光力学分析揭示袢片设计与材料选择在塑造双光学调节型人工晶状体性能中的重要性

《Annals of Biomedical Engineering》：An Optomechanical Analysis Revealing the Importance of Haptic Design and Material Selection in Shaping the Performance of Dual-Optic Accommodative IOLs

　　

摘要

目的

调节性人工晶体（AIOLs）长期以来被认为是白内障手术后恢复视觉调节功能的一个有前景的解决方案，但其性能严重依赖于几何设计和所选材料。本研究旨在比较襻设计和材料组合如何影响所选双光AIOL构型在预定径向压缩下的模拟傍轴屈光力响应和机械行为。

方法

通过将三种不同的襻设计（不可折叠、单折叠和多折叠）与四种不同的材料组合相结合，构建了十二个双光AIOL有限元模型。对每个模型施加预定的径向向内位移，以分析变形、反力和应力分布。随后利用所得变形进行光学光线追踪建模，以评估光学屈光力变化。进行了比较分析，以评估襻设计和材料参数对AIOL傍轴屈光力响应和机械性能的影响。

结果

襻设计和光学材料均影响AIOL的光学机械行为。在相同的径向位移下，多折叠和单折叠襻产生的屈光力变化大于不可折叠襻。与单折叠设计相比，多折叠设计在单位力下产生更大的屈光力变化。材料组合也会影响折射力变化。对于单折叠和多折叠设计，高应力集中在前光学元件的外围区域；对于不可折叠设计，高应力集中在后光学元件与襻的连接处。

结论

在相同的施加径向位移下，多折叠襻设计比单折叠和不可折叠设计在单位力下提供更大的屈光力变化。双光AIOL的模拟傍轴屈光力响应和生物力学行为由襻设计和材料选择共同决定，未来的AIOL开发中应考虑这些因素。