优化单焦点加强型人工晶状体在微单眼视中的应用:光学模拟评估Acunex Quantum与RayOne EMV的景深扩展效果

《Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology》:Refining mini-monovision with monofocal plus intraocular lenses

【字体: 时间:2025年11月09日 来源:Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology 2.4

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  本研究针对如何提升白内障术后患者中近视力和全程视觉质量这一临床挑战,通过光学模拟评估了两种加强型单焦点人工晶状体(IOL)在微单眼视(mini-monovision)设置下的表现。研究人员利用光学平台测量了Acunex Quantum(Teleon Surgical)和RayOne EMV(Rayner)IOL的调制传递函数(MTF)和相位传递函数(PTF),并推导出模拟视力(simVA)离焦曲线。研究发现,Acunex Quantum在模拟离焦曲线中展现出比RayOne EMV更广的景深,尤其在-1.0D近视偏移时,可提供最宽的景深范围(simVA ≤0.1 logMAR达-2.0D至-2.4D)。RayOne EMV则在低度数IOL中表现出更好的低离焦耐受性。结果表明,两种IOL均适用于微单眼视方案,但特性略有差异,为临床个性化选择提供了重要实验室依据。

  
随着人口老龄化加剧,白内障手术已成为全球最常见的眼科手术之一。传统单焦点人工晶状体(IOL)虽能提供良好的远视力,但患者术后仍需依赖眼镜进行中近距离活动。为提升术后视觉质量和脱镜率,眼科领域不断探索新的解决方案。其中,单眼视(monovision)作为一种经典策略,通过使主导眼矫正为正视、非主导眼轻度近视,来扩展双眼的景深。然而,传统的单眼视通常需要-2.0D左右的较大屈光参差,部分患者难以耐受这种双眼像差,可能导致视觉质量下降和适应困难。
为此,微单眼视(mini-monovision)概念应运而生,它通过减小双眼间的屈光差值(通常为-0.25D至-1.0D),在扩展景深的同时,力求保持更均衡的双眼视觉体验。近年来,一种名为“加强型单焦点”(enhanced monofocal或monofocal plus)的IOL进入市场。它们通过在光学设计上引入特定像差(如球差)来适度扩展景深,其性能介于传统单焦点和多焦点IOL之间,但又不满足扩展景深(EDoF)IOL的严格定义。RayOne EMV(Rayner)是首款专门为微单眼视设计的IOL,其光学区中央部分利用正球差来扩展景深。而Acunex Quantum(Teleon Surgical)作为另一款加强型单焦点IOL,其制造商宣称其中间视力优于标准单焦点IOL。那么,这类非专门设计的加强型单焦点IOL是否同样适用于微单眼视方案?与专门设计的RayOne EMV相比,其光学性能各有何优劣?为了解决这些问题,由Tadas Naujokaitis、Gerd U. Auffarth等人组成的研究团队在《Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology》上发表了一项实验室研究,通过精密的光学测量和模拟,对这两种IOL在微单眼视配置下的表现进行了系统评估。
本研究主要采用了光学平台测量技术、视觉质量指标计算和视觉模拟相结合的方法。研究人员利用OptiSpheric IOL PRO2光学平台,在模拟人眼光谱敏感度和角膜球差(0.27 μm @ 5.15 mm)的条件下,测量了Acunex Quantum和RayOne EMV两种IOL(各6枚,标称度数10D、20D、30D)的调制传递函数(MTF)和相位传递函数(PTF)。基于测量数据,研究团队计算了加权光学传递函数(wOTF),并进一步推导出模拟视力(simVA)离焦曲线。为模拟微单眼视的双眼效应,研究采用了一个基于SimVis Gekko双眼视觉模拟器数据推导出的公式,来预测双眼离焦曲线,并通过对美国空军(USAF)分辨率测试图进行二次方求和来可视化双眼视觉印象。所有数据均使用MATLAB进行自定义分析。
光学质量评估
在最佳焦点处,3 mm孔径下,RayOne EMV在空间频率高于25 lp/mm时MTF值略高于Acunex Quantum。但在4.5 mm孔径下,10D的Acunex Quantum在高达40 lp/mm频率范围内MTF值更高,20D和30D的样品则在高达60 lp/mm频率范围内表现更好。这表明在不同瞳孔大小和IOL度数下,两种镜片的对比度传递特性存在差异。
模拟视力离焦曲线
在模拟双眼正视(plano)植入时,Acunex Quantum在10D和20D度数下比RayOne EMV产生了更扩展的景深。以0.2 logMAR为截断值,Acunex Quantum的离焦耐受度比RayOne EMV高出约0.4D(10D)、0.5D(20D)和0.3D(30D)。随着IOL度数增加,两种镜片之间的差异减小,30D样品的差距最小。
USAF分辨率测试图分析
视觉评估证实了数值分析结果。在+0.5D离焦时,RayOne EMV的图像质量略高,但在无离焦时两者结果几乎相同。在-1.0D、-1.5D和-2.0D离焦水平下,Acunex Quantum的分辨率优于RayOne EMV。
模拟微单眼视中的双眼视力
研究模拟了-0.25D至-1.0D的近视偏移。较小的偏移(-0.25D)对远视力影响极小,但景深扩展有限。-1.0D的偏移提供了最宽的景深,Acunex Quantum在约-2.0D至-2.4D范围内、RayOne EMV在-1.8D至-2.1D范围内能维持0.1 logMAR或更好的simVA。然而,-1.0D偏移也导致双眼远距离simVA比双眼正视植入降低约0.06至0.08 logMAR。值得注意的是,在近视目标眼中,RayOne EMV的远距离视力优于Acunex Quantum(例如10D IOL:0.14 vs. 0.26 logMAR),这种优势在低度数IOL中更明显。
模拟微单眼视中的双眼视觉印象
通过-1.0D偏移的二次方求和图像可视化显示,该偏移对双眼远距离视觉有轻微但可察觉的负面影响(RayOne EMV的影响较小),但对中间视力有显著改善,尤其是Acunex Quantum。
本研究通过系统的光学模拟证实,Acunex Quantum和RayOne EMV这两种加强型单焦点IOL均可成功应用于微单眼视方案,但各有侧重。Acunex Quantum在扩展中间视力范围方面更具优势,提供了更广的景深;而RayOne EMV,特别是在低度数IOL中,能使近视眼的远距离视觉质量保持更好,从而可能带来更均衡的双眼视觉体验。这些差异随着IOL度数的增加而减小,可能与球差(SA)的贡献有关。研究强调了IOL度数在选择手术方案时的重要性,这是以往临床研究常常忽略的因素。
该研究的重要意义在于为眼科医生提供了基于实验室光学性能的客观数据,有助于根据患者的具体情况(如所需IOL度数、对远中视力需求的侧重)个性化选择IOL和微单眼视参数。它表明,不仅专门设计的RayOne EMV,其他具有景深扩展特性的加强型单焦点IOL(如Acunex Quantum)也可作为微单眼视的有效选择,拓宽了临床选择范围。然而,研究也指出,微单眼视中较大的偏移量虽能带来更宽的景深,但会以轻微牺牲远视力为代价,需要在术前与患者充分沟通。这些发现为未来更精细化的白内障手术规划提供了重要的理论依据和实验支持。未来的研究需要结合临床数据,并考虑术后残余散光等现实因素,进一步验证这些实验室发现的临床适用性。
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