1、非球面人工晶体进展博士伦澳门屈光性白内障手术屈光性白内障手术小切口小切口无痛无痛即刻恢复视力即刻恢复视力病人期望值高病人期望值高白内障术后视觉质量白内障术后视觉质量 量量 质质20/20?20/20?功能性视力功能性视力l是指视觉认知和环境的交互作用是指视觉认知和环境的交互作用,或在改变光照水平时在他们或在改变光照水平时在他们的日常生活中的日常生活中,如当驾驶的时候或在工作和游戏时如当驾驶的时候或在工作和游戏时 个体能看见个体能看见的视力。的视力。视力检查视力检查从视力到对比敏感度从视力到对比敏感度 对比敏感度是一项更加全面的视功能检查。对比敏感度是一项更加全面的视功能检查。高阶像差与视觉质量
2、高阶像差与视觉质量高阶像差常影响暗视力和夜间视力，引起眩光、光晕等。高阶像差常影响暗视力和夜间视力，引起眩光、光晕等。白内障术后视觉质量球面人工晶体对人眼球差的影响这种人工晶状体透镜部分的材料为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA),呈平凸形，凸面向视网膜并为非球面，直径6mm，中央平均厚度为0.中华眼科杂志 2006,42(5):387-90.姚克，陆道炎，王丽天等.AKreos AO与Tecnis两种非球面人工晶状体在明视下（左图）和暗视下（右图）在每个频率上的对比敏感度均无统计学差别。001);另外AKreos AO焦深则大于Tecnis）（6mm瞳孔时为1.1999年，Wenner等通过人工晶状
3、体非球面的一面来减少像差，改变另一球面的半径来获得更大的屈光力；J Cataract Refract Surg,2004,30(5):986-92.年轻的晶状体具有负球差Tecnis (Pharmacia)国外的研究结果（个体内双眼对比研究）我们比较了3种球面人工晶状体的高阶像差研究结果，包括 Acrysof MA30BM(Alcon)、Hydroview H60M(Baush&lomb)和KS-1(Canon Staar)，人工晶状体眼的平均总球差均为正值。2006，42(5):387-90早期非球面IOL的研制与应用年轻的人眼角膜具有正球差，晶状体则具有负球差；高阶像差常影响暗视力和夜间视
4、力，引起眩光、光晕等。0-10岁 20岁 40岁 60岁 80岁J Cataract Refract Surg.国外的研究结果（个体内双眼对比研究）焦点位置焦点位置点点 像像球球 差差人眼的球面像差人眼的球面像差 年轻的人眼角膜具有正球差，晶状体则具有负球差；年轻的人眼角膜具有正球差，晶状体则具有负球差；在正常的年轻人眼，角膜的正球差大部分被晶状体的在正常的年轻人眼，角膜的正球差大部分被晶状体的 负球负球差中和抵消。差中和抵消。球差球差角膜角膜+晶状体晶状体-净净0Artal P,Guirao A,Berrio E,et al.Compensation of corneal aberratio
5、ns by the internal optics in the human eye.J Vis 2001,1(1):18.晶状体的球差晶状体的球差0-10岁岁 20岁岁 40岁岁 60岁岁 80岁岁 随年龄的增长，晶状体表面曲率增大，颜色加深，随年龄的增长，晶状体表面曲率增大，颜色加深，核逐渐硬化，屈光指数增大，并使球差逐渐增加。核逐渐硬化，屈光指数增大，并使球差逐渐增加。晶状体的球差晶状体的球差视网膜视网膜视网膜视网膜年轻的晶状体具有负球差年轻的晶状体具有负球差老化的晶状体具有正球差老化的晶状体具有正球差随年龄的增长，晶状体体由负球差变为正球差。随年龄的增长，晶状体体由负球差变为正球差。人
6、眼的球面像差人眼的球面像差随着年龄的增长，随着曲率和成分的变化，晶状体的球差逐渐随着年龄的增长，随着曲率和成分的变化，晶状体的球差逐渐增大，不能继续代偿角膜的正球差。增大，不能继续代偿角膜的正球差。Zhejiang Unive.Yao K.球差球差角膜角膜+晶状体晶状体+净净+McLellan JS,Marcos S,Burns SA.Age-related changes in monochromatic wave aberrations of the human eye.Invest Ophthalmol Vis Sci,2001,42(6):1390-5.球面人工晶体对人眼球差的影响球面
7、人工晶体对人眼球差的影响 目前常用的人工晶状体具有正的屈光力以及双球面的表面目前常用的人工晶状体具有正的屈光力以及双球面的表面设计，因此都具正球差。在角膜本身正球差的基础上，植入设计，因此都具正球差。在角膜本身正球差的基础上，植入该种该种IOL，更增加了人工晶体眼的总球差。，更增加了人工晶体眼的总球差。球差球差角膜角膜球面球面IOL净净人工晶体眼人工晶体眼姚克，章征，徐雯姚克，章征，徐雯 等。中华眼科杂志，等。中华眼科杂志，2006，42(5):387-90白内障手术后视觉质量白内障手术后视觉质量人工晶状体的光学设计会直接影响白内人工晶状体的光学设计会直接影响白内障患者术后的视觉质量。障患者术
8、后的视觉质量。传统的球面人工晶状体会增加人工晶状传统的球面人工晶状体会增加人工晶状体的球差而降低人工晶状体眼的视觉质体的球差而降低人工晶状体眼的视觉质量。量。球差和人工晶状体球差和人工晶状体植入传统球面人工晶状体的患者术后平均具有正植入传统球面人工晶状体的患者术后平均具有正球差。球差。我们比较了我们比较了3 3种球面人工晶状体的高阶像差研究种球面人工晶状体的高阶像差研究结果，包括结果，包括 Acrysof MA30BM(Alcon)Acrysof MA30BM(Alcon)、Hydroview H60M(Baush&lomb)Hydroview H60M(Baush&lomb)和和KS-1(C
9、anon KS-1(Canon Staar)Staar)，人工晶状体眼的平均总球差均为正值。，人工晶状体眼的平均总球差均为正值。姚克，章征，徐雯等姚克，章征，徐雯等.中华眼科杂志中华眼科杂志 2006,42(5):387-90.2006,42(5):387-90.理想理想的晶体球差小的晶体球差小焦点位置焦点位置点点 像像非球面人工晶状体非球面人工晶状体非球面人工晶状体在光学设计上接近自然非球面人工晶状体在光学设计上接近自然的晶状体，理论上可以消除或减少球差，的晶状体，理论上可以消除或减少球差，达到提高白内障术后视觉质量的优点达到提高白内障术后视觉质量的优点。早期非球面早期非球面IOL的研制与应
10、用的研制与应用80年代中期，国内姚克等在中国人模型眼的基础上，运用年代中期，国内姚克等在中国人模型眼的基础上，运用计算机计算机rays-tracing程序设计非球面程序设计非球面IOL。人工晶体非球面计算方程：人工晶体非球面计算方程：Yao K,Lu DY,Wang LT,et al.Optical design of the asphero-iseikonic posterior chamber intraocular lens.Eur J Implant Ref Surg,1989,1:193-196早期非球面早期非球面IOL的研制与应用的研制与应用 这种人工晶状体这种人工晶状体透镜部分的
11、材料为透镜部分的材料为聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA),PMMA),呈平凸形呈平凸形，凸面向视网膜并，凸面向视网膜并为非球面，直径为非球面，直径6 6mmmm，中央平均厚度为中央平均厚度为0.95mm0.95mm（屈光度数（屈光度数+18+18D D+24D+24D。临床应用结果表明，使用这种非球面临床应用结果表明，使用这种非球面IOL:-能够获得满意的视力结果；能够获得满意的视力结果；-基本上无球差或正球差；基本上无球差或正球差；-平均表观调节能力明显高于球面人工晶状体平均表观调节能力明显高于球面人工晶状体；-人工晶状体眼放大率仅为人工晶状体眼放大率仅为-0.08，双眼能取得等视
12、，双眼能取得等视 像效果。像效果。早期非球面早期非球面IOL的研制与应用的研制与应用姚克，陆道炎，王丽天等.非球面等视像后房型人工晶状体的临床应用.中华眼科杂志,1989,25(5):262-2641989年第年第7届欧洲年会届欧洲年会 与人工晶体发明者与人工晶体发明者Ridley教授夫妇合影教授夫妇合影001);另外AKreos AO焦深则大于Tecnis）（6mm瞳孔时为1.Yao K,Lu DY,Wang LT,et al.13 m vs 0.实际检测成像质量后，证明非球面人工晶状体能够减少光线衍射，改善视觉性能；J Cataract Refract Surg.Packer M,Fine
13、 IH,Hoffman RS,et al.目前常用的人工晶状体具有正的屈光力以及双球面的表面设计，因此都具正球差。传统的球面人工晶状体会增加人工晶状体的球差而降低人工晶状体眼的视觉质量。波前像差技术在人工晶状体设计中与白内障手术中的应用，为非球面的研制以及临床结果的验证提供了新的方法和思路。国外的研究结果（个体内双眼对比研究）48 m vs 0.目前市场上获得的非球面人工晶状体也大多是负球差设计。3种人工晶状体偏心后MTF比较国外的研究结果（个体内双眼对比研究）高阶像差常影响暗视力和夜间视力，引起眩光、光晕等。08，双眼能取得等视年轻的晶状体具有负球差浙江大学医学院附属二院眼科中心Optica
14、l design of the asphero-iseikonic posterior chamber intraocular lens.非球面人工晶状体在光学设计上接近自然的晶状体，理论上可以消除或减少球差，达到提高白内障术后视觉质量的优点。Zhejiang Unive.1991年，年，Atchison DA将人工晶状体的表面制将人工晶状体的表面制成二次曲面，获得了合适的像差与屈光状态的成二次曲面，获得了合适的像差与屈光状态的改变。改变。该种非球面型人工晶状体的能否实现最佳光学该种非球面型人工晶状体的能否实现最佳光学性能取决于晶状体的倾斜及偏心的程度。性能取决于晶状体的倾斜及偏心的程度。Ya
15、o K.早期非球面早期非球面IOL的研制与应用的研制与应用Atchison DA.Design of aspheric intraocular lenses.Ophthalmic Physiol Opt.1991,11(2):137-461999年，年，Wenner等通过人工晶状体非球面的一面来减少等通过人工晶状体非球面的一面来减少像差，改变另一球面的半径来获得更大的屈光力像差，改变另一球面的半径来获得更大的屈光力；实际检测成像质量后，证明非球面人工晶状体能够减少光实际检测成像质量后，证明非球面人工晶状体能够减少光线衍射，改善视觉性能；线衍射，改善视觉性能；同时作者认为非球面的人工晶状体特别适
16、用于瞳孔在同时作者认为非球面的人工晶状体特别适用于瞳孔在5mm以上的白内障患者。以上的白内障患者。Yao K.早期非球面早期非球面IOL的研制与应用的研制与应用Werner W,Roth EH.Image properties of spherical as aspheric intraocular lenses.Klin Monatsbl Augenheilkd,1999,214(4):246-50波前像差技术与非球面波前像差技术与非球面IOL 波前像差技术在人工晶状体设计中与白内波前像差技术在人工晶状体设计中与白内障手术中的应用，为非球面的研制以及临床结障手术中的应用，为非球面的研制以及临
17、床结果的验证提供了新的方法和思路。果的验证提供了新的方法和思路。Tecnis (Pharmacia)第一个运用波前相差技术实现消第一个运用波前相差技术实现消除像差的非球面人工晶体除像差的非球面人工晶体它以聚硅酮为材料，采用它以聚硅酮为材料，采用Z-sharp光学技术前表面扁平形态设计的光学技术前表面扁平形态设计的折叠型人工晶体折叠型人工晶体Tecnis 的波前设计的波前设计通过三维角膜地形图（通过三维角膜地形图（Orbscan）计算出计算出71个白内障患者个白内障患者的角膜的平均正球差，将相应的负球差融入的角膜的平均正球差，将相应的负球差融入 Tecnis 人工晶人工晶体。体。XYzZ1.角膜
18、计算图角膜计算图2.平均角膜正球平均角膜正球差差Z 4,0=0.27 3.Tecnis人工晶体人工晶体Tecnis 的波前设计的波前设计角膜角膜6mm中央区中央区Zernike系数系数Packer M,Fine IH,Hoffman RS,et al.Improved functional vision with a modified prolate intraocular lens.J Cataract Refract Surg,2004,30(5):986-92.Tecnis Z9001球差球差角膜角膜+Tecnis-净净0Z-SHARP optic technologyZ-SHARP o
19、ptic technologyTecnis具有改良的非球面前表面（具有改良的非球面前表面（Z-SHARP光学设光学设计）来中和角膜的正球差。目前市场上获得的非球面计）来中和角膜的正球差。目前市场上获得的非球面人工晶状体也大多是负球差设计。人工晶状体也大多是负球差设计。1991年，Atchison DA将人工晶状体的表面制成二次曲面，获得了合适的像差与屈光状态的改变。1999年，Wenner等通过人工晶状体非球面的一面来减少像差，改变另一球面的半径来获得更大的屈光力；国外的研究结果（个体内双眼对比研究）波前像差技术在人工晶状体设计中与白内障手术中的应用，为非球面的研制以及临床结果的验证提供了新的
20、方法和思路。Zhejiang Unive.Tecnis人工晶体波前像差技术在人工晶状体设计中与白内障手术中的应用，为非球面的研制以及临床结果的验证提供了新的方法和思路。Artal P,Guirao A,Berrio E,et al.另外，Akreos AO 前后表面采用不对称设计，即前表面较后表面更陡，这样的设计可以减少眩光。波前像差技术与非球面IOL196位拟行老年性白内障患者（200眼）随机分为3组，随机植入上述一种人工晶状体。Improved functional vision with a modified prolate intraocular lens.Akreos AO IOL年
21、轻的晶状体具有负球差J Cataract Refract Surg.球面人工晶体对人眼球差的影响Zhejiang Unive.Optical design of the asphero-iseikonic posterior chamber intraocular lens.Ophthalmic Physiol Opt.1991年，Atchison DA将人工晶状体的表面制成二次曲面，获得了合适的像差与屈光状态的改变。Baush&Lomb 非球面人工晶体非球面人工晶体 Akreos AO IOL 博士伦公司另辟蹊径，设博士伦公司另辟蹊径，设计出零球差的计出零球差的Akreos AOAkreos
22、 AO人工人工晶状体：即前后表面均为非晶状体：即前后表面均为非球面，从中心到周边屈光力球面，从中心到周边屈光力一致，无像差，排除了角膜一致，无像差，排除了角膜和瞳孔的影响，并降低了偏和瞳孔的影响，并降低了偏心对人工晶状体光学性能的心对人工晶状体光学性能的干扰。干扰。3种人工晶状体偏心后种人工晶状体偏心后MTF比较比较3种人工晶状体瞳孔分别为种人工晶状体瞳孔分别为3、4、5mm大小，偏心大小，偏心0.5mm情况下情况下MTF比较图比较图Akreos AO IOL 另外，另外，Akreos AO 前后前后表面采用不对称设计，即前表面采用不对称设计，即前表面较后表面更陡，这样的表面较后表面更陡，这样
23、的设计可以减少眩光。设计可以减少眩光。国外的研究结果（个体内双眼对比研究）国外的研究结果（个体内双眼对比研究）AKreos AO与与Tecnis两种非球面人工晶状体在明视下（左图）两种非球面人工晶状体在明视下（左图）和暗视下（右图）在每个频率上的对比敏感度均无统计学差别。和暗视下（右图）在每个频率上的对比敏感度均无统计学差别。-Johansson B,et al.Visual and optical performance of the Akreos Adapt Advanced Optics and Tecnis Z9000 intraocular lenses:Swedish multic
24、enter study.J Cataract Refract Surg.2007;33:1565-72 国外的研究结果（个体内双眼对比研究）国外的研究结果（个体内双眼对比研究）植入植入AKreos AO的人工晶体眼的球差大于与的人工晶体眼的球差大于与Tecnis（左图）（左图）（6mm瞳孔时为瞳孔时为0.35 0.13 m vs 0.05 0.13 m,P.001);另另外外AKreos AO焦深则大于焦深则大于Tecnis）（）（6mm瞳孔时为瞳孔时为1.22 D 0.48 m vs 0.86D 0.50D m,P.001)（右图）。（右图）。McLellan JS,Marcos S,Bur
25、ns SA.2006，42(5):387-90Zhejiang Unive.波前像差技术在人工晶状体设计中与白内障手术中的应用，为非球面的研制以及临床结果的验证提供了新的方法和思路。J Vis 2001,1(1):18.人工晶状体的光学设计会直接影响白内障患者术后的视觉质量。波前像差技术在人工晶状体设计中与白内障手术中的应用，为非球面的研制以及临床结果的验证提供了新的方法和思路。年轻的晶状体具有负球差Optical design of the asphero-iseikonic posterior chamber intraocular lens.球面人工晶体对人眼球差的影响Design of
26、 aspheric intraocular lenses.差Z 4,0=0.植入AKreos AO的人工晶体眼的球差大于与Tecnis（左图）（6mm瞳孔时为0.国外的研究结果（个体内双眼对比研究）1991年，Atchison DA将人工晶状体的表面制成二次曲面，获得了合适的像差与屈光状态的改变。Tecnis具有改良的非球面前表面（Z-SHARP光学设计）来中和角膜的正球差。非球面IOL较球面IOL对眩光敏感度改善更明显，但其两者间不存在统计学差异。另外，Akreos AO 前后表面采用不对称设计，即前表面较后表面更陡，这样的设计可以减少眩光。国外的研究结果（个体内双眼对比研究）实际检测成像质
27、量后，证明非球面人工晶状体能够减少光线衍射，改善视觉性能；国外的研究结果（个体内双眼对比研究）国外的研究结果（个体内双眼对比研究）28%的患者认为植入的患者认为植入AKreos AO眼比植入眼比植入Tecnis眼有更好的主眼有更好的主观视觉质量，观视觉质量，14%的患者则认为的患者则认为Tecnis更好（左图）；更好（左图）；33%的的患者认为植入患者认为植入Tecnis眼有更多的视物不良的主诉，而眼有更多的视物不良的主诉，而11%的患者则认的患者则认为为AKreos AO眼有更多的视觉障碍（右图）眼有更多的视觉障碍（右图）我们的研究我们的研究研究目的：研究目的：比较负球差设计的非球面人工晶状
28、体比较负球差设计的非球面人工晶状体Tecnis Z9001与零球差设计的非球面人工晶状体与零球差设计的非球面人工晶状体Akreos AO与传统球面人工晶状体（与传统球面人工晶状体（KS-1）对超声乳化）对超声乳化术后人工晶状体眼球差和视觉功能的影响。术后人工晶状体眼球差和视觉功能的影响。我们的研究我们的研究研究单位研究单位:浙江大学医学院附属二院眼科中心浙江大学医学院附属二院眼科中心研究设计：研究设计：196位拟行老年性白内障患者（位拟行老年性白内障患者（200眼）随机分为眼）随机分为3组，随机植入上述一种人工晶状体。组，随机植入上述一种人工晶状体。随访随访患者分别于术后患者分别于术后1 1天
29、、天、1 1周、周、1 1月及月及3 3月进行随访月进行随访:最佳矫正视力最佳矫正视力&近视力近视力表观调节力表观调节力球差球差对比敏感度对比敏感度眩光敏感度眩光敏感度结果结果术后术后3月视力月视力BCVANVATecnis Z90010.0360.0440.6050.140Akreos AO0.0330.0650.5900.138KS-10.0360.0600.6150.147P=0.941P=0.587结果结果 OPD-Scan ARK-10000OPD-Scan ARK-10000测量测量术后术后3 3月球差月球差波前像差检测显波前像差检测显示示Tecnis Z9001Tecnis Z9
30、001组接近零球差，组接近零球差，Akreos AOAkreos AO组仍组仍有少量正球差，有少量正球差，而植入球面人工而植入球面人工晶状体后则为明晶状体后则为明显的正球差。显的正球差。结果结果术后术后3月对比敏感度月对比敏感度GCT-1000眩光对比敏感度检查仪测量眩光对比敏感度检查仪测量两种非球面人工晶两种非球面人工晶状体较球面人工晶状体较球面人工晶状体的对比敏感度状体的对比敏感度有一定提高，但两有一定提高，但两种非球面人工晶状种非球面人工晶状体之间在任何视角体之间在任何视角上都不存在统计学上都不存在统计学差异。差异。结果结果GCT-1000眩光对比敏感度检查仪测量眩光对比敏感度检查仪测量
31、非球面非球面IOLIOL较球面较球面IOLIOL对眩光敏感度对眩光敏感度改善更明显，但其改善更明显，但其两者间不存在统计两者间不存在统计学差异。学差异。术后术后3月眩光敏感度月眩光敏感度结论结论-减少人工晶状体眼球差；减少人工晶状体眼球差；-提高对比敏感度和眩光敏感度；提高对比敏感度和眩光敏感度；-对表观调节力无明显影响。对表观调节力无明显影响。与球面人工晶状体相比，两种非球面人与球面人工晶状体相比，两种非球面人工晶状体均可：工晶状体均可：Ophthalmic Physiol Opt.我们比较了3种球面人工晶状体的高阶像差研究结果，包括 Acrysof MA30BM(Alcon)、Hydrov
32、iew H60M(Baush&lomb)和KS-1(Canon Staar)，人工晶状体眼的平均总球差均为正值。Improved functional vision with a modified prolate intraocular lens.08，双眼能取得等视Tecnis 的波前设计48 m vs 0.Compensation of corneal aberrations by the internal optics in the human eye.1999年，Wenner等通过人工晶状体非球面的一面来减少像差，改变另一球面的半径来获得更大的屈光力；植入AKreos AO的人工晶体眼
33、的球差大于与Tecnis（左图）（6mm瞳孔时为0.Optical design of the asphero-iseikonic posterior chamber intraocular lens.球面人工晶体对人眼球差的影响波前像差技术与非球面IOLAge-related changes in monochromatic wave aberrations of the human eye.植入AKreos AO的人工晶体眼的球差大于与Tecnis（左图）（6mm瞳孔时为0.2006，42(5):387-9013 m vs 0.Tecnis具有改良的非球面前表面（Z-SHARP光学设计）来
34、中和角膜的正球差。J Cataract Refract Surg,2004,30(5):986-92.中华眼科杂志 2006,42(5):387-90.Optical design of the asphero-iseikonic posterior chamber intraocular lens.国外的研究结果（个体内双眼对比研究）Compensation of corneal aberrations by the internal optics in the human eye.Optical design of the asphero-iseikonic posterior chamb
35、er intraocular lens.波前像差技术与非球面IOL白内障术后视觉质量5mm情况下MTF比较图3种人工晶状体瞳孔分别为3、4、5mm大小，偏心0.48 m vs 0.-对表观调节力无明显影响。实际检测成像质量后，证明非球面人工晶状体能够减少光线衍射，改善视觉性能；我们比较了3种球面人工晶状体的高阶像差研究结果，包括 Acrysof MA30BM(Alcon)、Hydroview H60M(Baush&lomb)和KS-1(Canon Staar)，人工晶状体眼的平均总球差均为正值。J Cataract Refract Surg.J Cataract Refract Surg.1989年第7届欧洲年会 与人工晶体发明者Ridley教授夫妇合影年轻的晶状体具有负球差是指视觉认知和环境的交互作用,或在改变光照水平时在他们的日常生活中,如当驾驶的时候或在工作和游戏时 个体能看见的视力。001);另外AKreos AO焦深则大于Tecnis）（6mm瞳孔时为1.目前市场上获得的非球面人工晶状体也大多是负球差设计。角膜6mm中央区Zernike系数48 m vs 0.Tecnis 的波前设计谢谢观看！
