实验研究
基于体外光学质量测试设备的非球面人工晶状体光学性能评价
中华实验眼科杂志, 2024,42(3) : 240-247. DOI: 10.3760/cma.j.cn115989-20230821-00075
摘要
目的

应用体外光学质量测试设备OptiSpheric IOL R&D比较2种具有相同负球差值的非球面人工晶状体(IOL)AcrySof IQ SN60WF和Proming A1-UV的光学性能。

方法

应用OptiSpheric IOL R&D设备,分别在球差为0 μm(ISO-1)和+0.28 μm(ISO-2)的模型角膜以及孔径为3.0和4.5 mm条件下对+20.0 D蓝光滤过型SN60WF和高次非球面设计的非蓝光滤过全像差补偿型A1-UV IOL进行光学性能评估。分别测量IOL居中,偏心0.3、0.5、0.7、0.9和1.1 mm,倾斜3°、5°、7°、9°和11°的调制传递函数(MTF)以及USAF 1951分辨率测试图。采用紫外可见分光光度计UV-3300测试IOL的光谱透射比。

结果

与A1-UV IOL相比,SN60WF对400~500 nm波长蓝光的光谱透射比明显降低,能明显减少蓝光透过。当孔径为3.0 mm时,居中位置的SN60WF和A1-UV在100 lp/mm空间频率时ISO-1角膜测量条件下MTF值分别为0.576和0.598,ISO-2角膜测量条件下MTF值分别为0.564和0.563;当孔径为4.5 mm时,ISO-1角膜测量条件下MTF值分别为0.238和0.404,ISO-2角膜测量条件下MTF值分别为0.438和0.339。在3.0 mm孔径下,100 lp/mm空间频率时ISO-1角膜测量条件下MTF值均较ISO-2角膜测量条件下升高;在ISO-1角膜测量条件下,A1-UV相比于SN60WF展现出更优越的光学质量,而在ISO-2角膜测量条件下,2种IOL的光学质量相似。在3.0 mm孔径下,偏心0.3 mm的SN60WF和A1-UV在100 lp/mm空间频率时ISO-1角膜测量条件下MTF值分别为0.414和0.571,ISO-2角膜测量条件下MTF值分别为0.438和0.512,倾斜3°的ISO-1角膜测量条件下MTF值分别为0.522和0.597,ISO-2角膜测量条件下MTF值分别为0.532和0.531,A1-UV在2种角膜测量条件下的MTF值和USAF分辨率测试图未发生显著改变。当IOL发生相同程度偏心或倾斜时,除4.5 mm孔径ISO-1角膜测量条件以外,A1-UV各空间频率的MTF值相较于SN60WF均下降。随着孔径的增大,IOL偏心或倾斜对MTF值和USAF分辨率测试图的影响更加显著。

结论

SN60WF IOL能有效滤过波长在400~500 nm范围内的蓝光。当2种IOL发生大于0.3 mm的偏心或大于3°的倾斜时,均会造成IOL的光学质量下降。A1-UV相较于SN60WF在体外抗偏心和倾斜性能方面具有一定优势。

引用本文: 谢丽暄, 廖萱, 兰长骏, 等.  基于体外光学质量测试设备的非球面人工晶状体光学性能评价 [J] . 中华实验眼科杂志, 2024, 42(3) : 240-247. DOI: 10.3760/cma.j.cn115989-20230821-00075.
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近年来,人工晶状体(intraocular lens,IOL)材料和设计不断更新,同时IOL眼内位置对其光学性能的影响也值得关注。IOL的理想位置是居于囊袋内且中心与视轴重合,但由于患者眼部解剖结构、IOL特性和手术操作等因素,IOL不可避免地发生偏心和倾斜。轻微的IOL偏心和倾斜不会引起患者明显的主观不适,但一定程度的偏心和倾斜可能导致近视漂移、斜向散光、彗差等高阶像差增加、最佳矫正视力下降和视觉质量下降等。通常情况下,角膜的球差为正值且相对稳定,6.0 mm瞳孔直径下约为+0.27 μm,而晶状体的球差为负值,2个光学系统之间呈相互补偿的理想状态。然而随着年龄增长,晶状体的球差逐渐从负值变为正值,导致全眼总球差增加和视觉质量下降。目前,临床上非球面IOL应用广泛,如散光矫正型、老视矫正型IOL等,其光学性能的影响程度与非球面IOL的球差值紧密相关。本研究团队在前期临床研究中发现,植入囊袋的单焦点非球面IOL,如SN60WF和A1-UV存在不同程度的偏心和倾斜,然而其在患者视力、对比敏感度和视觉质量方面并未显示出临床意义上的差异,这说明术后轻度的IOL偏心和倾斜对患者来说是可以良好耐受的。既往关于IOL偏心和倾斜对视觉质量影响的研究大多为体内研究,容易受到个体差异、光学介质和患者主观感受的影响,具有一定的局限性,因此难以确切地评价偏心、倾斜和瞳孔大小等因素的影响;另一方面,一些体外研究依赖光学设计软件,如ZEMAX、OSLO等,得到的结果可能与真实值存在一定差异。光学测试设备OptiSpheric IOL R&D能够根据不同研究目的来设置光学参数,对功能性IOL进行光学性能评估,能更客观、准确地评价IOL的光学性能。据了解,目前已有关于不同球差IOL体外光学性能比较的研究,但不同光学设计对IOL光学性能的影响尚不清楚。因此,本研究拟采用OptiSpheric IOL R&D设备比较2种具有相同负球差值但不同平台设计的非球面IOL的光学性能,旨在从光学层面为临床个性化选择IOL提供理论基础。

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