Anisometropie und Aniseikonie – ungelöste Probleme der Kataraktchirurgie

Zusammenfassung

Hintergrund und Zielsetzung: Aniseikonie ist eines der wichtigen bisher ungelösten Probleme der modernen Kataraktchirurgie. Es zeichnet verantwortlich für eingeschränktes Binokularsehen, Doppelbilder oder Kopfschmerzen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist, dem Kliniker ein Verfahren an die Hand zu geben, mit dem der Abbildungsmaßstab abgeschätzt werden kann und Möglichkeiten aufgezeigt werden, wie bei der Kataraktchirurgie der Abbildungsmaßstab gezielt variiert werden kann. Methoden: Auf der Basis eines zentrierten optischen Systems im paraxialen Raum wird das optische System Auge mit 2 × 2 Matrizen modelliert und der Abbildungsmaßstab extrahiert. Die Methodik wird auf das Modell einer „dünnen Linse” sowie das Modell einer „dicken Linse” angewandt und die Anwendung in Beispielen detailliert erläutert. Weiter wird aufgezeigt, wie durch eine geeignete Kombination aus Kunstlinse und Brillenkorrektur ein vorgegebener Abbildungsmaßstab realisiert werden kann. Ergebnisse: In Beispiel 1 wird der Abbildungsmaßstab für ein bereits kataraktoperiertes Referenzauge ermittelt. Beispiel 2 schätzt ab, welcher Abbildungsmaßstab nach Kataraktoperation am OP-Auge zu erwarten ist, wenn der gleiche Linsentyp implantiert wird. Beispiel 3 soll eine Übersicht geben, wie der Abbildungsmaßstab variiert, wenn die Linsenposition, die Geometrie oder die Dicke der Linse moduliert wird. Beispiel 4 zeigt auf, wie eine Kombination einer Kunstlinse und einer Brillenkorrektur für eine eikonische Abbildung berechnet wird. Schlussfolgerung: Die Studie soll den Ophthalmochirurgen sensibilisieren für die Problematik der Aniseikonie nach Kataraktoperationen und ein mathematisches Werkzeug an die Hand geben, wie mit einfachen Mitteln Abbildungsmaßstäbe abgeschätzt werden können und wie man bei der Kataraktchirurgie gezielt Aniseikonie reduzieren und eliminieren kann.

Abstract

Background and Purpose: Aniseikonia is one of the relevant unsolved problems of modern cataract surgery and may cause severe functional problems such as deteriorated binocular vision, diplopia or headaches. The aim of the present study is to assist the clinician as to how to estimate lateral magnification in a pseudophakic eye and how to reduce or eliminate aniseikonia. Methods: Based on the characterisation of a centred optical system in the paraxial space, the optical system eye is modelled with 2 × 2 matrices and the lateral magnification is extracted. This method is applied on the “thin lens model” as well as the “thick lens model” and illustrated in detail with 4 working examples. Additionally, we demonstrate how a predefined lateral magnification (e. g., from the contralateral eye) can be realised during cataract surgery by calculating an appropriate combination of an IOL and a spectacle correction. Working Examples: In example 1 the lateral magnification of the reference eye following cataract surgery is determined. In example 2 we estimate the lateral magnification behaviour that is expected after cataract surgery using the same IOL as in example 1. Example 3 gives an overview of how the magnification varies if the IOL position in the eye, the geometry of the lens or the central thickness is changed. Example 4 shows how to calculate an appropriate combination of an IOL and spectacle correction to realise an eikonic imaging of both eyes. Conclusion: The present study should sensitise ophthalmic surgeons for the still unsolved problem of aniseikonia after cataract surgery and should give them a simple mathematical tool to help determine object-image magnification and show how to reduce or eliminate aniseikonia during cataract surgery.

Physiologische Optik - Katarakt - Kornea

cataract - physiological optics - cornea

Literatur

• 1 Crone R A, Leuridan O MA. Tolerance for aniseikonia. I. Diplopia thresholds in the vertical and horizontal meridians of the visual field.  Albrecht v Graefes Archiv für Ophthalmologie. 1973;  31 1-16
• 2 Crone R A, Leuridan O MA. Tolerance for aniseikonia. II. Determination based on the amplitude of cyclofusion.  Albrecht v Graefes Archiv für Ophthalmologie. 1973;  31 17-22
• 3 Gullstrand A. Anhang zu Teil 1. von Helmholtz H Physiologische Optik Hamburg; Voss 1909 3. Ausgabe, Band 1: 350-358
• 4 Haigis W. Biometrie. Straub W, Kroll P, Küchle HJ Augenärztliche Untersuchungsmethoden Biermann 1995: 255-304
• 5 Haigis W. Pseudophakic correction factors for optical biometry.  Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2001;  239 589-598
• 6 Harris W F. Magnification, blur, and ray state at the retina for the general eye with and without a general optical instrument in front of it. 1. Distant objects.  Optom Vis Sci. 2001;  78 888-900
• 7 Harris W F. Magnification, blur, and ray state at the retina for the general eye with and without a general optical instrument in front of it. 2. Near objects.  Optom Vis Sci. 2001;  78 901-905
• 8 Harris W F, MacKenzie G E. The thin intraocular lens required for a given target refraction.  S Afr Optom. 2003;  62 3-7
• 9 Kooijman A C. Light distribution on the retina of a wide-angle theoretical eye.  J Opt Soc Am. 1983;  73 1544-1550
• 10 Kramer P W, Lubkin V, Pavlica M. et al . Symptomatic aniseikonia in unilateral and bilateral pseudophakia. A projection space eikonometer study.  Binocul Vis Strabismus. 1999;  Q 14 183-190
• 11 Langenbucher A, Huber S, Nguyen N X. et al . Cardinal points and object-image magnification with an accommodative lens implant (1 CU).  Ophthal Physiol Opt. 2003;  23 61-70
• 12 Langenbucher A, Seitz B. Calculation scheme for bitoric eikonic intraocular lenses.  Ophthal Physiol Opt. 1999;  23 213-220
• 13 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
• 14 MacKenzie G E, Harris W F. The thick intraocular lens required for a given target refraction.  S Afr Optom. 2003;  62 66-71
• 15 Naeser K. Intraocular lens power formula based on vergence calculation and lens design.  J Cataract Refract Surg. 1997;  23 1200-1207
• 16 Naeser K, Boberg-Ans J, Bargum R. Biometry of the posterior lens capsule: a new method to predict pseudophakic anterior chamber depth.  J Cataract Refract Surg. 1990;  16 202-206
• 17 Navarro R, Santamaria J, Bescos J. Accommodation-dependent model of the human eye with aspherics.  J Opt Soc Am. 1985;  2 1273-1281
• 18 Norrby N E, Koranyi G. Prediction of intraocular lens power using the lens haptic plane concept.  J Cataract Refract Surg. 1997;  23 254-259
• 19 Olsen T, Corydon L, Gimbel H. Intraocular lens power calculation with an improved anterior chamber depth prediction algorithm.  J Cataract Refract Surg. 1995;  21 313-319
• 20 Rosenblum W M, Christensen J L. Optical matrix method: Optometric applications.  Am J Optom Physiol Optics. 1974;  51 961-968
• 21 Scarpatetti A. Binocular vision after lens implantation.  Acta Ophthalmol Scand. 1983;  61 844-850