人工晶体与视网膜光损伤

1、人工晶体与视网膜光损伤     【关键词】  人工晶体；视网膜；光损伤,关键词 人工晶体；视网膜；光损伤人工晶体飞速发展的这许多年来，对其的研究一直集中在材料、光学面和攀的设计方面，以解决生物相容性、屈光性、炎症反应、后囊膜混蚀、可折叠性、可调节性等问题，使术后并发症减到最少，尽早恢复最佳视力。但我们似乎忽略了人工晶体可能存在的对视网膜的远期潜在性影响。1正常人眼对视网膜的保护功能在正常的人眼，对入射光线天然设有层层滤过保护层，一般凡波长大于295 nm的辐射均可通过角膜，400 nm以下的紫外光基本为晶状体所滤过，400 nm700 nm的可

2、见光则入射到视网膜，其中黄斑区色素吸收400 nm500 nm的蓝光能量。随着年龄增长，尤其50岁以后的非白内障晶状体逐渐变黄，在总体透光率下降的基础上也加强了对蓝光的滤过能力，增强了其对视网膜的保护功能。但大量的临床、基础和流行病学研究表明，可见光的长期射(尤其可见光中的短波段)，能诱发自由基的产生，脂质过氧化物的形成，从而与包括老年变性疾病在内的多种眼疾有关。2人工晶体在视网膜光损伤中的缺陷大多数眼科医生都认为，在摘除白内障晶体后植入一枚很清晰的人工晶体是必要的。然而，我们在临床上常见到，虽然视力、色觉、对比敏感度都正常，患者术后仍主诉“看到的颜色很亮”，“所有的东西都有点显蓝”，甚至有时

3、“白得耀眼”等异常的视觉，尤其单眼手术者。更重要的是，透过人工晶体的光线可能对视网膜产生光化学损伤，造成不可逆性的黄斑病变和视功能损害。自20世纪70年代有动物实验证实视网膜的光损伤机制后，我们便知紫外线是主要的有害入射光，可引起红视或紫视现象及黄斑囊样水肿等黄斑损伤，又由于它对视觉成像并无贡献，我们致力于在人工晶体的材料中加入吸收紫外线的成分，使其滤波长在400 nm以下的全部紫外光部分。80年代起，UV滤过成为人工晶体生产的标准工艺。用于制作人工晶体的医用标准的硅凝胶、水凝胶、可折叠丙烯酸脂对400 nm800 nm范围内的光线都有大于95的通透能力。一些弹性体在无添加剂时能够去掉有害的紫

4、外线。但现在的人工晶体没有一种拥有此特性16。其实早在1978年，Martin Mainster在早期倡导紫外线阻断型人工晶体的同时还提出了近紫外线也有损伤效应。1987年，John Marshall重点研究后定义了所谓“视网膜危险带”，主要指波长在290 nm340 nm的紫外线及波长在400 nm500 nm的蓝光线部分的辐射可对视网膜造成很明显的损害，波长越短伤害越重，其中近紫外/蓝光的破坏力虽只有UV的1/6，仍须引起足够重视4，6，8，14。3蓝光对视网膜的损伤为了寻求蓝光对视网膜损伤的确凿证据，探索其光化学损伤的机制，近些年来各国学者进行了多方研究，达成了一定的共识。视网膜光损伤实

5、验室模型的基础研究已有相当进展。有人15初步总结出，估计因为使色素吸收光子能量大的短波光，实验中就显示441 nm的蓝光这一破坏力就最强，以后可继发色素上皮受损；型光损伤则是指短期高强度辐射对色素上皮的破坏。在动物模型和细胞培养的研究中，我们又发现蓝光诱导产生的视网膜色素上皮的破坏，其实可能是遵循了凋亡的途径，同时有自由基损伤的参与。根据美国最近一项利用成人RPE细胞系体外光照模型的研究结果，2我们推测，健康的RPE细胞一旦聚集了相当浓度的脂褐素荧光基因A2E，后者吸收蓝光并被较强和较久的蓝光照射激活，产生活性氧簇，介导脂质过氧化并破坏生物膜，最终使RPE细胞凋亡，另一方面，色素上皮内不断产生

6、的代谢废物脂褐素也会大量堆积于Bruch's层下，这些就可能与我们在临床所上见到的色素上皮斑驳样萎缩、玻璃膜疣、自发荧光等老年性黄斑病变的征象相符合1。1989年，Sven Nilsson采用模拟日光光谱的氙射免PMMA晶体眼，发现经传统UV滤过人工晶体的遮盖眼ERG变化显著，而同时经蓝光滤过的眼ERG则变化甚微，证实了蓝光辐射对视网膜色素上皮层、神经上皮层的损害作用及蓝光吸收物质的保护作用。4人工晶体与老年型黄斑变性在理论上看，白内障摘除后，不安装人工晶体或植入常规的UV滤过型晶体，使过量的近紫外和蓝光长期作用于视网膜，应该会影响老年型黄斑病变的发生和转归的。但临床上，两者之间的必然

7、联系尚存有争议，因为老年型白内障和老年型黄斑变性有较多共同的危险因素，易产生统计上的偏倚和假阳性结果。十余年来诸多大样本的队列研究和流行病学调查3，911，13，有的发现白内障术后AMD的发病率增加，有的在校正了高危因素之后未发现显著因果关系，多数研究还是肯定了无晶体或人工晶体眼术后黄斑病变加速恶化，如一项综合Beaver Dam(Wisconsin)和Blue Moutains(Australia)两个研究小组5 a的结果，一项综合三地一万余人的调查结果，以及Beaver Dam小组一项10 a的随访结果，均提示术后一定时间晚期AMD明显增多了。一些小规模的病例对照研究就更明确地显示了常规人

8、工晶体眼术后黄斑病变发展的风险增加，如Pollack的系列研究中，对双眼早期AMD的患者，单眼植入常规晶体，未手术眼作为对照，术后1 a 191的术眼发展为湿性AMD，未术眼仅43，前者甚至达到自然病程3 a5 a的发病率。5AcrySofNatural在防止光损伤中的作用研究早期曾有把黄色基团加入PMMA晶体的尝试，种种原因而被搁浅，直到1996年的AAO会议上，Kiyake才又提出蓝光滤过型人工晶体的理念。Acrys of Natural是在标准的单片式AcrySof晶体中以共价键结合的004具蓝光吸收性能的淡黄载色基团。把两种人工晶体与50岁人体天然非白内障晶体经行光透过率的比较发现：传

9、统人工晶体仅阻断紫外光，波长400 nm以上光线基本完全通透；Acry Sof Natural在滤过UV的同时对400 nm450 nm的近紫外/蓝光线透过率不足50，非常接近甚至更低于天然晶状体，比标准的UV人工晶体多滤过61的蓝光；对500 nm以下的光线，Acry Sof Natural透光率接近或稍大于天然晶状体，以后并逐步增加到70%80水平。这一新的人工晶体材料已通过FDA制定的肌肉内植入、加速老化、Nd：YAG等项目的测试；在一系列的临床试验中也表明植入Acrys of Natural较植入传统单片式人工晶体的眼，在视力、对比敏感度、色觉和主观视觉上差异均无显著性；由于保持了一片

10、式的Acry Sof生物力学、生物质材及设计优势，在操作技术和并发症方面均无不同；由于其视网膜保护潜能，虽不能逆转或阻止老年化病程发展，但至少阻断了加速病情恶化的一高危因素，有长期的利益，可见其效益性和安全性更胜一筹。已于2003年6月获得FDA的认可批准5，12。年轻、年幼患者及已有轻中度黄斑病变或高危因素的患者，无疑是这一新型人工晶体的良好适应证。由于人们对生活质量的要求，行白内障手术的患者将有所年轻化，且人口继续老龄化，意味着将有更多人更长期地保持人工晶体眼状态，另一方面大气变薄、日照增强、生活生产中应用光源的改变等因素的影响使进入人眼的蓝光也有增加，只要其远期疗效进一步得到临床验证，我

11、们应可以使其成为一种常规工艺运用于各型人工晶体中去。参考文献：1Miyake K,lchihashi S,Shibuya Y,et al.Miyaka S,Terasaki H.Blood retinal barrier and autofluorescence of the posterior retina in longstanding pseudophakiaJ.J Cataract Refract Surg，1999，25:891897.2Sparrow JR,Nakanishi K,Parish CA.The lipofuscin fluorophore A2E modiates b

12、lue light induced damage to retinal pigmented epithelial cellsJ.Invest Ophthalmol Vis Sci.2004，41:19811989.3Sackerr CS,Shenning S.The agerelated eye disease study:The results of the clinical trialJ.Insight，2002，27:57.4Ham WT Jr,Mrller Ha,Sliney. DH. Retinal sensitivity to damage fromshort wavelength

13、 lightJ.Nature，1976，260:153155.5Nilsson SE,Textorius O,Andersson BE,et al.Clear PMMA versus yellow intraocular lens materialJ.Prog Clin Biol Res.1989，314:539553.6Taylor HR,West S,Munoz B, et al.The longterm effects of visible light on the eyeJ.Srch Ophthalmol，1992，110:99104.7Niwa K,Yoshino Y,Okuyama

14、 F,Tokoro T.Effects of tinted intraocular lens on contrast sensitivityJ.Ophthalmic Physiol Opt，1996，16(4):297302.8Ham,WT.Sensitivity of the retina to radiation damage as a function of wavelengthJ.Photochem Photobiol，1979，29:732802.9Pollack A,Marcovich A,Bukelman A, et al.Agerelated maculardegenerati

15、on after extracapsular cataract extraction with IOLsJ.Ophthalmology.1996，103:15461554.10Pollack A,Bukelman A,Zalish M,et al.The course of agerelated macular degeneration following bilateral cataract surgeryJ.Opthalmic Surg Lasers，1998，29(4):286734.11Klein R,Klein Be,et al.The association of cataract

16、 and cataract surgery with the longterm incidence of agerelated maculopathy:the Beaver Dam eye studyJ.Arch Ophthalmol，2002，120:15511558.12janet R.Sparrow PhD,Ashley S.Miller,Jilin Zhou MD Blue lightabsorbing intraocular lens and retinal pigment epithelium protection in vitro J Cataract Refract Surg，2004，30:873878.13Ellen E.Freeman MSc,Beatriz Munoz MSc,Sheila K,West PhD,James M.Tielsch PhD,Oliver D.Schein MD,MPH Is there an association between cataract surgery and agere