非球面人工晶状体植入术后视觉质量对比分析

　　作者：李海武,郭海科,张洪洋,金海鹰　　作者单位：中国广东省佛山市，广东省中西医结合医院眼科;(510080)中国广东省广州市，广东省人民医院眼科

　　【摘要】 目的：评价3种非球面人工晶状体(AcrySof SN60WF、Tecnis Z9001和 KS3Ai)植入术后的视觉质量。

　　【关键词】 非球面;球面;人工晶状体;球差;对比敏感度

　　Comparative analysis of visual quality after aspheric intraocular lens implantation　　HaiWu Li, HaiKe Guo, HongYang Zhang, HaiYing Jin,YanLei Chen, MeiYing Liu　　Department of Ophthalmology, Guangdong Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine and Western Medicine, Foshan 528200,Guangdong Province, China; Department of Ophthalmology, the Peoples Hospital of Guangdong Province, Guangzhou 510080, Guangdong Province, China　Abstract　　AIM: To evaluate the visual quality after implantation of 3 types aspheric intraocular lens(IOL) (AcrySof SN60WF, Tecnis Z9001, KS3Ai). 　　METHODS: One hundred and twentysix eyes of 88 agerelated cataract patients in our hospital underwent investgation for this prospective randomized control study.The mean age was 67.3±8.7 year. All patients were divided into 4 groups：AcrySof SN60WF (IQ) IOL group (23 patients/33 eyes), Tecnis Z9001 IOL group(23 patients/33 eyes), KS3Ai IOL group(20 patients/29 eyes). The group of spherical IOL was taken as the control group：SN60AT IOL group(22 patients/31 eyes). All patients were followed up for 3 months. The uncorrected visual acuity(UCVA), best corrected visual acuity(BCVA) before and after cataract PHACO，the intraocular pressure, cornea Qvalue, spherical equivalent degree(SE) and pupil diameter，the root mean square(RMS) of whole high order aberration and spherical aberration，the contrsat sensitivity(CS) of mesopic, photopic and mesopic with glare were examinated after surgery.　RESULTS: There was no statistically significant difference in UCVA, BCVA, SE and pupil diameter after surgery between 4 groups. The whole high order aberration and spherical aberration RMS in aspheric IOL groups was less than that in spherical IOL group with statistically significant difference(P<0.01). There were no statistical difference between Aspheric IOL groups. There was a positive relationship between the corneal Qvalue and spherical aberration after surgery(r=0.183，P<0.05). The CS after surgery：Contrast to spherical IOL，IQ and Tecnis could improve postoperative CS in mesopic, photopic, mesopic with glare vision conditions，KS3Ai could improve postoperative CS in mesopic and mesopic with glare vision conditions. IQ was better than Tecnis and KS3Ai in photopic and Mesopic with glare vision conditions. There was no statistical difference between Tecnis group and KS3Ai group in all of vision conditions.　　CONCLUSION: All of the three types of Aspheric IOL could decrease efficiently the whole high order aberration and spherical aberration. All of The three types of Aspheric IOL could improve the postoperative CS. There was statistical difference between IQ group and Tecnis group and KS3Ai group in photopic and Mesopic with glare vision conditions. There was no statistical difference between Tecnis group and KS3Ai group in all of vision conditions.　　KEYWORDS: aspheric; spherical; intraocular lens; spherical aberration; contrast sensitivity方法：采用前瞻性随机对照研究方法，收集我院老年性白内障手术患者88例126眼，平均年龄67.3±8.7岁，将入选患者按植入不同的人工晶状体(Intraocular lens，IOL)随机分为4组： AcrySof SN60WF (IQ)组(23例33眼)、Tecnis Z9001组(23例33眼)、KS3Ai组(20例29眼)，SN60AT球面人工晶状体组为对照组 (22例31眼)。术后随访3mo，观察指标：裸眼视力(uncorrected visual acuity,UCVA)及最佳矫正视力(best corrected visual acuity, BCVA)，眼压，等效球镜度数，角膜Q值，瞳孔直径，6mm全眼球总高阶像差及四阶球差均方根值(root mean square，RMS)，夜光、昼光及夜眩光3种视觉条件下的对比敏感度(contrast sensitivity,CS)。　　结果：术后各组的UCVA、BCVA、等效球镜度数和瞳孔直径均无统计学差异。总高阶像差和四阶球差RMS：非球面组低于球面组，差异具有统计学意义(P<0.05);非球面组间比较无统计学差异。术后角膜Q值与球差成正相关(r=0.183,P<0.05)。术后对比敏感度：与球面IOL相比，IQ,Tecnis可提高术后3种视觉条件下的CS，KS3Ai可提高术后夜光、夜眩光两种视觉条件下的CS;非球面IOL组间比较，IQ组在昼光、夜眩光视觉条件下的CS好于Tecnis组和KS3Ai组，TECNIS组和KS3Ai组之间在3种视觉条件下均无统计学差异。　　结论：3种非球面IOL均可有效地减少术眼的总高阶像差和四阶球差。3种非球面IOL均可以提高术眼术后的CS，IQ组在昼光、夜眩光视觉条件下的CS与Tecnis组和KS3Ai组相比较差异具有统计学意义，Tecnis组和KS3Ai组之间在3种视觉条件下的CS均无统计学差异。0引言

　　白内障手术已经进入了屈光手术时代，如何减少人工晶状体眼的像差、提高患者的视觉质量成了新的追求目标。人工晶状体眼的球差主要包括角膜球差和IOL的球差，人眼的角膜大多存在着一定的正球差，传统的球面IOL含正球差，植入后就更增加了人工晶状体眼的总球差、导致对比敏感度下降，而含负球差的非球面人工晶状体可以抵消角膜的正球差，从而提高人工晶状体眼的成像质量。本研究就几种临床上常用的非球面IOL术后的视觉质量进行了严格的对照研究，为临床更好的选择IOL提供参考。

　　1对象和方法

　　1.1对象 200612/200712在我院行白内障超声乳化吸除联合IOL植入术的单纯性老年性白内障患者88例126眼，年龄50～75(平均67.3±8.7)岁。视力眼前手动～≤0.5，术前散光≤1.50D,眼轴在22～26mm之间，认知能力正常，无眼底病及其他影响术后视力恢复的病史，能按时随访者。采用前瞻性随机对照研究方法，将入选的患者按不同的人工晶状体随机分为4组： IQ组(23例33眼)、Tecnis Z9001组(23例33眼)、KS3Ai组(20例29眼)为试验组;球面人工晶状体SN60AT组(22例31眼)作为对照组。

　　1.2方法 所有手术由同一位技术娴熟的手术医师进行，使用Alcon公司的infiniti超声乳化仪，采用扭动超声模式。表麻下用3.0mm的一次性角膜刀，<1.00D散光者取右上方透明角膜切口、≥1.00D散光者在最大曲率子午线作透明角膜切口，进行白内障超声乳化联合IOL植入术。所有病例术中、术后无并发症。术后1d;1wk;1,3mo时进行随访复查，记录术后3mo时的观察指标结果。(1)一般检查项目:UCVA，眼压，术后角膜水肿程度、前房反应，散瞳检查IOL位置、后囊透明度。应用直接检眼镜行眼底检查。(2)BCVA及等效球镜度数:应用电脑自动验光仪测得客观验光结果，在此基础上应用综合验光仪(NIDEK公司产，AOS880A型)进行主觉验光并记录BCVA及等效球镜度数。(3)角膜Q值及瞳孔直径：应用Bausch&Lomb公司的Orbscan Ⅱ眼前节分析系统检查，采用ZyoPtix程序，选取重复性好、泪膜完整的一次检查结果,录入该研究，由KQ Calculator软件直接导出拟合球面直径6mm的Q值和K值。Zywave波前像差仪测量暗光下瞳孔直径。(4)全眼球总高阶像差和球差：应用Bausch&Lomb公司的Zywave波前像差仪进行检查，记录瞳孔直径6mm时的术眼总高阶像差和四阶球差RMS，球差按美国光学学会1999年年会提出的国际标准方法记录。(5)对比敏感度:应用美国STEREO OPTICAL公司的 OPTEC 6500视功能测试仪检查术眼在夜光、昼光及夜眩光3种视觉条件下的远距离CS。在最佳矫正视力状态下进行检查，测试距离设计为6m(远点)，在舒适、安静的室内，患者情绪稳定的状态下依次在上述3种视觉条件下检查，记录1.5,3,6,12,18五个空间频率的CS值。

　　统计学分析：应用SPSS 11.5统计软件包进行分析,采用完全随机设计的单因素方差分析：组间多重比较采用LSD法，检验水准α为0.05，双侧检验。

　　2结果

　　2.1眼压、IOL位置 所有病例的IOL位置基本居中、未见明显的偏移和倾斜现象，前房无炎症反应，无后发性白内障。术后的眼压平均为13.37±2.72mmHg;各组间的年龄、术后的眼压均无统计学差异。

　　2.2角膜Q值，瞳孔直径 术后的角膜Q值范围是0.57～0.46，平均为0.11±0.18，经单样本KS拟合优度检验表明呈正态分布(P=0.185)，其中Q值≥0共32眼，占25.4%，0>Q≥0.50共 92眼，占73.0%，Q<0.50共2眼，占1.6%。术后暗光下瞳孔直径范围是2～6.58mm，平均为4.14±0.92mm。各组间的角膜Q值及瞳孔直径均无统计学差异。

　　2.3 UCVA、BCVA及等效球镜度数 UCVA平均为0.88±0.26;BCVA平均为1.10±0.19;等效球镜度数为0.32±0.72D。术后的UCVA、BCVA及等效球镜度数，各组间无统计学差异。

　　2.4 6mm瞳孔直径的全眼球总高阶像差和球差 非球面组总高阶像差RMS低于对照组，组间差异具有统计学意义(P<0.05);非球面组球差RMS低于对照组，组间差异具有统计学意义(P<0.05)。非球面组之间的总高阶像差和球差无统计学差异。各组的总高阶像差和球差RMS值及统计分析结果，总高阶像差条形图比较，球差条形图比较。

　　2.5术后角膜Q值与6mm瞳孔直径的球差相关性分析术后所有术眼的角膜Q值与6mm瞳孔直径的球差相关性分析表明：角膜Q值与球差成正相关(r=0.183，P=0.04)。

　　2.6不同视觉条件下各空间频率的CS值

　　2.6.1夜光视觉条件下的CS值比较 在光照强度为3cd/m2夜光视觉条件下的远距离CS检查显示：3种非球面IOL组在5个空间频率的CS值均大于球面IOL组，IQ组于6,12,18c/d与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05);Tecnis组于6,18c/d与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05);KS3Ai于18c/d与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)。在非球面组中，IQ组的CS值相对最高，但组间比较无统计学差异。各组在夜光视觉条件下的CS值及统计分析结果，CS值折线图比较。

　　2.6.2昼光视觉条件下的CS值比较 在光照强度为85cd/m2昼光视觉条件下的远距离CS检查显示：非球面组CS均高于球面组， IQ组于1.5,3,12,18c/d与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05);Tecnis组于3c/d与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05);KS3Ai组与对照组比较差异无统计学意义。在非球面组中，IQ组与Tecnis组在1.5,3,18c/d空间频率中差异有统计学意义(P<0.05);IQ组与KS3Ai在3,18c/d空间频率中差异有统计学意义(P<0.05);Tecnis组与KS3Ai组在各空间频率的CS差异无统计学意义。各组在昼光视觉条件下的CS值及统计分析结果，CS值折线图比较。

　　　　2.6.3在夜眩光视觉条件下的CS值比较 术后在光照强度为3cd/m2、眩光亮度为1 Lux夜眩光视觉条件下的远距离CS检查显示：非球面组各空间频率的CS高于球面组，IQ组于5个空间频率与对照组比较差异有统计意义(P<0.05)，Tecnis组于6,12c/d空间频率与对照组比较差异有统计意义(P<0.05)，KS3Ai组于12c/d空间频率与对照组比较差异有统计意义(P<0.05);在非球面组中，IQ组与Tecnis组在1.5,3,6,18c/d空间频率中比较差异有统计意义(P<0.05);IQ组与KS3Ai组在1.5,3,6,18c/d空间频率中比较差异有统计意义(P<0.05);Tecnis组与KS3Ai组在各空间频率比较均无统计学差异。各组在夜眩光视觉条件下的CS值及统计分析结果，CS值折线图比较。

　　3讨论

　　人眼的角膜大多存在着一定的正球面像差，出生后角膜处于一个相对稳定的状态，而随着年龄的增长晶状体逐渐硬化、晶状体的像差逐渐由负球差向正球差转化，所以老年人眼的总球面像差大多是正球面像差[1]，球差位于视轴，是对中央视力和视觉质量影响最大的高阶像差[2]。球差的增加会引起眩光、光晕、毛刺等视觉干扰现象，从而影响了视网膜的成像导致CS下降，视觉质量减退[3]。在众多科技工作者和眼科专家坚持不懈的努力下,可以降低球差的非球面人工晶状体相继出现并取得良好的效果[4，5]。本研究对比分析了几种临床上最常用的非球面IOL植入术后的视觉质量。

　　本研究系统的总结了老年性白内障患者的术后角膜Q值，术后的角膜Q值范围是0.57～0.46，平均为0.11±0.18，呈正态分布;角膜Q<0.50的仅占1.6%;角膜Q值与6mm瞳孔直径的全眼球球差成正相关关系。根据Calossi[6]提出的角膜Q值与角膜球差转换表推算：角膜屈光指数为1.376时，完美的角膜Q值是0.52(瞳孔直径5mm时角膜球差为0)。这表明大多数的老年性白内障患者的术后角膜球差为正球差，更适合植入含负球差的非球面人工晶状体。研究结果显示术后暗光下瞳孔直径范围是2～6.58mm，平均为4.14±0.92mm，个别达到6mm以上。非球面人工晶状体的光学特性能否充分发挥主要取决于瞳孔直径的大小[7]，瞳孔直径越大，非球面人工晶状体的所取的光学效果就越好(在非球面人工晶状体的光学直径范围内)。郭海科等[8]在患者1眼植入非球面晶状体(Canon Staar ,KS3Ai),另1眼植入球面晶状体(Canon Staar ,KS3)进行临床对比研究发现:暗光下瞳孔直径5mm时两组间的总高阶像差无统计学差异,当瞳孔直径达6mm时两组间的总高阶像差差异具有统计学意义。主诉低对比度下视力更好的患者平均瞳孔直径为4.72mm，明显大于另外两组(瞳孔直径平均值为3.94mm，3.95mm)。本研究中所有术眼在术后的暗光下瞳孔直径均在2mm以上，平均为4.14±0.92mm，植入含负球差的非球面人工晶状体可以起到有效减少球差的作用，尤其适合于需在夜间驾驶或夜间工作的人群。3种非球面IOL与球面IOL各组间术后的UCVA,BCVA及等效球镜度数均无统计学差异。非球面IOL与球面IOL在恒定高亮度对比度下的视力表视力方面无显著性的差别，这与 Denover等[9]的研究结果是一致的。术前各组的角膜Q值、瞳孔直径无统计学差异，而术后非球面人工晶状体组的总高阶像差和球差RMS明显低于球面人工晶状体组，组间比较差异具有统计学意义，表明这3种非球面IOL均可以有效的减少球差和总高阶像差。3种非球面IOL组的术后球差RMS组间比较无统计学差异，其中TECNIS组术后的球差值最小，TECNIS非球面IOL设计为在瞳孔直径6mm时附加0.27μm的负球差，所设计的附加球差要小于IQ的0.20μm和KS3Ai的0.18μm，这是导致术后球差值最小的原因。IQ和KS3Ai所设计的附加负球差值相似，术后两组非球面IOL的球差也同样很接近，分别为0.18μm与0.19μm，这表明在角膜Q值、瞳孔直径恒定的情况下，人工晶状体眼的眼球球差主要由IOL所含的球差值决定，IOL颜色对球差无明显影响。

　　对比敏感度检查是公认的一种比视力表更全面而精确的评估视觉质量的检查工具。本研究显示：非球面IOL术后的CS与球面IOL相比具有显著的优势，IQ,TECNIS可提高术后3种视觉条件下的CS，KS3Ai也可提高术后夜光、夜眩光两种视觉条件下的CS。CS检查是一种物理心理学检查手段，在屈光不正等低阶像差矫正后，球差等高阶像差的增加是导致术后CS值下降的重要原因。有研究认为白内障患者的球差等高阶像差和CS高度相关，球差越大CS越低[10]。本研究表明非球面IOL能显著的减少球差，提高术后的CS。在非球面IOL组中，TECNIS与KS3Ai的光学部材料和颜色相同,TECNIS所设计的球差(0.27μm)要小于KS3Ai(0.18μm)，两者在3种视觉条件下的CS无统计学差异，但分别与对照组比较时，TECNIS组可以提高3种视觉条件下多个空间频率的CS值，而KS3Ai仅能提高术后夜光、夜眩光两种视觉条件下的单个空间频率的CS值，TECNIS组术后更小的球差可能是使其具有相对更好的CS的原因。IQ组在昼光和夜眩光视觉条件下的CS均好于TECNIS组与KS3Ai组,组间比较差异具有统计学意义，IQ非球面IOL为黄色透明内含黄色基团，由聚丙烯酸酯材料制成，TECNIS组与KS3Ai组IOL为白色透明，均由硅凝胶制成。有研究发现丙烯酸酯材料人工晶状体眼的高阶像差大于硅胶和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 人工晶状体眼[11]，在本研究中，IQ设计所含负球差位于TECNIS和KS3Ai所含负球差之间，但术后3组的球差和高阶像差无统计学差异，IQ组术后的高阶像差RMS最小。我们认为：非球面IOL的颜色对术后的CS具有一定的影响，黄色蓝光滤过型非球面IOL与白色透明非球面IOL相比可能具有更好的CS。Yuan等[12]的研究也认为SN60AT黄色IOL中含有能吸收蓝光的黄色色素和吸收紫外线的物质, 其中、低频区CS显著优于普通IOL。对于黄色蓝光滤过型非球面IOL在CS上的优越性，其可能的解释有两个：一种解释认为黄色非球面IOL滤过了400～500nm的短波,依照瑞利判断,光的散射强度与光波长的四次方成反比,短波长光的阻断,减少了光的散射,增加了物体与背景光之间的对比，从而增强了CS[13]。另一种解释认为感受色觉的视锥细胞可分为S,M及L 3型,分别对可见光的短波、中波、长波敏感,蓝光对S视锥细胞敏感，在视觉中枢,亮度由色觉和非色觉通路共同决定,若减少相互拮抗的一种因素,视网膜的生理反应就会加大,导致亮光感觉提高，黄色非球面IOL滤过了与之拮抗的短波蓝光,加大了视网膜的生理反应,因而提高了对CS的敏感性[14]。术前行角膜Q值或角膜球差的测量可以为我们个性化的选择IOL提供参考，在下一步研究中，我们如果能选用同一公司生产、同等材料、含相同负球差而颜色不同的非球面IOL进行研究，则可进一步证实黄色透明非球面IOL对提高术后CS的优越性。

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