IOL-Kalkulation mit Ray-Tracing

Problem: Meist werden IOL mithilfe von analytischen Formeln Brechkraft = Funktion (Messwerte, Anpassungsparameter) berechnet, obwohl seit fast 400 Jahren bekannt ist, dass sich allgemein der Strahlverlauf in Optiken mit mehreren, stark brechenden Flächen (wie z.B. im menschlichen Auge) in geschlossen Formeln garnicht oder zumindest nicht genügend genau berechnen lässt. Dies gelingt nur näherungsweise für achsennahe Strahlen im Rahmen der Gaußschen Optik, die das menschliche Auge nur unvollkommen beschreibt. Verschiedene IOL-Formeln führen zu unterschiedlichen Ergebnissen, je nachdem, welchen Aspekt der Näherungsberechnung man wie bewertet und angepasst hat. Lösungsansatz: In einem so genannten „Raytracing“ wird der Verlauf einzelner Lichtstrahlen exakt durchgerechnet. An jeder brechenden Fläche wird die Strahlablenkung dreidimensional mithilfe des Snellius'schen Gesetzes bestimmt. Die Rechnung benötigt die Herstellungsdaten der IOL (Radien, Mittendicke, Brechungsindex, ggfls. Asphärizität) und kann die gemessene Topographie des Patienten mit einbeziehen. Für die weder durch präoperative Messung noch durch Rechnung exakt vorhersagbare postoperative IOL-Position wird ein Wert vorgeschlagen, der zumindest statistisch sehr präzise durch postoperative Messungen bestätigt wurde. Ergebnisse: Ohne irgendwelche Anpassungsparameter wird mittels Raytracing eine Genauigkeit (Vorhersagefehler) innerhalb der Fehlergrenzen erreicht, die durch die Messtoleranzen der Achsenlängenmessung und der nach DIN/ISO vorgegeben Herstellungstoleranzen zu erwarten ist. Die topographiegestützte IOL-Berechnung lässt sich auf Augen nach refraktiver Hornhautchirurgie in genau gleicher Weise anwenden wie auf nicht voroperierte Augen. Der Anwender muss also die vorangegangene Behandlung nicht berücksichtigen. Statt dessen werden deren Auswirkungen durch die Topographie messtechnisch erfasst und im Raytracing automatisch berücksichtigt.