Effekt af decentrering på den optiske ydeevne i multifokale intraokulære linser

Abstract

Søgsmål: At evaluere indflydelsen af decentrering på den optiske ydeevne i multifokale intraokulære linser (IOL’er) ved hjælp af øjenmodeller. Metoder: I denne undersøgelse blev 4 typer multifokale IOL’er (ReSTOR SA60D3, Alcon; TECNIS Multifocal ZM900, AMO; ReZoom, AMO; SFX-MV1, Hoya) evalueret. Evalueringerne var baseret på målinger af den nære og fjerne modulationsoverførselsfunktion (MTF) og visualiserede faktiske nærbilleder (avis) ved hjælp af øjenmodeller med IOL’en horisontalt forskudt 0, 0,25, 0,5, 0,5, 0,75 og 1,0 mm fra midten. Resultater: For den diffraktive ReSTOR faldt den nære MTF med stigende decentration. De nære billeder (avistegn) blev vanskelige at skelne ved en decentrering på 1,0 mm. For den diffraktive ZM900 faldt de nære og fjerne MTF’er gradvist med stigende decentration. For den refraktive ReZoom og SFX-MV1 observerede vi næsten ingen ændring i den nære MTF fra en decentration på 0-1,0 mm. Den fjerne MTF faldt imidlertid klart fra en dekoncentration på 1,0 mm for ReZoom og 0,75 mm for SFX-MV1. Konklusion: Der kan ikke forventes klinisk relevante virkninger op til en decentration på 0,75 mm.

© 2012 S. Karger AG, Basel

Introduktion

I de seneste år er der sket en bemærkelsesværdig udvikling inden for intraokulære linser (IOL’er). Nye linser forbedrer synskvaliteten; kontrastforbedring ved hjælp af asfærisk struktur , astigmatismekorrektion og multifokale IOL’er er er også blevet introduceret.

Af disse bliver multifokale IOL’er stadig mere almindelige, fordi de udmærker sig ved at muliggøre nærsyn. Multifokale IOL’er omfatter refraktive og diffraktive typer, som hver har en karakteristisk struktur, og der er rapporteret mange gode kliniske resultater for dem . Multifokale IOL’er har mere komplekse optiske egenskaber end monofokale IOL’er. I den optiske komponent af en IOL er de nærsynede og langsynede zoner, som har forskellige diffrakterende strukturer og refraktion, placeret i koncentriske cirkler.

Når en multifokal IOL forskydes fra sit centrum, er der derfor bekymring for, at den mister sin evne til at opnå passende optiske egenskaber og dermed forringer synsfunktionen. Derfor er man ved indsættelse af en multifokal IOL mere opmærksom på f.eks. størrelsen eller formen af den forreste kapsulotomi end ved indsættelse af en monofokal IOL, og der indsættes tydeligvis ikke multifokale IOL’er i tilfælde, hvor der forventes decentrering, f.eks. i tilfælde af en skør zonule af Zinn.

For at undersøge decentration af multifokale IOL’er har Negishi et al. udført en optisk simulering med Array (AMO), en refraktiv IOL, som var en tidligere model af ReZoom (AMO). De evaluerede virkningerne af en decentrering på op til 1,0 mm af en monofokal IOL og Array, som er en refraktiv multifokal IOL. De evaluerede virkningerne i forhold til synligheden af en Landolt-ring ved hjælp af øjenmodeller. Selv om vi observerede et fald i kontrasten ved en decentrering på 1,0 mm, var det muligt at skelne Landolt-ringene, og der var ingen større nedgang i den visuelle funktion. I rapporter om kliniske tilfælde konstaterede Hayashi et al., at når Array blev anvendt ved en decentration på over 0,7 mm, blev fjernsynet forringet, men at der ikke var nogen sammenhæng mellem decentration og nærsynet. Da der imidlertid ikke foreligger nogen rapporter om virkningerne af decentrering på aktuelt anvendte multifokale IOL’er, mener vi, at det er meget vigtigt at undersøge disse virkninger.

Hertil har vi evalueret IOL’s ydeevne ved at bruge øjenmodeller til at udføre optiske simuleringer med multifokale IOL’er . I denne undersøgelse har vi anvendt optiske simuleringer med øjenmodeller til objektivt at evaluere virkningerne af dekoncentration af de aktuelt anvendte multifokale IOL’er på objektiv vis. Evalueringerne var baseret på visualiserede faktiske nærbilleder og målinger af modulationsoverførselsfunktionen (MTF). MTF anses for at være effektiv til at evaluere optiske egenskaber. Tidligere har Kawamorita og Uozato også rapporteret om en evaluering af en monofokal IOL og Array, som er en refraktiv multifokal IOL. Den evaluering, som vi udførte, modsagde ikke de kliniske resultater; derfor mente vi, at MTF var effektiv til evaluering af synsfunktionen.

Eksperimentelle metoder

Denne undersøgelse evaluerede 4 typer multifokale IOL’er: den diffraktive ReSTOR SA60D3 (Alcon) og TECNIS Multifocal ZM900 (AMO) samt den refraktive ReZoom (AMO) og SFX-MV1 (Hoya). De multifokale IOL’ers tillægsstyrke for nærsyn var +4,0 dpt for ReSTOR, +4,0 dpt for ZM900, +3,5 dpt for ReZoom og +3,0 dpt for SFX-MV1 (fig. 1). Desuden var potenserne for de 4 typer af IOL’er ensartede på +20,0 dpt.

I overensstemmelse med ISO-reglerne (ISO 11979-2) anvendte vi et automatisk IOL-måleapparat (Optispheric IOL, fremstillet af Trioptics GmbH) til at måle MTF, som angiver de optiske egenskaber af IOL’er (fig. 2a). Vi brugte et kort fra United States Air Force som indeks (fig. 2b). En højtydende relælinse opfanger dette billede og fokuserer på den højopløselige kamerachip med ladningskoblet enhed. Målets intensitetsprofil scannes elektronisk i både radial og tangentiel retning. Dataene opsamles, og ved hjælp af Fouriertransformationsteknikker beregnes MTF’en og vises på pc-skærmen i realtid. Softwaren beregner og viser MTF-værdien ved udvalgte rumlige frekvenser.

I dette forsøg anvendte vi en model pupil (åbning) på 3 mm, indstillede IOL’en i øjenmodellerne og målte derefter MTF’erne for fjern og nær med IOL’en horisontalt forskudt 0, 0,25, 0,5, 0,75 og 1,0 mm fra midten. Afstandssynet var på 5 m og nærsynet var ved den optimale brændvidde (ReSTOR, ZM900: 30 cm; ReZoom: 35 cm; SFX-MV1: 40 cm) for hver IOL. En erfaren forsker udførte alle MTF-målinger, foretog flere målinger (mindst to gange) og bekræftede, at der blev opnået lignende værdier.

Til simulering af det faktiske nærsynsbillede anvendte vi øjenmodeller, som vi havde udviklet (fig. 3) . Øjenmodellens struktur bestod af en model hornhinde, en model pupil (åbning) og et hovedlegeme. Vi skabte og anvendte en model pupil på 3 mm, som var forskudt 0, 0,5 og 1,0 mm fra øjenmodellens centrum, hvor IOL’en var indstillet. Vi indsatte modelpupillen med en fastgjort IOL i hovedlegemet, fyldte det med vand, installerede en hornhinde på dets forreste overflade og tilsluttede et kamera med ladningskoblet enhed (Artray Inc.) til dets bageste overflade. Modelhornhinden havde en brydningsstyrke på 38,4 dpt og en hornhindeaberration på 0,12 µm. Afstanden fra hornhindens spids til overfladen af IOL’en var ca. 6,0 mm, og afstanden fra hornhindens spids til øjenmodellens bageste overflade var 11,5 mm.

Med avisens tegn som et indeks undersøgte vi de faktiske virkninger af decentrering. Ved målemetoden fokuserede vi kameraet på et punkt 5 m væk fra indekset. Derefter tog vi et billede i den optimale afstand for hver IOL fra kameraet til indekset.

Resultater

Nær MTF

Figur 4 viser den nære MTF (50 cykler/mm) ved hver IOL-decentrering på 0-1,0 mm. Tabel 1 viser MTF-måleværdierne ved 50 cyklusser/mm for hver IOL. Den nære MTF for den diffraktive ReSTOR faldt med stigende decentration og faldt mest ved en decentration på 1,0 mm. Den nære MTF for den diffraktive ZM900 faldt en smule, begyndende ved en dekoncentration på ca. 0,5 mm, men den relative ændring var lille. Hvad angår nær-MTF for den refraktive ReZoom og SFX-MV1, observerede vi ikke meget af et fald i nær-MTF som følge af decentration.

Synlighed af avistegn

Figur 5 viser simuleringer af synligheden af avistegn, når IOL’erne var decentreret 0, 0,5 og 1,0 mm. Da vi brugte ReSTOR, blev bogstaverne lidt mere slørede ved en decentrering på 0,5 mm end ved en decentrering på 0 mm. Ved en decentrering på 1,0 mm blev graden af sløring større, og tegnene blev vanskelige at skelne. Da vi brugte ZM900 ved en decentrering på 0,5 og 1,0 mm, faldt kontrasten af avisbogstaverne en smule, men ikke nok til at påvirke synligheden. Da vi brugte ReZoom og SFX-MV1, havde en decentration på endog 1,0 mm næsten ingen effekt på synligheden af avisbogstaverne.

Far MTF

Figur 6 viser de fjerne MTF-værdier (50 cykler/mm) for hver IOL-decentrering på 0-1,0 mm. Tabel 2 viser MTF-måleværdier ved 50 cykler/mm for hver IOL.

Når vi brugte ReSTOR, opstod der et omvendt fænomen, hvor den fjerne MTF steg med stigende decentration: den fjerne MTF ved 50 cyklusser/mm var 0,45 ved en decentration på 0 mm og 0,52 ved en decentration på 1,0 mm. For ZM900 faldt den fjerne MTF gradvist med stigende decentration.

For ReZoom faldt den fjerne MTF kraftigt ved en decentration på 1,0 mm. For SFX-MV1 faldt den fjerne MTF kraftigt ved en decentration på 0,75 mm.

Diskussion

I denne undersøgelse anvendte vi øjenmodeller til objektivt at vurdere virkningerne af decentration af multifokale IOL’er objektivt. Vi kvantificerede virkningerne af decentrering på den visuelle funktion ved at måle MTF, en indikator for optiske egenskaber. Desuden evaluerede vi nærbilleder ved hjælp af synligheden af avistegn, fordi de er velkendte i hverdagen, og vi undersøgte omfattende, hvor stor en faktisk effekt man kunne forvente.

For den diffraktive ReSTOR havde den nære MTF en tendens til at falde, men den fjerne MTF havde en tendens til at blive forbedret med stigende dekoncentration. Især blev det vanskeligt at skelne avispapirerne ved en decentration på 1,0 mm. ReSTOR har en diffraktiv struktur fra centrum til en radius på 3,6 mm, og dens periferi har en monofokal struktur til fjernsyn. Endvidere er ReSTOR også konstrueret således, at diffraktionsgitterets ruleringer i midten af den diffraktive del aftager mod periferien for at fokusere lyset til fjernsyn (apodiseret struktur). Når der produceres en decentrering, anvendes derfor en lille del af diffraktionsområdet nær midten (det primære område til nærsyn) (fig. 7). Efterhånden som decentrationen bliver større, anvendes en større del af det monofokale område i periferien. Da det monofokale område er beregnet til fjernsyn, øges MTF’en for fjernsyn, og da brugen af diffraktionsområdet til nærsyn falder tilsvarende, falder MTF’en for nærsyn. Derfor mente vi, at nærsynet let blev påvirket af decentrering af denne IOL. For den diffraktive ZM900 faldt nær- og fjern-MTF’erne gradvist med stigende decentration. Ved simulering af avistegn faldt kontrasten en smule, men ikke nok til at påvirke evnen til at skelne tegnene. For ZM900 har hele overfladen af den optiske del en diffraktionsstruktur, der deler det indfaldende lys ligeligt op i to brændpunkter, et for fjernsynet og et for nærsynet. Derfor var nærsynet i denne simulering det mindst påvirkede af decentrationen (fig. 7). Desuden var virkningerne af decentrering på fjernsynet og nærsynet generelt de samme, og vi observerede et lille fald i MTF for fjernsynet og nærsynet fra en decentrering på 0,75 mm. Vi mente, at en faktor, der forårsager dette fald, kan have været en stigning i aberrationen som følge af øget perifert syn af den optiske del . Da ZM900 har en asfærisk struktur, kan resultatet imidlertid ændre sig, hvis pupildiameteren er større end de 3 mm, der blev anvendt i dette forsøg; derfor mener vi, at forsigtighed kan være nødvendig.

Og selv om de ikke blev medtaget i denne undersøgelse, findes der to andre diffraktive multifokale IOL-modeller: ReSTOR SN6AD1 (Alcon) og TECNIS Multifocal ZMB00 (AMO). ReSTOR SN6AD1, som stort set har samme design som de tidligere modeller, er asfærisk og har en add power på +3,0 dpt. Pupildiameteren menes at påvirke ydeevnen, men MTF forventes at være meget lavere på grund af afbøjning. TECNIS Multifocal ZMB00 er en akryllinse i ét stykke med en optisk struktur, der er identisk med ZM900. Det er derfor sandsynligt, at indflydelsen fra afbøjning vil være den samme som i ZM900. Disse IOL’er vil kræve yderligere forskning i fremtiden.

For den refraktive ReZoom og SFX-MV1 ændrede den nære MTF sig ikke meget, selv når decentrationen var 1,0 mm, og der var næsten ingen ændring i synligheden af avisbogstaver, og der var næsten ingen ændring i synligheden af avisbogstaver. Den fjerne MTF faldt dog klart fra en decentration på 1,0 mm for ReZoom og 0,75 mm for SFX-MV1. For det diffraktive ReZoom og SFX-MV1 var der et fald i arealet af den zone, der anvendes til fjernsyn i midten af pupillen, og der var en stigning i arealet af zone 2, der anvendes til nærsyn, og i zone 3, der anvendes til fjernsyn (fig. 7). Andelene af pupildiameteren, som optages af zonerne for fjernsyn og nærsyn, var ikke meget forskellige. Derfor kan virkningen af decentrering på nærsynet anses for at være lille. Da decentrationen imidlertid blev så stor som 0,75 og 1.0 mm, kan den fjerne MTF være faldet, da zonen for nærsyn var placeret tæt på pupillens centrum. Desuden, selv om det ikke blev undersøgt i denne undersøgelse, er der stor sandsynlighed for, at blænding øges, når grænserne for zonerne for fjernsyn og nærsyn er placeret i midten af pupillen, og derfor kan det være nødvendigt at være forsigtig.

Baseret på disse resultater vil vi nu overveje følgende problemer i kliniske tilfælde. Normalt gennemføres operationen uden komplikationer, og når en IOL indsættes i posen, kan decentrationen falde til ca. 0,3 mm . I denne simulering observerede vi næsten ingen ændringer i de fjerne og nære MTF’er for alle multifokale IOL’er ved en dekoncentration på 0,25 mm, hvorfor en dekoncentration på ca. 0,3 mm muligvis ikke har nogen effekt på den visuelle funktion. Hvis der opstår en rift i den forreste kapsel, og der indsættes en IOL i den, kan decentrationen blive ca. 0,5 mm. For både de refraktive og diffraktive IOL’er i denne simulering forventes en decentrering på ca. 0,5 mm ikke at medføre en stor forringelse af de optiske egenskaber; derfor er graden af decentrering på grund af den forreste kapsel sandsynligvis inden for et acceptabelt område.

Ved decentreringer på ca. 0,75-1,0 mm forekommer der ikke let en forringelse af de optiske egenskaber, når der anvendes in-the-bag-fiksering. Decentrering kan forekomme som følge af out-of-the-bag-fiksering, suturfiksering af IOL’en eller en skør zonule af Zinn. Ved en decentrering på 1,0 mm er der forskel på forringelsen af IOL’ernes optiske egenskaber, og den virkning, som dette har på synsfunktionen, kan ikke undgås. Derfor bør den multifokale IOL som regel sandsynligvis indsættes i kapslen efter alt, og graden af decentration som følge af revner i den forreste kapsel vil sandsynligvis ligge inden for et acceptabelt interval. Der er flere problemer med denne undersøgelse. For det første blev centrale handlinger i det menneskelige øje, såsom binokulært syn, tilpasning og okulær dominans, ikke taget i betragtning, fordi undersøgelsen var et in vitro-forsøg med øjenmodeller. Med øjenmodellen blev der kun simuleret et optisk system. Derfor er visuelle billeder fra det menneskelige øje og billeder fra øjenmodellen ikke nødvendigvis konsistente, og visuelle billeder fra det menneskelige øje kan være skarpere end billeder fra øjenmodellen. Øjenmodellen kan dog anses for at være nyttig til sammenligning af IOL’ernes iboende egenskaber, fordi den ikke har centrale handlinger. Hvis øjenmodellen ikke påvirker de optiske egenskaber, synes det desuden også usandsynligt, at det menneskelige øje ville have kliniske virkninger.

Dertil kommer, at vi i denne undersøgelse kun undersøgte effekten på decentrationen på den horisontale akse. Vi undersøgte ikke decentrationen på den lodrette eller skæve akse. Da IOL’erne i denne undersøgelse imidlertid havde en struktur af koncentriske cirkler fra centrum, der udstrålede mod periferien, mener vi, at muligheden for stort set skæve resultater på grund af decentreringsretningen er lille.

Dertil kommer, at vi kun har undersøgt virkningerne af decentrationen og ikke har evalueret IOL’ernes hældning. Klinisk set forekommer decentrering og tilt ofte samtidig; derfor vil vi gerne fortsætte med at skabe nye eksperimentelle modeller og studere disse fænomener. I denne undersøgelse har vi objektivt evalueret virkningerne af decentrering af multifokale IOL’er ved hjælp af simuleringer af MTF’er for fjern- og nærbilleder og nærbilleder ved hjælp af to typer øjenmodeller. Virkningerne af decentrering havde forskellige karakteristika for hver enkelt multifokal IOL, men vi forventer, at virkningen på synsfunktionen er minimal, når decentrationen er 0,75 mm eller mindre. Simulering ved hjælp af øjenmodellen synes at være nyttig til objektiv evaluering af IOL’er.

Forfatterkontakter

Artikel / Offentliggørelse Detaljer

Open Access License / Drug Dosage / Disclaimer

Open Access License: https://www.karger.com/OPH

Open Access License: Dette er en Open Access-artikel, som er licenseret i henhold til betingelserne i Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported-licensen (CC BY-NC) (www.karger.com/OA-license), som kun gælder for online-versionen af artiklen. Distribution er kun tilladt til ikke-kommercielle formål.
Dosering af lægemidler: Forfatterne og udgiveren har gjort deres yderste for at sikre, at valg og dosering af lægemidler i denne tekst er i overensstemmelse med gældende anbefalinger og praksis på udgivelsestidspunktet. I betragtning af den igangværende forskning, ændringer i statslige bestemmelser og den konstante strøm af oplysninger om lægemiddelbehandling og lægemiddelreaktioner opfordres læseren imidlertid til at kontrollere indlægssedlen for hvert enkelt lægemiddel for eventuelle ændringer i indikationer og dosering og for tilføjede advarsler og forsigtighedsregler. Dette er især vigtigt, når det anbefalede middel er et nyt og/eller sjældent anvendt lægemiddel.
Ansvarsfraskrivelse: De udtalelser, meninger og data, der er indeholdt i denne publikation, tilhører udelukkende de enkelte forfattere og bidragydere og ikke udgiverne og redaktøren/redaktørerne. Forekomsten af reklamer og/eller produktreferencer i publikationen er ikke en garanti, godkendelse eller godkendelse af de produkter eller tjenester, der reklameres for, eller af deres effektivitet, kvalitet eller sikkerhed. Udgiveren og redaktøren/redaktørerne fraskriver sig ansvaret for eventuelle skader på personer eller ejendom som følge af ideer, metoder, instruktioner eller produkter, der henvises til i indholdet eller annoncerne.