行走的蔡司鏡頭

做完白內障手術,看這個世界充滿了香檳氣泡(下)

發布時間:2021-01-29媒體來源:視遠惟明 · 惟視眼科

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前情回顧:
在上篇,我們講到了一種現象,白內障術后患者的眼中居然也會出現“香檳氣泡”,事實上,這是人工晶體中出現了微空泡,也就是形成了閃輝(glistening)。閃輝會對人工晶體植入術后的患者的視覺質量造成一定的影響。(想詳細了解上篇內容,點擊鏈接:做了白內障手術,可看這個世界充滿了香檳氣泡(上))。

今天我們來仔細講講閃輝的原因。
閃輝
是誰給晶體加了氣泡?

關于晶體中閃輝發生的比例,不同文獻報道的結果雖不一致,閃輝發生率從29.5%到100%不等[1-4]。目前關于閃輝現象的解釋主要基于兩個理論。其一,熱應力引起人工晶狀體材料的不穩態分解,并逐漸解離為不溶性單體。其二,眼內液與人工晶狀體內部腔隙間的滲透壓梯度形成彌漫性分布的微液泡。但這些理論都還不是最終結論,也不能全部都解釋。

閃輝


是誰在影響氣泡多少?

它的影響因素很多。例如植入眼中的時間長短[5],氣溫的降低[6],術后炎癥的管理,是否有其他并發癥(如青光眼)[7]等也會影響閃輝的程度,等等。但是最主要的因素應該還是受晶體材料和制造工藝影響。因此我們將晶體的材料的影響單獨拿出來討論。

人工晶體的材料究竟是啥?

丙烯酸材料和人工晶體一直有著不解之緣。最早的人工晶體的材料是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。這種材料是一種硬性強熱塑材料,具有良好的光學透明性。其含水量低,氣體擴散常數小,具有很強的抗光照,氧化及水解的性能。如果加入紫外線基團,還能阻止紫外線輻射。晶體空泡現象最早就是在PMMA材料的晶體中[8]被發現的。

將PMMA的異丁烯酸的主鏈的鏈接基團改變,就能得到疏水性丙烯酸高聚物,和前者一樣,它也具有含水量低,折光系數高等特點,但不同的是疏水性丙烯酸高聚物具有較長的碳氫支鏈,使其在室溫時柔韌性增加。此外,還有親水性的丙烯酸高聚物,硅膠(又叫硅凝膠)材料制成的晶體。

疏水性晶體應該背鍋嗎?

眼科醫生很早就發現疏水性晶體會發生空泡[4, 9, 10],甚至會出現晶體的白化[2, 11]。目前晶體空泡問題主要出現在疏水性晶體,早在2002年一篇研究中[12],研究者比較了七種不同人工晶體出現閃輝的情況。結果發現,疏水晶體不論在數量還是進度上都比其他晶體要嚴重得多(見圖2),其次是硅凝膠晶體,再次是硅凝膠晶體,三種親水性晶體表現則比較好。一篇長達9年的跟蹤研究[13]和另一篇長達12年跟蹤研究也得到了類似的結果[14]。一篇2019年發表的基礎研究提出,親水性的材料能使得水在晶體中均勻分布,因此不容易出現水分聚集形成微空泡[15]。

閃輝


來自實驗室研究的證據

去年,意大利Giulia Rusciano教授團隊利用體外熱沖擊模型模擬人工晶狀體內閃輝現象,結合拉曼光譜技術,對疏水性人工晶狀體內出現閃輝的分子機制進行了深入分析[15],研究有一些重要發現:

第一個是發現熱沖擊后,疏水性人工晶狀體內充滿大量直徑約5-25μm大小的微液泡(見圖3)。
閃輝
第二個結果:疏水性人工晶狀體內的微液泡多呈橢圓形,少部分為圓形,這說明整個結構為非均勻性的,部分多聚物未充分連接,聚合物鏈也未充分折疊,因此局部會存在低密度區域,液體堆積,形成微液泡。電鏡結果進一步發現,越大的微液泡,滲透越深,越集中在人工晶狀體的內部。
閃輝
另外,這篇研究還通過拉曼光譜分析結果進一步提示,疏水性人工晶狀體更容易出現微液泡及閃輝現象與疏水性人工晶狀體內存在大量分布不均的苯環基團密切相關。這些基團可以吸入并鎖住水分子,最終產生大量散布的微液泡。而親水性人工晶狀體材質微液泡分布更少,直徑更小的原因可能與水分子更容易滲透整個人工晶狀體材質相關[15]。

疏水性晶體應該一棒子打死嗎?

其實疏水性丙烯酸高聚物的晶體也有不同的形式。例如有些晶體的光學面是由苯乙基烯酸酯和苯乙基異丁烯酸聚合而成。而有些晶體光學面則是由丙烯酸乙酯,異丁烯酸甲酯及三氟甲基丙烯酸甲酯聚合物薄片切割而成。因為疏水性丙烯酸高聚物的晶體也有不同的形式,所以雖然同樣都是疏水性丙烯酸材質的晶體,但它們空泡發生的比例也不一樣。2018年的一篇AJO的實驗室研究仔細比較不同疏水晶體的閃輝情況[16],見圖5。有研究[11, 17]支持這一結果。
閃輝
還是在2019年這篇基礎研究中提到[15],親水疏水材質結合,可以消除空泡的產生。我們大膽地推測,親水疏水材質結合,比如疏水表面處理,無閃輝現象的親水材質很可能是未來晶體材料的發展趨勢。

結束語

大概在十年前,白內障手術就進入到屈光手術時代,白內障手術想要取得屈光手術的效果,晶體的質量一定不得不考慮,因此晶體的空泡和閃輝的現象越來越受到重視。

我無意挑起疏水性和親水性晶體孰優孰劣之爭,事實上這個問題遠遠尚未蓋棺定論。單論閃輝的問題,親水性晶體無疑更具有優勢。至于別的方面,今后我們可以另開專欄進一步討論。

(本文僅代表作者個人觀點,不代表平臺,更不代表作者工作單位,歡迎學術爭辯)

參考文獻

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