IOL光学 · エビデンスレビュー
非球面か球面か。
瞳孔の縁が
見え方に及ぼす影響。
現代の単焦点眼内レンズの多くは非球面です。その理由は、球面収差と呼ばれる焦点の誤差が、暗所で瞳孔が開くにつれて急速に大きくなるためです。このガイドでは、光学の基礎、43件のランダム化試験で実際に分かったこと、そして「収差が少ない」ことが必ずしも目標ではない理由を解説します。
ランダム化試験の数
角膜SAの平均
偏心の限界
Girish Dave、Agaaz Ophthalmics · 2026年10月23日更新 · 教育を目的とした内容であり、医学的助言ではありません
セクション01 — 光学
瞳孔の縁を通る光は、
手前で焦点を結びます。
球面を持つレンズは、中心近くの光よりも縁での光を強く屈折させます。そのため、瞳孔の外側を通る光線は、中央を通る光線よりわずかに手前で焦点を結びます。1つの鮮明な点ではなく、眼には小さなぼけの円が形成されます。これが球面収差（SA）で、波面誤差をマイクロメートル単位で測定します。
主な発生源は角膜です。696眼を対象とした研究では、瞳孔径6 mmでの角膜SAの平均は+0.274 µm（標準偏差0.089）で、標準的なケラトメトリーでは個々の値を予測できませんでした。[5] 若い成人では、自然の水晶体が角膜のSAを一部打ち消す負のSAを持っています。そのバランスは加齢とともに失われ、白内障が形成される前から光学的な質が低下する理由の一つです。[9]
従来の球面型眼内レンズ（IOL）は、角膜の正のSAに自身の正のSAを加えます。非球面IOLは、縁に向かって徐々に平坦になる（プロレート面または修正プロレート面）ため、外側の領域での光の屈折が弱くなります。設計により、レンズは角膜SAの一部、すべてを打ち消すか、あるいは単に自身のSAを加えません。[4][10] IOLがどのように光を集めるかの背景については、次をご覧ください： 眼内レンズとは何か、その仕組み.
非球面IOLは、球面IOLに比べて球面収差を減らします。ランダム化試験をまとめた結果では、視力に意味のある改善はありませんが、コントラスト感度は中等度に改善し、瞳孔が大きい暗所でその効果がより大きくなります。負の収差型の設計は、レンズが適切に中心に位置している場合に最も高いコントラストをもたらします。収差中立型の設計は、偏心や傾斜に対する許容度が高く、焦点深度がやや保たれます。レーザー屈折矯正手術を受けた眼では、適切な選択が逆転することがあるため、角膜SAの測定が必要です。
セクション02 — インタラクティブ
瞳孔を開いて、
焦点が分かれる様子をご覧ください。
この図は眼の代わりとなる光学ベンチです。ランプ、瞳孔に相当する虹彩絞り、角膜、IOL、そして網膜に相当するスクリーンがあります。瞳孔を広げると、金色の縁の光線はスクリーンの手前で焦点を結び、青い中心の光線は依然としてスクリーン上で交わります。レンズの設計と角膜を切り替えて、それらがどのように組み合わさるかをご覧ください。
このモデルから、1点が明確に分かります。瞳孔が小さいときは、補正すべきSAが少ないため、レンズの設計はほとんど関係しません。差が現れるのは瞳孔が大きいとき、つまり暗所、若い患者さま、もともと瞳孔の大きい眼です。瞳孔の大きさも、あらゆる明るさで加齢とともに着実に縮小します。[15] これが、非球面性の測定上の利点が患者さまごとに異なる理由の一つです。
セクション03 — エビデンス
鮮明になるのは文字ではなく、
コントラストです。
最良の要約は、2013年のメタアナリシスで、非球面IOLが2,076眼、球面IOLが2,034眼を対象とした、43件のランダム化比較試験を対象としています。[1]
| 結果 | 試験で分かったこと | 出典 |
|---|---|---|
| 最良矯正視力 | 臨床的に意味のある差はなし（統合値−0.01 logMAR、1文字未満） | メタアナリシス、43件のRCT[1] |
| 明所視コントラスト感度 | 非球面IOLで良好。空間周波数にわたり効果量は中等度（g 0.42〜0.53） | メタアナリシス[1] |
| 薄明視コントラスト感度 | 非球面IOLで良好で、効果はより大きい（g 0.49〜0.76） | メタアナリシス[1] |
| 眼のSAと高次収差 | 非球面IOLで低い | メタアナリシス、34件の研究[2] |
| 主観的な見え方の質 | 結果は不均一で、一貫した優位性は統合できなかった | メタアナリシス[1] |
| 1組のレンズの直接比較 | AcrySof IQ対AcrySof Natural：視力に差はなし。コントラストは良好で、特に薄明視で顕著 | メタアナリシス、7件のRCT、468眼[3] |
手術後にグレアやハローがある場合、非球面性はいくつかある要因の一つにすぎません。 白内障手術後に見え方の質が変わる理由 と ハローと異常光視症の科学 が、他の要因を解説しています。
セクション04 — トレードオフ
収差ゼロが
常に目標とは限りません。
少量の正のSAは、焦点を軸に沿って広げます。像はわずかにぼけますが、焦点深度が延びます。SAをすべて取り除くと、最良の焦点は鮮明になりますが、範囲は狭くなります。いくつかの試験が、このトレードオフを直接示しています。
| 研究 | 比較 | 所見 |
|---|---|---|
| Rocha 2007[6] RCT、120眼 | 負のSAを持つ非球面と2種類の球面レンズの比較 | 眼の総SAは0.03 µm、対して0.24 µmと0.14 µm。非球面群では、遠方矯正下の近方視力が劣っていた（0.50対0.38 logMAR）。 |
| Johansson 2007[8] RCT、患者80名 | 収差のない設計と負のSAを持つ非球面の比較 | 眼のSAは0.35対0.05 µm、焦点深度は1.22対0.86 D。28%が収差のない眼を、14%が負のSAの眼を好み、残りは好みなし。 |
| Nochez 2010[13] 前向き研究 | 各患者さまの角膜SAに基づいて非球面性を選択し、残存SAを約+0.10 µmとすることを目標 | 総SAは0.085対0.261 µmで、標準的な球面IOL群より薄明視コントラストが良好だった。 |
Johansson試験の著者らは、SAを最大限に減らすことが、主観的な見え方の質を最大にしたわけではないと結論づけました。単焦点レンズで、裸眼での近方や中間距離の見え方を少し重視する患者さまには、いくらか正のSAを残す設計の方が適している場合があります。意図的に見える範囲を広げる必要がある患者さまは、通常、専用の光学部を検討します。次をご覧ください： 単焦点・多焦点・EDOF IOLの比較 と EDOFレンズが多焦点レンズよりハローが少ない理由.
セクション05 — 非球面性の選択
中心位置、角膜、
そして過去のレーザー手術。
負のSAを持つレンズが角膜を補正できるのは、両者が整列している場合に限られます。レンズが偏心または傾斜していると、その補正がずれ、主にコマ収差など、他の収差を生じます。
負のSAを持つレンズの最初の設計研究では、新しい設計が球面IOLを上回ったのは、偏心が0.4 mm未満、傾斜が7度未満の場合に限られました。[4] 光線追跡による比較では、偏心がそれぞれ瞳孔径3、4、5 mmで約0.15、0.30、0.38 mmを超えると、収差のない設計が負のSA設計を上回りました。[7] この研究の著者らは、収差のないレンズの製造元と関係があったため、その点を考慮して読む必要があります。2023年のモデル眼の研究も同様の結論に達しました。偏心や傾斜が予想される場合は、収差のないレンズが最も安定していました。[14] 適切に位置した嚢内のレンズの多くは、これらの限界の範囲内にあります。安定した固定については、次のガイドで解説しています： 支持部の設計と中心位置.
| 状況 | よく検討される設計のクラス | 原因 |
|---|---|---|
| 典型的な角膜で、レンズが中心に位置することが見込まれる場合 | 負のSAを持つ非球面 | 角膜の平均的な正のSAを相殺する。コントラストの改善効果が最も大きい[1][4] |
| 偏心や傾斜のリスク（弱い小帯、偽落屑、毛様溝への挿入） | 収差中立型の非球面 | 中心から外れたときの像質の低下が少ない[7][14] |
| 近視LASIKまたはPRKの後 | 負のSAを持つ非球面 | 近視の治療では、通常、角膜の正のSAが増加する[11] |
| 遠視LASIKの後 | 収差中立型（SAゼロ） | 遠視の治療では、角膜のSAが負の方向にずれる[11][12] |
| 単焦点レンズで、ある程度の焦点の範囲を重視する患者さま | 収差中立型、または専用のEDOF光学部 | 残存するSAが焦点深度を広げる[8] |
これらは文献に基づく一般的なパターンであり、処方ではありません。選択は眼全体と、患者さまが見え方に何を望むかによって決まり、執刀する手術医が行います。より広い判断については、次をご覧ください： 白内障手術に適したIOLの選び方.
セクション06 — Agaazのレンズプラットフォーム
非球面光学部を、
当社のIOLラインアップ全体に。
Agaaz Ophthalmicsは眼内レンズと手術用溶液を製造しており、2009年から供給しています。以下の単焦点レンズは、非球面光学部を備えています。素材と設計は異なります。 疎水性アクリルと親水性アクリルの比較 では、素材の選択が重要な理由を解説しています。
VIEW
FOLD
セクション07 — FAQ
よくあるご質問
（非球面IOLについて）
ほとんどの眼で、特に暗所でのコントラストが良好になりますが、視力表の文字が鮮明になるわけではありません。43件のランダム化試験を対象とした2013年のメタアナリシスでは、最良矯正視力に意味のある差はなく、非球面レンズでコントラスト感度に中等度の利点があり、薄明視（暗所）の条件でより大きいことが示されました。患者さまがその違いに気づくかどうかは、研究によって異なりました。
球面収差とは、瞳孔の縁を通る光が、中心を通る光とわずかに異なる点に焦点を結ぶという、焦点の誤差です。平均的な成人の角膜は、瞳孔径6 mmで約+0.27マイクロメートルの正の球面収差を持っています。若い眼では、自然の水晶体がそれを一部打ち消します。白内障手術後は、挿入されたレンズがその役割を引き継ぎます。
負の球面収差を持つレンズは、角膜の正の球面収差の一部またはすべてを打ち消す形状をしています。収差のない（収差中立型）レンズは、自身の収差を加えず、角膜の値をそのまま残します。負の設計は、レンズが適切に中心に位置している場合に最も高いコントラストをもたらします。収差中立型の設計は、レンズが中心から外れたり傾いたりしたときの像質の低下が少なく、焦点深度がやや多く残ります。
夜間は瞳孔が大きく、球面収差は瞳孔径とともに急速に大きくなるため、暗所でのコントラストに役立つ可能性があります。試験のエビデンスは、平均的に薄明視のコントラスト感度が良好であることを示しています。多焦点光学部、残存する屈折異常、レンズの縁など、他の要因によるハローはなくなりません。
レーザー治療があなたの角膜に何をしたかによります。近視のレーザー治療は、通常、角膜の球面収差をより正の方向にし、専門家のレビューでは、負の収差型のレンズが妥当な組み合わせであることが多いとされています。遠視のレーザー治療は逆の方向にずらし、収差ゼロのレンズが好まれることが多くあります。手術前に角膜を測定することが、確実に判断する方法です。
はい。角膜形状解析または断層撮影で計算できます。これは重要です。700眼近くを対象とした研究によれば、この値は個人差が大きく、標準的なケラトメトリーの測定値からは予測できないためです。
参考文献とエビデンスの基盤
査読済みの
引用文献。
PubMed（米国国立医学図書館）の書誌データ。各情報源の研究の種類を示しています。本文中の番号は、このリストを指します。
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