Журналов:     Статей:        

Офтальмохирургия. 2021; : 14-20

Анализ влияния наклона и децентрации ИОЛ на индуцированный астигматизм при исследовании методом трассировки лучей на модели глаза

Куликова И. Л., Тимофеева Н. С., Абраменко Д. Б.

https://doi.org/10.25276/0235-4160-2021-3-14-20

Аннотация

Цель. Определение влияния наклона и децентрации интраокулярной линзы (ИОЛ) на величину индуцированного астигматизма при теоретическом исследовании с помощью программного обеспечения на модели глаза. Материал и методы. Для проведения расчета была выполнена модель глаза с заданными параметрами. Модуляция изменения волнового фронта проводилась в программе Zemax (LLC, США). На модели глаза анализировалась вероятность индуцирования астигматизма в зависимости от изменения положения асферической ИОЛ Acrysof IQ 16,0, 22,0 и 24,0 дптр и торической модели Acrysof IQ Toric SN6AT3, SN6AT4 и SN6AT5. Исследовался угол наклона ИОЛ относительно горизонтальной плоскости от 0° до 10° с шагом 1°, децентрации от 0,1 до 1,5 мм с шагом 0,1 мм. При каждой позиции ИОЛ регистрировались данные аберраций 2 порядка Z (2,2). Полученные результаты использовались для расчета критического угла наклона и децентрации. Результаты. Индуцированный астигматизм усиливался с увеличением степени наклона и децентрации и соответственно нарастанию оптической силы ИОЛ. Критически значимыми были значения 3,0° наклона для асферической ИОЛ с оптической силой 22,0 и 22,0 дптр и 3,5° для 16,0 дптр, децентрации – 0,7 и 1,0 мм соответственно. Наклон торической интраокулярной линзы (ТИОЛ) относительно горизонтальной плоскости выявил индуцирование астигматизма на 0,3 дптр при величине наклона 3–4°. Выводы.  Наклон и децентрация асферической ИОЛ и ТИОЛ индуцируют астигматизм в зависимости от увеличения оптической силы ИОЛ. Горизонтальный наклон ТИОЛ способствует индуцированию астигматизма при установке цилиндрического компонента по оси 90°.

Список литературы

1. Yagci RF, Uzun SA, Hepsen IF. Comparison of visual quality between aspheric and spherical IOLs. Eur J Ophthalmol. 2014;24(5): 688–692. doi: 10.5301/ejo.5000452

2. Montes-Mic OR, Ferrer-Blasco T, Cervi A. Analysis of the possible bene-fits of aspheric intraocular lenses: review of the literature. J Cataract Refract Surg. 2009;35(1): 172–181. doi: 10.1016/j.jcrs.2008.09.017

3. Holladay JT, Piers PA, Koranyi G, van der Mooren M, Norrby NE. A new intraocular lens design to reduce spherical aberration of pseudophakic eyes. J Refract Surg. 2002;18(6): 683–691.

4. Eppig T, Schrecker J, Messner A, Langenbucher A. Aberration correction with aspheric intraocular lenses. In: Intraocular lens. Intech Open; 2019. doi: 10.5772/intechopen.89361

5. Куликов А.Н., Кокарева Е.В., Дзилихов А.А. Эффективная позиция линзы. Офтальмохирургия. 2018;1: 92–97. doi: 10.25276/0235-4160-2018-1-92-97

6. Jolson AS, Seidl FJ. Postoperative astigmatism induced by intraocular lens tilt. J Am Intraocul Implant Soc. 1984:10(2): 213–214. doi: 10.1016/S0146-2776(84)80118-4

7. Applegate RA, Ballentine C, Gross H, Sarver EJ, Sarver CA. Visual acuity as a function of Zernike mode and level of root mean square error. Optom Vis Sci. 2003;80: 97–105. doi: 10.1097/00006324-200302000-00005

8. Ale JB. Intraocular lens tilt and decentration: A concern for contemporary IOL designs. Nepal J Ophthalmol. 2011;3(1): 68–77. doi: 10.3126/nepjoph.v3i1.4281

9. Nishi Y, Hirnschall N, Crnej A, Gangwani V, Tabernero J, Artal P, Findl O. Reproducibility of intraocular lens decentration and tilt measurement using a clinical purkinje meter. J Cataract Refract Surg. 2010;36(9): 1529–1535. doi: 10.1016/j.jcrs.2010.03.043

10. Hirnschall N, Buehren T, Bajramovic F, Trost M, Teuber T, Findl O. Prediction of postoperative intraocular lens tilt using swept-source optical coherence tomography. J Cataract Refract Surg. 2017;43: 732–736. doi: 10.1016/j.jcrs.2017.01.026

11. Taketani F, Matsuura T, Yukawa E, Hara Y. Influence of intraocular lens tilt and decentration on wavefront aberrations. J Cataract Refract Surg. 2004;30: 2158–2162. doi: 10.1016/j.jcrs.2004.02.072

12. Lawu T, Koichiro M, Matsushima H, Tadashi S. Effects of decentration and tilt on the optical performance of 6 aspheric intraocular lens designs in a model eye. J Cataract Refract Surg. 2019;45(5): 662–668. doi: 10.1016/j.jcrs.2018.10.049

13. Ленкова Г.А. Исследование моделей глаза с дифракционно-рефракционным хрусталиком. Автометрия. 2012;48(4): 12–19.

14. Holladay JT, Zhao H, Reisin CR. Negative dysphotopsia: the enigmatic penumbra. J Cataract Refract Surg. 2012;38(7): 1251–1265. doi: 10.1016/j.jcrs.2012.01.032

15. Pérez-Merino P, Marcos S. Effect of intraocular lens decentration on image quality tested in a custom model eye. J Cataract Refract Surg. 2018;44(7): 889–896. doi: 10.1016/j.jcrs.2018.02.025

16. Baumeister M, Bühren J, Kohnen T. Tilt and decentration of spherical and aspheric intraocular lenses: effect on higher-order aberrations. J Cataract Refract Surg. 2009;35(6): 1006–1012. doi: 10.1016/j.jcrs.2009.01.023

17. Rosales P, Marcos S. Phakometry and lens tilt and decentration using a customdeveloped Purkinje imaging apparatus: validation and measurements. J Opt Soc Am A. 2006;23(3): 509–520. doi: 10.1364/josaa.23.000509

18. Eppig T, Scholz K, Loffler A, Meßner A, Langenbucher A. Effect of decentration and tilt on the image quality of aspheric intraocular lens designs in a model eye. J Cataract Refract Surg. 2009;35: 1091–1100. doi: 10.1016/j.jcrs.2009.01.034

19. Куликова И.Л., Тимофеева Н.С. Положение торической интраокулярной линзы и ротационная стабильность при проведении факоэмульсификации катаракты у пациентов с астигматизмом. Саратовский научно-медицинский журнал. 2019;15(2): 506–510.

20. Куликова И.Л., Тимофеева Н.С. Сравнительный анализ клинико-функциональных результатов и положения интраокулярной линзы после фемтолазерассистированной и стандартной факоэмульсификации катаракты. Acta Biomed. 2019;4(4): 139–144. doi: 10.29413/ABS.2019-4.4.22

21. Weikert MP, Golla A, Wang L. Astigmatism induced by intraocular lens tilt evaluated via ray tracing. J Cataract Refract Surg. 2018;44(6): 745–749. doi: 10.1016/j.jcrs.2018.04.035

Fyodorov Journal of Ophthalmic Surgery. 2021; : 14-20

Analysis of the effect of intraocular lens tilt and decentration on induced astigmatism by ray tracing on the model eye

Kulikova I. L., Timofeyeva N. S., Abramenko D. B.

https://doi.org/10.25276/0235-4160-2021-3-14-20

Abstract

Purpose. Determination of the influence of the intraocular lens (IOL) inclination and decentration on the magnitude of induced astigmatism in a theoretical study using software on an eye model. Material and methods. An eye model with the specified parameters was performed to carry out the calculation. Modulation of the change in the wavefront was carried out using the Zemax program (LLC, USA). In the model eye, the probability of induction of astigmatism was analyzed depending on the change in the position of the aspherical IOL Acrysof IQ 16.0, 22.0 and 24.0 diopters and the toric model Acrysof IQ Toric SN6AT3, SN6AT4 and SN6AT5. The angle of inclination of the IOL relative to the horizontal plane was examined from 0° to 10° with a step of 1°, decentr ation from 0.1 to 1.5 mm with a step of 0.1 mm. At each IOL position, aberration data of the 2nd order Z (2, 2) were recorded. The obtained results were used to calculate the critical tilt angle and decentration. Results. The magnitude of induced astigmatism increased with the rise of the degree of inclination and decentration, corresponding to an increase in the optical power of the IOL. Accordingly, critically significant were the values of 3.0° inclination for the aspherical IOL with an optical power of 22.0 and 22.0 diopters and 3.5° for 16.0 diopters,  decentration – 0.7 mm and 1.0 mm. The inclination of the TIOL relative to the horizontal plane revealed the induction of the magnitude of inverse astigmatism, according to an increase in the inclination angle of 0.3 diopters at a slope of 3–4°. Conclusions. The tilt and decentration of the aspherical and TIOL patterns induce astigmatism depending on the increase in IOL power. The inclination of the TIOL in relation to the horizontal plane set at 90° promotes the induction of astigmatism.

References

1. Yagci RF, Uzun SA, Hepsen IF. Comparison of visual quality between aspheric and spherical IOLs. Eur J Ophthalmol. 2014;24(5): 688–692. doi: 10.5301/ejo.5000452

2. Montes-Mic OR, Ferrer-Blasco T, Cervi A. Analysis of the possible bene-fits of aspheric intraocular lenses: review of the literature. J Cataract Refract Surg. 2009;35(1): 172–181. doi: 10.1016/j.jcrs.2008.09.017

3. Holladay JT, Piers PA, Koranyi G, van der Mooren M, Norrby NE. A new intraocular lens design to reduce spherical aberration of pseudophakic eyes. J Refract Surg. 2002;18(6): 683–691.

4. Eppig T, Schrecker J, Messner A, Langenbucher A. Aberration correction with aspheric intraocular lenses. In: Intraocular lens. Intech Open; 2019. doi: 10.5772/intechopen.89361

5. Kulikov A.N., Kokareva E.V., Dzilikhov A.A. Effektivnaya pozitsiya linzy. Oftal'mokhirurgiya. 2018;1: 92–97. doi: 10.25276/0235-4160-2018-1-92-97

6. Jolson AS, Seidl FJ. Postoperative astigmatism induced by intraocular lens tilt. J Am Intraocul Implant Soc. 1984:10(2): 213–214. doi: 10.1016/S0146-2776(84)80118-4

7. Applegate RA, Ballentine C, Gross H, Sarver EJ, Sarver CA. Visual acuity as a function of Zernike mode and level of root mean square error. Optom Vis Sci. 2003;80: 97–105. doi: 10.1097/00006324-200302000-00005

8. Ale JB. Intraocular lens tilt and decentration: A concern for contemporary IOL designs. Nepal J Ophthalmol. 2011;3(1): 68–77. doi: 10.3126/nepjoph.v3i1.4281

9. Nishi Y, Hirnschall N, Crnej A, Gangwani V, Tabernero J, Artal P, Findl O. Reproducibility of intraocular lens decentration and tilt measurement using a clinical purkinje meter. J Cataract Refract Surg. 2010;36(9): 1529–1535. doi: 10.1016/j.jcrs.2010.03.043

10. Hirnschall N, Buehren T, Bajramovic F, Trost M, Teuber T, Findl O. Prediction of postoperative intraocular lens tilt using swept-source optical coherence tomography. J Cataract Refract Surg. 2017;43: 732–736. doi: 10.1016/j.jcrs.2017.01.026

11. Taketani F, Matsuura T, Yukawa E, Hara Y. Influence of intraocular lens tilt and decentration on wavefront aberrations. J Cataract Refract Surg. 2004;30: 2158–2162. doi: 10.1016/j.jcrs.2004.02.072

12. Lawu T, Koichiro M, Matsushima H, Tadashi S. Effects of decentration and tilt on the optical performance of 6 aspheric intraocular lens designs in a model eye. J Cataract Refract Surg. 2019;45(5): 662–668. doi: 10.1016/j.jcrs.2018.10.049

13. Lenkova G.A. Issledovanie modelei glaza s difraktsionno-refraktsionnym khrustalikom. Avtometriya. 2012;48(4): 12–19.

14. Holladay JT, Zhao H, Reisin CR. Negative dysphotopsia: the enigmatic penumbra. J Cataract Refract Surg. 2012;38(7): 1251–1265. doi: 10.1016/j.jcrs.2012.01.032

15. Pérez-Merino P, Marcos S. Effect of intraocular lens decentration on image quality tested in a custom model eye. J Cataract Refract Surg. 2018;44(7): 889–896. doi: 10.1016/j.jcrs.2018.02.025

16. Baumeister M, Bühren J, Kohnen T. Tilt and decentration of spherical and aspheric intraocular lenses: effect on higher-order aberrations. J Cataract Refract Surg. 2009;35(6): 1006–1012. doi: 10.1016/j.jcrs.2009.01.023

17. Rosales P, Marcos S. Phakometry and lens tilt and decentration using a customdeveloped Purkinje imaging apparatus: validation and measurements. J Opt Soc Am A. 2006;23(3): 509–520. doi: 10.1364/josaa.23.000509

18. Eppig T, Scholz K, Loffler A, Meßner A, Langenbucher A. Effect of decentration and tilt on the image quality of aspheric intraocular lens designs in a model eye. J Cataract Refract Surg. 2009;35: 1091–1100. doi: 10.1016/j.jcrs.2009.01.034

19. Kulikova I.L., Timofeeva N.S. Polozhenie toricheskoi intraokulyarnoi linzy i rotatsionnaya stabil'nost' pri provedenii fakoemul'sifikatsii katarakty u patsientov s astigmatizmom. Saratovskii nauchno-meditsinskii zhurnal. 2019;15(2): 506–510.

20. Kulikova I.L., Timofeeva N.S. Sravnitel'nyi analiz kliniko-funktsional'nykh rezul'tatov i polozheniya intraokulyarnoi linzy posle femtolazerassistirovannoi i standartnoi fakoemul'sifikatsii katarakty. Acta Biomed. 2019;4(4): 139–144. doi: 10.29413/ABS.2019-4.4.22

21. Weikert MP, Golla A, Wang L. Astigmatism induced by intraocular lens tilt evaluated via ray tracing. J Cataract Refract Surg. 2018;44(6): 745–749. doi: 10.1016/j.jcrs.2018.04.035