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眼内レンズ（IOL ）は、通常、白内障の治療の一環として、または近視（近眼）や遠視（遠眼）などの他の視力障害を矯正するために眼内に埋め込まれるレンズで、屈折矯正手術の一種です。眼内に天然の水晶体が残っている場合、IOLは有水晶体レンズと呼ばれ、そうでない場合は偽有水晶体レンズ（または偽レンズ）と呼ばれます。どちらの種類のIOLも、天然の水晶体と同じ光集束機能を提供するように設計されています。[ 1 ]これはLASIKの代替手段になり得ますが、LASIKは白内障治療のためのIOLの代替手段ではありません。
IOLは通常、小さなプラスチック製のレンズと、レンズを眼球内の水晶体嚢内に固定するためのハプティクスと呼ばれるプラスチック製の側支柱で構成されています。[ 2 ] IOLは当初、硬質材料（PMMA ）で作られていましたが、現在ではシリコンなどの柔軟な材料が主流となっています。今日装着されているIOLのほとんどは、遠方視力に合わせた固定式の単焦点レンズです。しかし、遠方と読書距離で複数の焦点を提供する多焦点眼内レンズや、限定的な視覚調節を提供する適応型IOLなど、他のタイプも利用可能です。多焦点IOLは、三焦点IOLや焦点深度拡張（EDOF）レンズである場合もあります。
2021年現在、世界中で年間約2800万件の白内障手術が行われています。これは世界中で1日あたり約7万5000件の手術に相当します。[ 3 ]この手術は局所麻酔または点眼麻酔で行われ、患者は手術中ずっと意識があります。柔軟なIOLを使用することで、レンズを回転させて非常に小さな切開部から水晶体嚢に挿入できるため、縫合の必要がありません。この手術は、経験豊富な眼科医が行えば通常30分未満で完了し、回復期間は約2～3週間です。手術後、患者は激しい運動や血圧を著しく上昇させるようなことは避けるべきです。インプラントの状態を監視するため、3週間は定期的に眼科医を受診する必要があります。
IOL移植には、感染、レンズの緩み、レンズの回転、炎症、夜間の光輪、網膜剥離など、眼科手術に伴ういくつかのリスクがあります。[ 4 ] IOLによって多くの患者は眼鏡への依存度を減らすことができますが、ほとんどの患者は読書などの特定の活動には依然として眼鏡を必要とします。多焦点IOL、三焦点IOL、またはEDOFレンズを使用すると、場合によっては読書用眼鏡を避けることができます。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
眼内レンズは、近視、遠視、乱視の眼の大きな誤差を矯正するために1999年から使用されています。このタイプの眼内レンズは、患者の自然な水晶体を取り除かずに移植されるため、有水晶体眼内レンズ（PIOL）とも呼ばれます。 [ 8 ]
有水晶体眼内レンズは、重度の近視患者においてはエキシマレーザー手術（LASIK ）よりもリスクが低いように思われる。 [ 9 ]
一般的には、IOLは、屈折矯正レンズ交換（RLE）[ 10 ]または透明レンズ抽出（CLE）としても知られる透明レンズ抽出および置換（CLEAR）手術によって移植されます。CLEARでは、水晶体が抽出され、IOLがそれに置き換えられます。このプロセスは白内障手術と非常によく似ています。どちらもレンズの交換、局所麻酔を伴い、約30分かかり、レンズを挿入するために目に小さな切開が必要です。CLEAR手術からの回復は、手術後1～7日です。この間、激しい運動や血圧を著しく上昇させるようなことは避けるべきです。IOLの移植を監視するために、数週間は定期的に眼科医を受診する必要があります。
CLEARの成功率は90%です（リスクには、創傷からの漏出、感染、炎症、乱視などがあります）。CLEARは40歳以上の患者にのみ実施可能です。これは、術後に眼球の成長によって眼内レンズが変形するのを防ぐためです。
一度移植されたIOLには、3つの大きな利点があります。まず、重度の視力障害のある人には効果のない眼科手術であるエキシマレーザー手術（LASIK）の代替手段となります。効果的なIOL移植は、ほとんどの患者にとって術後の眼鏡やコンタクトレンズの必要性をなくします。 [ 5 ]レンズが除去されているため、白内障は発生したり再発したりしません。欠点は、移植されたレンズの種類にもよりますが、一般的に焦点を変える（調節する）眼の能力が低下したり、なくなったりすることです。
2000年代初頭に行われたアーティザンレンズに関する3年間の研究で明らかになったリスクには、以下のようなものがある。
その他のリスクとしては、以下のようなものがあります。
トーリック眼内レンズは、適切な度数で、既存の乱視を打ち消す経線上に眼内で正しく配置されている必要があります。屈折矯正が不十分になる原因の一つとして、術者がレンズを誤って配置したり、レンズが短すぎるために眼内で回転してしまうことが挙げられます。これは、眼の計測が不正確であったり、毛様体溝がわずかに楕円形であったりする場合に起こり得ます。レンズの位置がずれると、既存の乱視が完全に矯正されないか、あるいは悪化する可能性もあります。
CLEAR手術で患者自身の水晶体の代わりに標準眼内レンズ（IOL）を挿入する場合、乱視は主に角膜の変形に起因するため、通常は矯正されません。乱視を矯正するために、CLEAR手術中にトーリックIOLを使用する場合があります。
外科医は、自覚的屈折検査や角膜トポグラフィーなど、さまざまな方法で乱視、つまり最も急な経線を特定できます。自覚的屈折検査は、眼科医が目の前でレンズを回転させ、「どちらが良いですか（またはより鮮明ですか）、それともこちらですか」と患者に尋ねる、よく知られた検査です。角膜トポグラフィーはより定量的な検査と考えられており、トーリックIOLの位置合わせのために、ほとんどの外科医は、角膜トポグラフィー装置の内部プログラムによって計算されるシミュレート角膜曲率（SimK）と呼ばれる測定値を使用して、角膜表面の乱視経線を決定します。乱視経線は、角膜波面技術または近軸曲率マッチングを使用して特定することもできます。
重度の近視または老眼を伴う遠視は、屈折矯正レンズ交換術（RLE）の主な適応症であり、RLEは調節機能の完全な喪失につながる。基礎にある正の乱視も、角膜切開術の範囲を超えて、トーリックレンズインプラントによってRLEで管理することができる。RLEの周辺適応症は、屈折異常のない老眼、多焦点レンズインプラントの使用、基礎にある乱視を伴う老眼、および浅い前房のために角膜屈折矯正手術または有水晶体眼内レンズに適さない+5～+10 Dの老眼前遠視である。[ 11 ]
RLEの合併症は白内障手術後の合併症と似ていますが、RLEは眼軸が非常に短いか非常に長い場合によく使用され、患者の年齢がかなり低い傾向があるため、長期的な影響を考慮する必要があります。[ 11 ]
インプラントは、天然の水晶体を除去する場合と除去しない場合の両方で使用できます。
前房内レンズや3ピース後房内レンズなど、多くの無水晶体眼用および人工水晶体眼用眼内レンズは互換性があります。ただし、1ピース眼内レンズは例外で、白内障手術時に水晶体嚢内に挿入する必要があるため、二次的な移植には使用できません。
偽水晶体眼内レンズは、患者の水晶体を摘出した直後に手術で移植されるレンズです。
単焦点眼内レンズは、白内障手術で使用される標準的なレンズです。[ 6 ]これらの従来の眼内レンズの主な欠点の 1 つは、特定の距離にしか焦点を合わせることができないことです。焦点距離は、光学的無限遠 (眼を正視にする) または固定された有限距離 (眼を近視にする) のいずれかです。標準的な眼内レンズを移植した患者は、白内障による混濁は経験しなくなりますが、調節(近距離から遠距離、遠距離から近距離、およびその間の距離に焦点を合わせる) ができなくなります。これは、白内障手術のほとんどでは問題になりません。なぜなら、白内障手術は主に、すでに完全に老眼になっている高齢者に対して行われるからです。しかし、屈折異常を矯正するために屈折レンズ交換を受ける、まだ老眼になっていない (または老眼の初期段階にある) 患者にとっては問題になる可能性があります。片方 の眼を正視にし、もう片方の眼を近視にするモノビジョンは、調節の喪失を部分的に補償し、複数の距離で鮮明な視界を可能にします。より汎用性の高いタイプのレンズ（多焦点および調節型眼内レンズ）は、食品医薬品局の承認を得て、2003年に米国で導入されました。これらは、メディケアが支払う金額とは別に、受給者に追加費用が発生し、それぞれに利点と欠点があります。[ 12 ]
多焦点眼内レンズは、遠方視と近方視を同時に提供しようとします。三焦点眼内レンズは、さらに中間視も提供できます。[ 5 ]多くの多焦点眼内レンズ設計は、遠方焦点と近方焦点を交互に配置する同心円リング設計を使用して、この同時視焦点を実現しようとします。しかし、同心円リング多焦点レンズは、あらゆる視距離でまぶしさや焦点のわずかな低下を起こしやすいです。
白内障摘出後に多焦点眼内レンズを入れた人は、標準的な単焦点レンズを入れた人に比べて、追加の眼鏡が必要になる可能性が低いかもしれません。[ 6 ]しかし、多焦点レンズを入れた人は、単焦点レンズを入れた人よりも視覚的な問題が多く発生する可能性があります。[ 6 ] 多焦点眼内レンズによる最も一般的な有害な視覚的影響には、まぶしさ、ハロー（光の周りの輪）、暗い場所でのコントラスト感度の低下などがあります。[ 13 ]
An adjustable IOL is unlike any other lens as its prescription power can be adjusted after surgery once all healing is complete. All other IOLs require surgeons to use pre-surgery measurements to determine a patient's post-surgery lens power. The drawback of this is that pre-surgery measurements are taken while a patient still has cataracts, and they cannot account for minuscule shifts that occur during healing. An adjustable IOL allows surgeons to implant it and then, once healing is complete, use an ultraviolet light delivery device to fine tune it until it suits the patient. An early example being the (RxSight) Light Adjustable Lens (LAL).[14]
The eyes and lenses must not be exposed to random ultraviolet light before and during the adjustment process, and protective glasses must be worn from the operation until the lens is locked. When the eye has healed, which is usually 2 to 4 weeks after IOL implantation, refraction adjustment is done. A prescription is formulated for the patient and customization of the IOL's refractive power is done by exposing either the centre or the periphery of the lens to a metered dose of UV light, with the help of a contact lens on the cornea. This exposed part will swell slightly, adjusting the lens surface curvature. Meridional exposure can be done in much the same way to correct for astigmatism. Several exposures can be made for fine tuning, spaced over several days. Once the lens has been optimised a final exposure of the whole lens is made to lock the changes, after which the lens will no longer be adjustable and can be used outdoors.[15]
Some newer lens designs attempt to allow the eye to regain some ability to change focus from distance to near (accommodation). However, many accommodating IOLs used today only achieve very limited improvements in near vision which reduce over time.[16] Accommodative intraocular lenses may also have a slightly higher risk of developing posterior capsule opacification (PCO), though there is some uncertainty around this finding.[16] PCO is a common side-effect of many cataract surgeries and is easily treatable with a one-time laser capsulotomy procedure.
調節型眼内レンズは毛様体筋とチン小帯と相互作用し、両端のヒンジを使用して「ラッチ」し、通常の調節と同じ神経と筋肉を使用して眼内で前後に動きます。これらの眼内レンズは、4.5 mm の角型光学部と、ハプティクスの端にポリイミド ループが付いた長いヒンジ付きプレート設計を備えています。ヒンジは BioSil と呼ばれる高度なシリコーンで作られており、眼内で無制限に屈曲できることを徹底的にテストしました。[ 17 ]
Eyeonics社（現在はBausch & Lomb社）が製造した調節型レンズ[ 18 ]は、2003年に米国FDAの承認を受けた。Crystalensは、反対側の端に2つのヒンジ付き支柱があり、支柱の外端にあるハプティックループ（接触点の動きをデバイスに伝えるコンポーネント）に内向きの横方向の力が加わると、レンズが光軸に沿って移動し、力が弱まると元の位置に戻る。これは眼の水晶体嚢に埋め込まれ、天然の水晶体で眼を焦点合わせする毛様体の収縮を利用してインプラントを焦点合わせする。[ 19 ] [ 4 ]
トーリック IOL は、白内障手術時に既存の角膜乱視を矯正するために使用されるトーリック レンズの一種です。[ 20 ]乱視は、輪部弛緩切開またはエキシマ レーザー手術でも治療できます。[ 21 ] [ 22 ]アメリカ人の約 40% が著しい乱視を抱えているため、トーリック IOL の候補となる可能性があります。[ 22 ]トーリック IOL を移植する白内障手術は、基本的に従来の IOL を使用した白内障手術と同じです。トーリックコンタクト レンズと同様に、トーリック IOL はレンズの異なる経線で異なる度数を持ち、既存の乱視を反転させるには正しい経線上に配置する必要があります。トーリック IOL が正しい経線上にない場合は、2 回目の手術で再配置する必要があるかもしれません。[ 22 ]
標準的なトーリックIOLは単焦点で、遠くの物体に常に焦点を合わせます。多焦点トーリックIOLも利用可能です。これらのレンズは、患者に既存の乱視の矯正だけでなく、近距離の読書距離を含む遠距離と近距離に焦点を合わせることができる視力も提供します。[ 23 ]
Extended depth-of-focus (EDOF) is an intraocular lens technology for treating presbyopia. Where multifocal IOLs have two or more focal points, EDOF lenses form a single elongated focal point to enhance depth of focus. The intention is to reduce glare, halos, and other photic phenomena which occur with multifocal IOLs. A possible drawback is decrease in image quality due to aberrations.[7] EDOF IOLs have often been combined with multifocus designs, which has caused some confusion. It has been suggested that lenses combining more than one optical design be termed "hybrid IOLs".[24]
The principle on which they work is to form a single, axially elongated focal point, unlike monofocal lenses which have a single focal point, and multifocal lenses which have two or more stacked discrete focal points. The elongated zone of focus is intended to prevent the overlapped out-of-focus images of the multifocal lens which cause the halo effect. When matched correctly to the eye, these lenses are intended to have little effect on distance vision, and improve middle distance and near vision. In practice they have been satisfactory for intermediate distances, but not good enough for near vision. Spherical aberration and the pinhole effect have been used to produce the elongated focal zone.[24][7] In effect, accurate focus at any distance is compromised to achieve less noticeable blur at all distances.
Phakic IOLs (PIOLs) are intraocular lenses which are placed in an eye that still contains a natural human crystalline lens. PIOLs are sometimes referred to as an 'implantable contact lenses' (ICLs). As with other IOLs, PIOLs can be either spheric or toric. Toric PIOLs have to be aligned with the meridian of astigmatism; toric IOL misalignment or rotation can lead to residual or even greater astigmatism postoperatively.[22]
Depending on their attachment site to the eye, PIOLs can be divided into three categories:[25]
In 2006, a centrally perforated ICL (i.e., the Hole-ICL) was created to improve aqueous humour circulation.[26]
Blue-light filtering IOLs filter the UV and high-energy blue light present in natural and artificial light, both of which can cause vision problems; however, too much filtering of blue light can increase depression, especially in the winter months (SAD). The trademarked "Natural Yellow" material is available in three hydrophilic IOLs. Dr. Patrick H. Benz of Benz Research and Development created the first IOL material to incorporate the same UV-A blocking and violet light filtering chromophore that's present in the human crystalline lens in order to attempt to protect the retina after cataract extraction of the natural crystalline lens.
A Cochrane Review found little evidence of important differences between blue‐light filtering and non‐blue‐light filtering lenses for protecting the macula (back of the eye) after cataract surgery.[27] This may have been due to studies being too small and too short‐term to provide reliable results.
Posterior capsule opacification (PCO), often referred to as "after cataract", is the most common complication of cataract surgery.[28]
In a large percentage of patients (20-40%), posterior chamber intraocular lenses may form PCOs a few months after implantation.[29] They are easily treatable, and typically only require a one-time capsulotomy procedure (using a Nd:YAG laser) to clarify.[30]
The materials that have been used to manufacture intraocular lens implants include poly(methyl methacrylate) (PMMA), silicone, hydrophobic acrylate, hydrophilic acrylate and collamer.[31] PMMA was the first material to be used successfully in intraocular lenses.
Advances in technology have brought about the use of silicone and acrylic polymers, both of which are soft foldable inert materials. This allows the lens to be folded and inserted into the eye through a smaller incision.[8] Specifically, acrylic lenses are a better choice in people who have a history of uveitis or are likely to have to undergo retinal surgery requiring vitrectomy with replacement by silicone oil, such as persons with proliferative diabetic retinopathy or who are at high risk of retinal detachment, such as persons with high myopia. A study found that in participants with a history of uveitis, eyes treated with hydrophobic acrylic IOLs were over twice as likely to have a best corrected visual acuity of 20/40 or more, compared to eyes treated with silicone IOLs.[32][33]
The appropriate refractive power of the IOL is selected, much like a spectacle lens prescription, to provide the desired refractive outcome. Pre-operative measurements, including corneal curvature, axial length, and white-to-white measurements are used to estimate the required power of the IOL. These methods include several formulae, including Hagis,[34] Hoffer Q,[34] Holladay 1,[34] Holladay 2,[34] and SRK/T.[35] Free online calculators use similar input data.[34] A history of LASIK surgery requires different calculations to take this into account.[34] Refractive results using power calculation formulae based on pre-operative biometrics leave people within 0.5 dioptres of target (correlates to visual acuity of 6/7.5 (20/25) when targeted for distance) in 55% of cases and within one dioptre (correlates to 6/12 (20/40) when targeted for distance) in 85% of cases. Developments in intra-operative wavefront technology have demonstrated power calculations that provide improved outcomes, yielding 80% of patients within 0.5 dioptres (7/7.5 (20/25) or better).[36]
ドレスデンのヨハン・ヴィルギリウス・カサアマタ（1741-1807）は、1797年1月までに白内障手術後にガラス製の眼内レンズを挿入しようと試みたが、失敗に終わった。[ 37 ] 1790年代に回想録を執筆したジャコモ・カサノヴァは、カサアマタの試みについて耳にした可能性が高い。なぜなら、カサノヴァは眼科医のフェリーチェ・タディーニが1766年にワルシャワで眼内レンズのアイデアを彼に伝えたと虚偽の主張をしているが、タディーニは1766年にはコンスタンティノープルにいたため、カサノヴァの主張は誤りだからである。[ 37 ]サー・ハロルド・リドリーは、1949年11月29日にロンドンのセント・トーマス病院で眼内レンズの移植に初めて成功した。[ 38 ]そのレンズは、イギリス、イースト・サセックス州ブライトンのレイナー社が、ICI（インペリアル・ケミカル・インダストリーズ）製のパースペックスCQポリメチルメタクリレート（PMMA）から製造したものでした。リドリーは、第二次世界大戦中にPMMA製の風防材によって眼を負傷したイギリス空軍のパイロットが拒絶反応や異物反応を示さなかったことを観察し、この透明な素材は不活性で眼への移植に適していると推測しました。[ 39 ]
眼内レンズが白内障手術で広く受け入れられるようになったのは、レンズ設計と手術技術のさらなる発展があった1970年代になってからのことである。
2021年時点で、世界中で約2800万件の白内障手術が行われ、そのうち400万件は米国だけで行われた。これは1日あたり約6万件の手術に相当する。[ 3 ]