在前两篇文章中我们已经提到:蓝光滤过型人工晶状体(blue-light filtering IOL, BLF IOL)因外观上呈现黄色,所以也被称为“黄晶体”,在保护视网膜的问题上似乎没有达到预期目的蓝光滤过型人工晶状体的二三事(一) ,但对色觉却有着比较明显的影响蓝光滤过型人工晶状体二三事(二) 。今天我们来讲BLF IOL所涉及的另外两个问题:对比敏感度与生理节律。
什么是对比敏感度?
简而言之,对比敏感度是一项评估人眼视觉质量的指标,在不同背景亮度和不同空间频率下对目标分辨能力的敏感性,其数值越高,视觉质量越高。为了更好量化对比度和目标物体大小的关系,Campbell团队首先提出:用正弦光栅刺激的图片来定量描述对比敏感度。
而我们平时临床用到的对比敏感度函数(contrast sensitivity function , CSF),记录的就是不同亮度和不同频率下的对比敏感度。高空间频率反应小物体的对比敏感度,低空间频率反应大物体的对比敏感度。正常人眼的对比敏感度曲线呈倒U字形,或称带通型。在低和高空间频率对比敏感度下降,在中等空间频率敏感性最高,形成峰值。
20-59岁正常人眼对比敏感度曲线及其范围。
植入BLF IOL会降低术后对比敏感度吗?
BLF-IOL由于其特殊的材质,在外观上呈现黄色,而非透明。这种设计是否会降低术后患者的对比敏感度及暗视力呢?
Argyrios教授团队[1] 进行了BLF IOL对于视力、对比敏感度影响的相关研究。纳入60位白内障患者(120眼),随机分为3组,其中1组植入BLF IOL,另外2组植入不同型号非蓝光滤过型人工晶状体(non-BLF IOL),记录术后60天患者的对比敏感度、视力等指标。结果表明:术后在较暗光线环境下, 相比non-BLF IOL,BLF IOL在3、12cpd处的对比敏感度显著下降( P 均<0.05)。
植入BLF IOL会影响术后夜间视力吗?
研究表明[2] ,BLF IOL滤过了紫外线、紫光、蓝光以及部分绿光。从光学理论来讲,这种设计可以有效降低紫外线光毒性的风险,但是同时减弱了视敏度,会潜在造成暗环境下视觉质量的下降。 对于老年患者人群,夜间视力下降的影响是极大的,不仅会降低患者的生活质量,还有可能增加摔倒等意外风险。
越来越多的证据表明蓝光与暗环境的视敏度非常相关,Mainster等研究[3] 认为,由于Purkinje漂移,当环境光线条件下降时,光谱敏感度的波峰会由长波长光向短波长光移动, 明视环境下蓝光对于视敏度的贡献为7%,而暗环境下高达35%。植入BLF IOL会潜在降低14%-25%的暗环境下对比敏感度[4, 5] , 会影响到患者术后的夜间活动。
注:scotopic luminous efficiency:暗视发光效率、photopic luminous efficiency:明视发光效率。
适量的蓝光照射有助于维持生理节律
感光视网膜神经节细胞中分布着大量黑素蛋白,黑素蛋白接收到光刺激,通过视网膜下丘脑纤维传递到视交叉上核,进而控制大脑腺体的分泌功能,抑制褪黑素的分泌,进而影响人体的生物钟[6] 。
Zeiter等进行了一项光照与生理节律的研究[7] :纳入23位年轻的健康男性与女性,每天持续给予6.5小时的傍晚光照,观察光照射量与褪黑素抑制作用及生理节律的相关性。结果发现,光照作用越强,褪黑素抑制越明显,对于 长期失眠、睡眠状况混乱的患者,合适的光照可以帮助他们缓解睡眠障碍。
所有的光照中, 适量的蓝光照射有助于维持黑素蛋白的活性,使其在生物节律方面发挥调节作用。反过来说,黑素蛋白对于蓝光也最为敏感 [8] 。
白内障术后的生理节律改变
对于白内障患者而言,当晶状体变得混浊、不再透明,进入眼内的光线亮度会逐渐变少,进而影响黑素蛋白的代谢以及褪黑素的抑制作用。Asplund研究[9] 发现, 白内障术后患者视觉质量有所提高,生理节律更趋于稳定,白天睡眠时间减少,夜晚睡眠时间延长。可见光照充足对于老年人的生物钟稳定很有帮助。
白内障术后患者睡眠质量
白色为术后1月,黑色为术后9月;左侧为较差睡眠质量,中间为经常唤醒,右侧为难以入睡。可见术后睡眠困难现象呈明显下降趋势。
BLF IOL对生理节律的影响
既然蓝光对于生理节律有益,那么BLF IOL对于生理节律有什么影响呢。Mainster等研究[3] 还发现:相比UV滤过型人工晶状体(UVF IOL), BLF IOL对于黑素蛋白的光刺激作用下降了18%;对于褪黑素的抑制作用下降了27%-38%。这种下降很可能造成患者术后生理节律的紊乱,从而影响患者的心理健康及生活质量。
总结
蓝光滤过型人工晶状体BLF IOL(也被称为“黄晶体”),其目的在于滤过蓝光,保护视网膜,但是这一目的是否能达到还缺乏确切的证据。同时BLF IOL会引起色觉改变,对比敏感度下降,影响生理节律,这些影响因素是白内障医生在做决策时,需要慎重考虑的。
延伸阅读
•蓝光滤过型人工晶状体的二三事(一)
• 蓝光滤过型人工晶状体二三事(二)
参考文献
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[1] Tzamalis A, Kynigopoulos M, Pallas G, Tsinopoulos I, Ziakas N: Influence of Intraocular Lens Asphericity and Blue Light Filtering on Visual Outcome, Contrast Sensitivity, and Aberrometry after Uneventful Cataract Extraction. Journal of ophthalmic & vision research 2020, 15(3):308-317.
[2] Mainster, Martin A: Intraocular Lenses Should Block UV Radiation and Violet but Not Blue Light. Archives of ophthalmology 2005, 123(4):550-555.
[3] Mainster MA: Violet and blue light blocking intraocular lenses: photoprotection versus photoreception. The British journal of ophthalmology 2006, 90(6):784-792.
[4] Pons A, Delgado D, Campos J: Determination of the action spectrum of the blue-light hazard for different intraocular lenses. Journal of the Optical Society of America A, Optics, image science, and vision 2007, 24(6):1545-1550.
[5] Mainster MA, JR S: How much blue light should an IOL transmit?. The British journal of ophthalmology Mainster MA, Sparrow JR, 87(12)::1523-1529.
[6] S, H, HW, L, M, T, DM, B, KW Y: Melanopsin-Containing Retinal Ganglion Cells: Architecture, Projections, and Intrinsic Photosensitivity. Science 2002, 295(5557):1065-1070.
[7] Zeitzer JM, Dijk DJ, Kronauer R, Brown E, Czeisler C: Sensitivity of the human circadian pacemaker to nocturnal light: melatonin phase resetting and suppression. The Journal of physiology 2000, 526 Pt 3:695-702.
[8] Corie L: Vision science: Seeing without seeing. Nature 2011, 469(7330):284-285.
[9] Asplund R, Lindblad BE: Sleep and sleepiness 1 and 9 months after cataract surgery. Archives of gerontology and geriatrics 2004, 38(1):69-75.
(来源:《国际眼科时讯》编辑部)
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