Simon Chen 醫生白內障及視網膜外科醫生
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EDOF與多焦點人工晶體:能既留住蛋糕,又把它吃掉嗎?

延伸焦段型(EDOF)及多焦點人工晶體(IOL)可以減少白內障手術後對眼鏡的依賴。然而,就光學物理而言,那句老話仍然適用:“蛋糕不能既留著又吃掉。”您可以享用蛋糕,也可以保留完整的蛋糕,但不能兩者兼得。

同樣,EDOF及多焦點人工晶體可提供更廣的焦點範圍,但也存在不可避免的光學取捨。目前沒有一種人工晶體能在所有距離、所有光線條件下都提供完美視力而不作任何妥協。

對許多人來說,這種平衡非常理想。對另一些人來說,單焦點人工晶體配合眼鏡仍是更合適的選擇。理解這些取捨,遠比選擇宣傳冊最吸引人的人工晶體更重要。
本文解釋這些取捨背後的物理原理。


蛋糕可以分給更多人,但總量不會增加。同樣,高端人工晶體將進入眼睛的光線分配到不同距離,而不是創造更多光線。

作者

MBBS, BSc(Hons), FRANZCO

白內障及視網膜外科醫生,悉尼Vision Eye Institute Chatswood

單焦點、EDOF及多焦點人工晶體有甚麼區別?

白內障手術時,人工晶體會替代眼內的天然晶狀體。植入晶狀體的度數和眼部測量結果決定其預期焦點。以下術語描述的是不同的焦點處理方式。

  • 單焦點:優先提供一個主要焦點,通常是遠距離。其他距離通常由閱讀眼鏡補充。單焦點晶狀體也可以選擇以近距離爲目標。
  • EDOF:擴大有效視力範圍,通常從遠處延伸至電腦屏幕等中距離。閱讀小字往往仍需要眼鏡。不同設計提供的近視力不同。
  • 多焦點,包括三焦點:提供多個焦點。三焦點通常旨在覆蓋遠、中、近距離任務,增加不戴眼鏡閱讀的機會。

這些類別並非完全分開。增強型單焦點晶狀體可適度擴展焦段,而部分延伸焦段型晶狀體採用與多焦點相似的衍射光學。其他設計則採用不同表面形狀或小孔徑。具體型號很重要。散光矯正人工晶體用於矯正散光,可以屬於上述任何類別。

實用比較
晶體類別主要優勢常見取捨
單焦點在選定焦點獲得清晰視力其他距離需要眼鏡
EDOF更多中距離任務可不戴眼鏡小字可能需要眼鏡;視覺質量因設計而異
多焦點/三焦點更多近距離及遠距離任務可不戴眼鏡較多光暈或眩光;對比度取捨;仍可能需要眼鏡

為甚麼一種人工晶體無法毫無代價地滿足所有需求?

進入眼睛的光量有限。單焦點將有用光集中在一個主要焦點附近。多焦點將部分光重新分配至不同衍射級次或光學區域。當一個圖像在視網膜上清晰聚焦時,原本用於其他距離的光可能形成模糊的背景。

光學平臺概念圖:一個主要焦點、延伸的焦點區域及多個焦點。實際設計可採用衍射、折射、像差調整或小孔徑。

EDOF重新塑造焦點分佈,形成更長的有效範圍。根據設計,它可能延長焦點區域、使相鄰焦點重疊、調整像差,或限制孔徑。它不會產生額外的光。小孔徑也會減少進入的光,並涉及自身的衍射取捨。

這就像分享一塊蛋糕:把已有的東西分配到更多地方,會改變每個地方得到的份額。光是一種波,衍射及干涉使真實人工晶體的行為比切成三塊等大的蛋糕複雜得多。

即使單焦點也不完美。反射、散射、衍射及眼睛其餘部分的光學,使全部入射光不可能成為一個無限銳利的點。更好的工程設計可以減少可避免的損失或矯正像差,但不能讓固定、被動、以同時聚焦方式工作的人工晶體,像年輕的天然晶體一樣為每個任務改變焦點。


Vivity:一種EDOF人工晶體的工作原理。這介紹的是一種設計,並非所有EDOF人工晶體。影片為英文,不保證提供中文字幕。

在YouTube觀看

如果能看到6/6,為甚麼對比度仍然重要?

視力檢查測量能分辨的最小細節,通常使用明亮背景上的深色字母。對比敏感度測量能察覺多微弱的明暗差別。兩者回答不同問題。

您可能讀到高對比度視力表的最小一行,卻覺得灰色路緣、暗光下的面孔或灰色包裝上的小字不夠清晰。因此,“視力達到6/6”並不能完整描述視覺質量。

同時聚焦設計中的離焦光,可能減少圖像明暗細節之間的差別。暗光或明亮燈光周圍可能更明顯。瞳孔大小、殘餘屈光度數、淚膜、角膜形狀及視網膜健康也會影響結果。

下方比較說明對比度差別可能呈現的樣子,並不預測某一植入物會讓您看到甚麼。

澳大利亞花園中的灰色石階
較高對比度較低對比度
對比度降低會使臺階邊緣較難辨認。採用實景照片的教學模擬;並非晶體型號比較,也不預測您的視力。

調制傳遞函數能告訴我們甚麼?

調制傳遞函數(MTF)描述光學系統在不同細節尺度下,保留圖案對比度的能力。可以想象越來越細的黑白條紋。粗條紋較容易保留;細條紋對光學系統要求更高。

MTF為0.30,表示在該測試條件下,圖像保留了輸入圖案對比度的30%。這不表示人工晶體只透過30%的光、損失了70%的視力,或只有30%的患者滿意。

圖表顯示2025年光學平臺研究的看遠焦點測量結果:增強型單焦點Xact Mono-EDoF ME4及衍射型EDOF Symfony ZXR00,每種測試五個樣本。在多波長光下,ME4在25、50及100線對/mm時的結果為0.50、0.29及0.17;Symfony為0.35、0.32及0.19。曲線相交,說明單一數字不能確定全面勝出的產品。

這是實驗室結果,不是患者視力分數。研究使用3 mm孔徑,並為兩種人工晶體採用不同的模型角膜球面像差,也發現與波長有關的差別。因此,“對比度”方面的聲稱需要說明測試條件、具體型號及所測焦點範圍。

多色光、3 mm孔徑下的看遠焦點MTF:平均值±標準差,每型號5個光學樣本。曲線相交。兩種晶體使用的模型角膜球差不同;這是實驗室測量,不是患者視力。來源:Baur等,2025年,表2。

臨床研究是否顯示所有EDOF都會損失對比度?

臨床結果並不一致。美國監管研究發現,非衍射型EDOF AcrySof IQ Vivity在暗光下的單眼對比敏感度,在若干細節尺度低於單焦點對照。下圖重現107名Vivity及111名對照參與者在6個月時、無眩光條件下的中位數。

在最精細的測試圖案中,43% 的 Vivity 組患者和 21% 的對照組患者在所有可用對比度下均無法識別參考圖案。解讀測試的下限時,這一點很重要。

六個月時,在昏暗光線下、無眩光條件下測得的單眼對比敏感度中位數。數值越高越好;縱軸採用對數刻度。在每度 12 週期的圖案中,43% 的 Vivity 患者和 21% 的對照組患者在所有可用對比度下均無法識別參考圖案。來源:FDA Vivity 專業使用說明,表 22。

相反,2026年一項60名患者的研究,發現Vivity與兩種增強型單焦點Eyhance及ISOPure之間,對比敏感度沒有統計學顯著差異,而Vivity的中、近距離視力更好。 

因此,討論具體設計的取捨,比引用統一的對比度損失百分比更準確。雙眼視覺、光線及測試任務都很重要。

光暈與眩光是否就是對比度下降?

它們是相關的視覺質量問題,但並非同一種測量。光暈是燈光周圍的環;眩光可使亮光刺眼,或沖淡周圍細節;星芒則是從光源延伸的光線。一個人可能特別注意其中一種,而較少注意其他現象。

多焦點通常比單焦點產生更多燈光現象。Cochrane對較早隨機試驗的綜述發現,多焦點減少眼鏡依賴,遠視力相近,但光暈及眩光更多。光暈相對於單焦點的相對風險為3.58。綜述彙集不同、往往較早的設計。

某些EDOF比某些多焦點產生更少令人困擾的光暈,但“EDOF”這個名稱不能保證夜間駕駛沒有症狀。 

大腦可能逐漸減少對某些光學現象的注意。適應程度因人而異。持續症狀應接受檢查,尤其影響安全駕駛或日常活動時。

較少光線干擾光暈示意
光暈及眩光可能改變夜間燈光的外觀。這張圖不預測特定人工晶體或您的視力。

為甚麼使用同一種人工晶體,兩個人的感受會不同?

光學結果及原來的視覺狀態都很重要。嚴重白內障患者,手術後可能明顯改善,即使新植入物存在輕度光學取捨。以前視覺特別銳利的人,可能更容易察覺細微變化。

視覺需求也不同。經常夜間駕駛、攝影或從事精細工作的人,可能優先重視對比度與精確度。另一些人更重視看菜單、用手機,以及在屏幕與房間之間轉換視線時不必反覆換眼鏡。

人們對模糊或光暈的在意程度,以及對不戴眼鏡的重視程度各不相同。這是需要理解的偏好,不是能可靠預測滿意度的性格測試。要求較高的視覺標準不是性格缺點。

一個人的“近視力很好”可能指在光線良好的白天看手機;另一個人則指在昏暗餐廳、25 cm處看極小字。應討論具體任務、距離、光線,以及是否接受眼鏡。

舒適閱讀取決於字體大小、觀看距離、照明及任務,也取決於人工晶體。示意場景。

為甚麼近視患者對近視力的預期不同?

許多近視者可以摘下遠用眼鏡,將文字拿到很靠近眼睛的位置閱讀。在白內障形成前,這可提供非常清晰的近距離細節。原本不近視或遠視的人可能已多年依賴閱讀眼鏡,因此比較的起點不同。

把同樣的文字從 40 釐米移到 20 釐米,其視角大小約增加一倍。這有助於解釋爲什麼近距離閱讀會顯得細節豐富,也說明了閱讀距離的重要性。

人工晶體設定為看遠後,原來的不戴眼鏡近距離焦點通常會改變。多焦點或EDOF可能提供新的有效閱讀範圍,卻不一定重現把極小字拿得特別近的習慣。

例如,簡單光學近似中,−3.00屈光度近視眼不戴眼鏡的遠點約為33 cm。實際可用近視力還取決於白內障、散光等因素。

請告訴外科醫生目前戴眼鏡及不戴眼鏡時如何閱讀。討論看遠目標、保留部分近距離焦點,或適合時採用單眼視。期望的焦點與人工晶體光學類別,是兩項不同決定。

同樣的文字在 20 釐米觀看時,所佔視角約爲在 40 釐米觀看時的兩倍。這解釋了近視者近距離閱讀優勢的一部分。

單焦點人工晶體是否屬於較低等級?

不是。合適的單焦點可以提供優秀的視力。選擇它,可能是有意識地優先確保目標距離的圖像銳利,再用眼鏡輔助其他任務。不能因為另一種更貴或技術名稱更長,就把單焦點視為二手或較差的治療。

在我自己的診療工作中,我爲眼科醫生及其家屬治療。過去,大多數人要求植入單焦點晶狀體。如今,我也越來越多地看到他們對延伸焦段型晶狀體感興趣。

我的文章眼科醫生為自己選擇甚麼人工晶體更詳細地討論這些偏好。眼科醫生的個人選擇可供參考,但您的眼睛狀況和優先考慮的因素可能不同。


單焦點、延伸焦段型及多焦點設計示例。設計因型號而異;並非所有延伸焦段型設計都有環紋。

應該怎樣理解人工晶體宣傳及早期熱情?

人工晶體是競爭市場中的精密醫療器械。廠商有理由介紹產品的特點。宣傳冊可以介紹技術,卻不能提供個人化建議。

“高端”“先進”“連續視覺”或“新一代”等詞,需要轉化成實際問題:測試哪些距離?甚麼光線?與哪種型號比較?多少人仍需要眼鏡?是否出現光暈,是否令人困擾?

一種新晶狀體可能在其侷限尚未完全明確前,就取得令人鼓舞的早期結果,並獲得備受尊重的醫生熱情支持。關於早期老視矯正晶狀體,已有文獻報告患者不滿意的情況,問題包括殘餘屈光度、乾眼和光學症狀。

較長的隨訪有助於評估持續症狀、晶狀體材料的穩定性,以及日後眼病的影響。六個月的試驗無法回答與植入物相伴數十年的所有問題。同樣,舊型號出現困難,並不能證明新型號會失敗。

應關注獨立研究、清晰的對照組、有意義的患者報告結果,以及資助或利益衝突披露。意見領袖的熱情是有用背景,卻不能替代這些資料。新技術可以有價值,同時仍遵守光學規律。

另一個比喻:同一盞燈照亮一個集中位置、較廣的區域或幾個位置。人工晶體採用不同的光學機制;這不是測量光強或等量分配的圖。

哪些人可能獲益最多,哪些人需要特別謹慎?

眼睛合適、並理解預期平衡時,EDOF及多焦點可以是很好的選擇。適合與否不僅取決於有沒有白內障。淚膜、角膜規則性、散光、瞳孔行為、黃斑、視神經及計劃度數的準確性,都很重要。

乾眼可降低視覺質量,也會使測量結果不夠可靠。黃斑病變或青光眼可能已經降低對比敏感度,使眼睛更難承受額外的光學妥協。曾接受激光視力矯正或其他角膜手術的人需要特別評估。這些因素說明個別化建議的重要性。

歐洲白內障指南建議,根據眼部合併疾病、減少眼鏡依賴的願望及合理預期,選擇老視矯正人工晶體。有需要時,外科醫生可能建議角膜測繪或黃斑OCT掃描。

  • 說明最重要的日常任務及通常的閱讀距離。
  • 說明夜間駕駛的頻率,以及對光暈的看法。
  • 決定是否接受偶爾使用閱讀眼鏡。
  • 詢問如果術後度數未達目標,或不喜歡視覺質量,怎麼辦。
  • 討論對您的眼睛而言,預期獲益是否值得接受剩餘的不確定性。

去除白內障可以改變生活。我們可以肯定這種改善,卻不應將其變成完美視力的承諾。健康的眼睛、仔細測量及合理預期,有助於提高獲得滿意結果的機會。

有效的人工晶體討論,應從您重視的視覺及希望完成的活動開始。 

視光師在術前及術後應該討論甚麼?

轉介前,應記錄患者習慣的閱讀距離、不戴眼鏡的近視力、工作任務、夜間駕駛需求及對眼鏡的接受程度。要求“最好的人工晶體”,是討論優先事項的起點,不是明確的規格。

區分裸眼與矯正視力,以及遠、中、近距離表現。評估研究時,應查看光照水平、對比度測試及空間頻率、單眼或雙眼測試、瞳孔大小、目標度數、隨訪時間及具體對照。離焦曲線描述視力範圍,卻不能涵蓋對比度或異常光感的所有方面。

患者術後不滿意時,良好的高對比度視力分數不能結束調查。應按需要檢查殘餘球鏡及柱鏡度數、眼表、角膜、植入物位置、後囊、黃斑及視神經,並與外科醫生溝通。乾眼、屈光誤差及其他可治療問題,可能與對光學設計的不滿同時存在。

不能假定更昂貴的植入物、另一項手術或單純等待就能解決問題。尤其若考慮更換人工晶體,進行YAG後囊雷射(激光)之前應與外科醫生討論,因為打開後囊可能使後續更換更複雜。參閱人工晶體可以更換嗎?

選擇人工晶體時應該問哪些問題?

EDOF或多焦點能保證完全不用眼鏡嗎?

不能。有些人很少依賴眼鏡,但小字、暗光或特定距離仍可能需要。殘餘度數及眼睛健康也會影響結果。

MTF低是否表示人工晶體浪費大部分光?

不是。MTF測量特定細節尺度及焦點下的對比度傳遞,並非透光百分比。

EDOF的對比度能否與單焦點相近?

可以,在某些研究及測試條件下相近。但這不能證明所有情況下視覺相同。應考慮具體設計、測試方法及焦點範圍中的獲益。

我會適應光暈嗎?

有些人逐漸較少注意,另一些人持續受困擾。不能保證適應;持續或加重的症狀應接受評估。

應該選擇最新的人工晶體嗎?

應選擇最有證據支持、最符合眼睛及優先事項的平衡。新穎本身不證明更好;單焦點仍是優秀的選擇。

最重要的信息是甚麼?

您通常可以享受更廣的有效視力範圍,但不能假定完全沒有光學取捨。最好的結果來自您真正理解、圍繞所重視視覺而作出的選擇。

為甚麼朋友喜歡的白內障人工晶體未必適合您?解釋為什麼比較朋友的結果時,需要考慮眼睛健康、個人需求及計劃焦點。

哪一種人工晶體(IOL)最好?用汽車作比喻,解釋為什麼合適的人工晶體取決於您的眼睛、生活方式及優先需求。

眼科手術後甚麼時候需要緊急求助?

如果突然視力下降、眼痛加重、明顯發紅、新出現閃光或飛蚊突然增多,或視野出現簾幕或陰影,應立即向外科醫生或緊急眼科服務尋求幫助。不要認為這些是正常的人工晶體取捨,也不要等到常規復診。

資料來源

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