Überrefraktion bei weichen, simultanen Multifokallinsen

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1 Überrefraktion bei weichen, simultanen Multifokallinsen Thesis im MAS Weiterbildungsstudiengang Optometrie der FHNW Autor: Andy Dätwyler Auftraggeber: Hecht Contactlinsen GmbH Betreuer: Frank Widmer & Prof. Andrea Müller-Treiber Studiengang 2012/Herbstsemester 2013

2 1 Überrefraktion bei weichen, simultanen Multifokallinsen Abstract Einführung/ Ziel Es sollte untersucht werden, ob die Formgestaltung der Fernzone einer weichen, simultanen Multifokallinse (zentrale Nahzone) einen systematischen Einfluss auf den zu korrigierenden Zylinder hat. Bei einer Abhängigkeit sollten Zusammenhänge mit höheren Aberrationen, speziell den Zernike Polynomen Z1/1 Tilt, Z3/1 Coma, Z3/3 Trefoil und Z4/0 sphärische Aberration, sowie dem RMS-Fehler gesucht werden. Material und Methoden Im Rahmen einer balancierten, randomisiert-kontrollierten, klinischen Doppelblindstudie wurden bei 50 Augen von 25 Versuchspersonen jeweils die subjektive und objektive Refraktion, sowie die höheren Aberrationen bei vier weichen, individuellen KL (Kontaktlinsen) mit gleicher Grundgeometrie, jedoch unterschiedlichen Stärkenprofilen, miteinander und mit Werten ohne KL verglichen. Drei dieser KL waren simultane Multifokallinsen, eine hatte Planwirkung (KL A), um material- und oberflächenspezifische Eigenschaften abzugrenzen. Die drei Multifokallinsen hatten alle eine zentrale Stärke/Addition von 0.75dpt, unterschieden sich jedoch bezüglich der optischen Gestaltung der angrenzenden Planwirkungs-Fernzone. Kontaktlinse B wies eine positive sphärische Aberration auf, Kontaktlinse C eine negative sphärische Aberration, während Kontaktlinse D bezüglich sphärischer Aberration neutral sein sollte. Die objektiven Messungen erfolgten mit einem Zeiss i.profiler (Shack Hartmann Aberrometer). Resultate Zwischen den multifokalen Linsen KL B, C und D wurden keine signifikanten Unterschiede festgestellt in Bezug auf den zu korrigierenden Zylinder oder die Zylindervektoren in 0 und 45, obwohl KL D bei kleinen Pupillen (3mm Durchmesser) tendenziell höhere Zylinder provoziert (Friedmann p=0.056). Die Werte waren jedoch mit allen stärker gestreut als ohne KL und die grösste Streuung trat mit KL D auf. KL B führt objektiv gemessen bei 3mm Pupillendurchmesser zu einem signifikant stärker positiven sphärischen Äquivalent als KL C (p=0.027). Das Mittel aus allen Abbildungsfehlern, also Root Mean Square, war mit KL D bei einer 3mm Messfläche signifikant höher als mit KL B (p=0.000) und C (p=0.001), bei einer 5mm Messfläche jedoch signifikant tiefer als mit KL B (p=0.000) und C (p=0.003). Koma waren mit KL D signifikant stärker ausgeprägt als mit KL C (p=0.000). Zwischen KL B und D oder C waren die Unterschiede nicht signifikant.

3 2 Überrefraktion bei weichen, simultanen Multifokallinsen Bei der sphärischen Aberration unterschieden sich alle multifokalen KL signifikant. Die Werte waren mit KL B positiv (0.061±0.105), mit KL C leicht negativ (-0.050±0.118) und mit KL D stärker negativ (-0.068±0.125). Zusammenfassung Die Hauptfrage, ob die Formgestaltung der Fernzone einer simultanen Multifokallinse einen systematischen Einfluss auf den zu korrigierenden Zylinder hat, muss verneint werden in Bezug auf die getesteten Kontaktlinsen. Bei kleinen Pupillen (3mm Pupillendurchmesser) gibt es zwischen den KL jedoch signifikante Unterschiede beim Sphärischen Äquivalent, bei der sphärischen Aberration, bei Koma und Root Mean Square, sowie tendenziell höhere Schwankungen des Zylinders. Bei grösseren Pupillen (5mm Pupillendurchmesser) wurden geringere Unterschiede festgestellt. Die Abbildungsfehler des KL Trägers variieren also stark in Abhängigkeit der Beleuchtungsverhältnisse, was jedoch bereits hinlänglich bekannt war. In der Praxis können im Umgang mit der Zylinderrefraktion bei multifokalen Linsen aufgrund natürlicher Mess-Schwankungen durchaus Unsicherheiten entstehen und die Annahme, Zylinderwerte differierten mit unterschiedlichen KL. Die vorliegende Studie zeigt jedoch auf, dass keine signifikante Systematik in Bezug auf bestimmte Linsen, bzw. bestimmte optische Mulitfokalzonen vorliegt. Daher ist davon auszugehen, dass dieselben Schwankungen gefunden werden, wenn mehrmals mit derselben Linse gemessen wird.

4 3 Überrefraktion bei weichen, simultanen Multifokallinsen Abstract (English) Introduction/ Purpose To examine, whether the form of the distance zone of a soft, simultaneous, multifocal contact lens is related to the resulting cylinder. Presuming a correlation, the connectedness of this relation to higher aberrations had to be proven, in particular to Zernike polynomials Z1/1 tilt, Z3/1 coma, Z3/3 trefoil and Z4/0 spherical aberration, as well as to the RMS of all aberration. Materials and methods The subjective and objective refraction, as well as higher aberrations of 50 eyes of 25 eligible test subjects were measured in a balanced, randomised controlled clinical double blind study. Each subject was measured with with naked eyes and with four different individual soft CL (contact lenses). All CL had the same basic form and material to show but they differed from their power profiles. Three of them were multifocal, one was without correction (CL A), to be able to distinguish material and surface specific properties from the multifocal effect. The three multifocal CL had the same central near zone with a power/addition of 0.75dpt but different optical geometries in the adjacent distance zone with zero power. CL B was designed with positive spherical Aberration, whereas CL C had negative spherical aberration and CL D was intended to be neutral in relation to spherical aberration. The objective measurements were carried out with a Zeiss i.profiler, (Shack-Hartmann aberrometer). Results Neither was there a statistically significant difference detected between the multifocal CL B, C and D in cylinder power nor in cylinder vectors in 0 and 45, although CL D provokes higher cylinders (Friedmann p=0.056) by tendency. However, the data was more scattered with all CL than without CL and the largest scattering was discovered with CL D. When objective refraction measured at a pupil diameter of 3mm, CL B led to a significant more positive spherical equivalent than CL C (p=0.027). On one hand root mean square at a pupil diameter of 3mm was significantly higher with CL D than with CL B (p=0.000) and C (p=0.001), while it was significantly lower on the other hand at a pupil diameter of 5mm than with CL B (p=0.000) and C (p=0.003). Additionally, coma were statistically significantly stronger with CL D than with CL C (p=0.000). The major differences were measured in spherical aberration. The values were positive with CL B (0.061±0.105), slightly negative with CL C (-0.050±0.118) and more negative with CL D (-0.068±0.125).

5 4 Überrefraktion bei weichen, simultanen Multifokallinsen Conclusion The main question, whether the form of the distance zone of a soft, simultaneous, multifocal contact lens is related to the resulting cylinder, was negated in this study. However, with small pupils (3mm diameter) there were statistically significant differences in spherical equivalent, coma and root mean square, which declined with bigger pupils (5mm diameter). Therefore, Aberrations depended on illumination, what was general knowledge yet. When refractioning cylinder power over multifocal CL, insecurity can arise based on natural measurement fluctuations and as a result, an optometrist may assume that cylinder power differed with various CL. Nevertheless, this actual study shows that there is no significant, systematic classification relating to specific multifocal designs. Thus, it can be presumed that the same fluctuations are found when multiple measuring the very same CL. Schlüsselwörter/ Keywords Presbyopie, weiche/ individuelle/ simultane Multifokallinsen, optisches Design Fernzone, Zylinderschwankungen, Überrefraktion, Aberrationen, sphärische Aberration Presbyopia, simultaneous multifocal soft contact lenses, optic design of distance zone, cylinder fluctuation, over refraction, aberrations, spherical aberration