DOZ A4 - DOZ Verlag

AKTUELL FORSCHUNGSSTAND IOL
Intraokularlinsen auf dem Vormarsch
Die Bevölkerungsstruktur in Deutschland zeigt, dass es
immer mehr ältere Menschen gibt und aufgrund der gestiegenen Lebenserwartung auch zukünftig geben wird. Das bedeutet, es wird auch mehr Menschen mit einer Katarakt (Grauer
Star) und dementsprechend auch mit Intraokularlinsen (IOL)
geben. Um die Vielzahl der IOL-Modelle besser zu verstehen
und einteilen zu können, soll dieser Beitrag einen Einstieg
und Überblick über die Optiken von Intraokularlinsen, deren
Anwendung und Eigenschaften geben.
Eine der häufigsten Augenoperationen im Alter von 55 bis 80
Jahren ist die Kataraktoperation. [1] Aber gleichzeitig ist die
Katarakt noch immer eine der Hauptursachen für Blindheit in
Entwicklungsländern. Laut der Welt-Gesundheits-Behörde WHO
galten im Jahr 2010 ca. 20 Millionen Menschen weltweit als
blind aufgrund einer Katarakt. [2] Jedoch wird Blindheit von der
WHO erst ab einer Sehschärfe von höchsten 0,05 Dezimalvisus
definiert. Vernachlässigt wird hierbei, dass eine getrübte Augenlinse bereits früh das Sehvermögen einschränkt und viele Menschen in ihrem Sehen beeinträchtigt.
Zur Indikationsstellung einer Kataraktoperation wird üblicherweise ein korrigierter Fern-Visus von weniger als 0,5 (dezimal) herangezogen. Aber auch erhöhte Blendung, Einschränkungen beim Nahsehen oder Lesen, bei der Kraftfahr- oder
Berufstauglichkeit sowie kataraktbedingte Anisometropie und
linsenbedingter Druckanstieg können eine Kataraktoperation
erforderlich machen. [3] Der altersbedingte Graue Star stellt die
häufigste Form dar, aber auch andere Formen wie zum Beispiel
angeborene oder durch systemische Krankheiten bzw. Augenverletzungen hervorgerufene Katarakte können auftreten. Der
Graue Star wird nach dem Eintrübungsort in Kern-, Rinden- und
subkapsuläre Trübung eingeteilt. Als häufigste Form tritt die
Kernkatarakt bei ca. 50 Prozent der Fälle auf. [4]
Der durchschnittliche Anteil der älteren Bevölkerung steigt
aufgrund der gestiegenen Lebenserwartung an und damit auch
das Auftreten einer Katarakt. Im Alter von 65 bis 69 Jahren
kann eine Eintrübung der Augenlinse mit Sehbeeinträchtigung
70,6%
80+
50,1%
Altersgruppen
75-79
37,5%
70-74
25,1%
65-69
15,4%
60-64
55-59
50-54
40-49
8,6%
5,0%
2,4%
0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0% 70,0% 80,0%
Abb. 1: Prävalenz von Katarakt 2012 bezogen auf Altersgruppen am
Beispiel der USA. [5]
26
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bereits bei ca. 25 Prozent der Altersgruppe auftreten. Diese
Entwicklung tritt weltweit auf, so zum Beispiel auch für die
USA (Abb. 1). [5]
Auch heute ist die einzige Behandlungsmöglichkeit der Katarakt, die Entfernung der natürlichen Augenlinse und der Ersatz
durch eine künstliche Intraokularlinse. In Deutschland werden
pro Jahr ca. 600.000 Kataraktoperationen vorgenommen. [6]
Zusätzlich zur reinen Kataraktoperation werden auch zunehmend Intraokularlinsen aus refraktiven Gründen implantiert. Mit
einem refraktiven Linsentausch kann beispielsweise eine hohe
Fehlsichtigkeit oder Presbyopie korrigiert (PRELEX = presbyopic lens exchange) werden. Refraktive Linsentausche werden
auch als Clear Lens Extraction bezeichnet (CLE), da die natürliche Augenlinse nicht getrübt ist. Jährlichen Umfragen zufolge
stieg der prozentuale Anteil von refraktiven Linsentauschen von
12,5 Prozent im Jahr 2007 auf 18,9 Prozent im Jahr 2012. [7, 8]
Neben dem Linsentauschen, gehört die phake IOL Implantation
auch zu den refraktiven Eingriffen und kommt vor allem zur Korrektur von myopen Augen zum Einsatz. [16]
Ähnlich wie im Bereich der Brillengläser oder Kontaktlinsen,
gibt es eine Vielzahl von IOL-Formen, -Optiken und -Materialien.
Es sind über 1.000 verschiedene IOL-Typen von ca. 55 Herstellern erhältlich, die sich nach verschiedenen Kriterien einteilen
lassen. Intraokularlinsen können grob in monofokale StandardIntraokularlinsen, verbesserte monofokale oder Premium-Intraokularlinsen eingeteilt werden. Wobei zu den Premium-Intraokularlinsen multifokale, phake und add-on Intraokularlinsen
gezählt werden. Zu den verbesserten monofokalen Intraokularlinsen zählen unter anderem asphärische und torische IOL, während die Gruppe der monofokalen Standardlinsen ausschließlich
sphärische Intraokularlinsen beinhaltet.
Material
Die erste IOL wurde aus Polymethylmethacrylat (PMMA) hergestellt und im Jahr 1949 durch Sir Harold Ridley implantiert.
Diese erste Generation der Intraokularlinsen war noch nicht faltbar und erforderte relativ große Schnitte zur Implantation der
IOL. Zu diesem Zeitpunkt waren die heutigen kataraktchirurgischen Techniken wie Phakoemulsifikation noch nicht verfügbar.
Mit der Weiterentwicklung der Operationstechniken und Materialien wurde es im Jahr 1984 zusammen mit der ersten faltbaren
Intraokularlinse aus Silikonelastomer möglich, den Linsenaustausch durch kleinere Schnitte zu realisieren. Da kleinere
Schnitte das Komplikationsrisiko verringern und die Operation
sicherer machen, wurden die IOL-Materialien weiterentwickelt.
Die heutigen IOL gehören einer der zwei Material-Hauptgruppen Silikonelastomere oder Acrylat/Methacrylat-Polymere an.
Bei den Acrylat-Intraokularlinsen wird unterschieden zwischen
hydrophoben und hydrophilen Acrylat.
Während hydrophobe Intraokularlinsen trocken gelagert und
verpackt werden, müssen hydrophile Intraokularlinsen flüssig
gelagert werden. Mit einigen hydrophilen Intraokularlinsen sind
4-Punkt Haptik
3-Punkt Haptik
C-Schlaufenhaptik,
einteilig
C-Schlaufenhaptik,
dreiteilig
Tabelle 1: Beispiele für Haptikmodelle (Quelle: Carl Zeiss Meditec AG).
heute nur noch Schnitte von bis zu 1,5 mm notwendig. Typischerweise werden heute Inzisionen zwischen 2.0 und 2.7 mm
angewandt. Intraokularlinsen werden mit Hilfe eines sogenannten Injektionssystems implantiert. Dieses besteht aus einer Kartusche, in die die IOL zusammen mit einem Viscoelastikum eingelegt wird. Der Injektor selbst hilft nun die IOL zielgerichtet
durch den kleinen Inzisionskanal im Auge zu platzieren.
Haptik
Intraokularlinsen bestehen aus Haptik und Optikteil. Beide Teile
können aus einem Stück hergestellt werden oder mehrteilig
sein. Die Größenparameter der IOL werden durch den Hersteller
angegeben. Optikdurchmesser sind typischerweise 5,0 bis 7,0
mm groß und der Gesamtdurchmesser liegt im Bereich von 10,0
mm bis 13,5 mm. Es gibt eine Vielzahl an Haptikformen, zum
Beispiel Schlaufenhaptiken oder auch Vier-Punkt Haptiken
(Tab. 1). Neben der Form können Haptiken auch Aussparungen
(„Fenster“) haben und angewinkelt sein; oder aber gar aus
einem anderen Material als der Optikteil hergestellt sein (bei
mehrteiligen IOL).
Asphärische Intraokularlinsen
Um neben der Behandlung der Katarakt eine optimale Korrektur
der Fehlsichtigkeit und eine ebensolche Netzhautbildqualität zu
erlangen, sind auch bei den Intraokularlinsen verschiedene
Optiken, Asphärizitäten und Optikdesigns erhältlich, die je nach
Biometrie, Patientenbedürfnis und -Erwartung an das Sehen
ausgewählt werden. Ähnlich wie bei den Brillengläsern gibt es
sphärische und asphärische IOL. Der Großteil der heute verwendeten IOL hat eine asphärische Optik, um sphärische Aberrationen zu kompensieren. Die asphärische Linse verhält sich also
aberrationsneutral und reduziert den Schärfentiefebereich im
Vergleich zur sphärischen IOL (schärfere Abbildung), wird
damit jedoch empfindlicher gegenüber Dezentrierung und Verkippung im Auge. [14]
Im natürlichen Auge werden die positiven sphärischen Aberrationen der Hornhaut weitestgehend durch die negativen sphärischen Aberrationen der Augenlinse kompensiert. Das heißt,
mit einer IOL, deren Asphärizität so gestaltet wurde, die kornealen sphärischen Aberrationen auszugleichen (aberrationskorrigierend), lässt sich die Netzhautbildqualität verbessern. Dies
macht sich in erster Linie in der Kontrastempfindlichkeit
bemerkbar [12, 13] und kann sich auch auf den Visus positiv auswirken speziell bei mesopischen Lichtbedingungen. [12]
Multifokale Intraokularlinsen
Intraokularlinsen sollen nicht nur die trübe oder nicht (mehr)akkommodationsfähige natürliche Augenlinse ersetzen, sondern auch die eventuell bestehende Fehlsichtigkeit korrigieren.
Meist wird bei der IOL-Stärkenberechnung darauf gezielt, Brillenfreiheit für eine oder mehrere Entfernungen zu erlangen. Bei
monofokalen IOL wird bei der Berechnung der IOL-Stärke daher
auf Emmetropie oder Myopie gezielt, um eine Fern- oder Nahkorrektur anzustreben. Patienten mit monofokalen IOL benötigen in der Regel eine Brille, eine Lesebrille bzw. eine Fernbrille.
Bei multifokalen IOL ist die Korrektur zweier oder mehrerer Entfernungen möglich. Die Nahadditionen der verschiedenen IOL
unterschiedlicher Hersteller reichen von 2,50 Dioptrien bis 4,00
Dioptrien auf IOL-Ebene, was ca. 1,90 bis 3,00 Dioptrien auf
Brillenebene entspricht. Im Folgenden werden die als bifokale,
trifokale oder multifokal bezeichneten IOL als Multifokallinsen
zusammengefasst betrachtet (Tab. 2). Das Design multifokaler
Intraokularlinsen kann entweder dem refraktiven oder dem diffraktiven Design zugeordnet werden.
Refraktive Intraokularlinsen haben, wie es auch bei Kontaktlinsen bekannt ist, Ringe unterschiedlicher dioptrischer Wirkung. Zum Beispiel kann das Zentrum einer solchen Intraokularlinse eine Stärke haben, die passend zur Korrektur für die Nähe
des Patienten ist. Darauf folgt ein Ring mit geringerer dioptrischer Wirkung, zur Korrektur der Fernsicht. An diese Ringzone
schließt sich wiederum ein Ring mit einer Stärke identisch zum
Zentrum an. Je nach Anzahl der Ringzonen wiederholt sich dieses alternierende Stärkenprinzip. Durch diese IOL werden Einzelstrahlen erzeugt, die sich im Fern- bzw. Nahpunkt treffen.
Nach Implantation dieser Intraokularlinsen entstehen zwei
simultane Bilder auf der Netzhaut. In einem Bild werden ferne
Objekte scharf abgebildet und nahe Objekte werden unscharf
abgebildet, während das zweite Netzhautbild klare Informationen über nahe Objekte enthält und ferne Objekte nicht fokussiert
sind. Patienten müssen lernen, die fokussierten Bildanteile
wahrzunehmen und die unscharfen Bildanteile auszublenden.
Durch Bildüberlagerungen kann es zur Reduzierung des Kontrastsehens kommen. Die Qualität des Seheindrucks bei refraktiven Konzepten ist abhängig von der Pupillengröße und Zentrierung. [15] Das heißt, der prozentuale Anteil an Fern- bzw.
Nahstärke wird durch die Pupillengröße bestimmt.
Bei der zweiten Gruppe, den diffraktiven Multifokallinsen,
wird das physikalische Prinzip der Beugung (Diffraktion) angewandt. Die Oberfläche der diffraktiven Intraokularlinsen weist
auf der Vorder- oder Rückfläche eine diffraktive Ringstruktur auf u
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Abb. 2 (links): Spaltlampenbild einer implantierten diffraktiven IOL. (Quelle: L. Bascaran, Hospital Universitario Donostia)
Abb. 3 (rechts): Torische Intraokularlinse AT
TORBI 709M. (Quelle: Carl Zeiss Meditec AG)
und auf der jeweiligen anderen Seite eine refraktive Fläche. Die
Ringe sind konzentrisch angeordnet und werden durch Stufen
von ca. 2 µm Höhe getrennt. Diese Ringstruktur wirkt als Phasengitter und beugt das einfallende Licht. Infolgedessen kann es
zu Interferenzeffekten kommen, da sich kohärente Lichtwellen
überlagern und verstärken oder auslöschen. Die Interferenzbilder verschiedener Ordnungen bilden die Brennpunkte für Ferne
und Nähe. Die Intensität der Ursprungslichtwelle wird auf die
beiden Fokuspunkte verteilt und ein Teil des Lichtes, ca. 15-19
Prozent, geht durch Streuung in höheren Diffraktionsordnungen
verloren. Im Gegensatz zur refraktiven Multifokallinse ist die
Qualität der Abbildung nicht von der Pupillengröße abhängig.
Als Ergänzung zu den beiden Hauptgruppen, gibt es Multifokallinsen, bei denen sowohl diffraktive als auch refraktive Elemente kombiniert sind. Im Zentrum liegt dann zum Beispiel eine
diffraktive Zone vor und im äußeren Bereich wirkt die Optik
refraktiv, um das Sehen in der Ferne zu unterstützen. Ein weiterer Ansatzpunkt zur Korrektur des Sehens in Ferne und Nähe ist
das Prinzip der Monovision. Dabei wird ein Auge für die Ferne
korrigiert, während beim zweiten Auge eine myope Restrefraktion bleibt oder erzielt wird.
Die akkommodierende IOL nimmt eine Sonderstellung ein,
da sie zwar das Sehen in der Ferne und Nähe korrigiert, aber
dennoch monofokal ist. Die Korrektur des Sehens in Ferne
und Nähe wird durch die Bewegung der IOL im Kapselsack
verursacht, welche wiederum durch die Anspannung und
Entspannung des Ziliarmuskels hervorgerufen wird. Bei der
akkommodierenden IOL kommt es nicht zu Bildüberlagerungen,
daher können in der Regel ein sehr guter Fernvisus und
Kontrastsehen erreicht werden. Allerdings kann die Korrektur
des Sehens in der Nähe eingeschränkt sein, da je nach IOLStärke eine starke oder weniger starke Bewegung der IOL erforderlich ist. [17, 18]
Torische Intraokularlinsen
Torische Intraokularlinsen weisen wie torische Brillengläser
oder Kontaktlinsen einen stärkeren und einen schwächeren
Hauptschnitt auf und korrigieren regelmäßige Hornhautastigmatismen ab ca. 0,75 Dioptrien. Die Wahl einer torischen IOL
bzw. die Höhe der Zylinder-Korrektur wird allein durch die Höhe
des Hornhautastigmatismus vorgegeben. Um die IOL im Auge
achsgenau positionieren zu können, werden torische IOL mit
einer Markierung versehen (Abb. 4), die die Implantationsachse
festlegt und zum stärker brechenden Hornhautmeridian ausgerichtet wird.
Hersteller
Model
Nahaddition
[dpt]
Intermediär-Addition
[dpt]
Multifokalität
Aaren Scientific
OptiVis
+3,75
+1,88
diffraktiv
Alcon
ReSTOR +3
+3,00
–
diffraktiv-refraktiv
ReSTOR +4
+4,00
–
diffraktiv-refraktiv
ReZoom
+3,50
–
refraktiv
TECNIS
+4,00
–
diffraktiv
AT LISA 809MP
+3,75
–
diffraktiv
AT LISA tri 839MP
+3,33
+1,66
diffraktiv
Hoya
iSii
+3,00
–
refraktiv
Human Optics
DIFFRACTIVA
+3,50
–
diffraktiv
Oculentis
Lentis Mplus
+3,00
–
refraktiv
PhysIOL
Fine Vision
+3,50
+1,75
diffraktiv
Rayner
M-flex
+3,00
–
refraktiv
M-flex
+4,00
–
refraktiv
AMO
Carl Zeiss Meditec AG
Tabelle 2: Beispiele für multifokale Intraokularlinsen
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a
b
Abb. 4: Schematische Darstellung der
Implantationsorte einer Intraokularlinse.
a) Implantation in den Kapselsack.
b) Implantation in die Vorderkammer.
c) Implantation in den Sulkus.
c
IOL-Implantationsorte des Auges
Intraokularlinsen werden nach Entfernung der natürlichen klaren oder getrübten Augenlinse vorwiegend in den Kapselsack
implantiert. Andere Implantationsorte von Intraokularlinsen im
phaken Auge sind Sulkus (Sulcus ciliaris) oder Vorderkammer
(Abb. 5). Auch bei Beschädigung des Kapselsacks während der
Operation kommt eine Sulkuslinse oder Vorderkammerlinse
zum Einsatz. Im Vergleich zu refraktiven Laserbehandlungen
der Hornhaut sind phake Implantate in der Regel wieder entfernbar. Im Jahr 2012 wurden 1.716 phake Implantationen in
Deutschland vorgenommen. [7] Zur Korrektur hoher Restrefraktionen nach IOL Implantation kann eine zusätzliche IOL in den
Sulkus oder die Vorderkammer implantiert werden (Add-on
IOL).
IOL-Berechnung
Für die Berechnung der IOL-Brechkraft einer rotationssymmetrischen Intraokularlinse werden in der Regel spezielle Formeln
benutzt, die häufig bereits im Gerät zur Biometriemessung vorhanden sind. In die Berechnung gehen je nach anzuwendender
Formel verschiedene Biometriedaten ein. Die Hornhautradien
und Augenlänge sind mindestens erforderlich (zum Beispiel
SRK/T-Formel). Bei anderen Formeln wird zusätzlich die Vorderkammertiefe des Auges (zum Beispiel Haigis-Formel) oder die
Linsendicke (zum Beispiel Olsen-Formel) benötigt. Ein Bestandteil dieser Formeln ist die sogenannte IOL-Konstante. Diese
werden vom Hersteller angegeben oder stehen als optimierte
Konstanten auf der ULIB Datenbank (User Group for Laser Interference Biometry) online zur Verfügung.
Zur Berechnung von torischen Intraokularlinsen bietet jeder
Hersteller einen Berechnungsservice oder ein online Berechnungsprogramm für die von ihm angebotenen torischen IOL an
(Tab. 3).
Zusammenfassung
Die letzten 64 Jahre seit der ersten IOL-Implantation waren
gekennzeichnet durch Weiterentwicklungen der kataraktchirurgischen Techniken, die es heute ermöglichen, Operationen mit
Kleinstschnitten zu realisieren und damit Risiken zu reduzieren.
Dazu beigetragen haben die Entwicklungen im Bereich der
IOL-Materialien und des Operationszubehörs. Die Optiken sind
heute fortschrittlicher und erlauben Patienten in erster Linie
Brillenunabhängigkeit und ein Sehen mit verbesserten Abbildungseigenschaften als noch zu Beginn, so dass heute ein
Linsentausch aus refraktiven Gründen eine Alternative zur
Laserbehandlung darstellen kann. IOL werden heute neben
der Behandlung der Katarakt auch zur Korrektur eines breiten
Spektrums an Fehlsichtigkeiten im phaken, aphaken oder pseudophaken Zustand des Auges eingesetzt. n
Peggy Schieritz, MSc Dipl.-Ing. (FH)
Die Literatur zum Beitrag ist auf www.doz-verlag.de unter
„Service“ im Downloadbereich zu finden!
Name
Hersteller
Internetadresse
AcrySof Toric Calculator
Alcon
www.acrysoftoriccalculator.com/
AMO IOL Calculator Platform
AMO
www.tecnistoriccalc.com/
Hoya Toric Calculator
Hoya
www.hoyatoric.com/
enVista Toric Calculator
Bausch & Lomb
https://envista.toriccalculator.com/
Raytrace
Rayner
www.rayner.com/raytrace
Toric Lens Calculator
Oculentis
www.lentistoric.com/
Z CALC
Carl Zeiss Meditec AG
https://zcalc.meditec.zeiss.com/zcalc/
Tabelle 3: Beispiele für online Berechnungsprogramme für torische Intraokularlinsen
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