Oryginalny artykuł w języku angielskim dostępny jest na stronie cxnews.pl, tłumaczenie Olga Sarnecka (Consultronix).

Abstrakt

CEL: Zbadanie soczewek wewnątrzgałkowych o rozszerzonej głębi ostrości (EDOF IOL), których zadaniem jest zwiększenie zakresu ogniskowania po operacji zaćmy w badaniu porównawczym przeprowadzonym na listwie optycznej.

METODY: W badaniu wykorzystano stanowisko optyczne z zielonym lub białym światłem. Zastosowana sztuczna rogówka wykazywała aberrację sferyczną 0,2 μm. Przeprowadzono badania następujących soczewek z otworem źrenicy 3 i 4,5 mm: AcrySof IQ Vivity (Alcon Laboratories, Inc), Isopure (PhysIOL), Tecnis Eyhance (Johnson & Johnson), Vivinex Impress (Hoya Surgical Optics) oraz xact (Santen).

WYNIKI: Przy użyciu zielonego światła i apertury źrenicy 3 mm soczewka AcrySof IQ Vivity wykazywała najwyższy poziom skupienia energii światła dla obszaru pośredniego, podczas gdy soczewki Isopure i Vivinex Impress zapewniały najwyższą energię dla widzenia do dali. W tych samych warunkach badania, przy otwarciu źrenicy wynoszącym 4,5 mm, wszystkie soczewki wykazywały niski rozkład energii świetlnej dla zakresu pośredniego. W rozkładzie światła do dali najwyższą intensywność miała soczewka Tecnis Eyhance. Przy użyciu światła białego krzywe stały się znacznie szersze i bardziej do siebie podobne.

WNIOSKI: Pięć badanych soczewek EDOF różni się głównie rozkładem energii między zakresem dalekim i pośrednim.

Soczewki wewnątrzgałkowe (IOL), które celowo wydłużają ognisko, zaliczane są do grupy soczewek o rozszerzonej głębi ostrości (EDOF). Z góry określonym zadaniem tych soczewek jest zapewnienie dobrej ostrości wzroku w dali i pewnej ostrości wzroku w polu pośrednim. Najprostszym sposobem skonstruowania takiej soczewki jest zwiększenie aberracji sferycznej, jak ma to miejsce w przypadku czysto sferycznych soczewek wewnątrzgałkowych¹. Te aberracje sferyczne powodują symetryczne poszerzenie ogniskowania, a tym samym częściowe obniżenie jakości obrazu². Nowoczesne soczewki EDOF wykraczają poza koncepcję sferycznych soczewek jednoogniskowych i mają na celu zapewnienie ukierunkowanego pochłaniania energii świetlnej dla zakresu pośredniego. Osiąga się to poprzez zmianę centralnej geometrii przedniej części soczewki³ oraz zastosowanie małych otworów przysłony^4,5. Aby zwiększyć głębię ostrości, dwa wąskie ogniska można połączyć w jedno szerokie, jak ma to miejsce w niektórych koncepcjach dyfrakcyjnych⁶. Celem tego badania było porównanie rozkładu światła wzdłuż osi optycznej soczewek najnowszej generacji EDOF.

Materiały i metody (opis testowanych soczewek)
Soczewka AcrySof IQ Vivity (Alcon Laboratories, Inc) charakteryzuje się kolistą zmianą geometrii optyki w obrębie centralnym (2,2 mm) na powierzchni przedniej. Producent określa to technologią kształtowania czoła fali (technologia X-WAVE). Soczewka wykazuje ujemną aberrację sferyczną w celu skompensowania dodatniej aberracji sferycznej rogówki. Jednoczęściowa soczewka IOL, wykonana z hydrofobowego akrylu, ma całkowitą długość 13 mm, zaś średnica układu optycznego wynosi 6 mm. Co więcej, soczewka ta posiada filtr światła niebieskiego z zakresem odcięcia od 400 do 475 nm.

Rys. 1. Krzywe odpowiedzi przez ogniskowanie pięciu soczewek o rozszerzonej głębi ostrości (EDOF) przy zastosowaniu długości fali 546 nm oraz użyciu sztucznej rogówki z aberracją sferyczną 0,2 μm i otworem źrenicy 3 mm. Normalizacja krzywych opiera się na obszarze pod krzywymi.

Rys. 2. Krzywe odpowiedzi przez ogniskowanie pięciu omawianych soczewek o rozszerzonej głębi ostrości: przy otwarciu źrenicy 4,5 mm. Zastosowano zielone światło lasera o dł. fali 546 nm, a aberracja sferyczna sztucznej rogówki wyniosła 0,2 μm. Normalizację przeprowadzono na podstawie obszaru pod krzywymi.

Rys. 3. Krzywe odpowiedzi przez ogniskowanie pięciu badanych soczewek przy użyciu światła białego i sztucznej rogówki z aberracją sferyczną 0,2 μm. Otwór źrenicy wynosił 3 mm, a wyniki zostały znormalizowane na podstawie obszaru pod krzywymi.

Rys. 4. Prezentacja porównawcza krzywych odpowiedzi przez ogniskowanie pięciu soczewek przy użyciu światła białego i zastosowaniu apertury źrenicy 4,5 mm. Sztuczna rogówka o aberracji sferycznej 0,2 μm. Normalizację wyników przeprowadzono dla obszaru pod krzywymi.

X

Soczewka Isopure (PhysIOL) jest wykonana z hydrofobowego akrylu z ostrą krawędzią 360°. Ma gładką powierzchnię przednią i tylną, stromą w części środkowej. Ponadto posiada filtr światła niebieskiego. Soczewka Tecnis Eyhance ICB00 (Johnson & Johnson) wprowadza stromiznę na przedniej powierzchni w jej centralnej części oraz wykorzystuje platformę ZCB00. Całkowita średnica tej soczewki wynosi 13 mm, a średnica optyczna 6 mm. Wykonana jest z hydrofobowego akrylanu i ma ostrą krawędź na obwodzie. Vivinex Impress (Hoya Surgical Optics) opiera się na platformie Vivinex⁷. Powierzchnia przednia jest kombinacją powierzchni asferycznych. Centralna część soczewki jest przeznaczona do alokacji padającego światła głównie w zakresie pośrednim, podczas gdy peryferia realizują dostarczanie energii do widzenia dalekiego. Wykonana jest z hydrofobowego, akrylowego materiału, o całkowitej średnicy 13 mm i średnicy optycznej 6 mm. Soczewka xact (Santen) jest zrobiona z hydrofobowego akrylu i ma całkowitą średnicę 12,5 mm oraz rozmiar optyki 6 mm. Posiada cztery pierścienie dyfrakcyjne w celu rozszerzenia punktu ogniskowania w kierunku pośredniego dystansu widzenia.

Przygotowanie do badania
Zestaw badawczy składał się z listwy optycznej ze źródłem światła laserowego. W opisywanej serii badań wykorzystano długość fali 546 nm, odpowiadającej światłu zielonemu i białemu, przy zastosowaniu różnych filtrów. Następnie wprowadzono system celowniczy ukierunkowany na sztuczną rogówkę zawieszoną w powietrzu, odpowiadającą ludzkiej rogówce o aberracji sferycznej 0,2 μm. W tym badaniu sztuczna źrenica z otworem 3 mm dla pierwszej serii i 4,5 mm dla drugiej została umieszczona w komorze wodnej. Za nią w komorze zamocowano soczewki na specjalnym uchwycie za pomocą haptenów soczewkowych. Komora została wypełniona izotonicznym roztworem soli fizjologicznej i zamknięta szklaną płytką. Na zewnątrz zainstalowano system obrazowania zdolny do rejestrowania krzywych natężenia światła wzdłuż osi optycznej, dzięki matrycy z urządzeń sprzężonych ładunkowo. Wszystkie użyte soczewki miały moc 20,00 D. Natężenie światła ustawiono w zakresie od 18,00 do 25,00 D, a wyniki nałożono na siebie jako krzywe ogniskowania wszystkich badanych soczewek. Aby zapewnić porównywalność wyników, wszystkie krzywe reakcji na światło zostały znormalizowane na podstawie tego samego obszaru pod krzywą.

WYNIKI: Pomiary na stanowisku optycznym są wrażliwe na decentrację. Aby zapewnić porównywalność wyników, centrację obiektywu poddawano optymalizacji przed każdorazowym odczytem odpowiedzi ogniskowania. Etap ten został przeprowadzony przy użyciu funkcji przenoszenia modulacji i wynikowego współczynnika Strehla dla głównego punktu ogniskowania pod kontrolą monitora. […] Krzywe odpowiedzi ogniskowania dla 3-milimetrowej serii testowej pokazano na rysunku 1. Isopure i Vivinex Impress realizują największą ilość energii świetlnej do dali. W zakresie 20,00-21,00 D wszystkie soczewki wykazują energię świetlną wykraczającą poza rzeczywisty punkt ogniskowania, nawet jeśli częściowo jest ona niewielka. Isopure dostarcza najniższą ilość energii światła dla obszaru pośredniego w tych warunkach testowych. Na rysunku 2 przedstawiono wyniki dla światła zielonego i apertury źrenicy 4,5 mm. Tecnis Eyhance wykazuje najwyższy pik w miejscu odpowiedzialnym za widzenie do dali, za to zupełnie niskie natężenie mocy światła między 20,00 a 21,00 D. AcrySof IQ Vivity pokazuje drugi w kolejności najwyższy pik dla zakresu dalekiego oraz niewielki, lecz niewystępujący w pozostałych przypadkach pik przy 22,00 D. Vivinex Impress osiąga trzeci w kolejności najwyższy pik dla widzenia dalekiego oraz mały wydzielony pik występujący przy 21,50 D. Natężenie mocy światła w przypadku xact dla dali jest niższe niż u Vivinex Impress. Dodatkowo prezentuje dwa wyraźnie oddzielone piki na osi w przybliżeniu przy 20,50 D i 21,20 D. Są to najwyraźniej maksima dyfrakcyjne, które zlewają się u podstawy. Isopure w tych warunkach przedstawia stosunkowo niski pik przy przekierowaniu wyjątkowej intensywności światła w obszar nadwzrokowy. Przebieg testu z 3-milimetrowym otworem źrenicy przy świetle białym pokazano na rysunku 3. Zastosowanie światła białego zmienia krzywe znacząco w porównaniu z rysunkiem 1; w szczególności przebieg wykresów staje się znacznie bardziej spójny i szerszy. Przy czym krzywa AcrySof IQ Vivity wykazuje krótkie plateau między 21,00 D a 22,00 D, a przebiegi Isopure, Tecnis Eyhance, Vivinex Impress oraz xact są jednolite, prezentując stały wzrost i spadek. W przypadku użycia światła białego przy szerokości źrenicy 4,5 mm krzywe ponownie stają się bardziej spójne i szersze (Rys. 4). Tecnis Eyhance osiąga najwyższy pik, podczas gdy xact przy 21,50 D wykazuje największą dawkę energii świetlnej dla zakresu pośredniego. Warto zauważyć, że dwa szczyty, które były nadal widoczne dla zakresu pośredniego z zielonym światłem (Rys. 2) teraz de facto łączą się w prawie stale opadającą krzywą. Podobnie jak w przypadku użycia światła zielonego, Isopure charakteryzuje również wysoka intensywność światła w obszarze nadwzroczności. ♦