HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京.ppt

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1、HexaVision 肝素表面处理非球面人工晶体的设计 及其科学背景 Nelson Zhang MD G M 北京千禧金帆医药科技有限公司 第二代非球面设计人工晶体 HexaVision非球面人工晶体 产品型号 ： HQ-201 HEP XO HexaVision Aspheric XO 2 目前全球四种典型非球面人工晶体设计的代表及其比较 HQ-201 HEP XO ALCON IQ AMO Tecnis BRayner HumanOptics HexaVision Aspheric XO 3 自非球面人工晶体面市以来，眼科临床学家一直存在的疑虑： 如果我的患者角膜前表面非球面度（ Q值 )

2、不在某种非球面人 工晶体设计时的“理想适用范围”内，我该怎么办？ 一项临床研究显示：使用 AcrySof IQ的患者与使用球面人工 晶体的患者相比，术后球差被显著地减小了，但患者远视力 矫正之后的近视力变得更差。这是为什么？ “所有的非球面人工晶体设计时都基于在人工晶体眼中，人 工晶体始终处于理论视轴的中心位置；一旦这些非球面人工 晶体术后发生通常出现的倾斜、偏心或偏心倾斜时，对视 觉质量的影响为何？” “如果一种非球面人工晶体无法矫正人工晶体眼患者角膜的 正球差，对视觉质量的提高不明显；我有什么理由说服我的 患者去使用这种价格昂贵的非球面人工晶体？使用球面的人 工晶体不是性价比更好吗？” H

3、exaVision Aspheric XO 4 真实的人眼并非光学意义上的对称结构，其光轴与 视轴并非一致。 植入后房、囊袋内的人工晶体并不总是处于完美的 中心位置，而表现为某种程度的倾斜和 /或偏心 根据已经发表的文章进行统计分析发现：常见人 工晶体发生倾斜的范围在： 30 70 之间；发生偏 心的范围在： 0.3 0.7 mm之间 HexaVision Aspheric XO 5 眼科学、视光学对人眼及人工晶体眼 “ 准直状态 ” 的论述 人眼 /人工晶体眼中存在着非准直状态 现实临床情况 HexaVision Aspheric XO 6 关于术后 IOL发生倾斜和偏心的参考文献 Hexa

4、Vision Aspheric XO 7 1. Altm a nn GE . Nic ha mi n L D, e t al Optica l pe rf orm a nc e of 3 int r a oc ula r le ns de sig ns i n the pre se nc e of de c e ntr a ti on. J . C a tar R e f Surg 2005;3 1(3) :574 - 85 2. Koz y nta J e t al. Com puter modeling of visua l i mp a irme nt ca us e d b y int

5、 ra o c ular lens mi sa li g nment. J C a tar R e fr S ur g 1999;25: 100 - 105 3. P hil li ps e t al. Me a sure me nt of int ra oc ular lens d e c e ntra ti on a nd ti lt in vi vo. J . C a tar R e fr S urg .1988;14: 129 - 138 (A ve r a g e ti lt 7.8 de g a nd de c e ntra ti on of 0.7 mm ) 4. Koz a k

6、i J . e t al Til t and d e c e ntr a ti on of the im plante d post e rior c ha mb e r int ra oc ula r le ns. J . C a tar R e fr S urg . 1990; 17:592 - 599 ( Ave r a g e ti lt of 7. 5 de gre e s a nd de c e ntra ti on o f 0.68 mm ) 5. Aur a n J D e t al. I n Vivo Me a sure ments o f Post e rior C ha

7、mber I ntr a oc ula r L e ns De c e ntr a ti on a nd Til t. Ar c h Ophth. 1990;108: 75 - 79 (A ve r a g e ti lt 6.7 de g a nd de c e ntr a ti on 0.7 mm ) 6. Ta ke tani F e t al. I nflu e n c e of intra o c ular lens ti lt a nd de c e ntra ti on on wa v e fr ont a be rr a ti ons. J C a tar R e f Surg

8、 . 2004;30: 2158 - 216 2 (A ve r a g e ti lt 3.4 de g re e s a nd de c e ntra ti on 0.31 mm) 7. Mutl u F . e t al. Com pa rison of ti lt a nd de c e ntr a ti on of 1 - piec e a nd 3 - pie c e h y dtophobi c a c r y li c int ra o c ular lens e s . J C a tar R e f Surg . 2005; 31:343 - 347 何为 IOL的非准直状

9、态（ Mis-alignment)? 准直：光轴重合 偏心：光轴平行不重合 倾斜：光轴不平行 偏心加倾斜： 发明人 /专利权人 Valdemar Portney, Ph.D. HexaVision Aspheric XO 9 Dr. Portney的背景资料 PROFESSIONAL EXPERIENCE 25 years experience in optical design and new product development. Hold close to 70 patents. General manager and Optical design expert, Vision Adv

10、ancement LLC, Specialty optical design and product development Research Investigator, AMO, CA USA PROFESSIONAL AFFILIATIONS: Member, American Academy of Optometry Member, ANSI Committee for Intro-ocular Implants HexaVision Aspheric XO 10 Dr. Portney拥有的主要美国专利 : US No. 4,842,782 (1989) Manufacture of

11、ophthalmic lenses by excimer laser US No. 4,898,461 (1990) Multifocal ophthalmic lens. It later became AMO Array IOL, first multifocal intra-ocular lens approved in the USA US No. 5,088,809 (1992) Teledioptric lens system. It was implantable device for Low Vision US No. 6,210,005 (2001) Multifocal o

12、phthalmic lens with reduced halo size. It later became AMO ReZOOM IOL, second generation refractive multifocal IOL US No. 7,073,906 (2006) Aspherical diffractive ophthalmic lens. It is to combine Refractive multifocality and Diffractive bifocality HexaVision Aspheric XO 11 如何回答、解决眼科临床学家遇到的 现实问题？ 可否设

13、计一种对患者角膜 Q值不要那么苛求 的非球面人工晶体？ 植入非球面人工晶体术后不需要过分担心 出现人工晶体偏心和 /或倾斜造成人工晶体 眼整体成像质量再度下降。 如何保证患者使用非球面人工晶体“物有 所值 ”？ 新一代非球面人工晶体设计时设定的目标 新一代的非球面人工晶体要能改善真实术后临 床情况下人工晶体眼的总体成像质量 基于临床上人工晶体通常发生倾斜和 /或偏心 的范围，考虑到临床意义上的患者角膜的非球 面度分布范围；利用评估调制传递函数（ MTF) 的方法，最大限度地优化人工晶体的光学表现 继续保持 HexaVision 肝素表面处理 (HSM)丙 烯酸酯材料人工晶体的各种优点 Hexa

14、Vision Aspheric XO 13 HexaVision Aspheric XO 14 球面表面与非球面表面的定义 Aspheric surface Zasph can be described: 1。 Radius (x) 2。 Asphericity (Q） : Q = 0 is spherical, Q 0 is ellipses and prolate, which is flatter in the peripheral than in the center 扁长椭球（ Prolate）非球面表面的定义 (即所有第一代非球面人工晶体表面 ) HexaVision Aspher

15、ic XO 15 Z asph (x) = cx2 cx2 cx2 1+ 1-(1+Q)c2x2 非扁长椭球（ Non-prolate）非球面表面的定义 (即 HexaVision XO lens) 采用高级多项式非球面表面 (Zasph) 包含了多个高次 系数项 【 多元高次方程 】 （ 即变量组 ） where ,c = surface curvature, x = distance to the surface vertex, Q = asphericity, and Aj = high order aspheric coefficients HexaVision Aspheric XO

16、 16 Z asph (x) = cx2 1+ 1-(1+Q)c2x2 + + A 4 x4 + A 6 x6 + A 8 x8 + A 10 x10 HexaVision Aspheric XO 17 扁长椭球非球面可聚焦全部光线于一点以矫正人工晶体处于理论中心位置 时的球差，但一旦人工晶体处于非准直状态时它却会产生各种高阶像差。 而非扁长椭球非球面在人工晶体处于理论中心位置时可能存在很小的球 差，但它却控制了当人工晶体处于非准直状态时产生的各种高阶像差。 非扁长椭球与扁长椭球表面 经线方向上的不同像差及其发展趋势 HexaVision Aspheric XO 18 Pupil radius

17、 3.5mm Longitudinal aberrations Dash line Spherical Aberration can be corrected by a Prolate surface Solid line High Order Aberrations can not be corrected by the Prolate surface, Require a Non-prolate surface. 非扁长椭球（ Non-prolate）非球面的优点 利用多元高次方程系数 (A4, A6, ) 作为设计 时的各种变量组，而不使用常规非球面晶体设 计时采用的单一 Q 值变量的方

18、法 所产生的非球面表面更为复杂（理论上可以是 任意形态表面），它不仅仅可以矫正球差 (SA), 还要矫正其他各种高阶像差 (HOAs) HexaVision Aspheric XO 19 设计时考虑到的各种变量因素 在人工晶体眼中，晶体通常所处的位置： 允 许晶体存在大到 70 的倾斜及 1.0 mm的偏心 使用 MTF评估方法最大限度优化设计，以期达 到 均衡矫正全部像差 (不仅仅是球差，而是 包括其他各种高阶像差 ) 优化的光学表现应满足不同患者角膜非球面 度的分布范围 HexaVision Aspheric XO 20 肝素表面处理所带来的益处 自 1980年代后期开始已被证明经肝素表面

19、处理的人 工晶体材料具有最佳的生物相容性 良好的生物相容性与减轻术后炎症反应（包括异物 反应）直接相关 术后炎症反应的减轻可能导致人工晶体，晶体囊袋 及眼内其他组织之间相互作用程度的减轻 HexaVision Aspheric XO 21 肝素表面处理所带来的益处 有可能使植入的人工晶体发生偏心，倾斜的程 度减轻 更为重要的是 : 它为那些复杂白内障患者提高、 改善在低照度、暗视野情况下的视觉质量提供 了可能性 它或许为这一特殊的非球面设计提供了 “ 担 保 ” ；并帮助患者获得长期良好的视觉质量 HexaVision Aspheric XO 22 为什么要使用 MTF检测评估方法 ? MTF

20、是对成像质量的 直接 与 定量 的检测 MTF检测技术是 客观 的和广泛使用的方法 MTF可以 通过测量加以验证 MTF容许系统对接近于实际应用环境的情况 进行检测 MTF可用人工晶体设计软件去精确地预测和 决定误差 HexaVision Aspheric XO 23 不同人工晶体的 MTF比较 HexaVision XO 非球面人工晶体 AMO Tecnis 非球面人工晶体 Alcon AcrySof IQ 非球面人工晶体 B & L AO 非球面人工晶体 球面人工晶体 什么原因造成 MTF曲线下降的 ? 波面像差的出现导致 MTF的变化。这 其中包括低阶像差 (包括离焦及散光）； 高阶像差

21、 (主要是球差、慧差、三叶草 等 ) 高阶像差是无法通过术后屈光方法得 以矫正的 HexaVision Aspheric XO 28 人工晶体处于视轴中心位时的各种高阶像差 HexaVision Aspheric XO 29 人工晶体处于 1mm偏心时出现的各种高阶像差 HexaVision Aspheric XO 30 人工晶体同时出现偏心和倾斜时 出现的各种高阶像差 HexaVision Aspheric XO 31 结果与分析 晶体处于中心位时， Tecnis的高阶像差为 0, 其他全部晶体都有或多或少的球差。 晶体处于 1mm偏心位时， Tecnis有大的负球 差及负慧差 , XO的正

22、球差与负慧差均衡相 抵。 同时出现偏心和倾斜时， XO依然具备最小 的总高阶像差。其他晶体由于各种像差具 有相同的正或负号，其球差及慧差值会相 加到一起，使总高阶像差加大。 HexaVision Aspheric XO 32 你是不是给了我们极端的例子？ 不同角膜非球面度对 XO非球面晶体 MTF的影响 Corneal Asphericity (Q) MTF at 50 c/mm -0.13 0.26 -0.21 0.33 -0.26 0.43 -0.31 0.71 HexaVision Aspheric XO 44 Note, this analysis was based on 20D X

23、O lens. 结果与分析 对临床上更宽泛的角膜非球面度分布范围 (从 -0.13微米到 -0.31微米 )， XO的光学表 现（用 MTF表示）保持在一个可接受的水 平。这意味着 XO对这些患者仍保持有效作 用 HexaVision Aspheric XO 45 结 论 由于 XO非球面人工晶体的设计不仅仅考虑了 球差，还考虑了其他各种高阶像差因素；与 第一代非球面人工晶体相比，它能给患者带 来更大的益处。（ 更有效 ) XO非球面人工晶体对于最常见角膜非球面度 (范围： Q = -0.13 to -0.31)的患者都有效。 XO非球面人工晶体与第一代非球面人工晶体 及普通球面人工晶体相比在常见临床条件下 更安全 。 HexaVision Aspheric XO 46 谢谢大家！