人工晶状体的发展经历了漫长的岁月。1949年英国医生Harold Ridley首次尝试将由聚甲基丙烯酸酯(PMMA)材质制成的后房型人工晶状体植入白内障患者眼内，第一代人工晶状体由此诞生。它的主要问题是由于材料生产工艺不足导致的虹膜炎、后发障和人工晶状体脱位。

为了克服第一代人工晶状体的问题，1952年第二代前房型人工晶状体产生，但是由于设计方面存在的问题，产生了严重的并发症，导致植入后的角膜内皮失代偿、继发青光眼等并发症，于20世纪60年代逐渐被淘汰。

面对第一、二代人工晶状体所产生的问题，人们开始尝试把人工晶状体固定于虹膜上，形成第三代人工晶状体。但由于人工晶状体与虹膜表面的持续接触、和角膜内皮的间歇接触，植入后仍然存在虹膜炎症、角膜失代偿、黄斑囊样水肿等严重并发症。

第四代人工晶状体的产生仍旧是从为了克服由于虹膜损伤所产生的并发症出发，因此这个时期出现的很多不同种类的人工晶状体都为前房型，但只有部分获得成功。面对随之而来的各种并发症，医生们发现术后在人工晶状体襻的周围有保护性机化膜生成对襻的固定很重要。现代后房型人工晶状体包括折叠人工晶状体其成功基础也是基于“保护膜”——晶状体囊膜成为分隔人工晶状体与周围虹膜和睫状体之间的保护膜，该现象使人们重新注意到后房型人工晶状体的优势。随着白内障囊外摘除手术的开展，第五代人工晶状体应运而生。但受到手术技术和观念的限制，所植入的人工晶状体往往位于睫状沟，而非囊袋内固定。术后仍有人工晶状体光学部偏位、人工晶状体襻刺激睫状体引起相应并发症。

20世纪80年代初期，可折叠人工晶状体开始使用。随着80年代后期白内障手术中连续环形撕囊技术及水分离技术的应用，人工晶状体安全地被植入囊袋内成为可能。因此第六代人工晶状体即囊袋内固定的人工晶状体被设计使用，直至今日。此后，随着人工晶状体生产材料和制作工艺的不断优化，人工晶状体不断得到改进。作为手术里程碑的超声乳化白内障手术联合人工晶状体囊袋内植入手术的开展，已经使世界上数百万白内障患者重见光明。相信随着科技的发展，更加完美的仿生人工晶状体必将出现。

人们经过数十年的认识，总结发现理想的人工晶状体材料应该具备以下特征：①光学性能好；②质量轻；③生物相容性好；④性能稳定，无生物降解作用；⑤无刺激性，无致癌性。

人工晶状体从原来的硬性发展到现在的软性可折叠，制作人工晶状体的材料也从原来的聚甲基丙烯酸酯，发展到硅胶、水凝胶、丙烯酸酯等。

聚甲基丙烯酸酯是制作人工晶状体最常用、观察时间最长的材料。其透光性＞92%，屈光指数1.49，比重1.19。

优点：在眼内透光性好，质轻，生物相容性好，无刺激作用，无明显的退变现象，无生物降解作用，极易加工，能抗酸、抗碱、抗有机溶剂。

缺点：硬度高，与角膜内皮接触会造成内皮细胞的损伤；用较大能量进行YAG激光时，该材料的光学部易被损伤，给后发障的激光治疗带来影响；由于该材料玻化温度高，常温下不可被折叠，对于小切口手术，该材料的人工晶状体的应用受到限制。

硅胶是一种高分子聚合体，主要成分是甲基乙烯基硅油。其屈光指数为1.41～1.46，比重1.0，比PMMA轻。

优点：抗老化性好，热稳定性好，可高温加热消毒，分子结构稳定，生物相容性好，能折叠以适应小切口人工晶状体植入。

缺点：韧性差，抗拉力和抗撕力差。容易产生静电，易使眼内的代谢产物黏附于人工晶状体光学部表面，形成钙化斑，并容易被YAG激光损伤。由于硅油极易黏附在硅胶表面，因此需要做眼后节手术的患者不适宜植入硅胶人工晶状体。

水凝胶即聚甲基丙烯酸羟乙酯，它具有网状空间结构和吸水性。其屈光指数1.43，随吸水率而改变。

优点：耐高温，可高温加热消毒，化学稳定性好，韧性好，不易折断，可折叠或脱水植入，吸水后恢复软性，线性长度增加15%。

缺点：因其网状结构，使得眼内组织的代谢产物可进入并沉积于其中，部分蛋白质甚至可与水凝胶材料发生紧密结合，使其透明度降低。

丙烯酸酯为聚甲基丙烯酸酯的衍生物，是苯乙基丙烯酸酯和苯乙基丙烯酸甲酯的聚合物，其屈光指数1.55。

优点：具有良好的光学通透性和眼内生物相容性。光学部比较薄，易折叠，折叠时控制性好，不易被YAG激光损伤。材料本身对晶状体上皮细胞的迁徙有阻止作用，植入术后后发障发生率低。根据聚合物两端连接基团的性质不同，又可分为亲水性和疏水性丙烯酸酯。

人工晶状体主要由光学部和支撑襻两部分组成。根据光学部材料与襻部材料是否一致，可以分为一体式和三体式人工晶状体。

硬性人工晶状体的光学部直径一般为5.5～6.5mm，也有7mm设计的，主要为适应白内障囊外摘除术后囊袋内植入或睫状沟植入；折叠型人工晶状体光学部直径一般为5.5～6.5mm。

光学部的表面形态有很多种，多为双凸，也有平凸、凹凸等形状。从光学角度上考虑，双凸型人工晶状体比较好，相同度数的人工晶状体双凸型质量最轻，光学部中心厚度最薄，周边部分的球面像差较小。

光学部的形状为圆形设计，其边缘设计有圆角、方角及圆-方角。目前已经证实，人工晶状体边缘如果为方角设计，可以防止术后晶状体上皮细胞的迁移，降低后发障的发生率。但由于周边的像差，可能会使患者在术后尤其是暗光线下产生“眩光现象”。如果为圆角设计的周边像差较小，“眩光现象”发生率较低，但由于不利于阻止晶状体上皮细胞的移行，后发障发生率相对较高。因此目前较理想的边缘设计为圆-方形，即前表面边缘为圆形，后表面边缘为方形。

后房型人工晶状体襻的形状分闭合形(环形、平板式)；开放形(J形、C形、L形、S形等)。襻与光学部之间的夹角为0°、5°、10°等。前房型人工晶状体襻的设计则有三点固定、四点固定、虹膜夹固定等。

20世纪80年代初，Sanders、Retztaff、Kraff等通过逐步回归的方法找出了角膜屈光度、眼轴长度与人工晶状体度数之间的数学关系，即SRK公式：P=A-2.5L-0.9K。P为预计的人工晶状体的屈光度；A为人工晶状体常数；L为眼轴长度；K是角膜屈光度的平均值。通过这个公式我们可以看出人工晶状体度数主要与眼轴长度和角膜曲率等有关。近年来患者对术后视力的要求越来越高，这就需要更加准确的生物测量工具及公式进行计算。对眼轴过长或过短的患者，其人工晶状体度数的公式计算应更加重视前房深度、人工晶状体眼内有效位置对术后屈光度的影响。生物测量的方法在传统的超声测量的基础上又有了光学测量的新方法，如光学相干生物测量仪(IOLMaster)，具有无接触、测量准确的优点，特别是对于硅油眼或进行过角膜屈光手术的患者，能够通过计算公式的修正及更精准的测量得到更为准确的人工晶状体度数。但光学相干生物测量仪测量时会受到屈光间质通透程度的影响，例如完全成熟的白内障仍然需要通过传统方法进行测量计算。

眼轴长度是指从角膜顶点到黄斑的距离，当眼轴测量误差1mm时，人工晶状体度数的误差可达2.5D。

测量眼轴的方法有光学方法和超声方法。光学方法测量精度高，并且结果更接近实际光学径路。缺点是设备相对昂贵，此外成熟期的白内障对光线传导有阻挡的影响，因此使该方法在基层眼科会受到一定的限制。

目前普遍采用的超声生物测量方法是A型超声，频率为7.5～10MHz，测量精度可达0.1mm。

一些仪器有眼球模式选择功能，如正常眼、高密度白内障、无晶状体眼、人工晶状体眼等，应根据患者的具体情况进行选择。一般Ⅲ级以下核的白内障都可以采用正常眼模式。一般采用自动模式测量，其精度高于手动模式。当探头从正确的位置和方向接触到角膜时，仪器会发出提示音，随即冻结波形，显示测量结果。

测量前先对角膜进行表面麻醉，常用的表面麻醉剂为爱尔卡因。对探头进行消毒后嘱患者睁开双眼，受检眼注视探头中心的红灯，将探头轻轻的垂直接触到眼球。此时注意不要施加压力造成角膜塌陷，这样会使测量的眼轴长度结果比正常值小；若用于分开眼睑的手指过分挤压眼球两侧，则会使所测的眼轴变长。在自动测量模式下若探头位置合适，仪器发出提示音后即显示测量结果。一般需重复测量3～5次，并将明显不合理的结果删除，以减少测量误差。

测量时若探头位置或方向不合适，可能得不到满意的波形，可略微改变探头的方向，若仍不理想，则重新测量，切忌在角膜上来回移动。若角膜比较干燥，不易测出结果，可嘱患者瞬目，使角膜湿润，一定不要用力压迫眼球。测量完成后应该给受检眼滴1～2滴抗生素滴眼液，并嘱患者不要揉眼，以免损伤角膜上皮。

角膜是眼屈光系统中最重要的光折射面，角膜的屈光指数为 1.3371，角膜前表面曲率半径为7.7mm，后表面曲率半径为6.6～6.8mm，整个角膜屈光力为+40.38D。目前角膜屈光度多用角膜曲率计获得。它可直接测量角膜视轴中央3mm范围的屈光力，通常选取最大和最小屈光度径线上屈光度的平均值为角膜屈光力。

前面已经提到SRK公式，它适用于正视眼患者，对于有高度近视或远视的患者，用SRK公式计算并不准确。为此Sander等改良了SRK公式，即SRKⅡ公式：P=A1-2.5L-0.9K。若L＜20，A1=A+3；若20≤L＜21，A1=A+2；若21≤L＜22，A1=A+1；若22≤L≤24.5，A1=A；若L＞24.5，A1=A-1。SRKⅡ公式在计算有明显屈光不正眼睛的人工晶状体度数时准确性有了明显提高。

上述公式被称为第一、二代公式。近年来有研究者又提出了一些计算公式，对于眼轴过长或过短的患者，其准确性有了很大提高。它们被称为第三代公式，比较有代表性的有：SRK/T、Hoffer Q、Holladay 1和Holladay 2公式。

采用适合的公式计算出人工晶状体的度数以后，手术医生还应根据患者的年龄、职业需要、生活习惯、既往佩戴眼镜的状况、对侧眼的屈光状态等因素综合考虑来最终决定需要植入的人工晶状体度数。

对于高度近视患者决定术后预留屈光度时，术者应该注意以下情况：不能造成术后远视状态；必须考虑对侧眼，双眼屈光参差应小于3D；白内障手术对高度近视患者的术后生活可能产生很大影响，要根据患者的生活或工作具体习惯预留术后屈光度数。具体参见第十六章第一节。

高度远视患者其眼轴可能非常短，计算人工晶状体度数时应选用Hoffer Q或Holladay 2公式，以提高准确性。

硬质人工晶状体价格便宜，性能稳定，固定性能可靠。但由于不能折叠手术切口相应需要 5.5～6.0mm，扩大的手术切口除了增加手术后散光，还会导致手术切口愈合缓慢并增加感染的风险。可折叠人工晶状体切口仅需3mm左右，有的甚至只需要1.5mm的手术切口，由于切口引起的角膜散光极小，切口愈合快，近年来得到较快发展。

单焦点人工晶状体只有一个焦点，当看远清晰时看近模糊，需要配花镜解决看近问题。双焦点人工晶状体主要有两个焦点，可以将光线分别分配在看远看近的焦点上，能够兼具视远和视近的功能，如果计算准确，效果稳定。多焦点人工晶状体可以兼顾远、中、近视力，但因为多焦点人工晶状体产生的分光效应，会存在对比敏感度下降、眩光等缺点，对于夜间驾车的患者有一定影响。可调节人工晶状体是调节状态下利用睫状肌舒缩功能，使囊袋内植入的人工晶状体发生前后位移，产生最接近于生理性调节作用的伪调节力。这类人工晶状体没有多焦点人工晶状体的分光作用，但产生的调节力有限。

现在临床上使用的人工晶状体绝大部分是后房型人工晶状体，因为将人工晶状体植入囊袋内，更符合眼的解剖结构及生理功能，并发症最少。但在晶状体脱位、后囊破裂等特殊情况下，无法植入后房型人工晶状体。前房型人工晶状体又分为前房角固定型和虹膜固定型。现在前房型人工晶状体的设计及制作工艺明显改进，并发症显著减少，但其固定位置决定了还是有角膜及虹膜并发症的风险，因此尽量避免使用。

正常情况下角膜是正球面像差而晶状体是负球面像差，球面人工晶状体植入后可以增加球面像差。零球差或负球差人工晶状体植入不增加球面像差，当瞳孔较大时视物会更清晰，提高成像质量。

如悬吊型人工晶状体适用于囊膜缺失需缝合固定的患者；带虹膜隔人工晶状体适用于无虹膜白内障患者；肝素表面处理人工晶状体适用于虹膜炎及糖尿病患者；微切口人工晶状体用于切口小于2mm的白内障患者；散光矫正人工晶状体适用于术前有角膜散光的白内障患者。

目前眼科应用的黏弹剂种类繁多，但基本成分为：透明质酸钠(sodium hyaluronate，NAHA)、硫酸软骨素(chondroitin sulfate，CDS)、甲基纤维素(methylcellulose，HPMC)。

是大分子多糖聚合物，不具有抗原性，因此不会使机体致敏；无热原性，不引起异物反应；无色透明，不被组织代谢；理化性质稳定；高度黏性及弹性；极好的可塑性，是维持手术空间和保障器械(包括人工晶状体)能够在眼内自由活动的理想材料。

属黏多糖物质，每个分子的亚单位含有1个巯基和2个负电荷，负电荷增加了CDS黏附于带有正电荷的人工晶状体表面的能力，因此减少了人工晶状体静电干扰所导致的角膜内皮损伤。因其易涂覆于角膜内皮，手术结束时清除困难，容易造成残留而引起术后眼压暂时性升高。

是一种与葡萄糖有关的大分子聚合物，化学性质稳定；对角膜细胞无毒性作用；术后易引起短期内的眼压升高；可塑性差，在手术剪切率范围内表现为黏性；价格低廉。

Duo Visc黏弹剂组合由透明质酸钠(Pro Visc)和硫酸软骨素(Viscoat)组成。Pro Visc具有内聚性，Viscoat具有弥散性，组合使用可以满足手术中对黏弹剂的不同需要，既维持了手术需要的前房深度，又可以在术中保护角膜内皮。

弥散性强的黏弹剂可以在角膜内皮表面形成一层保护膜，减少角膜内皮受超声乳化的冲击，避免内皮细胞与手术器械、人工晶状体、灌注液等直接接触。

黏弹剂的黏度比房水高5万倍，注入前房后不易外溢，能够维持有效的前房深度。白内障手术中撕囊、超声乳化都需要有比较深的前房，囊袋内植入人工晶状体时也需要用黏弹剂填充囊袋使之开放成一个足够的空间以使人工晶状体植入时不损伤眼内组织。

在白内障手术过程中，黏弹性物质可以作为特殊的“手术器械”用于移动或推动眼内组织。例如，在囊外手术娩核的过程中，将黏弹剂自上方的前囊孔缘向下注入在晶状体核的后方，用黏弹剂的力量使晶状体核脱出囊袋进入前房；使脱出切口的虹膜组织还纳复位到眼内；房角分离；使人工晶状体进入囊袋等。

在囊外手术娩核过程中或植入人工晶状体时，黏弹剂的润滑作用使手术器械和人工晶状体能顺利进出眼内，避免眼组织受到机械损伤。

前房内黏弹剂的散瞳作用一方面是由于维持眼压在一定水平，使瞳孔散大，另一方面是由于避免了手术器械与虹膜的接触，从而减少了由于刺激而引起的缩瞳效应。

术中如果发生前房积血，在出血处注入黏弹剂可起到压迫止血作用，同时还可使出血局限在某一范围内，被黏弹剂包绕的积血也较易清除。