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眼视光学
1.6.4.1.1 一、材料的选择及其特性
一、材料的选择及其特性

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)经过40多年的“临床考验”,证实为安全、稳定的硬片人工晶体材料,硅凝胶、丙烯酸酯等是软性人工晶体的主要材料。

1.PMMA PMMA化学性能稳定、质轻、透明度好,屈光指数大,有较高的抗老化和抗环境变化特性,生物相容性好。由于其本身的理化惰性,对机体的生物反应较轻,目前在组织内未发现降解或释放出丙烯酸单体。PMMA折射率约为1.491,它能透过300~700nm范围波长的光,包括紫外光谱。在昼光下会有蓝视现象,但红视不多见。至今PMMA仍然是制造硬质人工晶体的首选材料。

PMMA的主要缺点是不耐热,在100℃以下,PMMA为固态;超过100℃的环境,PMMA将变成凝胶状,故不能采用加热方式进行消毒,否则将会严重变形。其次是弹性有限,不能制造适应小切口的弹性晶状体,对YAG激光耐受有限。

2.硅凝胶 硅凝胶主要成分是二甲基乙烯基硅氧基聚甲基硅氧烷,简称甲基乙烯基硅硐。结构稳定、组织相容性好,可在眼内长期存留。比重低,耐高温、高压。在220~240℃温度下不发生老化,因此可进行高压或煮沸消毒。折射率约为1.41,比PMMA略小,因此同等屈光度的硅凝胶晶状体比PMMA晶状体要厚。硅凝胶有较好的柔韧性和弹性,可折叠,当放松折叠镊时可自行迅速展平。硅凝胶制造的人工晶体可通过小切口置入眼内。

硅凝胶极易产生静电,吸附空气中的微粒及眼内新陈代谢产物。这种黏附在晶状体表面的颗粒样物可明显影响其透明度和透光率。硅凝胶作为软性人工晶体的主要材料之一,在临床上得到广泛应用。

3.水凝胶 水凝胶根据聚合体中含水率的多少和其性质,分成聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)和高含水率的水凝胶。水凝胶具有网状空间结构,脱水状态时,质硬,半透明,可进行抛光处理,当吸水后膨胀,体积增加,当吸水为40%时,屈光指数为1.43,充分复水后质柔韧透明。

由于水凝胶具有网状结构,可使水分子、离子以及小分子物质自由通过,同时也易使排泄物及污染物存留,降低其透明性。目前在临床上使用PHEMA制造软性人工晶体。

4.丙烯酸酯 丙烯酸酯(商品名AcrySof)是由苯乙基丙烯酸酯和苯乙基甲基丙烯酸组成的共聚体,性质稳定,透明性极佳。大量的理化及毒理学研究表明,丙烯酸酯有极好的稳定性和生物学相容性,安全,无毒性。这种材料的人工晶体可吸收紫外线。在37℃时屈光指数为1.544,比PMMA高,同等屈光度人工晶体,用丙烯酸酯可制作得更薄,更适合于小切口置入。

丙烯酸酯人工晶体以Alcon公司生产的SA60AT型AcrySof人工晶体为代表,采用单片设计,襻和光学部为一整体。AcrySof晶状体弹性较小,折叠后的人工晶体能轻柔缓慢地展开,因此操作起来比较安全(表13-1)。

不同材料制成人工晶体的光学质量差别很大。有学者对比分析了丙烯酸酯、硅凝胶及PMMA 3种材料的人工晶体,结果为硅凝胶人工晶体(SI-30NB IOL)与PMMA人工晶体(MZ30BD IOL)产生的像差相近;不同材料的屈光指数不同,制成的人工晶体正球差也不相同。丙烯酸酯人工晶体(AcrySof MA30AC IOL)产生的正球差最大,PMMA人工晶体次之,硅凝胶人工晶体产生的正球差最小,反映出硅凝胶人工晶体可更好地抵消角膜的正像差。置入晶状体的屈光指数越高,所产生的高阶像差也越大。置入丙烯酸酯材料IOL的术眼在复色光(白光)470nm及630nm单色光条件下对比敏感度均低于置入其他材料IOL的术眼。

表13-1 3种折叠人工晶体材料比较