Расчет силы интраокулярной линзы - Intraocular lens power calculation - Wikipedia

Цель точного расчет силы интраокулярной линзы заключается в предоставлении интраокулярная линза (ИОЛ), которая соответствует конкретным потребностям и желаниям конкретного пациента. Разработка лучшего оборудования для измерения глаз Осевая длина (AL) и использование более точных математических формул для выполнения соответствующих расчетов значительно повысили точность, с которой хирург определяет силу ИОЛ.

Для определения оптической силы интраокулярной линзы необходимо знать несколько значений:

• Осевая длина глаза (AL)
• Роговица мощность (К)
• Послеоперационное положение ИОЛ в глазу, известное как расчетное положение линзы (ELP)
• Константа передней камеры: A-константа или другая константа, относящаяся к линзе.

Из этих параметров первые два измеряются перед имплантацией, третий параметр, ELP, необходимо вычислить математически перед имплантацией, а последний параметр предоставляется производителем интраокулярной линзы.

Осевая длина

Осевая длина (AL) - это расстояние между передней поверхностью роговицы и ямка и обычно измеряется А-сканированием ультразвуковая эхография или оптическая когерентность биометрия. AL является наиболее важным фактором при расчете ИОЛ: ошибка в 1 мм при измерении AL приводит к ошибке рефракции примерно 2,88 D или примерно 3,0–3,5 D ошибки силы ИОЛ в среднем глазу. Среднее укорочение на 0,25–0,33 мм может привести к ошибке оптической силы ИОЛ примерно на 1 D.^[1]

Ультразвуковая эхография

В ультразвуковой биометрии с А-сканированием кристалл колеблется, генерируя высокочастотную звуковую волну, которая проникает в глаз. Когда звуковая волна встречает интерфейс со средой, часть звуковой волны отражается обратно к зонду. Эти эхо-сигналы позволяют рассчитать расстояние между зондом и различными структурами глаза. Ультрасонография не измеряет расстояние, а скорее время, необходимое звуковому импульсу для прохождения от роговицы к роговице. сетчатка. Скорость звука варьируется в разных частях глаза. Ультрасонографически глаз делится на четыре компонента: роговица, передняя камера, толщина линзы и полость стекловидного тела. Скорость звука в этих отсеках составляет 1620, 1532, 1641, 1532 м / с соответственно.^[2] Обычным глазом для расчета принята средняя скорость 1555 м / с. Современные инструменты используют отдельные скорости звука для разных компонентов глаза, чтобы получить общую осевую длину. Измеренное время прохождения преобразуется в расстояние по формуле d = t / v, где d - расстояние, t - время, а v - скорость.^[1]

В настоящее время используются два типа ультразвуковой биометрии с А-сканированием. Первый - это контактная аппланационная биометрия. Этот метод требует размещения ультразвукового зонда на центральной роговице. Хотя это удобный способ определения осевой длины для большинства нормальных глаз, ошибки измерения почти всегда возникают из-за того, что зонд вдавливает роговицу и мельчает переднюю камеру. Поскольку погрешность сжатия является переменной, ее нельзя компенсировать константой. Расчеты силы ИОЛ с использованием этих измерений приведут к завышению силы ИОЛ. В более коротких глазах этот эффект усиливается. Второй тип - это иммерсионная биометрия с А-сканированием, которая требует помещения склеральной оболочки, заполненной физиологическим раствором, между зондом и глазом. Поскольку зонд не оказывает прямого давления на роговицу, можно избежать сжатия передней камеры. Сообщалось о среднем сокращении на 0,25–0,33 мм между измерениями осевой длины аппланационной и иммерсионной аксиальной длиной, что может привести к ошибке мощности ИОЛ примерно на 1 D. В целом было показано, что иммерсионная биометрия более точна, чем контактная аппланационная биометрия. несколько исследований. Основным ограничением ультразвукового сканирования A-scan является низкое разрешение изображения из-за использования относительно длинной длины волны с низким разрешением (10 МГц) для измерения относительно короткого расстояния. Кроме того, вариации толщины сетчатки вокруг ямки вносят свой вклад в несогласованность окончательных измерений.^[3]

Частичная когерентная интерферометрия

Техника частичной когерентности интерферометрия измеряет время, необходимое для прохождения инфракрасного света до сетчатки. Поскольку свет распространяется со слишком высокой скоростью, чтобы его можно было измерить напрямую, для определения времени прохождения и, следовательно, AL используется методика световых помех. Этот метод не требует контакта с глазным яблоком, поэтому артефакты сжатия роговицы устраняются. По сравнению с ультрасонографией, интерферометрия частичной когерентности обеспечивает более точное и воспроизводимое измерение AL. Однако трудно получить измерение при наличии плотной катаракта или других материалов непрозрачности, что ограничивает использование этой техники.

Еще одно преимущество ЧКВ перед ультразвуковой биометрией заключается в том, что измерение осевой длины выполняется через визуальную ось, поскольку пациента просят зафиксировать лазерное пятно. В глазах с сильной миопией или стафиломатозом это может быть особенно выгодно, поскольку иногда бывает трудно измерить истинную осевую длину по оси зрения с помощью ультразвукового датчика. ЧКВ также превосходит ультразвук в измерении псевдофакический и глаза, наполненные силиконовым маслом. Для оптической биометрии не столь критично, как изменяются носители, поскольку применяемый поправочный коэффициент намного меньше, чем в ультразвуковой биометрии.^[3] Осевая длина, полученная при ЧКВ, может быть немного больше, чем при ультразвуковом исследовании. Это связано с тем, что ЧКВ измеряет расстояние от поверхности роговицы до РПЭ, а ультразвуковое исследование измеряет расстояние до передней поверхности сетчатки. Следовательно, многие машины для измерения ИОЛ требуют уточненных постоянных ИОЛ, уникальных для их механизма.

Сила роговицы

Центральная мощность роговицы - второй важный фактор в формуле расчета. Чтобы упростить расчет, предполагается, что роговица представляет собой тонкую сферическую линзу с фиксированным отношением передне-задней кривизны роговицы и показателем преломления 1,3375. Центральную силу роговицы можно измерить с помощью кератометрии или топография роговицы. Радиус кривизны роговицы связан с мощностью роговицы по формуле: r = 337,5 / K.^[3]

Формулы расчета силы ИОЛ

Формулы расчета оптической силы интраокулярных линз делятся на две основные категории: формулы регрессии и теоретические формулы. Формулы регрессии теперь устарели, и вместо них используются современные теоретические формулы.^[4] Формулы регрессии - это эмпирические формулы, полученные путем усреднения большого количества послеоперационных клинических результатов (т. Е. Из ретроспективного компьютерного анализа данных, полученных от очень многих пациентов, перенесших операцию). Наиболее распространенными формулами регрессии являются SRK и SRK II. В 80-е годы SRK и SRK II были популярны, потому что были просты в использовании. Однако из-за использования этих формул часто возникала ошибка мощности.

Формула SRK легко вычисляется вручную как ${\displaystyle P=A-0.9K-2.5L}$, куда ${\displaystyle P}$ сила ИОЛ, которая будет использоваться при эмметропии, ${\displaystyle A}$ - константа A, специфичная для ИОЛ, ${\displaystyle K}$ - средняя преломляющая сила роговицы (диоптрии), а ${\displaystyle L}$ длина глаза (мм). Формула SRK II регулирует используемую константу A в зависимости от осевой длины: увеличивая константу A для коротких глаз и уменьшая константу A для длинных глаз.

Теоретические формулы основаны на геометрической оптике. Глаз считается системой с двумя линзами (то есть ИОЛ и роговицей), и прогнозируемое расстояние между ними, которое называется расчетным положением линзы (ELP), используется для расчета силы ИОЛ. Все формулы требуют оценки положения, в котором ИОЛ будет располагаться в глазу, фактора, известного как ELP, который определяется как расстояние между роговицей и ИОЛ. ELP коррелирует с размещением ИОЛ внутри глаза, независимо от того, находится ли она в передней камере в борозде или в капсульном мешке. Это также зависит от конфигурации имплантата и расположения его оптического центра. Например, использование менисковой линзы требует меньшего значения ELP, чем двояковыпуклая ИОЛ.

Формулы расчета ИОЛ различаются по способу расчета ELP. В исходной теоретической формуле ELP считается постоянным значением 4 мм для каждой линзы каждого пациента.^[4] Лучшие результаты получаются при соотнесении ожидаемого ELP с осевой длиной и кривизной роговицы. Современные теоретические формулы предсказывают ELP по-разному в зависимости от осевой длины и мощности роговицы: ELP уменьшается в более коротких глазах и плоских роговицах и увеличивается в более длинных глазах и более крутых роговицах. Улучшения в вычислении мощности ИОЛ являются результатом улучшений предсказуемости ELP.^[2]

Наиболее известные современные формулы - SRK-T, Holladay 1, Holladay 2, Hoffer-Q и Haigis. Эти формулы запрограммированы в IOLMaster, Lenstar и большинстве современных ультразвуковых инструментов, что устраняет необходимость в формулах регрессии.^[1]

А-константа

Константа A была первоначально разработана для уравнения SRK и зависит от нескольких переменных, включая производителя ИОЛ, индекс преломления, стиль и расположение внутри глаза. Из-за своей простоты А-константа стала значением, используемым для характеристики внутриглазных имплантатов.

A-константы используются непосредственно в формулах SRK II и SRK / T. Константа - это теоретическое значение, которое связывает оптическую силу линзы с AL и кератометрией, она не выражается в единицах и зависит от конструкции ИОЛ и ее предполагаемого местоположения и ориентации в глазу.

Использование A-констант практично, когда решение о силе имплантата должно быть принято во время операции, потому что сила линзы изменяется в соотношении 1: 1 с A-константами: если A уменьшается на 1 диоптрию, сила ИОЛ уменьшается на 1 диоптрия тоже. Это прямое соотношение делает А-константу более простой и популярной. Другие константы, используемые в современных формулах ИОЛ, включают значение ACD в формулах Бинкхорста и Хоффера-Q, а₀, а₁, а₂ константы формулы Хейгиса и фактор хирурга (SF) в формулах Холладея. Истинная глубина передней камеры (ACD) измеряется между задней поверхностью роговицы и передней поверхностью хрусталика. Эту меру не следует путать с константой передней камеры (константой ACD), используемой в формулах расчета силы ИОЛ.^[2]

Все постоянные линзы для начала являются оценочными. Для получения наилучших результатов необходимо оптимизировать эти константы. Оптимизация - это процесс, который зависит от пользователя и включает в себя различные систематические ошибки, связанные с измерением параметров глаза. Чтобы оптимизировать постоянную линзы, пользователь должен вычислить формулу заново, чтобы в нее была включена фактическая послеоперационная ошибка рефракции. Это означает, что необходимо рассчитать константу так, чтобы пересчет формулы предсказывал точно такую ​​же ошибку рефракции, как фактически наблюдаемая.

Расчет силы интраокулярной линзы после рефракционной хирургии

Удаление катаракты после рефракционная хирургия создает особые проблемы для пациента и хирурга, поскольку изменение роговицы в результате рефракционной хирургии затрудняет точное кератометрия, ключевой элемент расчета силы имплантата линзы. После лазерной рефракционной хирургии миопии это может привести к переоценке силы роговицы, недооценке необходимой силы ИОЛ и дальнозоркости после операции по удалению катаракты.

Сложность возникает из-за нескольких факторов:^[1]

• Инструменты, используемые офтальмологами для измерения силы роговицы (кератометры, топографы роговицы), не могут получить точные измерения на глазах, подвергшихся операции по рефракции роговицы. Большинство ручных кератометров измеряют в 3-миллиметровой зоне центральной роговицы, которая часто упускает из виду центральную более плоскую зону эффективной мощности роговицы.
• Предполагаемый показатель преломления нормальной роговицы основан на соотношении между передней и задней кривизной роговицы. Эти отношения изменились в глазах LASIK.
• Большинство формул силы ИОЛ используют осевую длину и кератометрические показания (K) для прогнозирования положения ИОЛ после операции (ELP). В глазах после LASIK это вызывает ошибку в этом прогнозе, потому что размеры передней камеры на самом деле не изменяются в этих глазах соразмерно более плоской K. Для решения этой проблемы был разработан метод двойного K, который использует предварительный Мощность роговицы LASIK для расчета ELP и мощность роговицы после LASIK для расчета компонента вергентности формулы.

Аудит результатов

Аудит результатов помогает сравнивать формулы и стратегии оптимизации между собой. Из-за значительной путаницы в прошлом теперь существует четкий набор руководящих принципов для сообщения данных, связанных с мощностью ИОЛ. Необходимо сообщить о шести ключевых показателях. Принимая во внимание тот факт, что сравнение идеальных мощностей ИОЛ может быть подвержено ошибкам, все сравнения проводятся для фактических или прогнозируемых ошибок рефракции.

1. Средняя ошибка (ME) и стандартное отклонение (SD) в прогнозировании.

2. Средняя абсолютная ошибка (MAE) и стандартное отклонение (SD) в прогнозировании.

3. Процент глаз ± 0,5 D от прогнозируемой целевой рефракции.

4. Процент глаза ± 1,0 D от прогнозируемой целевой рефракции.

5. Процент глаз> 2,0 D от прогнозируемой целевой рефракции.

6. Диапазон ошибок от максимальной плюс ошибка до максимальной минус ошибки.

Для проведения аудита можно использовать программные инструменты.

Смотрите также

• Интраокулярная линза

Рекомендации

1. Курс фундаментальных и клинических наук, Раздел 3: Клиническая оптика (2011-2012 ред.). Американская академия офтальмологии. 2011. С. 211–223. ISBN  978-1615251100.
2. Роджер Ф. Штайнерт; Дэвид Ф. Чанг (2010). Операция по удалению катаракты (3-е изд.). Сондерс. ISBN  9781416032250.
3. Ли, AC; Кази, Массачусетс; Pepose, JS (январь 2008 г.). «Биометрия и расчет оптической силы интраокулярных линз». Текущее мнение в офтальмологии. 19 (1): 13–7. Дои:10.1097 / ICU.0b013e3282f1c5ad. PMID  18090891.
4. Мирон Янов; Джей С. Дукер (2009). Офтальмология (3-е изд.). Мосби Эльзевьер. стр.416 –419. ISBN  978-0-323-04332-8.

внешняя ссылка

Калькулятор оптической силы торических интраокулярных линз - http://aurolab.com/auroflextoric-hydrophilic-iol.asp Материалы для расчета линз доктора Хилла - http://www.doctor-hill.com/iol-main/formulas.htm

Онлайн-расчет интраокулярных линз с использованием различных формул ИОЛ - http://www.augenklinik.uni-wuerzburg.de/uslab/iolfrme.htm