EDoF-Linsen, IOL-Optionen bei irregulärer Hornhaut & ‚Big Data‘ bei der IOL-Berechnung
Auf dem 35. Kongress der Deutschsprachigen Gesellschaft für Intraokularlinsen-Implantation, Interventionelle und Refraktive Chirurgie (DGII) ging es auch um den aktuellen Stand in Sachen IOL und EDoF, einer neuen Generation von Kunstlinsen, die eine erhöhte Tiefenschärfe bieten. Hier stellen wir Ihnen 3 interessante Abstracts zu diesem Thema vor.
Vor- und Nachteile nicht-diffraktiver Designs zur Erhöhung der Tiefenschärfe
Dr. Hakan Kaymak
Leitender Operateur im Bereich Netzhautchirurgie bei Breyer, Kaymak & Klabe Augenchirurgie, Düsseldorf, und Dozent an der Universitätsaugenklinik des Saarlandes, Homburg
Im Gegensatz zu multifokalen IOLs, welche mehrere getrennten Brennpunkte erzeugen, zeichnen sich EdoF- (extended depth-of-focus-)IOLs dadurch aus, dass sie nur einen einzigen – dafür aber gestreckten – Brennpunkt generieren, um so die Tiefenschärfe zu erhöhen und zusätzlich das Sehen im Intermediärbereich zu ermöglichen. Durch das Strecken eines einzigen Brennpunktes wird das Überlappen von mehreren Brennpunkten, wie es bei multifokalen IOLs der Fall ist, unterbunden, wodurch das Auftreten von Halos theoretisch vermieden wird. Streng genommen bezeichnet der Begriff ‚extended depth-of-focus IOLs‘ daher nicht solche IOL, die eine zweite Stärke besitzen (wie refraktive oder diffraktive IOLs), sondern nur solche IOLs, die den gestreckten Brennpunkt durch andere optische Prinzipien erzeugen.
Die Modifikation der sphärischen Aberration, genauer die Induktion einer negativen sphärischen Aberration, streckt zwar, wie gefordert, den Brennpunkt, reduziert dadurch allerdings die Netzhautbildqualität, da auch eine negative sphärische Aberration immer noch einen Abbildungsfehler darstellt. Daher wird in der Regel die Höhe der sphärischen Aberration äquivalent zu einer Addition von maximal +1 dpt limitiert. Je nach Design der IOL hängt der erzeugte EDoF-Effekt mehr oder weniger stark von der Pupillengröße ab. Auch das Ausstatten einer IOL mit Lochblende führt zu einer Erhöhung der Tiefenschärfe, da nur die achsnahen Strahlen die IOL passieren, während achsferne Strahlen, welche vor der Netzhaut konvergierten und damit zu einem myopen Defokus führten, blockiert werden. Der auftretende EDoF-Effekt ist zudem unabhängig von der Pupillengröße. Da bei beiden Prinzipien eine monofokale IOL als Basis zugrunde liegt, ist ein uneingeschränkter Fernvisus zu erwarten, während durch die Erhöhung der Tiefenschärfe Sehen im Intermediärbereich möglich wird.
Um Patienten den Wunsch nach Brillenunabhängigkeit entgegenzukommen, sind für den Einsatz dieser IOLs in der Praxis Mix-and-Match Ansätze auch in Kombination mit myoper Zielrefraktionen denkbar. Der Wahl der zu implantierenden IOLs sollte stets eine Analyse des Profils, der Bedürfnisse und der Anforderungen des Patienten vorangehen.
Den Vortrag von Dr. Hakan Kaymak sehen Sie hier.
IOL-Optionen bei irregulärer Hornhaut
Prof. Dr. Wolfgang J. Mayer, Stellvertretender Direktor der Augenklinik der LMU München
Die irreguläre Hornhaut stellt häufig eine refraktive und chirurgische Herausforderung dar, insbesondere dann, wenn zusätzlich eine Linsentrübung vorliegt und die Linse operiert werden muss. Die Irregularität der Hornhaut kann viele Ursachen haben. Neben degenerativen Veränderungen wie Keratokonus spielen oft Traumata oder vorangegangene corneale Eingriffe wie refraktive Laserbehandlungen oder die Keratoplastik eine Rolle.
Wichtig ist, dass grundsätzlich eine Hornhautbehandlung, falls nötig, einer Linsenchirurgie vorangeht. Zudem sollte eine freie optische Zone vorliegen und eine Progression von pathologischen Veränderungen, z.B. degenerative Prozesse wie die pellucide marginale Degeneration ausgeschlossen werden.
Für die Linsenabschätzung sollten auf Basis des Kontaktlinsenvisus (funktioneller Erfolg) moderne Formeln herangezogen werden (z.B. ACSRS IOL Calc für LASIK Vorbehandlung), die eine Berücksichtigung zusätzlicher biometrisch relevanter Parameter wie z.B. Linsendicke und corneale Gesamtbrechkraft erlauben (Kane, Barrett, Olsen, Hill-RBF 3.0). Ein Vergleich mit einer Raytracing-Analyse hilft die optimale Linsenstärke einzuordnen. Bei einem Astigmatismus mit symmetrischem Anteil in der zentralen optischen 4-mm-Zone kann eine torische Linse oder als Addon torische Linse in Betracht gezogen werden. Es steht uns aber mit der IC-8-Linse von Acufocus auch ein hydrophobes Acrylat für die Kapselsackimplantation zur Verfügung
Das optische Prinzip dieser Linse arbeitet über eine stenopäische Lücke. Corneale periphere Irregularitäten können so im Einfluss auf die optische Wahrnehmung reduziert und die zentrale Brechkraft der optischen Zone maximal ausgenutzt werden.
Den Vortrag von Prof. Dr. Wolfgang J. Mayer sehen Sie hier.
‚Big Data‘ bei der IOL-Berechnung
Prof. Dr. Dr. Paul-Rolf Preußner, Mainz
Fragestellung: IOL-Berechnungen sind möglich durch höherdimensionale Intra- und Extrapolationen aus den refraktiven Ergebnissen vorangegangener IOL-Implantationen. Dazu wird eine möglichst große Datenbasis benötigt, die den gesamten Bereich aller Eingangsvariablen abdeckt. Ist ein solcher ‚Big-Data‘-Ansatz physikalisch-optischen Berechnungen überlegen?
Methode: In 6.004 Augen werden die Hill-RBF-Methode, 4 klassische Formeln, OKULIX-Raytracing und eine dreidimensionale lineare Interpolation ohne optische Rechnung, im Folgenden LINEAR genannt, miteinander verglichen. Dabei werden die Differenzen der refraktiven Vorhersagen zwischen den Methoden als Funktion der Eingangsvariablen untersucht und graphisch veranschaulicht. Zusätzlich wird die mathematische Struktur der unterschiedlichen Ansätze vergleichend dargestellt.
Ergebnis: Es finden sich typische Abweichungsmuster zwischen jeder der Formeln auf der einen und RBF, OKULIX und LINEAR auf der anderen Seite. Zwischen RBF und OKULIX zeigen sich nur stochastische Unterschiede, d.h. keine systematischen Muster, beim Vergleich mit LINEAR findet sich ein schwach erkennbares Muster. Bei vier Eingangsvariablen ist die Reihenfolge in der Genauigkeit des Vorhersagefehlers: OKULIX, RBF, LINEAR, Formeln, bei drei Eingangsvariablen ist sie: RBF, OKULIX, LINEAR, Formeln. Dabei ist zu berücksichtigen, dass RBF und LINEAR drei, die Formeln zwei oder drei und OKULIX zwei oder vier Eingangsvariablen verwenden. Der Vergleich ist insofern nicht ganz konsistent. Auf die generelle Genauigkeitsbeurteilung hat dies jedoch nur einen sehr geringen Einfluss.
Schlussfolgerung: Ein Big-Data-Ansatz kann günstigstenfalls die gleiche Genauigkeit wie eine physikalisch korrekte Berechnung (Raytracing) erreichen. Die Datenbasis für Big Data ist nicht von einem auf ein anderes IOL-Modell übertragbar, muss also für jedes IOL-Modell neu gesammelt werden. Bei von der Norm abweichenden Augen (z.B. nach Hornhautchirurgie, bei Keratokonus...) ist Big Data einem physikalischen Ansatz klar unterlegen.
Den Vortrag von Prof. Dr. Dr. Paul-Rolf Preußner sehen Sie hier.
Quellen:
DGII
34. Kongress der DGII bei German Medical Science