Berechnung pseudophaker torischer Intraokularlinsen

T. Eppig; A. Viestenz; B. Seitz; A. Langenbucher

doi:10.1055/s-0029-1246046

Klinische Monatsblätter für Augenheilkunde, Table of Contents

Klin Monbl Augenheilkd 2011; 228(8): 681-689
DOI: 10.1055/s-0029-1246046

Übersicht

Berechnung pseudophaker torischer Intraokularlinsen

Calculation of Pseudophakic Toric Intraocular LensesT. Eppig¹ , A. Viestenz² , B. Seitz² , A. Langenbucher¹

¹Institut für Experimentelle Ophthalmologie, Universität des Saarlandes
²Klinik für Augenheilkunde, Universitätsklinikum des Saarlandes

Abstract

Zusammenfassung

Hintergrund: Ein hoher kornealer Astigmatismus limitiert die erreichbare Sehschärfe und die Korrigierbarkeit mit Brille oder Kontaktlinse. Insbesondere nach perforierender Keratoplastik kann ein hoher Hornhautastigmatismus die visuelle Rehabilitation erheblich beeinträchtigen. Liegt eine operationswürdige Katarakt vor, so kann der korneale Astigmatismus im Rahmen der Kataraktchirurgie durch eine torische intraokulare Linse (T-IOL) korrigiert werden. Für die korrekte Berechnung der Brechwerte und Implantation einer torischen Linse gilt es, Details zu beachten, die für sphärische Intraokularlinsen weniger relevant sind. Methoden: Für die Berechnung pseudophaker T-IOL existiert mit der matrixbasierten Vergenztransformation eine elegante Methode, ein komplettes paraxiales optisches System („pseudophakes Auge”) als geschlossenes System zu rechnen. Die grundlegenden Elemente der Matrixmethode werden vorgestellt und durch klinisch relevante Beispiele erläutert. Zum besseren Verständnis und zur Durchführung eigener Berechnungen wird dem Leser das Java-Programm JToricIOL im Internet zu Lehr- und Experimentierzwecken bereitgestellt. Die aufgeführten Beispiele wurden mit JToricIOL berechnet. Schlussfolgerungen: Torische Intraokularlinsen sind unverzichtbar für die Korrektur eines hohen kornealen Astigmatismus, insbesondere wenn ohnehin eine Kataraktextraktion ansteht. Für die präoperative Berechnung torischer Intraokularlinsen besteht in der bekannten paraxialen Matrixmethode ein geeignetes Werkzeug, präzise Berechnungen durchführen zu können. Mit dem Programm JToricIOL steht dem Augenarzt ein freies Softwarewerkzeug zur Verfügung, um rechnerisch zu experimentieren und eigene Berechnungen schnell und nachvollziehbar durchzuführen.

Abstract

Background: A high corneal astigmatism limits the attainable visual acuity and the ability of correction with spectacles or contact lenses. The astigmatism can also be an impairment for visual rehabilitation, especially after penetrating keratoplasty. A pseudohakic toric intraocular lens (T-IOL) can correct high corneal astigmatism during cataract surgery. For the calculation of the correct power for the T-IOL several additional factors need to be considered, which are less relevant for spherical IOL calculation. Methods: With the matrix-based vergence transformation an elegant paraxial calculation scheme is available for calculating the optical system ”pseudophakic eye” as a closed system. The basic elements of this method are explained in detail along with some clinical examples. The Java-based software JToricIOL is provided online to support comprehension of the examples and to enable readers to make their own calculations for teaching and experimental purposes. The examples mentioned in this article have been calculated with JToricIOL. Conclusions: Toric intraocular lenses are an essential tool for correcting high corneal astigmatism if cataract surgery is needed. For preoperative calculation of the lens power and axis, the matrix method provides a qualified tool for precise calculations. The software JToricIOL enables surgeons and students to reproduce the examples in this paper and to experiment with their own calculations.

Schlüsselwörter

Katarakt - refraktive Chirurgie - Informationstechnologie

Key words

cataract - refractive Surgery - Information Technology

Full Text

References

Literatur

1 Kohnen T, Klaproth O K. Chirurgische Astigmatismuskorrektur bei der Kataraktoperation. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2009; 226 596-604
2 Kiraly L, Sasse S, Duncker G. Neue präzise chirurgische Möglichkeiten zur Behandlung hoher postoperativer Astigmatismen nach perforiender Keratoplastik mit dem Femtosekunden-Laser. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2009; 226 V08
3 Auffarth G U, Rabsilber T M. Torische Hinterkammerlinsen nach Kataraktoperation und refraktivem Linsenaustausch. Ophthalmologe. 2007; 104 1024-1031
4 Buchwald H J, Lang G K. Kataraktoperation mit Implantation torischer Silikonlinsen bei hohem Astigmatismus nach Keratoplastik. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2004; 221 489-494
5 Dick H B, Krummenauer F, Tröber L. Ausgleich des kornealen Astigmatismus mit torischer Intraokularlinse: Ergebnisse der Multicenterstudie. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2006; 223 593-608
6 McMullan T F, Goldsmith C, Illingworth C D. Toric posterior chamber (in-the-bag) intraocular lens implantation to correct postpenetrating keratoplasty astigmatism. Eye. 2007; 21 150-152
7 Tehrani M, Dick H B. Korrektur eines höhergradigen Astigmatismus nach Keratoplastik durch Implantation einer phaken torischen Iris-Klauen-Linse. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2002; 219 159-163
8 Tehrani M, Stoffelns B, Dick H B. Implantation of a custom intraocular lens with a 30-diopter torus for the correction of high astigmatism after penetrating keratoplasty. J Cataract Refract Surg. 2003; 29 2444-2447
9 Viestenz A, Küchle M, Seitz B et al. Torische Kunstlinsen zur Korrektur eines persistierenden kornealen Astigmatismus nach perforierender Keratoplastik. Ophthalmologe. 2005; 102 148-152
10 Kohnen T, Klaproth O K. Pseudophake additive Intraokularlinsen. Ophthalmologe. 2010; 107 766-772
11 Fam H B, Lim K L. Meridional analysis for calculating the expected spherocylindrical refraction in eyes with toric intraocular lenses. J Cataract Refract Surg. 2007; 33 2072-2076
12 Langenbucher A, Haigis W, Seitz B. Difficult lens power calculations. Curr Opin Ophthalmol. 2004; 15 1-9
13 MacKenzie G, Harris W. Determining the power of a thin toric intraocular lens in an astigmatic eye. Optom Vis Sci. 2002; 79 667-671
14 Haigis W. IOL calculation using paraxial matrix optics. Ophthalmic Physiol Opt. 2009; 29 458-463
15 Langenbucher A, Reese S, Sauer T et al. Matrix-based calculation scheme for toric intraocular lenses. Ophthalmic Physiol Opt. 2004; 24 511-519
16 Langenbucher A, Viestenz A, Szentmary N et al. Astigmatismuskorrektur mit torischen Linsen. Theorie und klinische Aspekte. Ophthalmologe. 2010; 107 189-201
17 Langenbucher A, Viestenz A, Szentmáry N et al. Pseudophake und phake torische Linsen zur Korrektur des kornealen Astigmatismus – Theorie und klinische Aspekte. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2008; 225 541-547
18 Einighammer J, Oltrup T, Feudner E et al. Customized aspheric intraocular lenses calculated with real ray tracing. J Cataract Refract Surg. 2009; 35 1984-1994
19 Zhu Z, Janunts E, Eppig T et al. Iteratively re-weighted bi-cubic spline representation of corneal topography and its comparison to the standard methods. Z Med Phys. 2010; 20 289-298
20 Preussner P R, Wahl J, Lahdo H et al. Ray tracing for intraocular lens calculation. J Cataract Refract Surg. 2002; 28 1412-1419
21 Langenbucher A, Viestenz A, Viestenz A et al. Ray tracing through a schematic eye containing second-order (quadric) surfaces using 4 × 4 matrix notation. Ophthalmic Physiol Opt. 2006; 26 180-188
22 Preussner P R, Hoffmann P, Petermeier K. Vergleich zwischen Raytracing und IOL-Formeln der 3. Generation. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2009; 226 83-89
23 Alió J L, C M C, Pongo V C et al. Microincision cataract surgery with toric intraocular lens implantation for correcting moderate and high astigmatism: pilot study. J Cataract Refract Surg. 2010; 36 44-52
24 HumanOptics AG .Produkte. 2010 http://www.humanoptics.de/go/humanoptics/home/produkte.xhtml Stand: 26.10.2010
25 Rayner Intraocular Lenses Limited .Rayner T-flex® Aspheric Toric IOLs. 2010 http://www.rayner.com/products/toric/t-flex Stand: 26.10.2010
26 Carl Zeiss Meditec AG .IOL und Verbrauchsmaterial. 2010 http://www.meditec.zeiss.de/iol Stand: 26.10.2010
27 Rayner Intraocular Lenses Limited .Rayner M-flex® T Multifocal Toric IOLs. 2010 http://www.rayner.com/products/toric/m-flex-t Stand: 26.10.2010
28 Kojima T, Horai R, Hara S et al. Correction of Residual Refractive Error in Pseudophakic Eyes with the Use of a Secondary Piggyback Toric Implantable Collamer Lens. J Refract Surg. 2010; 26 766-769
29 Hengerer F H, Mellein A C, Buchner S E et al. Die lichtadjustierbare Linse. Grundlagen und klinische Anwendung. Ophthalmologe. 2009; 106 260-264
30 Hengerer F H, Conrad-Hengerer I, Hütz W W et al. Adjustierung von sphärozylindrischen Refraktionsfehlern bei hyperopen Augen: 6 Monatsergebnisse nach Kataraktchirurgie und Implantation einer lichtadjustierbaren Intraokularlinse. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2010; 227 729-734
31 Diepes H, Blendowske R. Optik und Technik der Brille. Heidelberg: Optische Fachveröffentlichung GmbH; 2002 1. Ausgabe
32 Fam H B, Lim K L. Validity of the keratometric index: large population-based study. J Cataract Refract Surg. 2007; 33 686-691
33 Atchison D, Smith G. Schematic eyes. In Atchison D, Smith G Optics of the Human Eye.. 1. Ausgabe. Edinburgh: Butterworth-Heinemann; 2002: 251
34 Ho J D, Tsai C Y, Liou S W. Accuracy of corneal astigmatism estimation by neglecting the posterior corneal surface measurement. Am J Ophthalmol. 2009; 147 788-795
35 Fercher A F. Optical coherence tomography - development, principles, applications. Z Med Phys. 2010; 20 251-276
36 Hoffer K J, Shammas H J, Savini G. Comparison of 2 laser instruments for measuring axial length. J Cataract Refract Surg. 2010; 36 644-648
37 Riederle F, Buchwald H J, Preissinger C et al. Refraktive Gesichtspunkte moderner Katarakt-Chirurgie. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2006; 223 943-951
38 Hoffer K J. The Hoffer Q formula: a comparison of theoretic and regression formulas. J Cataract Refract Surg. 1993; 19 700-712
39 Retzlaff J A, Sanders D R, Kraff M C. Development of the SRK/T intraocular lens implant power calculation formula. J Cataract Refract Surg. 1990; 16 333-340
40 Holladay J T, Prager T C, Chandler T Y et al. A three-part system for refining intraocular lens power calculations. J Cataract Refract Surg. 1988; 14 17-24
41 Haigis W. IOL-Berechnung nach HAIGIS. 1998 http://www.augenklinik.uni-wuerzburg.de/uslab/ioltxt/haid.htm Stand: 25.10.2010
42 Langenbucher A, Viestenz A, Seitz B. Torische Kunstlinsen zur Korrektur eines kornealen Astigmatismus. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2004; 221 182-190
43 Langenbucher A, Reese S, Huber S et al. Compensation of aniseikonia with toric intraocular lenses and spherocylindrical spectacles. Ophthalmic Physiol Opt. 2005; 25 35-44
44 Langenbucher A, Viestenz A, Szentmáry N et al. Berechnung torischer Intraokularlinsen. Ophthalmologe. 2008; 105 685-692
45 Langenbucher A, Viestenz A, Szentmáry N et al. Toric intraocular lenses – theory, matrix calculations, and clinical practice. J Refract Surg. 2009; 25 611-622
46 Hicklin J, Moler C, Webb P et al. JAMA – A Java Matrix Package. 2010 http://math.nist.gov/javanumerics/jama/ Stand: 18. September.2010
47 Eppig T. JToricIOL; . 2010 http://www.uks.eu/xo Stand: 26.10.2010
48 Langenbucher A, Szentmáry N. Anisometropie und Aniseikonie – ungelöste Probleme der Kataraktchirurgie. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2008; 225 763-769
49 Savini G, Barboni P, Carbonelli M et al. Agreement between Pentacam and videokeratography in corneal power assessment. J Cataract Refract Surg. 2009; 25 534-538
50 Viestenz A, Langenbucher A, Seitz B et al. Beeinflussung der Achslagenanalyse bei torischen Intraokularlinsen durch die Bulbuszyklorotation: Vorschläge zur optimierten Evaluierung der Rotationsstabilität torischer Intraokularlinsen. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2006; 223 134-140
51 Gerten G, Michels A, Olmes A. Torische Intraokularlinsen. Klinische Ergebnisse und Rotationsstabilität. Ophthalmologe. 2001; 98 715-720
52 Osher S H. Iris fingerprinting: new method for improving accuracy in toric lens orientation. J Cataract Refract Surg. 2010; 36 351-352
53 Graether J M. Simplified system of marking the cornea for a toric intraocular lens. J Cataract Refract Surg. 2009; 35 1498-1500
54 Ma J, Tseng S. Simple method for accurate alignment in toric phakic and aphakic intraocular lens implantation. J Cataract Refract Surg. 2008; 34 1631-1636
55 Wolffsohn J, Buckhurst P. Objective analysis of toric intraocular lens rotation and centration. J Cataract Refract Surg. 2010; 36 778-782
56 Holladay J T. International Intraocular Lens & Implant Registry 2004. J Cataract Refract Surg. 2004; 30 207-229

Dr. Timo Eppig

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