基于真实世界数据和光学仿真评估人工晶状体偏心和倾斜的临床与模拟影响

《Scientific Reports》：Clinical and simulated impact of intraocular lens tilt and decentration based on real-world data and optical simulation

本研究针对人工晶状体（IOL）植入后常见的偏心和倾斜问题，通过结合AS-OCT临床测量与Zemax光学仿真，构建个性化眼模型评估光学质量变化。研究发现平均IOL倾斜5.19°±1.28°、偏心0.25±0.13 mm虽显著增加彗差（RMS coma从0升至0.26±0.09 μm）并降低VSX（从0.80±0.11至0.35±0.17），但单焦点IOL患者的BCVA（0.00±0.05 LogMAR）未受影响。该研究为IOL misalignment的临床影响提供了光学-临床关联新证据。

　　

当白内障患者通过手术重获清晰视觉时，人工晶状体（IOL）在眼内的精准定位成为决定术后视觉质量的关键因素。然而在临床实践中，IOL的倾斜（tilt）和偏心（decentration）现象极为常见，这种微小的位置偏差是否会真正影响患者的视觉效果，一直是眼科医生和研究人员关注的焦点。随着非球面、多焦点等高端IOL的广泛应用，对IOL位置精度的要求也日益提高，但关于常规单焦点IOL的位置偏差是否会导致临床可察觉的视觉损伤，仍缺乏系统研究。

在这项发表于《Scientific Reports》的研究中，Gonzalo Velarde-Rodriguez等研究人员开展了一项创新性研究，首次将真实世界的临床测量数据与先进的光学仿真技术相结合，系统评估了IOL偏心和倾斜对视觉质量的实际影响。研究团队通过构建个性化的眼睛光学模型，模拟了不同程度的IOL位置偏差，并分析了这些偏差如何转化为患者可感知的视觉变化。

为开展此项研究，研究人员招募了105例植入Clareon? CNAT0单焦点非球面IOL的白内障术后患者，所有患者术后随访时间均超过3个月。研究采用了一系列先进测量技术：使用IOL-Master 700进行术后生物测量，通过前段光学相干断层扫描（AS-OCT）CASIA II系统量化IOL的倾斜和偏心程度，由专业验光师进行主观验光以获得最佳矫正视力（BCVA）。在此基础上，研究团队利用Zemax OpticStudio光学设计软件构建了个性化眼模型，模拟四种IOL位置场景（对齐、仅偏心、仅倾斜、偏心加倾斜），并计算了波前像差、三种客观验光结果和基于调制传递函数（MTF）的预测视力。

患者特征与IOL位置测量

研究共纳入105名参与者（53%女性，47%男性），平均年龄73.35±8.39岁，术后随访时间9.41±4.54个月。IOL倾斜的平均幅度为5.19±1.28°，偏心为0.25±0.13 mm。研究发现IOL倾斜存在一定规律性：鼻侧上缘倾向于向角膜方向偏移。最大倾斜值为9.39°（12号眼），最大偏心值为0.83 mm（36号眼）。

合成模型结果与内部一致性

研究人员首先验证了光学仿真模型的可靠性。预测视力（VApred）与临床BCVA之间的平均差异为-0.07 LogMAR，Bland-Altman分析显示一致性界限为-0.27至0.14 LogMAR。比较模拟客观验光与临床主观验光发现，当模型同时包含偏心和倾斜时，与主观验光的差异最小，表明该场景最符合临床实际情况。

模拟光学影响

IOL位置偏差对光学质量产生了显著影响。彗差（RMS coma）在四种场景中呈现明显变化：对齐场景为零，仅偏心时增至0.11±0.06 μm，仅倾斜时达0.21±0.07 μm，偏心加倾斜时最高达0.26±0.09 μm。而球差和散光像差的变化相对较小。视觉斯特列尔比（VSX）也随IOL位置偏差而显著下降，从对齐场景的0.80±0.11降至偏心加倾斜场景的0.35±0.17。值得注意的是，倾斜对VSX的影响比偏心更为显著。

临床影响分析

尽管光学仿真显示明显的像质退化，临床数据分析却未发现IOL偏心和倾斜与BCVA之间的显著相关性。控制IOL偏心后，倾斜与BCVA的偏Spearman相关系数为0.07；控制倾斜后，偏心和BCVA的相关系数为0.13，均无统计学意义。比较高低倾斜组和偏心组的BCVA，也未发现显著差异。

研究结果表明，虽然IOL偏心和倾斜会诱导显著的彗差并降低光学质量指标，但对于研究的单焦点非球面IOL，这种光学退化并未转化为临床可测量的视力下降。这一发现挑战了普遍认为的IOL位置偏差必然损害视力的观点，为临床实践提供了重要参考。然而，研究人员谨慎指出，这一结论可能不适用于对像差更敏感的多焦点IOL，需要进一步研究验证。

研究的创新之处在于将真实的临床测量数据与精密的光学仿真相结合，为理解IOL位置偏差的临床意义提供了新视角。尽管存在一些局限性，如角膜非球面性的简化建模和单波长分析的不足，但研究为未来改进IOL设计和手术技术提供了有价值的基础。随着高端IOL的不断发展，对IOL位置影响的深入理解将有助于优化患者选择和提高术后视觉质量。