光致变色蓝光滤过型人工晶状体对人眼色觉的影响

孙康 毕伍牧 杜云 苏颍丹 钟志伟

光致变色蓝光滤过型人工晶状体对人眼色觉的影响

孙康 毕伍牧 杜云 苏颍丹 钟志伟

光致变色；蓝光滤过；色觉；人工晶状体

目的通过白内障术后双眼分别植入光致变色型人工晶状体(intraocular lens,IOL)Matrix400与蓝光滤过型黄色IOL(SN60AT)，对比研究两种IOL在不同光照条件下对人眼色觉的影响。方法自身双眼对照临床研究。收集2010年10月至2012年1月在我院确诊为双眼年龄相关性白内障并行白内障超声乳化摘出联合IOL植入术的患者25例，右眼白内障超声乳化摘出术后植入光致变色型IOL，左眼植入黄色IOL。术后3个月检查裸眼视力、最佳矫正视力及黄斑中央区视网膜厚度，采用Farnsworth-Munsell 100 Hue色棋排列法在三种不同的色觉检查环境下检查单眼色觉功能，并对主观视觉感受进行问卷调查。结果术后3个月双眼裸眼视力、最佳矫正视力以及黄斑中央区视网膜厚度差异均无统计学意义(均为P>0.05)。明环境+紫外线环境及无紫外线明环境(400 Lux)下，左右眼总错误平方根及各色棋盒错误平方根差异均无统计学意义(均为P>0.05)。中间视觉环境(30 Lux)下，左右眼第三色棋盒Box3(含蓝色)错误平方根差异有统计学意义(P=0.009)，表现为植入 Matix400 IOL眼具有更低的错误分数；双眼总错误平方根及余色棋盒的错误平方根差异均无统计学意义(均为P>0.05)。25例患者中6例表示在平日晴朗天气外出时需要配戴太阳镜，但阳光刺激引起的左右眼不适程度没有明显差别；3例患者在明亮室内环境能感觉到左眼视野稍偏黄色，但无因此而感觉不适。结论在有紫外线的明环境下和无紫外线明环境下植入光致变色型IOL眼和植入蓝光滤过型黄色IOL眼具有相同的辨色能力；在较暗的中间环境下光致变色型IOL眼显示出更佳的辨别蓝色功能；在日常生活中植入光致变色型IOL眼可能具有更少的“黄视”干扰。

[眼科新进展，2014，34(1)：61-64]

已有研究表明，可见光中的蓝光部分具有视网膜光毒性，且随着波长的减少而增加，并认为环境光暴露可能与年龄相关性黄斑变性(age-raelated macular degeneration,AMD)有关系[1]。白内障手术由于去除了具有保护作用的自身晶状体，若植入单纯紫外线阻断型人工晶状体(intraocular lens,IOL)，将导致大量可见光中短波段部分的紫光(400～440 nm)和蓝光(440～500 nm)到达视网膜。为了减少白内障术后光对视网膜的损伤，20世纪80年代出现了单纯紫外线阻断型IOL，90年代出现了紫外线+蓝光滤过型IOL[2]。然而，由于蓝光滤过型IOL滤过部分蓝光，改变了进入人眼的光谱分布，许多人开始担心具有蓝光滤过特性的IOL会对人的视觉(尤其是暗环境下视觉)和色觉功能产生影响。自蓝光滤过型IOL开始在临床应用，它所带来的有利和不利方面一直存在着争议，可能有利的方面主要有保护视网膜、减少光损伤，预防AMD的发生与发展，改善人眼视觉对比敏感度，减少在明环境和中间视觉环境下的眩光；可能存在不利的一面主要是影响辨色能力，降低了暗环境下的敏感度，对患者的睡眠和昼夜节律产生影响等。

考虑到蓝光可能对人的暗环境视觉和色觉有重要作用，Medennium公司开发了光致变色型IOL(Matrix400 Aurium AcrylicTM)，光致变色型IOL是在原有材料中添加了一种特殊的光致变色材料，当其暴露在含紫外线的环境中时，IOL的光学区由无色透明变为黄色透明，此时其具有同黄色IOL相似的紫外线和短波段光(蓝光)吸收特征，在缺少紫外线的环境下只具有单纯紫外线滤过型IOL的特征。它设计的初衷是提供在明环境下的蓝光滤过作用，同时又保留了在暗环境中对视觉功能很重要的蓝光，其安全性和有效性仍待更多临床应用后进一步证实。

本研究应用自身双眼对照法，通过双眼分别植入光致变色型IOL(Matrix400)和蓝光滤过型黄色IOL(Acrysof SN60AT)进行对比研究，采用Farnsworth-Munsell 100色棋检查法，研究光致变色型IOL在不同照度环境下对人眼色觉功能的影响以及两者间的视觉效果差异。

1 资料与方法

1.1一般资料收集2010年10月至2012年1月在我院确诊为双眼年龄相关性白内障并行白内障超声乳化摘出联合IOL植入术的患者25例，男11例，女14例，年龄52～74(62.0±7.0)岁。规定右眼白内障超声乳化摘出后植入光致变色型IOL(Matix 400)，左眼植入黄色IOL(SN60AT)。纳入标准：年龄50～80岁，双眼年龄相关性白内障患者，除白内障外无其他明显眼部疾病，角膜散光≤2.00 D，眼轴22～26 mm，无明显术中并发症，无先天或获得性色觉异常，无色觉异常家族史，无影响该研究的全身性疾病(如糖尿病、精神病等)，无长期服用可能影响该研究的药物史，患者愿意并能够坚持随访，有临床试验所需的理解能力，并签署知情同意书。术后3个月单眼最佳矫正远视力≥4.7，双眼黄斑区无明显异常。

1.2手术方法所有患者均签署手术同意书及知情同意书，手术由同一位资深白内障超声乳化医师完成。患者行常规白内障超声乳化吸出联合IOL植入术。表面麻醉下行颞侧2.8 mm透明角膜切口(必要时增加1.5 mm辅助侧切口)，前房注入黏弹剂；连续环形撕囊，超声乳化吸出晶状体核，吸除皮质，抛光后囊膜；注入黏弹剂，囊袋内植入IOL，吸除黏弹剂，水密角膜切口；记录术中出现的手术并发症：后囊膜完整性、悬韧带的异常状况及有可能导致晶状体位置异常的因素等。术后局部给予妥布霉素地塞米松眼液滴眼，每天4次，双氯芬酸钠眼液滴眼，每天4次，共用3周。在第一眼术后1周内行第二眼手术，按试验设计要求右眼白内障超声乳化摘出后植入光致变色型IOL(Matix 400)，左眼植入黄色IOL(SN60AT)。

1.3观察指标术后1 d、1周常规检查远视力、屈光状态、矫正视力、眼压、眼底，术后3个月检查裸眼远视力、最佳矫正远视力(采用最小分辨角的对数表达，LogMAR)，应用光学相干断层扫描(optical coherence tomography，OCT)了解视网膜尤其是黄斑区结构功能状况，排除黄斑中心视网膜结构异常者或是左右眼差异明显者。

1.3.1色觉功能检查方法对符合条件的研究对象应用Farnsworth-Munsell 100 hue色棋排列法，在三种不同的色觉检查环境下检查单眼色觉功能：(1)明环境+紫外线环境：由Judge II标准多光源灯箱系统提供DK65(色温为6500 K，模拟平均北方天空日光)光源+紫外线模式；(2)明环境(无紫外线)：明亮室内环境，光照度400 Lux；(3)中间视觉环境：无人工照明的较暗室内环境，光照度30 Lux。检查方法：首先给予规范的主觉验光，检查前详细讲解检查步骤，检查时患者配戴最佳远矫正镜片加+2.00 D近附加，并遮盖未检眼，检查距离为50 cm，比色圆环面与视线成60°角，将每个色棋盒中可活动的色棋在棋盒外打乱顺序，然后由患者参照棋盒两端固定的色棋将已打乱顺序的色棋按颜色渐变顺序排入棋盒，每一个色棋盒排列的时间鼓励在2 min内完成，允许调整。首先在中间视觉环境下检查，并在检查前暗适应30 min；然后在明亮室内环境(无紫外线)下检查，检查前明适应10 min；最后在明环境+紫外线环境下检查，每个患者均在连续的时间内做完，并只给一次排列机会。将色棋排列顺序的结果输入FM100计分软件进行分析，分析指标包括总错误分数、总错误平方根、各个色棋盒错误平方根。

1.3.2视觉质量问卷调查方法双眼术后3个月对每位研究对象进行视觉质量问卷调查，问卷内容：(1)在日常生活中是否感觉左右眼视物有差别；(2)看彩色画或彩色电视等有色彩的东西是否感觉双眼有不同；(3)在光线较暗的地方是否感觉双眼视物有差别；(4)如果上述三个问题回答的是“有”，尽力描述双眼的不同；(5)在平日晴朗天气外出是否需要配戴太阳镜；(6)在视物明亮方面，左右眼是否感觉有差别。

1.4统计学方法采用SPSS 17.0统计学软件进行统计分析，对左右眼术后视力比较、色棋错误分数平方根比较采用配对t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1术后视力、黄斑中央区视网膜厚度检查结果所有研究对象左右眼均具有较好的裸眼视力(uncorrected visual acuity,UCVA)、最佳矫正视力(best corrected visual acuity,BCVA)。术后3个月左右眼UCVA、BCVA、黄斑中央区视网膜厚度及植入的IOL度数差异均无统计学意义(均为P>0.05，见表1)。

表1 双眼白内障术后3个月的相关指标比较Table 1 Comparison of related indexes in each eye at 3 months after surgery

2.2术后左右眼在不同光照条件下的色觉功能检查结果

2.2.1明环境+紫外线环境明环境+紫外线环境下，左右眼总错误平方根及各色棋盒错误平方根差异均无统计学意义(均为P>0.05，见表2)。

表2 明环境+紫外线环境下各色棋盒错误平方根Table 2 Error square roots of every hue box under photopic conditions with ultraviolet

2.2.2无紫外线明环境无紫外线明环境(400 Lux)下，左右眼总错误平方根及各色棋盒错误平方根差异均无统计学意义(均为P>0.05，见表3)。

2.2.3中间视觉环境中间照明环境(30 Lux)下，左右眼第三色棋盒Box3(含蓝色)错误平方根差异有统计学意义(P=0.009)，表现为植入 Matix400 IOL眼具有更低的错误分数；双眼总错误平方根及余色棋盒的错误平方根差异均无统计学意义(均为P>0.05，见表4)。

2.3问卷调查结果所有患者表示在看彩色画或彩色电视等有色彩的东西时及较暗环境中未感觉双眼有不同；6例患者表示在平日晴朗天气外出时需要配戴太阳镜，但双眼因阳光刺激引起的不适程度没有明显差别；3例患者在明亮室内环境能感觉到左眼视野稍偏黄色，但无因此而感觉不适。

表3 无紫外线明环境下各色棋盒错误平方根Table 3 Error square roots of every hue box under photopic conditions (400 Lux) without ultraviolet

表4 中间视觉环境下各色棋盒错误平方根Table 4 Error square roots of every hue box under mesopic conditions (30 Lux)

3 讨论

色觉是不同波长的光线作用于视网膜不同视锥细胞进而在人脑引起的色彩感觉，是复杂的神经生理过程。理论上，IOL滤过蓝光将对色觉产生影响，可能影响对蓝色的辨别能力[3]。蓝光滤过型IOL应用于临床后，许多研究者针对其在色觉方面的影响与普通单纯紫外线滤过型IOL进行了对比研究。多数研究结果支持两者间的色觉差异无统计学意义[4-10]。在Mester等[3]的一项研究中，研究者利用FM100色棋检查分析发现两者之间总错误分数差异无统计学意义，但单独比较第三色棋盒(Box3含蓝色)时发现两者之间有差别。最近也有临床研究发现在明环境下两者辨色能力相当，但暗环境下对蓝色、蓝绿色分辨时，蓝光滤过型IOL错误更多[11-13]。近年来Medennium公司开发了光致变色型IOL(Matrix400 Aurium AcrylicTM)，2006年Werner等[14]首先在体外和动物实验证实了光致变色型IOL Matrix400的稳定性及良好的生物相容性，证实Matrix400体外及生物体内的紫外线致变色性和色变的可逆性：在有紫外线条件下IOL光学区变成黄色透明，撤离紫外线照射30 s后IOL光学区恢复原来的无色透明状态，并证实这种变色特性的稳定性(观察6个月)。本研究首次通过自身双眼对照、双盲研究方法对光致变色型IOL(Matrix 400)和蓝光滤过型黄色IOL(Acrysof SN60AT)进行了对比研究，研究了两者在不同光照条件下的色觉和视觉质量方面的差异。研究中采用了单眼最佳矫正远视力﹥4.7的严格纳入标准，而且用OCT对黄斑区视网膜结构进行评价，排除黄斑区病变，通过这些措施来减少对试验指标可能产生影响的混淆因素。

本研究结果发现，在三种光照条件下光致变色型IOL的各色棋盒错误平方根均不同程度低于蓝光滤过型黄色IOL，但统计学处理后，只有中间视觉环境(30 Lux)下第三色棋盒Box3(含蓝色)两者之间差异有统计学意义，其余光照条件下各色棋盒错误平方根及总错误平方根差异均无统计学意义，结果表明光致变色型IOL在较暗环境中对人眼蓝色辨别功能影响比蓝光滤过型黄色IOL小，这与Wang等[12]的研究结果类似。Wang等[12]研究发现光致变色蓝光滤过型IOL(Matrix400)较普通蓝光滤过型黄色IOL[AF-1(UY)]以及普通紫外线阻断型IOL[MC611MI IOL(HumanOptics AG)]在低光照条件下具有更佳的色觉。

本研究应用的色觉检查方法是Farnsworth-Munsell 100 hue色棋排列法及其错误分析软件(FM100 Hue test Scoring software v3.0)，它提供了色觉的量化测量，也是医学色觉研究中常用的方法，但FM100色棋检查需要较长时间，尤其本研究中，患者需要双眼分别检查，完成检查总共需要63～72 min，长时间的检查有可能影响检查者的细心程度，进而影响检查结果的准确性。本研究起初设计时增加了更暗环境下(5 Lux)的色觉检查，但在实际检查过程中发现如此暗的条件下患者辨色明显困难，部分患者甚至拒绝继续接受检查，所以本研究数据中未对该暗环境下色觉检查结果进行分析。

本研究对患者术后的主观视觉效果进行了问卷调查，问卷调查内容涵盖了患者在明环境(户外)、户内明环境下以及暗环境下的视觉感受以及色觉感受。25例患者中有3例在明亮室内环境中能够感受到左眼(SN60AT)视野较右眼(Matrix400)视野偏黄，但无因此而感觉不适，这表明光致变色型IOL可能具有较少的“黄色”干扰。既往Shah等[15]报道了1例因单侧植入黄色IOL而对侧眼植入普通紫外线滤过型IOL出现辨色干扰，患者感觉植入黄色IOL眼为“黄视”(yellow vision)，最终因双眼不能平衡而取出更换。在另一项研究报道中，双眼分别植入黄色IOL和普通紫外线滤过型IOL的24例患者中有3例能够感觉两眼之间有差别[16]。因此建议不要对辨色要求高的患者做类似非对称IOL植入。

综上所述，光致变色型IOL作为一种新型的蓝光滤过型IOL,其能使术眼具有与黄色IOL眼相当的视觉质量以及在较暗环境下更佳的辨色功能；其独特的光致变色和蓝光滤过特征似乎可以终结多年来针对蓝光滤过型黄色IOL利弊的争论：光致变色型IOL具有明环境(有紫外线)下滤过紫外线和蓝光特性，在暗环境(无紫外线)下又保留了对暗视觉和色觉很重要的蓝光，同时因为其总体上使进入眼内的光线(蓝光)滤过减少，对生理节奏的影响将减少。对于需要加强视网膜光保护或是各种因素导致视网膜视杆细胞明显减少的患者在白内障术后植入光致变色型IOL似乎是更明智的选择，如：白内障合并糖尿病视网膜病变、白内障合并AMD、视网膜色素变性等患者。作为一种新型的蓝光滤过型IOL,光致变色型IOL在临床上的应用时间较短，更长时间的临床应用及观察是必要的。

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date：Mar 15,2013

Effects of photochromic blue-light-filtering intraocular lenses on color discrimination of human eye

SUN Kang,BI Wu-Mu,DU Yun,SU Ying-Dan,ZHONG Zhi-Wei

photochromic;blue-light-filtering;color vision;intraocular lens

Objective To compare the ability of color discrimination at different illumination levels after bilateral cataract surgery with a mixed implantation of a blue-light-filtering photochromic intraocular lens (IOL) and a regular yellow blue light-filtering IOL (SN60AT).Methods A prospective intraindividual controlled clinical study.A total of 50 eyes of 25 consecutive patients with age-related cataract in our hospital from October 2010 to January 2012 were enrolled.Each patient received standardized small incision cataract surgery with a photochromic IOL (Matrix400) implantation into the capsular bag and a yellow blue light-filtering IOL (Acrysof SN60AT) in the fellow eye.Three months postoperatively,the central retinal thickness of macular,uncorrected and best corrected visual acuity in each eye were assessed.Color discrimination was assessed using the Farnsworth-Munsell 100-hue test under 400 lux,30 lux and standard photopic conditions with ultraviolet provided by the Judge II viewing booth,and patient questionnaire responses were examined.Results There was no statistical difference in uncorrected visual acuity,best corrected visual acuity and central retinal thickness of macular at postoperative 3 months between the two IOL eye (allP>0.05).About color vision test,there was no statistical difference in total error and each Box error square roots under photopic conditions with or without ultraviolet (allP>0.05).However,the photochromic group had significantly lower error square roots of Box3 (containing blue) than the yellow IOL group at 30 lux (P=0.009),and there was no statistical difference in total error and other Boxes error square roots between two IOL eye(allP>0.05).On questioning,6 patients needed wear the sun glasses,but there was no obvious difference on discomfort induced by sun stimulus.When concerning visual impression,3 patients noticed a difference between the two implanted IOL under a brightly indoor environment,but no discomfort appeared.Conclusion The photochromic blue light-filtering IOL perform as well as the yellow IOL in vision acuity and color vision under photopic conditions.Under mesopic conditions,the photochromic IOL has better blue color discrimination.Patients with photochromic IOL implantation may have less color disturbance than that with yellow IOL in daily life when dissimilarly colored IOL is implanted.

孙康，男，1957年6月出生，贵州遵义人，博士，主任医师，教授。联系电话：0757-82778368；E-mail:skeye@sina.com

AboutSUNKang:Male,born in June,1957.Doctor degree,chief physician.Tel:+86-757-82778368;E-mail:skeye@sina.com

2013-03-15

528000 广东省佛山市，广东医学院附属佛山医院眼科

孙康,毕伍牧,杜云,苏颍丹,钟志伟.光致变色蓝光滤过型人工晶状体对人眼色觉的影响[J].眼科新进展,2014,34(1):61-64.

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10.13389/j.cnki.rao.2014.0017

修回日期：2013-05-19

本文编辑：周志新

Accepteddate:May 19,2013

From theDepartmentofOphthalmology，FoshanHospitalAffiliatedtoGuangdongMedicalCollege,Foshan528000,GuangdongProvince,China

[RecAdvOphthalmol，2014，34(1):61-64]