Intraocular Solutions · 科学系列
为什么白内障手术后
我会看到光晕?
视觉干扰现象的物理学。
一份完整的科学指南,讲解人工晶状体植入后的光晕、眩光和星芒,从衍射光学、瞳孔动态到神经适应的时间线。证据来自12项同行评议研究。
的患者出现
负性视觉干扰现象
6个月内
光晕减轻
同行评议
文献引用
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第01节——定义
什么是视觉干扰现象?
两种类型详解。
视觉干扰现象是指白内障手术后出现的各种不想要的视觉现象(环、弧、阴影和闪光)的总称。它是人工晶状体植入后最常见的主诉之一,但大多数患者对它所知甚少,多数临床资料对它的解释也不够充分。
这个词源于希腊语 dys-(异常)+ phos(光)+ opsis(视觉)。它包含两种截然不同、机制相反的现象,常常被混为一谈。
正性视觉干扰现象是指人工晶状体植入后视野中感觉到多余的光。它表现为光晕(围绕点状光源的发光环)、眩光(降低对比度的弥漫性亮度)、星芒(从光源向外放射的辐条)和弧光(新月形的光带)。这些现象的成因是光线通过人工晶状体光学部的周边区域(边缘、衍射环之间的过渡区,或前囊膜与人工晶状体的交界处),被折射或衍射到视网膜上非预期的位置,形成叠加在主像上的离焦次级像。正性视觉干扰现象在弱光或黑暗环境中最为明显,此时瞳孔散大,使更多的人工晶状体周边光学元件进入有效孔径。来源:Henderson BA & Yi DH. J Cataract Refract Surg. 2011;PMC 2021。
负性视觉干扰现象是指白内障手术后在颞侧周边视野中感觉到暗弧或阴影,与光晕恰好相反。在已发表的系列研究中,主观上最多可影响20%的患者,表现为通常位于单眼或双眼颞侧周边的新月形暗带。确切机制仍有争议,但主流假说认为,现代人工晶状体光学部锐利的方形边缘会形成全内反射区,阻止周边光线到达鼻侧视网膜,同时光学部边缘本身形成阴影。背驮式人工晶状体植入或反向光学部夹持可解决难治性病例。与正性视觉干扰现象不同,神经适应对负性形式不太可靠,约10–15%的受累患者在12个月后仍能察觉。来源:Holladay JT et al. J Cataract Refract Surg. 2012;Vámosi P et al. PMC 2021。
第02节——光学科学
衍射光学的物理原理
人工晶状体设计如何产生光晕。
要理解视觉干扰现象,就要理解衍射,即光波绕过障碍物和穿过孔径时发生的弯曲。它与 CD 上出现彩虹图案、雾夜里路灯周围出现彩色光环,是同一种现象。
衍射环:在各焦点之间分配光线
衍射型人工晶状体采用一系列微观的同心台阶(称为衍射环或 echelette),刻在晶状体光学部的前表面或后表面。每个台阶的高度通常为0.6–2.0 µm。光线照射到这些台阶时被分成多个波前,在由环间距决定的特定焦距处发生相长干涉(类似光栅方程:mλ = d sinθ,其中m为衍射级次,λ为波长,d为光栅周期)。
三焦点人工晶状体将入射光能分配到三个焦点级次:0级(远距)、1级(近距),以及通过改良环面型实现的半整数中间级次。未被导向任何焦点的能量会变成漫射杂散光,这是光晕形成的基础。能量分配通常为:远距40%/中距20%/近距35%/杂散约5%。
光晕为什么是圆形的
衍射环的同心圆对称性,按惠更斯原理产生圆形衍射图样:波前上的每一点都是次级球面子波的来源。同心环系统的子波相长干涉,产生以点光源为中心的圆形(类艾里斑)强度图样。视野中光晕的半径,对应主焦点像与第一个离焦级次之间的角间距,在标准三焦点设计中通常为3–5度,在6米观察距离下表现为直径约30–40 cm 的环。
瞳孔的作用:为什么光晕在夜间加重
大多数衍射型人工晶状体的中央光学区直径为3.0–4.5 mm。在明视(明亮)条件下,瞳孔收缩到2–3 mm,完全位于该中央区内,因此周边的衍射环被虹膜遮挡。在暗视(黑暗)条件下,年轻成人的瞳孔散大到6–8 mm,老年人为5–6 mm,使周边的衍射环暴露出来。
每多暴露一个环,就会为光晕增加更多的杂散光能量,使其看起来更亮。这就是为什么患者普遍反映“光晕在夜间严重得多”,这是瞳孔物理特性的直接结果,并不表示视力受损或正在恶化。
第03节——材料科学
材料与边缘设计:
视觉干扰现象的另一来源。
并非所有的视觉干扰现象都来自衍射光学。人工晶状体的材料、折射率和边缘几何形状,也会各自独立地影响光学现象,即使是完全不带衍射面型的单焦点人工晶状体也是如此。
疏水性与亲水性丙烯酸酯:折射率的影响
现代人工晶状体采用两种主要的丙烯酸酯配方制造:
方形边缘的两难:预防 PCO 与视觉干扰现象
20世纪90年代末引入锐利的方形后光学部边缘,是白内障手术中最有效的干预措施之一,通过物理阻挡晶状体上皮细胞沿后囊膜迁移,使后囊膜混浊(PCO)发生率从5年时的30–50%(圆形边缘)降至5%以下(方形边缘)。然而,同样的光学几何形状,也是单焦点人工晶状体中正性和负性视觉干扰现象的主要原因。
机制:以斜角进入眼内的光线照射到光学部锐利的后边缘,发生全内反射(TIR),因为入射角超过了丙烯酸酯/房水界面的临界角,而临界角取决于折射率。这些反射光随后以杂散照明的弧或环的形式射向视网膜。人工晶状体材料的折射率越高,超过临界角的入射角比例就越高,视觉干扰现象也越明显。
第04节——临床证据
视觉干扰现象发生率
按IOL 类型划分:证据。
各类人工晶状体光学现象的已发表临床数据。数据汇总自同行评议的系统综述、随机对照试验,以及2026年的三年混合搭配研究(PMC 12928826)。
光晕和眩光的严重程度通常用经过验证的问卷来衡量:视觉干扰问卷(VDQ)、患者报告脱镜程度(PRSI),或针对光学现象改编的眼表疾病指数。下方评分表示术后6个月时报告中至重度光学现象的患者比例。
2026年的混合搭配证据
一项具有里程碑意义的三年随访研究(Frontiers in Medicine,PMC 12928826,2026)评估了两种双眼混合搭配策略:
- A 组:增强型单焦点(主导眼)+ 衍射型三焦点(非主导眼)
- B 组:增强型单焦点(主导眼)+ 三焦点 EDOF(非主导眼)
两种策略的光学现象均显著低于双眼三焦点植入,同时保留了远距和中距视力的脱镜效果。EDOF 组(B 组)在3年时的光晕略少。研究结论是:在主导眼植入视觉干扰现象较少的晶状体、在非主导眼植入矫正老视的功能性人工晶状体的混合搭配植入,在光学质量与近距脱镜之间达到了理想的平衡。
| IOL 类别 | 脱镜率(远距) | 脱镜率(近距) | 光晕发生率(中–重度) | 负性视觉干扰现象风险 |
|---|---|---|---|---|
| 标准单焦点 | 95–99% | 5–10% | 3–8% | 中度 |
| 增强型单焦点 | 98% | 20–35% | 8–15% | 中度 |
| 非衍射型 EDOF | 99% | 40–60% | 10–18% | 低 |
| 衍射型 EDOF | 99% | 55–75% | 22–35% | 低–中 |
| 衍射型三焦点 | 99% | 85–95% | 40–65% | 低 |
| 混合搭配(EDOF+三焦点) | 99% | 75–85% | 15–25% | 低 |
第05节——神经科学
神经适应:
大脑如何让光晕“安静”下来。
在功能性人工晶状体的疗效中,临床意义最重大的现象之一是神经适应,即大脑逐步将不想要的光学信号抑制到意识阈值以下。了解这一过程,有助于解释为什么术后2周时令人困扰的光晕,到6个月时几乎不再被察觉。
神经适应是指视觉皮层逐步学会抑制或降低优先级,处理那些持续出现、不含信息的视觉信号,包括功能性人工晶状体产生的光晕和眩光。其机制涉及皮层可塑性:初级视觉皮层(V1)及更高级的视觉区域,会降低对这种可预测、空间上规则的光晕图案的突触权重,因为它不携带任何新信息。这与配新眼镜时起初视物模糊、很快就变得正常的适应过程,以及隐形眼镜佩戴者的调节适应,是同一种神经过程。积极的视觉活动,如阅读、驾驶和使用屏幕,能为皮层提供大量富含对比度的刺激,与光晕信号相竞争,从而加速神经适应。研究显示,在第一个月内积极进行近距离视觉任务的患者,比因担心光晕而回避近距离任务的患者,适应时间要快2–3个月。来源:Braga-Mele R et al. J Cataract Refract Surg. 2015;Packer M. Curr Opin Ophthalmol. 2019。
神经适应的时间线
预示神经适应更快的因素
| 因素 | 对适应速度的影响 | 临床措施 |
|---|---|---|
| 双眼植入(相对于单眼) | 快2–3倍 | 在第一只眼之后2–4周安排第二只眼 |
| 术后积极使用近距视觉 | 加快4–8周 | 鼓励在舒适范围内阅读 |
| 术前存在明显畏光 | 较慢(多2–3个月) | 用畏光问卷进行筛查 |
| 暗视瞳孔较大(>6 mm) | 较慢;可能无法完全适应 | 术前瞳孔测量;考虑 EDOF |
| 患者较年轻(<60岁) | 皮层可塑性更强 | 安抚年轻患者 |
| 既往有戴眼镜或隐形眼镜的经验 | 更快,皮层经过训练 | 对人工晶状体适应的正向预测因素 |
| 残余屈光不正(未矫正) | 明显更慢 | 及早矫正残余屈光不正;考虑 LASIK 补矫 |
第06节——IOL 选择
选择合适的
眼内解决方案:
供外科医生 & 患者使用的框架。
人工晶状体的选择不是产品决策,而是一张个体化的光学处方,需综合眼部解剖、生活方式、暗视瞳孔动态、既往视觉需求和现实的预期结果。眼内解决方案一词比“人工晶状体选择”更能说明这一点:您选择的是一整套光学系统,它将伴随患者终身。
以循证方式选择人工晶状体、以将视觉干扰现象降到最低,要优先做四项评估。第一,测量暗视瞳孔直径:弱光下瞳孔 >6 mm 的患者,使用衍射型三焦点人工晶状体出现令人困扰的光晕的风险较高,应提供非衍射型 EDOF 或增强型单焦点的替代选择。第二,评估畏光史:本身有光敏感的患者适应较慢,可能无法完全抑制光学现象。第三,评估生活方式的优先事项:近距离脱镜是三焦点人工晶状体相对于 EDOF 的主要优势;把夜间驾驶和弱光质量看得比摆脱老花镜更重要的患者,更适合 EDOF 或增强型单焦点设计。第四,考虑混合搭配策略,即在主导眼植入视觉干扰现象较少的增强型单焦点,在非主导眼植入矫正老视的功能性人工晶状体,这体现了2026年有证据支持的、在光学质量与近距脱镜之间取得平衡的规范做法。来源:Cochrane 系统综述 2024;PMC 12928826,2026。
视觉干扰现象风险评估清单
☑ 暗视瞳孔测量(弱光下瞳孔直径)
☑ 畏光评估(经过验证的问卷或临床问诊)
☑ 夜间驾驶的频率和重要性
☑ 职业及近距视觉需求(手术、阅读、精细工作)
☑ 既往戴眼镜/隐形眼镜的耐受史
☑ 既往存在的干眼(独立影响成像质量)
☑ 角膜高阶像差(断层扫描,高阶像差大会使三焦点表现变差)
☑ 黄斑状态(明显黄斑病变时禁用功能性人工晶状体)
☑ 现实的预期,并在术前记录在案
第07节——Agaaz 产品组合
Agaaz Intraocular Solutions:
为完整的光学谱系而设计。
在 Agaaz Ophthalmics,我们设计并生产完整的眼内解决方案体系,从人工晶状体平台到手术黏弹剂、角膜染料和前房内药物,因为白内障手术的效果取决于眼内的每一个要素,而不仅仅是晶状体。
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第08节 — 常见问题
常见问题
关于视觉干扰现象。
白内障手术后的光晕是正性视觉干扰现象的一种,由光线照射到人工晶状体(IOL)的边缘或光学区所致。衍射型多焦点和三焦点人工晶状体将入射光分配到多个焦点;离焦的环产生圆形光晕,尤其是在夜间瞳孔散大超出中央光学区时。该现象在弱光条件下最为明显,因为散大的瞳孔暴露出更多人工晶状体周边的衍射环,这些衍射环的屈光力与中央不同。多数患者在3–6个月内随着大脑的神经适应(这一过程称为皮层抑制)而明显减轻,但衍射型设计的某些光晕可能会长期存在。
对大多数患者来说,光晕在令人主观上感到困扰的意义上并不是永久的。已发表的研究显示,在白内障手术后使用功能性人工晶状体、起初报告有光晕的患者中,有70–90%在术后6个月时将其评为轻度或无,这是神经适应的结果。然而,与多焦点人工晶状体固有的衍射光学相关的光晕并不会在物理上消失,而是大脑学会将其抑制到意识阈值以下。约3–5%使用功能性衍射型人工晶状体的患者会出现临床上令人困扰的持续性光晕,需要干预(有色镜片、瞳孔调节滴眼液,或在难治性病例中更换人工晶状体)。
在功能性人工晶状体中,非衍射型 EDOF 人工晶状体产生的光晕和眩光最少。衍射型 EDOF 人工晶状体处于中间水平。衍射型三焦点人工晶状体产生的可测光晕强度最高,但也提供最大程度的脱镜。增强型单焦点人工晶状体产生的光晕与标准单焦点人工晶状体相似,非常低。对于将光学现象降至最低置于脱镜之上的患者,非衍射型 EDOF 或增强型单焦点人工晶状体是循证的选择。人工晶状体材料同样重要:边缘为斜面或圆形的亲水性丙烯酸酯人工晶状体,产生的正性视觉干扰现象症状,往往少于边缘锐利方形的疏水性丙烯酸酯人工晶状体。
负性视觉干扰现象是白内障手术后在周边视野中感觉到的颞侧暗弧或阴影。与光晕(正性视觉干扰现象,由多余的光引起)不同,负性视觉干扰现象是由人工晶状体边缘通过全内反射在周边视网膜上投下的阴影所致。主观上报告的发生率最高可达20%,但多数病例在6个月内自行缓解。危险因素包括小直径光学部、高折射率的人工晶状体材料,以及某些角膜切口的构型。背驮式人工晶状体植入、反向光学部夹持或更换人工晶状体,可解决难治性病例。
多数患者在白内障手术后4–8周内获得稳定、清晰的视力。对功能性人工晶状体的完全神经适应,包括大脑对光晕和对比敏感度差异的抑制,需要3–12个月。积极进行近距离视觉任务、接受双眼植入、既往有戴眼镜或隐形眼镜经验的患者,适应最快。到12个月时,约88–92%的三焦点人工晶状体患者对其视觉质量感到满意,并会再次选择同样的晶状体。
EDOF 人工晶状体可以引起光晕,但明显少于、弱于衍射型三焦点人工晶状体。非衍射型 EDOF 平台产生的光晕与增强型单焦点人工晶状体相当,通常被评为微量或轻度。衍射型 EDOF 设计产生中度光晕,少于三焦点,但多于屈光型 EDOF。一项2026年的三年混合搭配研究发现,三焦点 + EDOF 的组合总体上比双眼三焦点植入产生的光学现象更少,同时保留了近距脱镜。
可以,绝大多数功能性人工晶状体患者在术后4–8周内即可夜间驾驶,并报告其视觉质量比术前的白内障视力有所改善。在最初几周,迎面而来的车灯和交通信号灯周围的光晕可能会造成干扰。多数研究显示,夜间驾驶的信心随着神经适应而逐步提高,到6个月时与标准单焦点人工晶状体患者没有显著差异。暗视瞳孔较大(>6 mm)的患者,或需要职业性夜间驾驶的患者,应在术前与外科医生仔细讨论 EDOF 与三焦点的选择。
参考文献与证据基础
同行评审的
引文。
本文综合了12篇同行评议文献的证据。所有临床数据均注明原始出处。
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