材料为聚甲基丙烯酸甲酯(图7)。原理是将光学焦点位移出黄斑盲点(由AMD引起的)，无放大作用。手术方式为标准超声乳化术，制作巩膜隧道切口，植入AMDIOL的原型是一个+20.0屈光度的传统IOL，作为基础用于矫正无晶状体眼，在其后光学面加入校正的菲涅耳棱镜(3.6 mm的圆形面积)，产生一个固定的6°焦点偏位，使视网膜图像位移1.8 mm(对于眼轴长度平均23.1 mm的眼睛)。仅1篇关于菲涅耳棱镜晶状体的文献报道：在3例双侧晚期非渗出性AMD患者的3只眼中，实施人工晶状体单眼植入。纳入标准是双眼均有AMD，校正后的远视力(UDVA)为0.1(小数视力)或另一只眼(用于人工晶状体植入的眼睛)视力更差，并且病变直径不大于3.3 mm。术前先行转位点定位：使用手持间接眼底镜，以识别图像偏差，镜检锁定首选视网膜位点(旁中心区固视点)。所有患者术前UDVA为0.05，矫正远视视力(CDVA)为0.05～0.16。术后没有进行客观的转位测试；但是，所有患者均述说暗影出现在中心视野边缘，但影响不大，没有患者反映出现复视。术后3只眼的UDVA为0.05～0.10，CDVA为0.05～0.16，视力无增长[11]。

图7 菲涅耳棱镜晶状体眼内的作用方式

4 小 结

4.1 AMDIOL的优势

(1)第一个显着优点是手术操作简单，会做超声乳化手术的医生即可完成操作。根据品牌的不同，手术切口从2.2 mm到12 mm不等。手术安全可靠。(2)除了植入菲涅耳棱镜晶状体的患者术后视力增加不明显以外，其他患者的远近视力均有显着提高，说明了AMDIOL的有效性。

4.2 AMDIOL的局限性

除了视野狭窄外，在对IMT患者进行随访时，医师会面临几个挑战：(1)很难通过IMT清楚地看到黄斑，通过IMT的眼底摄影或者血管造影得到的是一个最小化、扭曲的图像。(2)IMT植入患者可能无法完成对OCT注视标志的聚焦，原因是患者失去了中心视力，导致眼球不断地扫描或移动。并且扫描时间越长，可能导致角膜表面干燥，进而导致眼底视图不清晰。医生获得高质量OCT图像的方法包括眼表润滑(用人工泪液)，尽可能扩大瞳孔，以及利用解剖标志如视神经来定位黄斑区[19]。IOL-VIP为两片IOL组合，尤其是前节IOL，可导致前节发生拥挤引起房角关闭和闭角型青光眼，特别是有远视的患者。并且IOL-VIP放大倍率低[20]，患者双眼视力改善可能归因于术前和术后的康复计划，康复计划显着影响了术后视力的改善，因此术前术后康复需要数月时间，也给患者带来了不便[16,21]。iolAMD存在的问题是目前厂家能提供的屈光度数范围有限，限制了这项技术的应用[17]。Lipshitz黄斑植入物既往研究及样本量较少，患者的主要抱怨是反射镜引起的眩光干扰。LS-313 MF80这款人工晶状体的参考文献很少，在2014年获得了CE标志。2019年的1篇临床个案报道显示[19]，患者术前右眼视力为数指，左眼手动，术后1年右眼CDVA为0.3，双眼CNVA为 0.12，有一定改善。但由于患者同时合并白内障，故术后视力提高的可比性不强。

有的类型的晶状体因为较为巨大，导致手术切口大，如IMT。放大倍率的提高，也导致视野的缩小。如IMT，因此不适合双眼植入。虽然有的晶状体具有中心放大和保留周边视力的双重作用，但由于眩光等因素的影响，患者需要适应。此外由于改变了成像方式，患者需要在视光医生的帮助下进行恢复训练。由于晶状体复杂的设计与制作，术后眼底及OCT检查有一定障碍。且有的前房晶状体具有损害角膜内皮细胞的风险。

综上所述，医生应充分了解AMDIOL的成像原理，和患者充分沟通，个性化选择不同的AMDIOL，手术前后需要视光医生参与指导恢复期训练。基于随访时间、样本量及各类AMDIOL有不同的缺点，目前还没有一种最理想的AMDIOL可供用于AMD患者，但纵观我国该领域目前较为落后的现状，需要眼科医生勇于探索，缩小差距，为提高此类患者的生活质量而努力。