Rotation von torischen IOLs bei Kapselsackschrumpfung

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1 125 Rotation von torischen IOLs bei Kapselsackschrumpfung Simulation E. Roth Einleitung Wie an anderer Stelle bereits näher beschrieben, entwickelten wir eine Simulationsvorrichtung, die es erlaubt, das Verhalten des Gesamtsystems aus Haptiken und Linse bei Kompression zu verfolgen [3, 4], sowie ein computergestütztes Bildauswerteverfahren zur quantitativen Auswertung. Als Kapselsackmodell wird ein einseitig geschlossener Latexschlauch verwendet, der dicht in ein evakuierbares Glasrohr eingebracht wird (Abb. 1 und 2). Beim Erzeugen eines Unterdrucks im Glasrohr dehnt sich der Schlauch aus. Beim Entlasten des Unterdrucks zieht er sich zusammen, was dem Schrumpfen des Kapselsacks entspricht. Abb. 1: Unterdruckkammer (Prinzipskizze) Abb. 2: Positionierung der IOL (Prinzipskizze)

2 126 Innovative IOLs Versuchsaufbau Die Kammer wird ausgedehnt und mit BSS gefüllt, damit die Linsen nicht eigenständige Verformungen zeigen. Die Linsenhaptiken werden auf die Halterungsnoppen im Innern der Kammer gelegt. Die Kammer wird mit einem Deckglas abgedeckt, um die optischen Eigenschaften der Flüssigkeitsoberfläche zu kompensieren. Während der Schrumpfung tritt die überschüssige BSS-Lösung zwischen Kammerrand und Deckglas aus. Der Versuchsaufbau ist in der Abbildung 3 zu erkennen. Mit einer Videokamera wird das Verhalten der Linse bei Schrumpfung im PC aufgezeichnet. Abb. 3: Versuchsaufbau Auswertung der aufgenommenen Videos Die Videoaufzeichnung wird in Einzelbilder zerlegt. Die Bilder werden mithilfe des Auswerteprogramms vermessen. Abbildung 4 zeigt ein typisches Vermessungsergebnis einer Momentaufnahme an einer torischen IOL. Das Auswerteprogramm erzeugt jeweils dynamisch aufziehbare Kreise mit einer Durchmesserlinie und einem Kreismittelpunkt. Die Kreise können in ihrer Größe, Lage und Drehorientierung dynamisch beliebig verändert und so zur Vermessung und relativen Lagebestimmung bestimmter Bildobjekte herangezogen werden. Bis zu vier solcher Kreiskonfigurationen mit verschiedenen Farben können erzeugt werden.

3 Roth: Rotation von torischen IOLs bei Kapselsackschrumpfung Simulation 127 Abb. 4: Vermessung Das Programm liefert simultan die Länge der jeweiligen Kreisdurchmesser und die Winkel zur Horizontalen. Ein Kreis wird als Referenzkreis festgelegt, in unserem Fall immer der weiße Kreis. Sein Durchmesser dient zur Eichung der Längenangaben. Zusätzlich werden die Kreismittelpunkte erzeugt und die jeweiligen Dezentrierungen bezogen auf den Mittelpunkt des Referenzkreises ausgegeben. Neben dem Referenzkreis verwenden wir zur Erfassung der Lageveränderung bei bestimmten Kompressionszuständen der Kammer den schwarzen Messkreis. Das Programm liefert als Ausgabegrößen: 1: Die Winkeldifferenz zwischen Referenzkreis (weiß) und Messkreis (schwarz) 2: Die Dezentrierung und den Winkel (Richtung) der Dezentrierung. Abb. 5: Ausgabegrößen

4 128 Innovative IOLs Vermessungsschritte am Beispiel einer IOL mit T-förmigen Haptiken IOL B Bei IOL B handelt es sich um eine torische IOL, die T-förmige Haptiken mit einer Knickstelle am außen liegenden Querbalken besitzt (Abb. 6). Bei Schrumpfung des Kapselsacks entsteht eine orthogonal zum Radius wirkende Kraftkomponente, wodurch die Optik gedreht wird. Abb. 6: Vermessung einer torischen IOL Schritt 1: Der weiße Referenzkreis wird mit der Peripherie der Optik zur Deckung gebracht. Die Durchmesserlinie des Referenzkreises wird mit den Markierungen auf der Optik der IOL zur Deckung gebracht (1). Abb. 7: Vermessung einer torischen IOL Schritt 2: Die schwarze Kreisumfangslinie wird auf die Berührungspunkte der Haptik mit der Kammer gelegt und liefert das Maß für die Kompression des Kapselsackmodells. Die Durchmesserlinie des schwarzen Kreises wird mit den Auflagenoppen in der Kammer zur Deckung gebracht (1).

5 Roth: Rotation von torischen IOLs bei Kapselsackschrumpfung Simulation 129 Abb. 8: Vermessung einer torischen IOL Schritt 3: Pfeil 1 zeigt die Dezentrierungen, deren Größe und Richtung in den Ausgabezeilen rechts unten in der Abbildung abgelesen werden können. Vermessung einer IOL mit L-förmigen, abknickbaren Haptiken IOL A Bei IOL A handelt es sich um eine torische IOL, deren Haptiken radial an der Optik befestigt sind (Abb. 9). Der längere, federnde Haptikteil ist in einem Abstand von ca. 1 mm von der Optik abgeknickt. Bei einer Kammerschrumpfung berühren die Knickstellen die Kammer und fixieren so die Optik gegen Verdrehen. Abb. 9: Die Vermessungsschritte am Referenzkreis folgende Schritte werden am Referenzkreisobjekt vorgenommen: 1: Das Referenzkreisobjekt (weiß) für die Eichung des Referenzmaßstabs auswählen, hier der der optischen Linse. 2: Den tatsächlichen Durchmesser der IOL-Optik einstellen. 3: Durchmesser und Winkel des Referenzkreises zur Horizontalen des Referenzobjekts werden ausgegeben.

6 130 Innovative IOLs Abb. 10: Die Ausgabe für den Messkreis: 1: Durchmesser und Winkel zur Horizontalen des schwarzen Messkreises werden ausgegeben. Vergleich der Ergebnisse von IOL A und IOL B Auf diese Weise wurden die Lageparameter für die verschiedenen Kompressionsphasen ermittelt und die Ergebnisse für die torischen Linsen aus unserem Beispiel in Abbildung 11 aufgetragen. Abb. 11: Vergleich der Ergebnisse der untersuchten torischen IOLs

7 Roth: Rotation von torischen IOLs bei Kapselsackschrumpfung Simulation 131 In dem Diagramm (Abb. 11) sind die Drehwinkel für die beiden torischen IOLs in Abhängigkeit vom Kapseldurchmesser aufgetragen. Die graue Kurve enthält die Werte für die IOL A. Unter Berücksichtigung der Messgenauigkeit kann im Durchmesserbereich von 10 bis 8 mm keine Verdrehung festgestellt werden. Dagegen zeigt sich bei der IOL B eine deutliche Drehung um ca. 10 bei einer Durchmesseränderung von 9 bis 8 mm. Literatur 1. DIN EN ISO Ophthalmische Implantate Intraokularlinsen Teil 3: Mechanische Eigenschaften und Prüfverfahren (ISO :2006). Berlin: Beuth Verlag GmbH 2. Beck R, Pfeiffer K, Stave J, Guthoff R: Ein 3-D-Kapselsackmodell zur Beschreibung der biomechanischen Eigenschaften neuer Kunstlinsentypen. Ophthalmologe August 2000; Band 97 Heft 8 3. Roth E, Hoffmann C, Ludwig H: Verhalten von IOL-Haptiken bei Kompression durch Schrumpfung der Linsenkapsel. Videobeitrag DOG 2008 Berlin 4. Roth E, Hoffmann E, Ludwig H: Kapselsack Simulation für die dynamische Aufzeichnung der IOL-Bewegung. Videobeitrag DGII 2009 München