Multifocal and extended depth of focus intraocular lenses
Review Article

多焦点和焦深延长型人工晶状体

Georgios Kondylis1, Olga Klavdianou1, Sotiria Palioura2

1National and Kapodistrian University of Athens School of Medicine, Athens, Greece; 2Athens Vision Eye Institute, Athens, Greece

Contributions: (I) Conception and design: All authors; (II) Administrative support: None; (III) Provision of study materials or patients: S Palioura; (IV) Collection and assembly of data: None; (V) Data analysis and interpretation: All authors; (VI) Manuscript writing: All authors; (VII) Final approval of manuscript: All authors.

Correspondence to: Sotiria Palioura, MD, PhD. Athens Vision Eye Institute, 328-330 Siggrou Ave, Kallithea, Athens 17673, Greece. Email: sotiria.palioura@gmail.com.

摘要：人工晶状体（intraocular lens，IOL）设计的进步使白内障手术成为屈光手术。较新的IOL类型包括双焦点、三焦点和焦深延长型（extended depth of focus，EDOF），其基本区别在于每种IOL提供的焦点数量，这反过来又导致不同的视觉效果。手术医生对每种IOL各特征的熟悉程度，对于准确选择IOL以满足每个患者的需求至关重要。在这篇综述中，我们的目的是比较多焦点和EDOF人工晶状体植入术后的临床结果，包括远、中、近视力、对比敏感度和阅读能力。最后，我们讨论了不同类型IOL的离焦曲线和光学现象。

关键词：白内障手术；视觉质量；人工晶状体植入术；三焦点人工晶状体；双焦点人工晶状体

Received: 01 November 2018; Accepted: 03 January 2019; Published: 25 January 2019.

doi: 10.21037/aes.2019.01.01

简介

白内障是全球范围内导致视力损害的主要原因之一。白内障手术的目的是用人工晶状体（intraocular lens，IOL）代替混浊的晶状体来恢复视力。然而，近年来IOL技术的进步使白内障手术进展为屈光手术[1]，因此白内障手术的新目标已经从恢复视力过渡到不依赖于框架镜[2]。这一转变的关键因素是多焦点IOL的发展。多焦IOL的设计是利用折射或衍射光学将光分成不同的焦点[3]。

最常用的多焦点IOL是双焦点IOL，它产生两个主要焦点，一个用于远视力，一个用于近视力[4]。这些IOL提供的中间视力不足是其主要缺点之一，特别是现今患者的需求不断提高（例如使用电子设备等）[5]，因此，三焦点IOL随后被引入，为中间视力提供了第三个焦点。然而，在通过三焦IOL时发生的更大光分布也是造成光学现象（例如眩光和光晕）和植入此类IOL后对比敏感度（contrast sensitivity，CSF）损失的原因[6]。为了在所有距离上获得良好的视觉质量，同时避免不良的光学现象，新一代的IOL——焦深延长型（extended depth of focus，EDOF）被引入了，EDOF技术是基于眼保持焦点的距离的延长，从而提供一个不间断的视野范围[3,7]。

本文从视力、CSF、阅读能力和光学现象等方面综述了双焦点、三焦点和EDOF人工晶状体的视觉性能。表1总结了每种IOL的优缺点。

表1
表1 三种人工晶状体在不同距离的视觉质量、阅读表现、对比敏感度和光学现象方面的比较。+代表IOL在视力、阅读表现和对比敏感度的表现。+越多代表越高的表现。在光学现象中，越多的+代表越高频率的光学现象。*，在中等照明下，EDOF人工晶状体的中间视力优于三焦点IOL，但在明视照明下，二者表现一致。EDOF extended depth of focus焦深延长；IOL intraocular lens人工晶状体。
Full table

中近视觉质量

研制三焦点IOL的目的是通过整合双焦点IOL所缺乏的第三个焦点从而改善中间视力。一些研究已经探讨了与双焦点IOL相比，三焦点IOL植入是否有可能改善中间视力。Liu等人[4]进行了一项前瞻性非随机研究，共有55名患者，其中30名患者植入衍射型双焦点IOL，AT LISA 809M（Carl Zeiss Meditec，Jena，德国），其余25名患者植入三焦点IOL，AT LISA tri 839MP（Carl Zeiss Meditec，Jena，德国）。在随访3个月后，测量近、远视力，无统计学差异（P>0.05）。另一方面，在80cm处测量未矫正的中视力（uncorrected intermediate visual acuity，UIVA）在三焦点IOL组（平均0.08logMAR或UIVA为20/25）明显优于双焦点IOL组（平均0.26logMAR或UIVA为20/40）（均P<0.01）[4]。

与关注的中间视力一样，在Gundersen等[8]和Mojzis等[9]的研究中，也观察到了一个较好的视觉效果，这些研究显示与Restore SV25T0/SN6AD1（Alcon Laboratories，Inc. 沃斯堡，德克萨斯州，美国）和AT LISA 801（Carl Zeiss Meditec，Jena，德国）双焦点IOL进行比较，三焦点IOL，AT Lisa Tri 839MP在−0.50、−1.00和−1.50D时更优。最后，Brezna等[10]强调了照度在双焦点或三焦点IOL视力测量中的重要性。不幸的是，国际上对照度设置没有达成一致意见，这种视力测量可能导致不准确的结论。

IOL的最新发展是EDOF，也称为景深延长型（extended range of vision，ERV）,其通过球面像差的效果和光学活性过渡区的存在，从而获得创建连续的聚焦区域的能力[11]，继而制造一个扩展的焦点领域，提高了中间视力的质量[12]。Tecnis Symfony（Abbott Medical Optics，Inc.，Abbott Park，IL，USA）是美国食品药品监督管理局于2016年批准的第一个EDOF标记的IOL[13]。此后，学者们进行了大量的研究，主要是将EDOF与三焦点以及双焦点IOL进行了比较。

与三焦点或双焦点IOL相比，EDOF人工晶状体在远视力上表现类似。更特别的是，Cochener等报道EDOF人工晶状体Tecnis Symfony与三焦点人工晶状体AcrySof IQ Panopix（Alcon Laboratories，Inc. 沃斯堡，德克萨斯州，美国）、FineVision Micro F（Physical SA，Liege，比利时）相比较，无论单眼（P=0.717）或双眼（P=0.837）未矫正远视力没有统计学差异[3]。Menucci等的研究中也观察到了三焦点人工晶状体AT LISA tri839MP、Acrysof IQ Panopix和EDOF人工晶状体Tecnis Symfony在未矫正远视力的相似结果[14]。此外，在Savini等基于Mini Well EDOF人工晶状体（SIFI，Catania，意大利）的前瞻性研究中，纳入的97例患者检测了视力和CSF，与以前研究中使用的多焦点IOL相比，Mini Well EDOF人工晶状体具有类似的未矫正远视力[7]。

在中间视力上，EDOF与三焦点IOL表现类似。Cochener等报道，在正视时，两组IOL没有统计学差异，但趋向于EDOF人工晶状体有较好的结果。在Mencucci等的前瞻性研究中，中等照明下，Tecnis Symfony EDOF人工晶状体中间视力较好，与AT LSIA tri839MP相比具有统计学差异（P<0.05），与Acrysof IQ Panoptix相比则没有统计学差异。而在明视情况下，EDOF和三焦点IOL之间，未纠正的中间视力没有统计学意义的差异[14]。因此，当涉及到中间视力时，照明设置似乎在每种IOL类型的性能中起着关键作用。

EDOF和三焦点IOL在中、远距离视觉上都实现了非框架镜依赖。不过，在近视力上，三焦点IOL的表现优于EDOFs。Cochener等的随机比较研究清楚地描述了两种三焦点IOL（AcrySof IQ PanOptix和FineVision Micro F）的近视力优于Tecnis Symfony人工晶状体，具有统计学差异[3]。这也被Mencucci等[14]和Ruiz-Mesa等[15]的研究结果所支持，即在近视力上，三焦点IOL优于EDOF人工晶状体。实际上，Mencucci等的研究显示与植入三焦点IOL的患者相比，植入EDOF人工晶状体的患者看近时有较高的框架镜使用率[14]。同时，二者术后满意度是一样的[14]。

离焦曲线

离焦曲线的评估是非常重要的，可为医患双方提供整个距离范围内的某种IOL预期视觉表现[13]。离焦曲线中的峰值位置与IOL的主要焦点有关，因此这些曲线表示每种IOL的性能和光学成像，作为其个性化设计的结果[16]。典型地，双焦点人工晶体与V形离焦曲线模式相关，在0.00D时具有最高的视力，从而在远视力上有更好的表现，第二个峰值在−2.00和−2.50D之间，以及在中间视力的明显凹陷（图1）[7,17]。

图1
图1 三种类型人工晶状体离焦曲线的图示。IOL, intraocular lens人工晶状体

Liu等[4]最近比较了双眼植入双焦点人工晶状体AT LISA 809M或三焦点人工晶状体AT LISA tri 839MP的视觉表现。离焦曲线显示三焦点IOL在−1.00至−2.00D离焦时，即对应于1m到50cm的视觉距离，具有统计学意义上的较好视力（P<0.01）。一些额外的研究与这一结果[9,18,19]一致，并与Shen等的meta分析[5]得出的结论一致，即三焦点人工晶体在−1.50至−0.50D离焦时取得了更好的效果，且与双焦点人工晶体相比，中间视力明显提高。三焦点人工晶状体在中间视力方面的优势并不令人惊讶，因为三焦点人工晶状体的本质是提供一个真正的中间焦点。双焦点和三焦点离焦曲线模式的比较也表明，尽管在某些距离上双焦点人工晶体可能有优势[9]，但三焦点人工晶体在所有距离上都提供了连续的功能性视力，这反过来转化为相对于双焦点人工晶体更高的患者满意度，后者显示中间视力突然下降（图1）[5]。有趣的是，随着术后随访时间的延长，双焦点和三焦点人工晶体之间的视觉表现差异似乎变得更加明显[12]。

EDOF人工晶状体产生平滑、连续、圆顶状的离焦曲线[3]，提供良好的中间视觉质量，并在阅读距离处逐渐下滑（图1）[7]。因此毫不奇怪，与双焦点IOL相比，EDOF人工晶状体在−1.00和−1.50D离焦提供更好的视力[7]，−2.00至−4.00D离焦（即50到25厘米之间）的近视力则差于三焦点IOL[15]。

最后，值得注意的是，多焦和EDOF人工晶状体的性能也取决于瞳孔大小。因为瞳孔大小可能影响日常工作，如夜间驾驶或在阳光下观看，不同瞳孔直径下的多焦和EDOF-IOL离焦曲线也进行了分析。事实上，对于双焦点和三焦点人工晶体，瞳孔孔径越大（4.5mm）在0.00D焦点处的视力越好（即远视力），而对于其他焦点，瞳孔尺寸越小（3.0mm）的视力越好[20]。EDOF人工晶体在瞳孔直径为2mm时视力最好[11]。三焦点人工晶体的瞳孔独立性优于双焦点人工晶体和EDOF人工晶体[11,20,21]。

对比敏感度

在众多类型的人工晶体中，另一个被深入研究的方面是其提供的术后对比敏感度CSF，这被认为是视觉功能的一个很好的替代标志。Cochener等[3,22]认为，由于EDOF人工晶状体设计对色差和球面像差的补偿，EDOF在对比度、灵敏度方面优于三焦IOL。Mencucci等人[14]证实了这一假设，即证明了与三焦点AT LISA（0.24logCS，P<0.001）和IQ PanOptix（0.20logCS，P<0.001）相比，在明视和中视条件下，EDOF人工晶状体Tecnis Symfony有增强的对比敏感度。Ruiz Mesa等人[15]没有得出相同的结论，因为他们发现在所有照明设置和空间频率下CSF没有统计学上的显著差异，可能部分原因是由每个研究中使用的CSF测试的差异所造成的。当比较涉及EDOF和双焦点IOL时，在对比敏感度方面绝对没有统计学差异，如Savini等[7]进行的研究所述，该研究比较了EDOF人工晶状体Mini Well和双焦点人工晶状体ReSTOR SV25T。

阅读表现

数种基于最大阅读速度和临界打印尺寸的计算等方法，包括Radner和Salzburg阅读图，已被用于评估不同IOL类型对阅读能力的影响。我们应该记住，阅读是一个复杂的过程，也依赖于良好的注意广度和认知功能。因此，阅读能力评估的结果应该谨慎解释。

在Kaymak等[12]进行的前瞻性随机研究中，使用Radner阅读图表评估了在植入三焦点人工晶状体AT LISA tri 839MP或在植入双焦点人工晶状体AT LISA 809M和ReSTOR SN6AD1（Alcon Laboratories，Inc. 沃斯堡，德克萨斯州，美国）患者的阅读能力。两组在术后3个月和12个月的阅读错误具有可比性。此外，距离校正的最大阅读速度和距离校正的临界印刷尺寸在两组之间也没有统计学上的显著差异[12]。

Kim等[23]比较了两组患者的韩国语阅读速度，这两组患者分别接受了相同材料和边缘设计的三焦点人工晶状体（AT LISA tri 839 MP）或双焦点人工晶状体（AT LISA 801）。双焦点组的平均阅读速度为86.50±16.34字/分钟，三焦点组为81.48±27.33字/分钟。因此，两组之间没有统计学上的显著差异（P=0.70）。在一项类似的研究中，Jonker等人[24]报道三焦点人工晶状体组的平均读取速度为145.3±32.9wpm，双焦点人工晶状体组为144.6±38.5wpm。Jonker等人计算的每分钟单词数的增加归因于研究中涉及的不同语言（英语）[23]。

Mencucci等人[14]比较了在植入三焦点人工晶状体AT LISA tri 839MP和Acrysof IQ PanOptix以及EDOF Tecnis Symfony IOL的患者在明视和中等照明条件下的阅读能力，三组患者的阅读成绩差异无统计学意义（P>0.05）。作者推测，尽管三焦点IOL在近视力方面表现出更好的效果，但EDOF人工晶状体增强的对比敏感度可能会补偿其较差近视力，从而导致类似的阅读性能[9]。

光学现象

多焦点人工晶体的设计是基于将光分成不同的焦点。尽管新焦点的增加改善了中间视力，但聚焦图像总是由一个（双焦点）或两个（三焦点）次级离焦图像覆盖，这些图像来自IOL的附加焦点[16]。因此，多焦点或EDOF人工晶状体植入术的一个重要方面是发生预期外的光学现象，这可能会影响视觉质量。光学现象包括光晕、闪光、星暴、眩光和阴影[13]。由于这些现象的主观性，很难对其进行定量评价。不同的研究对光学现象的评价各不相同，这使得对不同的人工晶体进行有效比较几乎是不可能的[25]。

在Alba-Bueno等[26]的一项研究中，比较了在体外和体内，附加光度为+4.00、+3.25和+2.75D的Tecnis双焦点人工晶状体与AT LISA tri和FineVision的三焦点人工晶状体之间的光晕。在光学台上进行的体外客观光晕评估显示，在双焦点人工晶体中，光晕的大小随着功率的增加而增大。然而，强度随着晕的增大而减小，这可能是由于有较大的能量分布区域。此外，尽管三焦点人工晶体产生了两个同心环的光环图案，但与双焦点人工晶体相比，这些双光环对患者的感知和烦扰更少[26]。多项研究表明，各种多焦点人工晶体的光学现象在统计学上没有显著差异，患者所经历的视觉障碍是不存在的或轻微的[4,5,25]。光晕似乎比眩光更常见[4]，尤其是瞳孔直径较大（即4.5毫米）[16]。所有上述现象的频率随着时间的推移而降低，可能是由于神经适应[4,17]。

比较EDOF和三焦人工晶体，发现两组患者的光学干扰现象没有差异[15]。只有不到1%的患者出现症状，而在出现症状的患者中，很少有人报告日常生活中出现障碍[3,14]。最后，当Savini等[7]比较EDOF和双焦点人工晶体时，发现了一些显著的差异。双焦点人工晶状体患者的光晕大小和强度更为明显，而EDOF人工晶状体患者的夜间光晕较少。

结论

在过去的10年里，新的人工晶状体技术已经彻底改变了白内障手术，使患者对远视力、中视力和近视力的期望得到满足。人工晶状体的选择应取决于每位患者在询问其工作和日常习惯（如使用电脑、电子设备等）后的需求。已开发的主要人工晶状体类型包括双焦点、三焦点和EDOF人工晶状体。一般来说，与双焦点人工晶体相比，三焦点人工晶体由于增加了第三焦点而增强了中间视力，同时保持了良好的远视力和近视力。EDOF人工晶状体提供了更好的对比敏感度，减少了对远视力和中间视力的依赖性，同时也比双焦点人工晶体具有更少的视觉干扰。然而，EDOF镜片在近视力方面不如三焦人工晶状体，尽管这种差异似乎并没有改变患者的满意度水平。

Acknowledgments

Funding: None.

Footnote

Provenance and Peer Review: This article was commissioned by the Guest Editors (Joann Kang, Viral Juthani and Roy S. Chuck) for the series “Refractive Surgery” published in Annals of Eye Science. The article has undergone external peer review.

Conflicts of Interest: The authors have completed the ICMJE uniform disclosure form (available at http://dx.doi.org/10.21037/aes.2019.01.01). The series “Refractive Surgery” was commissioned by the editorial office without any funding or sponsorship. The authors have no other conflicts of interest to declare.

Ethical Statement: The authors are accountable for all aspects of the work in ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Open Access Statement: This is an Open Access article distributed in accordance with the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International License (CC BY-NC-ND 4.0), which permits the non-commercial replication and distribution of the article with the strict proviso that no changes or edits are made and the original work is properly cited (including links to both the formal publication through the relevant DOI and the license). See: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/.

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译者介绍
曹晓光
北京大学人民医院。曹晓光，医学博士，副主任医师，中华医学会眼科学分会会员。2007年获北京大学临床医学眼科学博士学位，2008-2010年赴美国国立健康研究所（NIH）眼科研究所（NEI）访问学者。取得了大型医用设备上岗证（眼科准分子激光治疗装置（PRK/LASIK）医师）和验光员资格。2007年参加并协助指导北京大学人民医院住院电子病历系统，2011年起参加并协助指导北京大学人民医院眼科门诊电子病历系统。2011年至今多次参加卫生部组织的“健康快车”白内障扶贫工作，时任中华健康快车医疗部主任。2015年《我国眼科手术管理、感染控制、消毒灭菌指南》指定委员会起草工作组成员。现为《眼科学报》、《中华生物医学工程杂志》等中青年编委，围手术期眼科专委会白内障组委员，中国医学装备协会眼科专业委员会眼科创新诊疗技术与装备学组委员。专业方向为白内障手术、视光学及屈光手术，擅长各种白内障、屈光不正的手术治疗，包括各类白内障、晶状体和屈光手术（ICL、SMILE、LASIK），专注于白内障和屈光不正的临床和基础研究，以及儿童屈光不正，特别是近视预防和控制。（更新时间：2021/7/28）

（本译文仅供学术交流，实际内容请以英文原文为准。）

doi: 10.21037/aes.2019.01.01
Cite this article as: Kondylis G, Klavdianou O, Palioura S. Multifocal and extended depth of focus intraocular lenses. Ann Eye Sci 2019;4:5.

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