【摘要】许多白内障术后患者可以获得比实际预期要好的近视力，其中原因在于人工晶状体眼伪调节的存在。人工晶状体眼伪调节的测量方法主要包括：推进法、离焦法、动态检影法、红外线可视验光仪、视觉诱发电位法及利用A型超声或超声生物显微镜测量调节前后前房深度的变化间接测定调节幅度。人工晶状体眼伪调节的影响因素主要包括景深、人工晶状体位移、近视散光、像差、角膜的多焦性等。
【关键词】 白内障；人工晶状体；伪调节
Advanced research on pseudophakic accommodation of eyes with artificial lens
XianWei Wu, Wei He
Department of Ophthalmology, Central Hospital of Benxi City, Benxi 117000, Liaoning Province, China;He Eye Hospital, Dalian 110034, Liaoning Province, China
Abstract
With the increase of population and the coming of aging, more and more patients suffer from cataract and need to be treated by surgical operation. Meanwhile, as the development of society, for a better life, patients are being desirous not only to see clearly, but also to see comfortably. So, they paid more attention on artificial lens accommodation function after cataract operation. It was found that visual acuity of young patients was better than that of elders after cataract operation and many researchers had made much investigation before. We made a review on the research history, measurement methods and influence factors of artificial lens accommodation.
KEYWORDS: artificial lens; pseudophakic accommodation; cataract
0引言
随着社会人口的增多及老龄化的来临，受到白内障困扰并想要求手术治疗的患者越来越多。同时，随着社会的进步，人们对生活质量的要求也越来越高。人们不仅想要看得清楚，还要看得舒服，这就使得白内障术后人工晶状体眼的调节问题变得越来越受人关注。人们发现白内障术后，许多患者的近视力比实际预期要好很多，这一点在年轻患者身上表现得更加明显。因此，许多学者对这一问题进行了深入的研究。现先将有关人工晶状体眼调节研究的历史、测量方法和影响因素做一综述。
1人工晶状体眼伪调节
1.1人工晶状体眼调节研究历史 根据经典的Helmhiltz理论，调节是由睫状肌、晶状体悬韧带及自然的具有弹性的晶状体协同完成。因此，从此意义上讲，白内障摘除术后无晶状体眼或人工晶状体眼就无调节可言。然而，不少临床工作者发现无晶状体眼在仅佩戴远用矫正镜片时仍具有较好的近用视力，这一现象在1918年首先被Zentamayer报道，当时称之为表观调节(apparent accommodation)。1950年Bettaman等[1]对此现象做了更深入的研究，他认为无晶状体眼的这种类似调节作用是由于角膜像差、瞳孔景深及矫正镜片的放大作用等综合作用的结果。伴随眼科手术的进展和人工晶状体植入术的广泛开展，人们发现人工晶状体植入术后患者在远矫正情况下亦具有一定视近功能，1979年Sugitani等[2]观察并测定了这种类似调节作用，并命名为伪调节(pseudophakic accommodation)。随后越来越多的学者证实了这种调节力的存在，Yamamoto和AdachiUsamit[3]首次用视觉诱发电位(visually evoked potentials,VEP)这种客观方法测定出这种调节力约为+2.60D。以上这些现象无疑对经典的调节理论提出了挑战和置疑，而在当时确实又无法解释，因此也曾引起当时学者激烈的争论。时至今日，人工晶状体眼存在类似调节的现象已是勿庸置疑，但具体这种伪调节现象的性质和产生的机制仍未有完善的解释。但随着人们对调节理论研究的深入，加上测量技术的不断革新，人们已有了越来越多新的发现。
1.2测量方法 自人们发现伪调节现象存在以来，就曾尝试着用各种不同的方法对它进行定量测量，其中有主观方法也有客观方法，归纳起来大致有以下六种：(1)推进法(Pushup)：患者在远矫基础上佩戴一定度数的近附加(一般+2.0D左右)，然后测定其能看清近距视标的最小距离；(2)离焦法(Defocus)或称负镜片法(Minus lens)：在患者远矫基础上加负镜片直至远距视标模糊，或在近矫基础上加负镜片直至近距视标模糊；(3)动态检影法(Dynamic streak retinoscopy)：利用视网膜检影镜检测患者看远及看近的屈光状态；(4)红外线可视验光仪(Infrared videorefractometry)：可直接测量患者看远看近的屈光状态；(5)视觉诱发电位法(VEP)：患者戴近矫眼镜注视50cm显示屏，然后在眼前逐渐加负镜片，直到检测到电位反应中的P100相对幅度为零；(6)利用A型超声或超声生物显微镜测量调节前后前房深度的变化间接测定调节幅度。这六种方法的检测原理各不相同，其测量值也有一定差异。一般来讲，由于推进法中视标的近距离放大作用使视网膜成像变大，同时诱发近反射，瞳孔缩小，景深增加，再加上近感知性调节等，故测量值一般比离焦法偏大。在其他三种客观测量方法中，视觉诱发电位技术进一步排除了主观的影响，且其界定的模糊范围阈更广，所以得到测量值更大。有人认为比推进法测量结果高出+2.50D[4]。
另外，这六种方法所采用的诱发调节产生的手段也可以不同。按照这点又可以归为两类：一类为动态法(dynamic conditions)，就是用一个连续的不断加大的近距视标刺激来诱发调节产生，其调节是一个动态变化的过程，但我们只要其始末值，如前述视标推进法和负镜片离焦法均属此类；另一种为静态法(static conditions)，就是利用药物(如2%pilocarpine)来诱发最大调节反应，如利用A型超声或超声生物显微镜测量调节前后前房深度的变化就需要利用药物，动态检影和红外线可视验光仪法亦可用药物协助。一般来讲，静态法测量出的调节幅度应该比动态法偏大。因为利用药物达到的调节或放松状态是单纯靠视标刺激达不到的。但是由于现今测量调节幅度的方法各异，手术患者年龄、术式及晶体类型亦无详细划分，故未能尽显区别。关于测量伪调节幅度时的注视视标，国内外学者也有不同的选择，可以选用Snellen视标、Jaeger视标、Landolt视标和Slataper视标。一般认为，测量时让病人注视其最佳视力的上一行为宜。已有学者指出[5]，恰当的选择视标大小及类型，对测量结果的精确性及同类相关资料的比较至关重要，但最终标准的确定尚有待商榷。
1.3人工晶状体眼伪调节的影响因素 近一个世纪来，随着人们对调节理论的不断完善及各项生物测量技术的改进，人们对伪调节产生机制的了解也渐渐深入。其实，人工晶状体眼的调节与伪调节是两个不同的概念[6]。前者定义为“由于睫状肌的收缩和悬韧带/晶状体囊袋/人工晶状体之间的相互作用造成的人工晶状体眼屈光状态的动态改变，从而可以视近。而后者为“人工晶状体眼不依赖睫状肌作用的静态光学特性，其有助于非近矫正状态下近视力的提高。”由此可以看出，现阶段国内一些文献报道在名词运用上还存在些混乱。本文讨论的是人工晶状体眼患者在生活中表现出来的视近功能，是各种因素累加的效应，也就是说是以上两种名词定义的总和，但为顾及国内读者习惯，本文继续沿用“伪调节”或“表观调节”的说法。现在，就目前国内外的研究，将其可能的产生机制分述如下。
1.3.1景深 景深是一个物理光学名词，应用于光学成像系统，是指对应于像空间清晰成像范围的物空间范围。按照严格标准来说，当眼睛调节力一定时，只有特定距离的空间物体才可以清晰成像于视网膜感光细胞层，如果保持调节力不变，把物体移近或移远，眼睛均不能看清。然而，事实上，人眼可以在调节力恒定的情况下可以同时看清一定空间深度的物体，这种能同时被眼看清楚的空间深度，就是“景深”。其中远于注视物的部分称为“前景深”，近于注视物的部分称为“后景深”。当视网膜可辨别的最小模糊斑直径一定时，景深的大小与眼睛的屈光度、瞳孔直径成反比，与注视物体距离成正比。其相互关系如下式：Z’1=2αβ(d1d)/d1；Z’2=2αβ(dd2)/d2。Z’1、Z’2分别为前景深和后景深平面物体在视网膜成像的模糊斑直径，2α为瞳孔直径，β为成像放大率，d1、d2分别为前后景深平面到入射光瞳的距离，d为注视平面到入射光瞳的距离[7]。景深的大小若以屈光度(D)来计算，其前后景深的屈光度改变是相等的，它们的关系可由上面公式推得为：D1=D2=0.287/Φ其中D1、D2分别为前后景深的屈光度改变，Φ是瞳孔直径。由此公式可以看出，若以屈光度为单位，人眼的前后景深只与瞳孔直径大小有关。联系到我们讨论的人工晶状体眼的伪调节现象，也就是说，瞳孔直径的大小是与伪调节密切相关的。而由人眼视近时产生的近反射导致的瞳孔缩小现象无疑增强了这一效果。其实，早在上个世纪六十年代，人们就开始注意到瞳孔大小与伪调节的关系，随后Loewenfild等[810]又做了相关研究，进一步证实了瞳孔大小及改变对伪调节的影响，但到目前为止，其参与伪调节的贡献仍未有一定量。如果按照上面公式，结合国内外已有的研究数据，估计其值约为+0.20～+0.30D左右。
1.3.2人工晶状体移位 根据Helmhiltz调节理论，人眼视近时，睫状肌收缩，引起晶状体悬韧带放松，自然晶状体由于自身弹性，使前曲率增大，厚度增加，节点前移，同时前房深度变浅，从而引起调节。而关于人工晶状体眼看远看近前房深度有没有变化，一直是中外学者争论的焦点。其中，以Assia等[11]为代表的学者认为人工晶状体不可能在囊内前后移位，他认为手术植入人工晶状体后会使囊袋直径变大，大于睫状体环的直径，会引起晶状体悬韧带的永久性放松,这就从根本上丧失了调节的动力。他甚至还进一步从力学角度分析，得出根据力的传递应使人工晶状体后徙的结论。支持他这一观点的多是较早期的研究数据，故不能排除是由于仪器设备的精密度和操作误差所致的阴性结果。而且，Assia的解剖参数测量均在尸体眼上完成，与活体的相关性还需考证。现阶段，越来越多的研究却开始支持相反的观点，认为囊袋的弹性可以推挤人工晶状体前移，前房变浅，从而产生类调节现象。Hardman等[12]利用睫状肌麻痹药物检测到麻痹后前房深度增加，并测量出其最大改变值为2.50mm；Rana等[13]测量的结果为0.37mm；国内王海林等[14]利用药物测量的前房移动量为0.40mm。从结果来看，各家数据相差较大，分析其原因可能与被测对象年龄、术式、及植入晶状体种类和材料不同有关。199809，Fukasaku和Marron在法国尼斯城的16届欧洲白内障屈光手术会议上展示了一段拍摄于灵长类动物活体的人工晶状体前移的录像，直接而有力的证实了晶状体移动的存在。关于人工晶状体在囊袋里前移的动力，也有多种解释。一种是大家比较熟悉的囊袋弹性学说：人眼视近时，悬韧带放松，晶状体囊袋由于自身弹性回缩，推挤囊袋内的人工晶状体向前移动。这种解释现在已经被广大学者所接受。另外，又有人提出，调节发生时睫状肌主体部收缩，可压迫周边部玻璃体，造成一时性前后房压力差，这种压力差也是晶状体前移的重要动力[15]。而且此压力差已被后来的学者在灵长类动物活体上直接检测到[16]。故目前虽然现在还不能确定到底那种机制起主要作用，但我们可以认为至少有这两种机制在共同参与。
1.3.3近视散光 发现人工晶状体眼预留一定的近视，并不影响其视远功能，却能明显改善其视近功能。其实，这种屈光不正也是通过景深起作用，近视者是利用其前景深，国内有人研究认为人工晶状体眼术后预留轻度近视(1.00D)可达到最佳中心视觉效率和实用调节范围[17]。而关于散光，人们观察更早，Sturm(1845)[18]试图用角膜散光来解释眼调节的全过程，虽后来证明是错误的，但却成了解释无晶状体眼及人工晶状体眼伪调节产生机制的重要理论依据。众所周知，散光眼由于两条主要经线的屈光力不同，会在眼底视网膜形成两条焦线，当物体在注视焦点前后移动时，物像亦在两条焦线间相应移动，这在一定程度上起到了伪调节的作用，有人称之为静态调节(static accommodation)。
1.3.4像差 人眼是一种光学器官，但很早人们就发现它并非是一种完美的成像系统，自从将像差理论引入到评价眼睛的成像质量以来，人眼最佳视力达不到20/10这一理论极限值的原因得到了较合理的解释。现今，人们又开始尝试从像差的角度寻求人工晶状体眼伪调节的可能解释[1921]。已有研究报道，角膜的慧样像差(comalike aberration)与伪调节幅度密切相关，而其中基于X轴的“三角散光”(triangular astigmatism)表现出最高的相关性[22]。其正值代表下方角膜屈光力较大的一种垂直方向非对称的屈光状态。该研究者还发现，角膜球差与伪调节幅度无相关，这似乎暗示中心—周边对称的角膜屈光状态并不能增加患者的伪调节。另外，根据已有的研究表明：随着年龄的增大，角膜慧样像差随之增加，而球差变化并不显著[23,24]，此机制可能也参与对抗随年龄增加或白内障术后调节力的下降。
1.3.5角膜的多焦性(corneal multifocality) 这个是最近几年有学者提出的一个名词，暂时将其翻译为“角膜多焦性”。其实它是从另一个侧面反映角膜的形态，与角膜像差有相似之处。我们一般取瞳孔区角膜屈光力最大值和最小值的差来表示。它最早用来评价角膜屈光手术后(如RK，PRK等)角膜的形态，并用来解释术后与年龄不相符的视近功能[2527]。后来又有学者发现白内障术后人工晶状体眼的伪调节幅度亦和其有明显正相关[28]。已有的研究表明，角膜多焦性有助于增进高对比度视力，而对低对比度视力和对比敏感度无明显影响[18,2224]。但同时，角膜的多焦性也有一些负面作用，如可引起单眼复视、主觉眩光和光晕等。因此，角膜多焦性究竟是好是坏以及手术方法改进对它的影响尚有待于进一步的研究和长期观察。
1.3.6其它可能因素 除以上几点影响人工晶状体眼伪调节的因素外，还有一些其他因素也可能参与伪调节的发生，如：人工晶状体位置的倾斜、前表面曲率的改变等[29,30]，但到目前尚未有直接研究数据相支持。现有这些因素的影响还不能完全解释实际测量到的伪调节幅度值，因此有理由推测，在这些影响因素之间或许存在某种协同的相互作用，也或许还有另外的影响因素未被发现，这一切都有待于研究者们进一步的观察和研究。
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