晶状体(够透明，才清晰——不同材质人工晶状体光散射和杂散光的比较)

编者按：人工晶状体混浊是一种罕见但严重的并发症，会严重降低视力质量，甚至需要将混浊的人工晶状体取出[1]。有研究表明，可以使用实验装置来可视化人工晶状体的光散射效应[2]，并且对人工晶状体的杂散光进行定量。

来自德国海德堡大学的Gerd U. Auffarth教授团队进行了几种不同材质、不同状态的人工晶状体的光散射可视化分析和杂散光比较。结果表明，人工晶状体混浊会导致杂散光增加，与所比较的其他人工晶状体相比，蔡司人工晶状体CT ASPHINA 409MP没有出现任何形式的混浊，光线散射最少，杂散光最少（1.7 deg²/sr），甚至低于20岁人眼自然晶状体。该研究结果于2021年8月发表在Diagnostics杂志（IF: 5.25; Q2）。

研究方法

体外利用射线传播成像技术进行人工晶状体定性的光散射可视化分析和定量的杂散光测量（图1），分析以下人工晶状体：Euromaxx ALI313Y（亲水性丙烯酸酯材质）、LS-312 MF30（亲水性丙烯酸酯材质）、PC-60AD（疏水性丙烯酸酯材质）以及CT ASPHINA 409MP（疏水表面特性的亲水性丙烯酸酯材质）。其中，Euromaxx ALI313Y和LS-312 MF30是人眼中取出的钙化混浊的人工晶状体，PC-60AD是实验室诱导闪辉的人工晶状体，而CT ASPHINA 409MP是作为透明对照组。

图1. 光散射效应的可视化实验装置示意图

主要研究结果

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形态分析

如图所示，Euromaxx人工晶状体整个光学区广泛钙化，只有襻-光学区连接的部分完好无损（图2A）。将图像放大4倍和40倍可以看出，在钙化的区域内分布着大量细小的、颗粒状的、密集排列的晶体状沉积物（图2E、I）。LS-312 MF30人工晶状体中也观察到类似的形态和密度（图2J），钙化同样局限于光学区（图2B、F）。PC-60AD 人工晶状体显示中央光学区存在大量小的白色闪光（微液泡）（图2C、G、K）。而CT ASPHINA 409MP人工晶状体并没有出现任何形式的混浊（图2D、H、L）。

图2. 人工晶状体显微图像 (A-D) 全景图像，(E-H) 4x图像，(I-L) 40x图像

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射线成像

在射线传播成像中，CT ASPHINA 409MP显示的是折射到一个焦点的透光光线，且光亮度在四种IOL中最强（图3A，箭头所示）。转换成对数的光散射图像，可以看到的光线周围的交叉激发和荧光素粒子散射，即光线散射在四种IOL中最少（图3B，三角形所指位置）。

图3. CT ASPHINA 409MP的射线成像(A)和光散射(B)结果（A图箭头表示IOL焦点，B图三角形指向散射光，当射线传播图像转换为对数图像时，散射光作为雾状背景可见）

PC-60AD人工晶状体也将其光能分配到单个焦点（图4A，箭头），但其光散射图像显示，光线散射高于对照组CT ASPHINA 409MP（图4B，三角形）。

图4. PC-60AD的射线成像(A)和光散射(B)结果（A图箭头表示IOL焦点，B图三角形指向散射光，当射线传播图像转换为对数图像时，散射光作为雾状背景可见）

由于LS-312 MF30的双焦点特性，入射光被分配到两个焦点（图5A，箭头）。对应的光散射图像可看出一个弥漫性雾状背景，且靠近光线的区域最强（图5B，三角形），在光线外围逐渐消散。

Euromaxx人工晶状体显示出折射到单一焦点的昏暗光线（图5C，箭头）。但与其他IOL相比，它的散射光面积最大，垂直于光轴扩展（图5D，三角形）。

图5. LS-312 MF30（A、B）和Euromaxx（C、D）的射线成像和光散射结果（A图箭头表示IOL焦点，B图三角形指向散射光，当射线传播图像转换为对数图像时，散射光作为雾状背景可见）

3

杂散光测量

比较了Euromaxx，LS-312 MF30、PC-60AD、Control（CT ASPHINA 409MP）的杂散光与20岁晶状体、70岁晶状体和发生白内障的晶状体的杂散光。观察到的杂散光最高的是Euromaxx（289.71 deg²/sr），其次是LS-312 MF30（78.58 deg²/sr），这两种IOL的杂散光远高于白内障晶状体（33.1 deg²/sr）。PC-60AD的杂散光（22.6 deg²/sr）低于白内障晶状体，但明显高于409MP。值得一提的是，CT ASPHINA 409MP显示出最低的杂散光（1.7 deg²/sr），甚至低于20岁晶状体（2.4 deg²/sr）（图6）。

图6. Euromaxx，LS-312 MF30，PC-60AD，Control（CT ASPHINA 409MP），20岁人眼晶状体，70岁人眼晶状体，白内障杂散光对比

总结

人工晶状体混浊（钙化、闪辉等）不仅会影响透光率，还会产生杂散光，进而形成眩光等光干扰现象。与所比较的其他人工晶状体相比，CT ASPHINA 409MP人工晶状体没有出现任何形式的混浊，光线散射最少，杂散光最少（1.7 deg²/sr），甚至低于20岁人眼自然晶状体。可以说，正是依托蔡司百年的光学积淀和优质的光学基因，蔡司人工晶状体CT ASPHINA 409MP凭借独特的材质及光学设计，保证了患者术后优异的视觉质量。

参考文献：

1. Yildirim TM, Auffarth GU, ?abuz G, Bopp S, Son HS, Khoramnia R. Material Analysis and Optical Quality Assessment of Opacified Hydrophilic Acrylic Intraocular Lenses After Pars Plana Vitrectomy. Am J Ophthalmol. 2018 Sep;193:10-19. doi: 10.1016/j.ajo.2018.06.002. Epub 2018 Jun 8. PMID: 29890164.

2.Son HS, Labuz G, Khoramnia R, Merz P, Yildirim TM, Auffarth GU. Ray propagation imaging and optical quality evaluation of different intraocular lens models. PLoS One. 2020 Feb 4;15(2):e0228342. doi: 10.1371/journal.pone.0228342. Erratum in: PLoS One. 2020 May 21;15(5):e0233829. PMID: 32017784; PMCID: PMC6999873.