Vliv decentrace na optické vlastnosti multifokálních nitroočních čoček

Abstrakt

Cíle: Zhodnotit vliv decentrace na optické vlastnosti multifokálních nitroočních čoček (IOL) pomocí modelů očí. Metody: Tato studie hodnotila 4 typy multifokálních IOL (ReSTOR SA60D3, Alcon; TECNIS Multifocal ZM900, AMO; ReZoom, AMO; SFX-MV1, Hoya). Hodnocení bylo založeno na měření funkce přenosu modulace do blízka a do dálky (MTF) a vizualizaci skutečných obrazů do blízka (noviny) pomocí modelů očí s IOL horizontálně posunutou 0, 0,25, 0,5, 0,75 a 1,0 mm od středu. Výsledky: U difrakční čočky ReSTOR se MTF do blízka snižovala s rostoucí decentrací. Blízké obrazy (novinové znaky) se staly obtížně rozlišitelnými při decentraci 1,0 mm. U difrakčního ZM900 se blízké i vzdálené MTF postupně snižovaly s rostoucí decentrací. U refrakčního ReZoomu a SFX-MV1 jsme při decentraci 0-1,0 mm nepozorovali téměř žádnou změnu blízké MTF. Vzdálená MTF však zřetelně klesala od decentralizace 1,0 mm pro ReZoom a 0,75 mm pro SFX-MV1. Závěr:

© 2012 S. Karger AG, Basel

Úvod

V posledních letech došlo k pozoruhodnému vývoji nitroočních čoček (IOL). Nové čočky zlepšují kvalitu vidění, bylo zavedeno zlepšení kontrastu díky asférické struktuře , korekce astigmatismu a multifokální IOL.

Mezi nimi se stále více prosazují multifokální IOL, protože vynikají tím, že umožňují vidění na blízko. Multifokální IOL zahrnují refrakční a difrakční typy, z nichž každý má charakteristickou strukturu, a bylo u nich zaznamenáno mnoho dobrých klinických výsledků . Multifokální IOL mají komplexnější optické vlastnosti než monofokální IOL. V optické složce IOL jsou krátkozraké a dalekozraké zóny, které mají odlišnou difrakční strukturu a refrakci, v soustředných kruzích.

V důsledku toho, když je multifokální IOL posunuta od svého středu, existuje obava, že ztratí schopnost adekvátně dosáhnout optických vlastností, a tím se sníží zraková funkce. Proto se při zavádění multifokální IOL věnuje větší pozornost např. velikosti nebo tvaru přední kapsulotomie než při zavádění monofokální IOL a zřejmě se multifokální IOL nezavádějí v případech, kdy se očekává decentrace, např. v případech křehké Zinnovy zóny.

Pro studium decentralizace multifokálních IOL provedli Negishi a spol. optickou simulaci s Array (AMO), refrakční IOL, která byla předchozím modelem ReZoom (AMO). Vyhodnotili účinky decentralizace až o 1,0 mm u monofokální IOL a Array, což je refrakční multifokální IOL. Účinky hodnotili podle viditelnosti Landoltova kroužku pomocí modelů očí. Přestože jsme pozorovali snížení kontrastu při decentraci 1,0 mm, bylo možné Landoltovy prstence rozlišit a nedošlo k významnému snížení zrakových funkcí. Hayashi a kol. ve zprávách o klinických případech zjistili, že při použití paprsků Array při decentraci větší než 0,7 mm se zhoršilo vidění na dálku, ale že mezi decentrací a viděním na blízko nebyla žádná korelace. Protože však neexistují žádné zprávy o účincích decentralizace u v současnosti používaných multifokálních IOL, považujeme za velmi důležité tyto účinky prozkoumat.

Dosud jsme hodnotili výkonnost IOL pomocí očních modelů k provedení optických simulací s multifokálními IOL . V této studii jsme použili optické simulace s očními modely k objektivnímu vyhodnocení účinků decentralizace v současnosti používaných multifokálních IOL. Hodnocení bylo založeno na vizualizovaných skutečných blízkých obrazech a měření funkce přenosu modulace (MTF). MTF je považována za efektivní pro hodnocení optických vlastností. V minulosti také Kawamorita a Uozato uvedli hodnocení monofokální IOL a Array, což je refrakční multifokální IOL. Hodnocení, které jsme provedli, nebylo v rozporu s klinickými výsledky; proto jsme se domnívali, že MTF je při hodnocení zrakových funkcí účinná.

Experimentální metody

Tato studie hodnotila 4 typy multifokálních IOL: difrakční ReSTOR SA60D3 (Alcon) a TECNIS Multifocal ZM900 (AMO) a refrakční ReZoom (AMO) a SFX-MV1 (Hoya). Přídatné síly multifokálních IOL pro vidění na blízko byly +4,0 dpt pro ReSTOR, +4,0 dpt pro ZM900, +3,5 dpt pro ReZoom a +3,0 dpt pro SFX-MV1 (obr. 1). Kromě toho byly síly 4 typů IOL jednotné na úrovni +20,0 dpt.

V souladu s předpisy ISO (ISO 11979-2) jsme k měření MTF, která udává optické vlastnosti IOL, použili automatické zařízení pro měření IOL (Optispheric IOL, výrobce Trioptics GmbH) (obr. 2a). Jako index jsme použili tabulku amerického letectva (obr. 2b). Vysoce výkonná reléová čočka zachytí tento obraz a zaostří ho na čip kamery s vysokým rozlišením s nábojovou vazbou. Profil intenzity cíle je elektronicky snímán v radiálním i tangenciálním směru. Data se shromažďují a pomocí technik Fourierovy transformace se vypočítá MTF a zobrazí se na monitoru počítače v reálném čase. Software vypočítá a zobrazí hodnotu MTF při zvolených prostorových frekvencích.

V tomto experimentu jsme použili 3mm modelovou zornici (aperturu), nastavili jsme IOL v modelech očí a poté jsme měřili vzdálené a blízké MTF s IOL horizontálně posunutou 0, 0,25, 0,5, 0,75 a 1,0 mm od středu. Vidění do dálky bylo na vzdálenost 5 m a vidění do blízka na optimální ohniskovou vzdálenost (ReSTOR, ZM900: 30 cm; ReZoom: 35 cm; SFX-MV1: 40 cm) každé IOL. Zkušený výzkumník provedl všechna měření MTF, provedl několik měření (nejméně dvakrát) a potvrdil, že byly získány podobné hodnoty.

Pro simulaci skutečného obrazu na blízko jsme použili modely očí, které jsme vyvinuli (obr. 3) . Struktura modelu oka se skládala z modelu rohovky, modelu zornice (apertury) a hlavního těla. Vytvořili jsme a použili 3mm modelovou zornici posunutou o 0, 0,5 a 1,0 mm od středu modelu oka, kde byla nastavena IOL. Modelovou zornici s připevněnou IOL jsme vložili do hlavního těla, naplnili ji vodou, na její přední povrch nainstalovali rohovku a na její zadní povrch připojili kameru s nábojovou vazbou (Artray Inc.). Modelová rohovka měla refrakční sílu 38,4 dpt a aberaci rohovky 0,12 µm. Vzdálenost od vrcholu rohovky k povrchu IOL byla přibližně 6,0 mm a vzdálenost od vrcholu rohovky k zadnímu povrchu modelu oka byla 11,5 mm.

Pomocí novinových znaků jako indexu jsme studovali skutečné účinky decentralizace. Při metodě měření jsme kameru zaměřili na bod vzdálený 5 m od indexu. Poté jsme pořídili snímek v optimální vzdálenosti pro každou IOL od kamery k indexu.

Výsledky

Blízká MTF

Obrázek 4 ukazuje blízkou MTF (50 cyklů/mm) při každé decentraci IOL 0-1,0 mm. Tabulka 1 uvádí hodnoty měření MTF při 50 cyklech/mm pro každou IOL. Blízká MTF difrakční čočky ReSTOR se s rostoucí decentrací snižovala a nejvíce klesala při decentraci 1,0 mm. Blízká MTF difrakční čočky ZM900 se mírně snížila od decentralizace přibližně 0,5 mm, ale relativní změna byla malá. Co se týče blízké MTF refrakčních čoček ReZoom a SFX-MV1, nepozorovali jsme velký pokles blízké MTF v důsledku decentralizace.

Viditelnost novinových znaků

Obr. 5 ukazuje simulace viditelnosti novinových znaků při decentraci IOL 0, 0,5 a 1,0 mm. Když jsme použili ReSTOR, byly znaky o něco více rozmazané při decentraci 0,5 mm než při decentraci 0 mm. Při decentraci 1,0 mm byl stupeň rozmazání větší a znaky byly obtížně rozlišitelné. Když jsme použili ZM900 při decentraci 0,5 a 1,0 mm, kontrast novinových znaků se mírně snížil, ale ne natolik, aby ovlivnil viditelnost. Když jsme použili ReZoom a SFX-MV1, neměla decentralizace dokonce 1,0 mm téměř žádný vliv na viditelnost novinových znaků.

Dálková MTF

Obrázek 6 ukazuje hodnoty dálkové MTF (50 cyklů/mm) pro jednotlivé decentralizace IOL 0-1,0 mm. Tabulka 2 ukazuje hodnoty měření MTF při 50 cyklech/mm pro každou IOL.

Při použití ReSTOR došlo k opačnému jevu, kdy se vzdálená MTF zvyšovala s rostoucí decentralizací: vzdálená MTF při 50 cyklech/mm byla 0,45 při decentraci 0 mm a 0,52 při decentraci 1,0 mm. U ZM900 se vzdálená MTF s rostoucí decentrací postupně snižovala.

U ReZoomu se vzdálená MTF při decentraci 1,0 mm výrazně snížila. U SFX-MV1 se vzdálená MTF výrazně snížila při decentraci 0,75 mm.

Diskuse

V této studii jsme použili modely očí k objektivnímu vyhodnocení účinků decentralizace multifokálních IOL. Kvantifikovali jsme účinky decentralizace na zrakové funkce měřením MTF, což je ukazatel optických vlastností. Dále jsme hodnotili blízké obrazy podle viditelnosti novinových znaků, protože jsou známé v každodenním životě, a komplexně jsme zkoumali, jak velký skutečný efekt lze očekávat.

U difrakčního ReSTORu měla blízká MTF tendenci klesat, ale vzdálená MTF měla tendenci se zlepšovat s rostoucí decentrací. Zejména novinové znaky se staly obtížně rozlišitelnými při decentraci 1,0 mm. ReSTOR má difrakční strukturu od svého středu až po poloměr 3,6 mm a jeho periferie má monofokální strukturu pro vidění do dálky. Kromě toho je ReSTOR také navržen tak, že pravítka difrakční mřížky ve středu difrakční části se směrem k jeho obvodu zmenšují, aby bylo možné zaostřit světlo pro vidění do dálky (apodizovaná struktura). V důsledku toho se při decentraci využívá malá část difrakční oblasti blízko středu (hlavní oblast pro vidění do blízka) (obr. 7). S rostoucí decentrací se využívá větší část monofokální oblasti periferie. Protože monofokální oblast je určena pro vidění do dálky, zvyšuje se MTF do dálky, a protože se odpovídajícím způsobem snižuje využití difrakční oblasti pro vidění do blízka, snižuje se MTF do blízka. Proto jsme se domnívali, že vidění na blízko je snadno ovlivněno decentrací této IOL. U difrakční ZM900 se s rostoucí decentrací postupně snižovala MTF do blízka i do dálky. Při simulaci novinových znaků se kontrast mírně snížil, ale ne natolik, aby ovlivnil schopnost rozlišit znaky. U ZM900 má celý povrch optické části difrakční strukturu, která rozděluje dopadající světlo rovnoměrně do dvou ohnisek, jednoho pro vidění do dálky a druhého pro vidění do blízka. Proto bylo v této simulaci vidění na blízko nejméně ovlivněno decentrací (obr. 7). Navíc účinky decentralizace na vidění do dálky a do blízka měly tendenci být stejné a od decentralizace 0,75 mm jsme pozorovali mírný pokles MTF do dálky i do blízka. Domnívali jsme se, že jedním z faktorů způsobujících tento pokles mohlo být zvýšení aberace v důsledku zvýšeného periferního vidění optické části . Protože však ZM900 má asférickou strukturu, může se výsledek změnit, pokud je průměr zornice větší než 3 mm použitý v tomto experimentu; proto se domníváme, že může být nutná opatrnost.

Ačkoli nebyly zahrnuty do této studie, existují dva další difrakční modely multifokálních IOL: ReSTOR SN6AD1 (Alcon) a TECNIS Multifocal ZMB00 (AMO). Model ReSTOR SN6AD1, který má v podstatě stejnou konstrukci jako předchozí modely, je asférický a má přidanou sílu +3,0 dpt. Předpokládá se, že průměr zornice ovlivňuje výkonnost, ale MTF by měla být mnohem nižší kvůli výchylce. Multifokální čočka TECNIS ZMB00 je jednodílná akrylová čočka s optickou konstrukcí shodnou s modelem ZM900. Vliv výchylky bude tedy pravděpodobně stejný jako u ZM900. Tyto IOL budou v budoucnu vyžadovat další výzkum.

U refrakčních čoček ReZoom a SFX-MV1 se ani při decentraci 1,0 mm blízká MTF příliš nezměnila a viditelnost novinových znaků se téměř nezměnila. Nicméně vzdálená MTF se zřetelně snížila od decentralizace 1,0 mm pro ReZoom a 0,75 mm pro SFX-MV1. U difrakčního ReZoomu a SFX-MV1 došlo ke snížení plochy zóny používané pro vidění do dálky ve středu zornice a došlo ke zvýšení plochy zóny 2 používané pro vidění do blízka a plochy zóny 3 používané pro vidění do dálky (obr. 7). Podíly průměru zornice zabírané zónami pro vidění do dálky a do blízka se příliš nelišily. Proto lze vliv decentrace na vidění do blízka považovat za malý. Když však decentralizace dosáhla hodnot 0,75 a 1.0 mm, mohla se MTF do dálky snížit, protože zóna vidění do blízka se nacházela blízko středu zornice. Navíc, ačkoli to v této studii nebylo zkoumáno, pokud jsou hranice zón pro vidění do dálky a do blízka umístěny ve středu zornice, je vysoce pravděpodobné, že se zvýší oslnění, a proto může být nutná opatrnost.

Na základě těchto výsledků se nyní budeme zabývat následujícími problémy v klinických případech. Za normálních okolností je operace dokončena bez komplikací a po vložení IOL do vaku se může decentrace snížit na přibližně 0,3 mm . Při této simulaci jsme u všech multifokálních IOL při decentraci 0,25 mm nepozorovali téměř žádné změny MTF do dálky a do blízka, proto decentralizace přibližně 0,3 mm nemusí mít žádný vliv na zrakové funkce. Pokud se v předním pouzdře vytvoří trhlina a IOL je do ní vložena, může být decentralizace přibližně 0,5 mm. U refrakčních i difrakčních IOL v této simulaci se neočekává, že by decentralizace kolem 0,5 mm způsobila výrazné zhoršení optických vlastností; míra decentralizace způsobená předním pouzdrem je tedy pravděpodobně v přijatelném rozmezí.

Při decentraci kolem 0,75-1,0 mm nedochází snadno ke zhoršení optických vlastností při použití fixace v sáčku. K decentraci může dojít v důsledku out-of-the-bag fixace, fixace IOL stehem nebo křehké Zinnovy zóny. Při decentraci 1,0 mm je rozdíl mezi zhoršením optických vlastností IOL a vlivu, který to má na zrakové funkce, se nelze vyhnout. Zpravidla by tedy multifokální IOL měla být pravděpodobně vložena do kapsuly dodatečně a stupeň decentralizace v důsledku trhlin v předním pouzdře bude pravděpodobně v přijatelném rozmezí. Tato studie má několik problémů. Za prvé, nebyly zohledněny centrální děje v lidském oku, jako je binokulární vidění, adaptace a oční dominance, protože studie byla experimentem in vitro s použitím očních modelů. Pomocí modelu oka byl simulován pouze optický systém. Proto se vizuální obrazy lidského oka a obrazy modelu oka nemusí nutně shodovat a vizuální obrazy lidského oka mohou být ostřejší než obrazy modelu oka. Model oka však lze považovat za užitečný pro porovnání vlastních vlastností IOL, protože nemá centrální působení. Navíc pokud oční model neovlivňuje optické vlastnosti, zdá se také nepravděpodobné, že by lidské oči měly klinické účinky.

V této studii jsme navíc zkoumali vliv na decentraci pouze na horizontální ose. Nezkoumali jsme decentraci na vertikální nebo šikmé ose. Protože však IOL v této studii měly strukturu soustředných kruhů od středu vyzařujících směrem k periferii, domníváme se, že možnost značně zkreslených výsledků v důsledku směru decentrace je malá.

Navíc jsme zkoumali pouze vliv decentrace a nehodnotili jsme náklon IOL. Klinicky se decentralizace a náklon často vyskytují současně, proto bychom rádi pokračovali ve vytváření nových experimentálních modelů a studiu těchto jevů. V této studii jsme objektivně vyhodnotili účinky decentralizace multifokálních IOL pomocí simulací MTF do dálky a do blízka a snímků do blízka s využitím dvou typů modelů očí. Účinky decentralizace měly u jednotlivých multifokálních IOL různé charakteristiky, ale očekáváme, že vliv na zrakové funkce bude minimální, pokud je decentralizace 0,75 mm nebo menší. Simulace pomocí modelu oka se zdá být užitečná pro objektivní hodnocení IOL.

Kontakty autora

Podrobnosti článku / publikace

Licence pro otevřený přístup / Dávkování léků / Prohlášení o vyloučení odpovědnosti

Licence pro otevřený přístup: Toto je článek s otevřeným přístupem licencovaný podle podmínek licence Creative Commons Uveďte autora-Neužívejte dílo komerčně 3.0 Unported (CC BY-NC) (www.karger.com/OA-license), která se vztahuje pouze na online verzi článku. Distribuce je povolena pouze pro nekomerční účely.
Dávkování léků: Autoři a vydavatel vynaložili veškeré úsilí, aby výběr a dávkování léků uvedené v tomto textu byly v souladu s aktuálními doporučeními a praxí v době vydání. Vzhledem k probíhajícímu výzkumu, změnám ve vládních nařízeních a neustálému přísunu informací týkajících se farmakoterapie a lékových reakcí však čtenáře vyzýváme, aby si u každého léku zkontroloval příbalový leták, zda nedošlo ke změnám v indikacích a dávkování a k doplnění varování a bezpečnostních opatření. To je zvláště důležité, pokud je doporučovaným přípravkem nový a/nebo zřídka užívaný lék.
Vyjádření: Prohlášení, názory a údaje obsažené v této publikaci jsou výhradně prohlášením jednotlivých autorů a přispěvatelů, nikoliv vydavatelů a editorů. Výskyt reklamy a/nebo odkazů na produkty v publikaci neznamená záruku, podporu nebo schválení inzerovaných produktů či služeb nebo jejich účinnosti, kvality či bezpečnosti. Vydavatel a redaktor(é) se zříkají odpovědnosti za jakoukoli újmu na zdraví osob nebo majetku, která by vznikla v důsledku myšlenek, metod, návodů nebo výrobků uvedených v obsahu nebo v reklamách.

.