Abbildungseigenschaften sphärischer und asphärischer Intraokularlinsen

Zusammenfassung

Hintergrund Eine Ursache für die Schwierigkeiten, die pseudophake Patienten beim Dämmerungssehen haben, ist der Öffnungsfehler der eingesetzten Intraokularlinse (IOL). Wir haben deshalb asphärische Intraokularlinsen entwickelt, die die sphärische Aberration minimieren. Ausgehend von einer Linse mit 22 Dioptrien wurde geprüft, ob der asphärisierte Radius konstant gehalten und durch Variation des zweiten Radius ein größerer Brechzahlbereich abgedeckt werden kann. Weiterhin war zu prüfen, ob die theoretischen Ergebnisse mit den tatsächlich meßbaren Abbildungseigenschaften übereinstimmen.

Methoden Die Abbildungsgüte der asphärisierten Linsen wurde zunächst theoretisch über die geometrische Punktgröße (Streukreisradius) bestimmt. Dabei wurden die Daten des Gullstrandschen Augenmodells mit asphärischer Hornhaut zugrunde gelegt. Die Streukreisradien wurden mit denen von derzeit verwendeten sphärischen Intraokularlinsen verglichen. Anschließend wurde anhand eines Modellauges die Abbildung eines USAF-Testtargets für beide Linsentypen überprüft und mit den theoretisch ermittelten Ergebnissen verglichen.

Ergebnisse Wir konnten die asphärische Linse so optimieren, dass die theoretische Beugungsgrenze erreicht wurde. Bei Veränderung des zweiten Radius zur Brechkraftanpassung vergrößerte sich der Streukreisradius erwartungsgemäß, blieb aber deutlich unter den Werten der entsprechenden sphärischen IOL. Die mit dem Modellauge ermittelten Abbildungseigenschaften der asphärischen IOL waren bei großen Pupillenöffnungen deutlich besser als diejenigen der entsprechenden sphärischen IOL.

Schlußfolgerungen Es ist möglich, die Abbildungsgüte von Intraokularlinsen durch Asphärisierung einer Linsenfläche deutlich zu verbessern. Während die asphärisierte Fläche unverändert bleibt, kann zur Brechkraftanpassung der Radius der zweiten Fläche variiert werden. Asphärische Intraokularlinsen sollten speziell bei Kataraktpatienten, deren Pupille sich noch auf 5 mm weiten kann, eingesetzt werden.

Summary

Background One reason for the problems that Pseudophakie patients have with their mesopic vision is the spherical aberration of the implanted intraocular lens (IOL). Therefore we developed an aspheric IOL that will minimize this aberration. Starting with a 22 diopter lens we checked whether it is possible to keep the aspheric surface of the lens constant while changing the second radius to cover a larger range of needed refractive power. Afterwards we also checked whether the theoretical results correspond to the practically tested image quality.

Methods We analyzed the image quality of the aspheric lenses theoretically by calculating the optimal defocused geometrical spot size. For the ray tracing we used the Gullstrand schematic eye model with an aspheric cornea. The calculated spot sizes were compared to those of a spherical IOL. Subsequently we compared the quality of both lenses by imaging an USAF-test target through a model eye.

Results We were able to design an aspherical IOL to improve the optical performance up to the limit of diffraction. When the second radius was changed, the spot size enlarged as we expected, but it was considerable smaller than that of the respective spherical IOL. The image quality that we tested with the model eye was considerably better with the aspherical lens than with the spherical lens.

Conclusions It is possible to improve the optical performance of intraocular lenses by aspherization. The production procedure can be kept simple by aspherizing only one side of the lens. The refractive power can be changed by varying the radius of the spherical side. In our opinion aspheric IOL's should be used especially for cataract patients with a pupil size of 5 mm and more.

Schlüsselwörter

asphärische Intraokularlinsen - Dämmerungssehen - sphärische Aberration - Kataraktchirurgie - Modellauge

Key words

aspheric intraocular lens - mesopic vision - spherical aberration - cataract surgery - model eye