مقایسه مواد لنزهای داخل چشمی (IOL)

نکات کلیدی در یک نگاه

جنس لنز داخل چشمی (IOL) شامل آکریلیک آب‌گریز، آکریلیک آب‌دوست، سیلیکون، PMMA و کولامر است.
در حال حاضر، رایج‌ترین لنز داخل چشمی (IOL) مورد استفاده، آکریلیک آب‌گریز است که میزان بروز کدورت کپسول خلفی (PCO) در آن پایین است.
هر ماده از نظر ضریب شکست، میزان آب‌دوستی، زیست‌سازگاری و پروفایل عوارض متفاوت است و انتخاب بر اساس مورد بیمار ضروری است.
عیب اصلی IOL آکریلیک آب‌گریز، ایجاد گلیستنینگ (حفره‌های ریز) است، اما تأثیر آن بر عملکرد بینایی نادر است.
IOL آکریلیک آب‌دوست انعطاف‌پذیری بالایی دارد و برای برش‌های بسیار کوچک مناسب است، اما میزان PCO در آن بالاتر بوده و خطر کلسیفیکاسیون وجود دارد.
طراحی لبه زاویه‌دار، صرف‌نظر از جنس ماده، از تکثیر سلول‌های اپیتلیال عدسی جلوگیری کرده و به کاهش PCO کمک می‌کند.
در انتخاب IOL، باید احتمال جراحی زجاجیه در آینده و وجود یووئیت نیز در نظر گرفته شود.

1. مقایسه مواد لنز داخل چشمی (IOL)

لنز داخل چشمی (IOL) یک لنز مصنوعی است که پس از خارج کردن عدسی کدر در جراحی آب مروارید، در چشم قرار می‌گیرد. در سال 1949، هارولد ریدلی اولین IOL ساخته شده از پلی‌متیل‌متاکریلات (PMMA) را در انسان کاشت. از آن زمان، مواد و طراحی IOL به طور قابل توجهی تکامل یافته است.

مواد اصلی IOL که در حال حاضر در دسترس هستند عبارتند از:

آکریلیک آب‌گریز: معرفی شده در سال 1993. در حال حاضر رایج‌ترین ماده مورد استفاده است.
آکریلیک آب‌دوست: با درصد آب بالا و انعطاف‌پذیری عالی. مناسب برای جراحی آب مروارید با برش بسیار کوچک.
سیلیکون: سابقه طولانی به عنوان IOL تاشو دارد.
PMMA: اولین ماده IOL. سخت و غیرقابل تاشدن.
کولامر (Collamer): کوپلیمر حاوی کلاژن. عمدتاً در لنزهای داخل چشمی فاکیک (ICL) استفاده می‌شود.
کوپلیمر PEG-PEA/HEMA/استایرن: ماده جدیدی که ویژگی‌های آب‌دوستی و آب‌گریزی را ترکیب می‌کند.

لنزهای داخل چشمی تاشو (سیلیکونی، آکریلیک) به دلیل قابلیت کاشت از طریق برش کوچک، تا حد زیادی جایگزین لنزهای سخت PMMA شده‌اند ¹⁾. جراح باید با درک مزایا و معایب هر ماده، انتخاب مناسبی داشته باشد ¹⁾.

2. ویژگی‌ها و طبقه‌بندی مواد IOL

ویژگی‌های فیزیکی و نوری

مواد IOL بر اساس ویژگی‌هایی مانند عدد آب، ضریب شکست، میزان آب (جذب رطوبت) و دمای انتقال شیشه‌ای طبقه‌بندی می‌شوند.

ویژگی	تعریف	اهمیت بالینی
ضریب شکست	میزان خمش نور	هرچه بالاتر باشد، لنز نازک‌تر می‌تواند باشد
عدد آب	میزان پراکندگی رنگ	هرچه بالاتر باشد، انحراف رنگی کمتر است
میزان آب	توانایی نگهداری آب	هرچه بالاتر باشد، گلیستنینگ کاهش می‌یابد

ضریب شکست عدسی طبیعی 1.4 و عدد آببه 47 است. هرچه ضریب شکست بالاتر باشد، می‌توان IOL را با همان قدرت نوری نازک‌تر طراحی کرد که برای کاشت از طریق برش کوچک مفید است. از سوی دیگر، افزایش ضریب شکست باعث کاهش عدد آببه و افزایش انحراف رنگی می‌شود.

سازگاری زیستی

سازگاری زیستی به دو دسته سازگاری زیستی کیسه‌ای و سازگاری زیستی یووه‌آ تقسیم می‌شود.

سازگاری زیستی کیسه‌ای: به تعامل بین IOL و سلول‌های اپیتلیال عدسی باقی‌مانده (LEC) اشاره دارد. در ایجاد کدورت کپسول قدامی (ACO) و کدورت کپسول خلفی (PCO) نقش دارد.
سازگاری زیستی یووه‌آ: به میزان اجتناب از واکنش ایمنی عنبیه، جسم مژگانی و مشیمیه قدامی اشاره دارد.

آب‌گریزی و زاویه تماس

آب‌دوستی یا آب‌گریزی سطح IOL با زاویه تماس اندازه‌گیری می‌شود. هرچه زاویه تماس بزرگ‌تر باشد، آب‌گریزی بیشتر است. مواد آب‌گریز تمایل بیشتری به چسبندگی به کپسول خلفی دارند و با کاهش فضای حرکت LEC، تمایل به مهار PCO دارند.

3. ویژگی‌های هر ماده IOL

آکریلیک آب‌گریز

در حال حاضر پرمصرف‌ترین ماده IOL در جهان است. از کوپلیمر شبکه‌ای استرهای اسید آکریلیک و سایر کومونومرها تشکیل شده است.

ضریب شکست: بالا، 1.47 تا 1.56. طراحی نازک امکان‌پذیر است.
میزان جذب آب: پایین، 0.1 تا 0.5٪.
دمای انتقال شیشه‌ای: 16 تا 55 درجه سانتی‌گراد.
PCO: در ترکیب با لبه مربعی، میزان بروز پایین است¹⁾. از طریق اتصال فیبرونکتین به کپسول خلفی چسبیده و از مهاجرت LEC جلوگیری می‌کند.
گریستنینگ: ریزحفره‌های پر از مایع که در داخل IOL ظاهر می‌شوند. در مواد با جذب آب کم بیشتر رخ می‌دهد، اما تأثیر بر عملکرد بینایی یا نیاز به خارج کردن نادر است¹⁾.

در Cataract PPP (2021) AAO، لنزهای داخل چشمی هیدروفوبیک آکریلیک با لبه مربعی به عنوان یکی از موادی که کمترین میزان PCO و نرخ کپسولوتومی خلفی Nd:YAG را دارند، ذکر شده است ¹⁾.

آکریلیک هیدروفیل

این ماده از افزودن گروه هیدروکسیل به اسکلت PMMA ساخته شده است و با افزودن HEMA (هیدروکسی‌اتیل متاکریلات) انعطاف‌پذیری به آن داده می‌شود.

ضریب شکست: پایین، 1.40 تا 1.43. لنز ضخیم‌تر می‌شود.
محتوای آب: بالا، 18 تا 38٪.
خیرگی: میزان بروز پایین.
PCO: میزان بروز بالاتر از سیلیکون و آکریلیک هیدروفوبیک ¹⁾. یکی از دلایل احتمالی این است که به دلیل تورم، حفظ لبه خلفی تیز دشوار است.
کلسیفیکاسیون: رسوب کلسیم-فسفات که در نسل‌های قدیمی مشکل‌ساز بود، در نسل جدید بهبود یافته است. با این حال، اگر هوا یا گاز در حین پیوند قرنیه (DSEK/DMEK) یا ویترکتومی وارد چشم شود، خطر کلسیفیکاسیون وجود دارد، بنابراین در چشم‌هایی که این جراحی‌ها پیش‌بینی می‌شود، بهتر است از این لنزها اجتناب شود ¹⁾.

به دلیل انعطاف‌پذیری بسیار بالا، می‌توان آن را از طریق برشی به اندازه حدود 1.8 میلی‌متر وارد کرد که برای جراحی آب مروارید با برش بسیار کوچک (MICS) مفید است.

در یک مطالعه آینده‌نگر روی 86 چشم مبتلا به سندرم شبه‌لایه‌بردار، لنزهای داخل چشمی آکریلیک هیدروفیل کمترین تکثیر سلول‌های اپیتلیال عدسی و زیست‌سازگاری عالی کپسولی داشتند، اما رسوب زباله روی سطح زیاد بود و میزان PCO بالاترین بود و زیست‌سازگاری یووه‌ای ضعیف‌تر بود.

سیلیکون

یک پلیمر مصنوعی با ساختار تکراری سیلیکون-اکسیژن است.

ضریب شکست: 1.43. پایین‌تر از آکریلیک، بنابراین در همان قدرت، ضخیم‌تر است.
میزان آب: 0.38٪.
زاویه تماس: 97-120 درجه. آب‌گریزی قوی.
دمای انتقال شیشه‌ای: 120- تا 90- درجه سانتی‌گراد.
PCO: گزارش شده است که LEC به سختی می‌چسبد و به دلیل داشتن تیزترین لبه مربعی، در استفاده طولانی‌مدت (بیش از 6 سال) میزان PCO کمتر از آکریلیک آب‌گریز است.
معایب: باکتری‌ها، سلول‌ها و روغن سیلیکون به راحتی می‌چسبند. ممکن است در حین جراحی ویترکتومی به دلیل تراکم مه‌آلود شود، بنابراین در چشم‌های دیابتی با احتیاط استفاده شود¹⁾. در چشم‌های دارای روغن سیلیکون باید از آن اجتناب کرد¹⁾.

Q چه موقع باید از IOL سیلیکونی اجتناب کرد؟

در مواردی که احتمال ورود روغن سیلیکون یا گازهای قابل انبساط به بخش خلفی چشم وجود دارد، از استفاده خودداری کنید¹⁾. همچنین در چشم‌هایی با خطر بالای جراحی ویترکتومی در آینده مانند رتینوپاتی دیابتی پرولیفراتیو شدید.

PMMA

اولین ماده‌ای بود که برای IOL استفاده شد و دارای تحمل بافتی عالی و پایداری طولانی‌مدت است.

ضریب شکست: 1.49. شفافیت نوری بالا.
میزان آب: 0.4-0.8٪.
زاویه تماس: 65-71 درجه.
دمای انتقال شیشه‌ای: 105-113 درجه سانتی‌گراد.
معایب: سخت و غیرقابل تاشدن است. برای کاشت نیاز به برش 5.5-6 میلی‌متری دارد که باعث آستیگماتیسم پس از عمل و تأخیر در بهبودی می‌شود.
عوارض: در استفاده طولانی‌مدت، دژنراسیون دانه برفی (نشانه برداشتن IOL) رخ می‌دهد. به دلیل آب‌گریزی، ممکن است در حین پیوند به سلول‌های اندوتلیال قرنیه بچسبد و باعث آسیب اندوتلیال شود.

در حال حاضر، به طور محدود برای IOLهای بخیه شده به صلبیه در مواردی که کیسولار فیکساسیون ممکن نیست، استفاده می‌شود.

کلامر (Collamer)

این ماده یک کوپلیمر از HEMA (هیدروکسی‌اتیل متاکریلات) و کلاژن مشتق از خوک است که عمدتاً به عنوان لنز داخل چشمی فاکیک اتاق خلفی (ICL) استفاده می‌شود.

ضریب شکست: 1.44.
محتوای آب: 40%.
ویژگی‌ها: به عنوان خانواده لنزهای فاکیک اتاق خلفی EVO، انواع کروی و آستیگماتیسم در دسترس هستند. در سال 2022 توسط FDA آمریکا تأیید شد. طراحی سوراخ مرکزی (Centralport) نیاز به ایریدوتومی محیطی (PI) که قبلاً ضروری بود را برطرف کرده است.
اندیکاسیون: سن 21 تا 45 سال، نزدیک‌بینی با معادل کروی 3.0- تا 20.0- دیوپتر، عمق اتاق قدامی 3.0 میلی‌متر یا بیشتر، موارد پایدار با تغییرات انکساری کمتر از 0.5 دیوپتر در یک سال.
والت (Vault): فاصله بین سطح خلفی لنز فاکیک اتاق خلفی و سطح قدامی لنز طبیعی. محدوده بهینه 50 تا 150% ضخامت مرکزی قرنیه (250 تا 900 میکرومتر) در نظر گرفته می‌شود. والت خیلی کم خطر آب مروارید زیرکپسولی قدامی و والت خیلی زیاد خطر گلوکوم زاویه بسته را افزایش می‌دهد.

کوپلیمر PEG-PEA/HEMA/استایرن

این ماده نسل جدیدی از مواد IOL است که ویژگی‌های آبدوست و آبگریز را ترکیب می‌کند. در لنز enVista MX60 IOL استفاده می‌شود.

ترکیب: PEG-PEA 40%، HEMA 30%، استایرن 26%، EG-DMA 4%.
ضریب شکست: 1.54.
محتوای آب: 4 تا 5%.
سختی: 1.8 مگاپاسکال.
ویژگی‌ها: PEG-PEA خاصیت آبگریزی و HEMA خاصیت جذب رطوبت را فراهم می‌کند. هیچ گلیستنینگی رخ نمی‌دهد و گزارش شده است که میزان PCO و نرخ کپسولوتومی خلفی Nd:YAG پایین است.

آکریلیک آب‌گریز

پرکاربردترین: ماده استاندارد فعلی لنز داخل چشمی.

بروز PCO: با لبه مربعی پایین است.

گریستنینگ: عیب اصلی اما تأثیر نادر بر عملکرد بینایی.

آکریلیک آب‌دوست

انعطاف‌پذیری عالی: قابل قرار دادن از طریق برش حدود ۱.۸ میلی‌متر.

بروز PCO: بیشتر از سایر مواد.

خطر کلسیفیکاسیون: پس از تزریق هوا/گاز احتیاط کنید.

سیلیکون

نرخ طولانی‌مدت PCO: گزارش شده کمتر از آکریلیک آب‌گریز است.

توجه: در چشم‌های استفاده‌شده با روغن سیلیکون/گاز اجتناب شود.

میعان: احتمال کدر شدن در حین جراحی ویتره.

۴. مواد لنز داخل چشمی و کاتاراکت ثانویه

کدورت کپسول خلفی (PCO) شایع‌ترین عارضه طولانی‌مدت پس از جراحی آب مروارید است و میزان بروز آن ۵ تا ۵۴٪ گزارش شده است¹⁾. با کپسولوتومی خلفی با لیزر Nd:YAG درمان می‌شود، اما جنس IOL و طراحی لبه به طور قابل توجهی بر میزان بروز تأثیر می‌گذارند.

ویژگی‌های PCO بر اساس ماده

آکریلیک آب‌گریز: در ترکیب با لبه مربعی، کمترین میزان PCO را دارد¹⁾.
آکریلیک آب‌دوست: میزان PCO آن بالاتر از سیلیکون و آکریلیک آب‌گریز است¹⁾.
سیلیکون: سلول‌های اپیتلیال عدسی (LEC) به سختی به آن می‌چسبند و در بلندمدت میزان PCO پایین است.
PMMA: همراه با IOL هیدروژل، تمایل به میزان بالای PCO دارد.

اهمیت طراحی لبه

متاآنالیز سال 2013 (شامل 9 کارآزمایی تصادفی‌شده) و چندین مطالعه طولی نشان داد که IOL آب‌گریز با لبه مربعی نسبت به IOL آب‌دوست با لبه مربعی، میزان PCO و نیاز به کپسولوتومی خلفی با Nd:YAG کمتری دارد¹⁾. IOLهای آکریلیک، PMMA و سیلیکون با لبه مربعی از نظر نیاز به کپسولوتومی خلفی با Nd:YAG معادل گزارش شده‌اند (سطح شواهد I+، قدرت توصیه Strong)¹⁾.

با این حال، یک کارآزمایی تصادفی‌شده نشان داد که اثر محافظتی لنز آب‌گریز با لبه مربعی ممکن است تنها باعث «تأخیر» در ایجاد PCO در مقایسه با IOLهای سیلیکونی و PMMA با لبه گرد پس از 12 سال شود¹⁾.

Q کدام ماده IOL کمترین احتمال ایجاد PCO را دارد؟

IOL آکریلیک آب‌گریز با لبه مربعی در حال حاضر کمترین میزان PCO را دارد¹⁾. طراحی لبه به اندازه ماده مهم است و لبه مربعی صرف نظر از ماده به مهار PCO کمک می‌کند.

5. انتخاب ماده IOL و نکات احتیاطی

انتخاب IOL باید بر اساس ویژگی‌های هر ماده و با توجه به شرایط فردی بیمار انجام شود.

اصول کلی انتخاب ماده

جراحی استاندارد آب مروارید: IOL آکریلیک آب‌گریز انتخاب اول است¹⁾.
جراحی فوق‌کوچک برش (MICS): IOL آکریلیک آب‌دوست ممکن است مناسب باشد.
خطر جراحی ویترکتومی در آینده: از IOL سیلیکونی خودداری کنید¹⁾. آکریلیک آب‌گریز را انتخاب کنید.
چشم‌های کاندید پیوند قرنیه: لنزهای داخل چشمی آکریلیک هیدروفیل خطر کلسیفیکاسیون دارند و بهتر است از آنها اجتناب شود¹⁾.
چشم‌های مبتلا به یووئیت: لنزهای داخل چشمی آکریلیک یا PMMA اصلاح‌شده با هپارین (HSM) با پیش‌آگهی بینایی بهتر مرتبط هستند¹⁾. نتایج بهتری نسبت به PMMA غیر HSM یا لنزهای سیلیکونی گزارش شده است.

شرایط بالینی	مواد توصیه‌شده	موادی که باید اجتناب شود
جراحی استاندارد	آکریلیک آب‌گریز	—
خطر جراحی ویترکتومی	آکریلیک آب‌گریز	سیلیکون
کاندید پیوند قرنیه	آکریلیک آب‌گریز	آکریلیک هیدروفیل
یووئیت	آکریلیک / HSM PMMA	PMMA غیر HSM / سیلیکون

IOL‌های آکریلیک آبدوست پس از جراحی‌هایی که هوا یا گاز به داخل چشم تزریق می‌شود (مانند ویترکتومی، DSEK، DMEK) خطر کلسیفیکاسیون دارند ¹⁾. در چشم‌هایی که خطر آسیب اندوتلیال قرنیه وجود دارد، باید ماده دیگری انتخاب شود.
IOL‌های سیلیکونی در صورت وجود روغن سیلیکون در بخش خلفی چشم، روغن به آن چسبیده و باعث کدر شدن می‌شود ¹⁾.
اگرچه نادر است، اما مواردی از نیاز به خارج کردن IOL آکریلیک آب‌گریز به دلیل گلیستنینگ گزارش شده است ¹⁾.
IOL‌های آکریلیک یک‌تکه با سندرم یووئیت-گلوکوم-خونریزی زجاجیه (UGH) مرتبط گزارش شده‌اند ¹⁾.

Q برای بیماران مبتلا به یووئیت کدام ماده IOL مناسب است؟

IOL آکریلیک (به ویژه آکریلیک آب‌گریز) یا IOL PMMA اصلاح‌شده با هپارین سطحی با نتایج خوبی همراه است ¹⁾. کنترل یووئیت قبل از عمل و تشخیص سیکلیت هتروکرومیک فوکس نیز عوامل پیش‌آگهی خوب هستند.

6. ویژگی‌های فیزیکی و طراحی نوری مواد IOL

ضریب شکست و انحراف رنگی

ضریب شکست IOL به ترکیب شیمیایی ماده بستگی دارد. افزودن هالوژن، گروه‌های آروماتیک و گوگرد ضریب شکست را افزایش می‌دهد. ضریب شکست و ضخامت IOL رابطه معکوس دارند؛ مواد با ضریب شکست بالا امکان طراحی نازک‌تر را فراهم می‌کنند.

انحراف رنگی در چشم‌های دارای لنز مصنوعی توسط عدد آب ماده IOL تعیین می‌شود. عدد آب مواد IOL بین 37 تا 55 متغیر است. انحراف رنگی بر حساسیت کنتراست و امتروپی‌زایی نیز تأثیر می‌گذارد.

دمای انتقال شیشه‌ای

دمای انتقال شیشه‌ای دمایی است که در آن پلیمر از حالت شیشه‌ای سخت به حالت لاستیکی انعطاف‌پذیر تغییر می‌کند. IOL‌ها برای دمای انتقال شیشه‌ای کمتر از دمای فیزیولوژیک بدن (37 درجه سانتی‌گراد) و دمای اتاق طراحی می‌شوند. اگر دمای انتقال از دمای بدن بیشتر باشد، لنز در داخل چشم به درستی باز نمی‌شود.

IOL غیرکروی

IOL‌های کروی دارای انحراف کروی مثبت هستند که با انحراف کروی مثبت قرنیه جمع شده و انحراف کل چشم را افزایش می‌دهد. عدسی طبیعی در جوانان دارای انحراف کروی منفی است که این اثر را خنثی می‌کند، اما با افزایش سن، انحراف کروی عدسی به سمت مثبت متمایل می‌شود.

لنزهای داخل چشمی غیرکروی (آسفریک) لنزهایی هستند که با تغییر انحنای سطوح انکساری خود طراحی شده‌اند تا پرتوهای محیطی و پرتوهای نزدیک به محور در یک نقطه متمرکز شوند. امروزه بیشتر IOLها از ساختار غیرکروی استفاده می‌کنند. کاهش انحراف کروی باعث بهبود حساسیت کنتراست می‌شود، اما انحراف کما (کما) به دلیل جابجایی یا کج شدن افزایش می‌یابد، بنابراین در مواردی که تثبیت IOL ناپایدار است، IOL کروی ممکن است مناسب‌تر باشد.

IOL رنگی

IOLهای جاذب اشعه فرابنفش غیررنگی سنتی، نور با طول موج کوتاه را بیشتر عبور می‌دهند. IOLهای رنگی دارای عبور طیفی نزدیک به عدسی طبیعی انسان هستند و انتظار می‌رود که از آسیب نوری شبکیه جلوگیری کنند. در گذشته فقط از جنس PMMA ساخته می‌شدند، اما امروزه محصولات تاشو نیز توسعه یافته‌اند.

7. تحقیقات جدید و چشم‌انداز آینده (گزارش‌های مرحله تحقیقاتی)

توسعه مواد هیبریدی آبدوست و آبگریز

همانطور که در کوپلیمر PEG-PEA/HEMA/استایرن (enVista MX60) نشان داده شده است، توسعه مواد جدیدی که تعادل بهینه‌ای بین ویژگی‌های آبدوستی و آبگریزی دارند، در حال پیشرفت است. هدف غلبه بر معایب ذاتی مواد مانند گلیستنینگ در آکریلیک آبگریز و PCO و کلسیفیکاسیون در آکریلیک آبدوست است.

فناوری اصلاح سطح IOL

IOLهای PMMA با اصلاح سطح هپارین (HSM) نتایج خوبی در چشم‌های مبتلا به یووئیت نشان داده‌اند¹⁾ و بهبود زیست‌سازگاری از طریق اصلاح سطح یک جهت مهم در توسعه آینده IOL محسوب می‌شود. تحقیقات در مورد پوشش‌دهی سطح IOL و نانوبافت‌سازی برای مهار چسبندگی سلول‌های اپیتلیال عدسی و تشکیل بیوفیلم در حال انجام است.

غلبه بر کلسیفیکاسیون IOL

کلسیفیکاسیون IOLهای آکریلیک آبدوست به ویژه پس از پیوند اندوتلیوم قرنیه یا ویترکتومی مشکل‌ساز است. گفته می‌شود که IOLهای آکریلیک آبدوست نسل جدید خطر کلسیفیکاسیون را کاهش داده‌اند، اما هنوز به طور کامل حل نشده است. بهبود ترکیب مواد و مقاومت در برابر کلسیفیکاسیون از طریق عملیات سطحی در حال تحقیق است.

8. منابع

American Academy of Ophthalmology. Cataract in the Adult Eye Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2022;129:P1-P126.