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眼视光学
1.6.4.3.3 三、多焦点人工晶体
三、多焦点人工晶体

单焦人工晶体只有一个屈光度,人工晶体光学部分本身无调节能力,所以不能同时清晰地看远和看近物像。随着人工晶体的制作材料和加工工艺的不断改进和完善,近年来出现了多焦点人工晶体(MIOL)。此类人工晶体是应用折射和(或)衍射的光学原理(彩图31),使经过MIOL的光线产生多个焦点,远处和近处物体发出的光线均能聚焦于视网膜上。应用同时知觉原理,如果远处和近处光线通过MIOL聚焦于视网膜上的屈光力之差≥3D,二者在视网膜上产生的物像差别过大,大脑皮质不能将两个物像融合,而是选择与被注视物体更接近,更清晰的物像抑制另一个物像,所以MIOL能够为患眼提供良好的远近视力,因此在置入MIOL时,其理想屈光度亦应使术眼呈正视状态。

1.折射型多焦点人工晶体 折射型多焦点人工晶体基本设计原理是:多为PMMA制成的双凸球镜片,人工晶体前表面由3~5屈光度逐渐变化的同心圆镜片组成,直径约4.7mm;后表面为光滑球面,这样人工晶体光学面的不同区域有不同的屈光力,使光线经折射后形成由远到近的焦点范围。晶体光学部分,直径6mm,襻间距:12.5mm,无定位孔。晶体中央部分屈光力较周边部高+3.50D,用于视近,周边屈光力低,用于视远。当入射光进入眼内后,50%~60%光能汇聚在远焦点,22%~28%光能汇聚在近焦点,余15%~18%,聚在中间焦点,这种人工晶体的缺点为远近焦点受瞳孔大小、晶体易位的影响(图13-1)。

图13-1 折射型多焦点人工晶体

眼力健公司的Array型多焦点人工晶体已有近10年历史,有4种型号,其多焦点的基本设计是相同的,光学面的前表面由5个非球面的同心环构成,后表面为光滑球面,1、3、5区主要负责视远,2、4区主要负责视近。第一代是MPC25NB型和PAL54N型,均为PMMA材料单片式,MPC225NB全长14mm,光学面直径6.5mm,有效光学直径4.7mm;PAl54N全长12.5mm,光学面直径6mm,有效直径4.7mm。第二代为SSM26NB型,光学面是第一代硅凝胶制成,屈光指数1.41可折叠,光学面直径6mm,有效直径4.7mm,襻为聚丙烯材料。第三代是SA40N型,光学面由第二代硅凝胶制成,屈光指数1.46,可折叠由推进器置入眼内,全长13mm,光学面直径6mm,有效直径4.7mm,襻为PMMA材料。人工晶体的前表面为非球面,有一系列重复的连续的晶状体屈折力,晶体视部中央4.7mm直径范围内有5个非球面形的环形区域,环形区之间的过渡较平缓,这种设计可提供由远到近的焦点范围,也减少了引起眩光和光晕量的可能性,中央2.1mm直径的第1个环形区域主要提供远视力,直径2.1~3.4mm的第2个环形区主要提供近视力;直径3.4~3.9mm的第3个环形区提供远视力;直径3.9~4.6mm的第3个环形区提供近视力,直径4.6~4.7mm的第5个环形区提供远视力,也是向周边球面区过渡的区域。此型要求瞳孔直径>2.1mm才能使它充分发挥功能,人工晶体所有提供近视力的环形区都在晶体所处的平面提供+3.50D的屈光力(相当于+2.40D老视眼镜的屈光力)。此晶体于1997年成为唯一的获得美国FDA认证的折叠式多焦点人工晶体。Array SA-40N人工晶体具有以下优点。

①可折叠,可以通过3.0mm甚至更小的切口由推进器注入式置入眼内。

②视力:具有多焦点而非双焦点,在所有视程范围内,均能提供功能性视力,并最大程度地减少眩光。

③材料:光学面由第二代硅凝胶制成,生物相容性好,厚度较薄并且基本一致,不因度数变化而有很大变化。襻的材料为PMMA,此聚丙烯襻易于维持人工晶体的中心位置。临床应用中在多焦点人工晶体置入术前,必须准确地计算其屈光度,以期术后达到或接近正视的术后效果是非常重要的。

2.衍射型多焦点人工晶体 衍射型多焦点人工晶体基本原理是:前表面为光滑球面,后表面有20~30个同心圆性质的显微坡环,利用光的衍射原理,形成近或远焦点(彩图32)。

根据Huygens-Fresnel光学原理,入射光通过衍射型多焦点人工晶体后,分成2个焦点,第一个为屈光力较小的远焦点,第二个为屈光力较大的近焦点。近屈光力大小由坡环本身的高度,及坡环间距离的大小所决定,一般近屈光力较远屈光力高+4D,同一时刻,只有一个焦点投射在视网膜上。当远处平行光线进入眼内,远焦点落在视网膜上,形成清晰的物像,而近焦点形成的物像落在视网膜前,在视网膜上叠加一个模糊的物像,当近处的散射光进入眼内,近焦点落在视网膜后,在视网膜上叠加一个模糊的物像。衍射型多焦点人工晶体,远近焦点的光线分配有2种,一种为均等光能分配,远焦点和近焦点均为41%,余18%形成高阶衍射。另一种为不均等光能分配,两焦点分别为70%和30%(近∶远=7∶3或近∶远=3∶7)。衍射型多焦点人工晶体的最大优点为1个晶体可以产生2个焦点,并且其衍射结构范围大,直径约4.7mm,任何区域均参与双焦点的形成,所以远近焦点不受瞳孔大小、晶体易位的影响。

Alcon公司的Acysof ReSTOR多焦点人工晶体是典型的丙烯酸酯可折叠一片式渐进衍射型后房人工晶体,阶梯渐进式衍射型光线面,阶梯高度从1.3μm递减至0.2μm。光学面中央3.6mm区域为衍射结构,在晶体平面提供+4.0的近附加度数(相当于镜片平面的+3.2D)。可用于年龄在21岁以上的患者,患者可同时获得远近视力。主要参数:折射率1.55,A常数118.1。根据活动情况和光照条件进行合适的光能分配,通过特定的光学设计减少视觉干扰,随着瞳孔增大,光能分布渐偏重于远距离视觉,瞳孔较大时更多的光线投向远焦点,能够将夜间视觉干扰减至最小,ReSTOR的阶梯渐进设计提高了近距离成像的质量。

多焦IOL不仅矫正了术后无晶状体眼状态,同时也矫正了术后屈光不正,提供连续的视远、视中、视近全程视力,与单焦点IOL相比,可减少对眼镜的依赖。但有学者研究表明置入多焦IOL者较置入单焦IOL者的对比敏感度下降。