MASARYKOVA UNIVERZITA Lékařská fakulta

Transkript

1 MASARYKOVA UNIVERZITA Lékařská fakulta REFRAKČNÍ NITROOČNÍ IMPLANTÁTY Bakalářská práce Vedoucí bakalářské práce: Mgr. Ondřej Vlasák Autor: Barbora Hubková Optika a optometrie Brno, duben 2017

2 ANOTACE: Bakalářská práce Refrakční nitrooční implantáty pojímá o problematice nitroočních čoček a jejich využití v refrakční chirurgii. Zmiňuje se o historii nitroočních čoček a jejich vývoji až do jejich moderní podoby. Práce pojednává o materiálech používaných k výrobě nitroočních implantátů, o jejich designu, výpočtech optické mohutnosti a místech fixace v oku. Dále se zabývá především moderními multifokálními, akomodačními a dalšími prémiovými čočkami již dnes dostupnými na trhu. Závěrečné kapitoly zachycují indikace a kontraindikace implantace nitroočních čoček a s tím spojené případné komplikace. ANNOTATION: The bachelor thesis Refractive intraocular implants talks about the issue of intraocular lenses and their use in refractive surgery. It mentions the history of intraocular lenses and their development up until their modern form. The thesis also describes the materials used to manufacture intraocular implants, their design, the optical power calculations and the places of fixation in the eye. Subsequently it mostly adresses modern multifocal, accomodative and other premium lenses, available right now. The closing chapters revolve around indications and contraindications regarding the implantation of intraocular lenses and possible complications connected to the surgery. KLÍČOVÁ SLOVA: nitrooční čočka, myopie, hypermetropie, astigmatismus, presbyopie, fakická čočka, biometrie KEY WORDS: intraocular lens, myopia, hypermetropia, astigmatism, presbyopia, phakic lens, biometry 2

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci vypracovala samostatně pod odborným vedením Mgr. Ondřeje Vlasáka a uvedla v seznamu literatury všechny použité literární a odborné zdroje. Souhlasím, aby práce byla půjčována ke studijním účelům a byla citována dle platných norem. V Brně dne... Barbora Hubková 3

4 Poděkování Děkuji Mgr. Ondřeji Vlasákovi za odborné vedení bakalářské práce, jeho cenné rady, připomínky a vstřícný přístup. Barbora Hubková 4

5 Obsah: Úvod Materiály refrakčních nitroočních implantátů Polymethylmetakrylát Silikon Akryláty Hydrofobní akryláty Hydrofilní akryláty Collamer Umístění nitroočních implantátů Fakické nitrooční implantáty (FIOL) Předněkomorové FIOL Zadněkomorové FIOL Nitrooční implantáty pro korekci presbyopie Multifokální IOL Akomodační IOL Typy IOL podle zakřivení povrchu Asférické IOL Sférické IOL Tórické IOL Nitrooční čočky budoucnosti Světlem přizpůsobitelné čočky FluidVision Elektronické IOL Výpočet optické mohutnosti nitroočních čoček Biometrie Optická biometrie

6 Ultrazvuková biometrie Keratometrie Vzorce Indikace a kontraindikace implantace IOL Indikace implantace IOL Kontraindikace implantace IOL Závěr Seznam literatury Obrázky

7 Úvod V mé bakalářské práci se budu zabývat refrakčními nitroočními implantáty, jejich materiály, různými typy těchto čoček a použitím u pacientů. Refrakční nitrooční implantáty (IOLintraocular lens) lze popsat jako umělé čočky vložené do pacientova oka buď při úplné náhradě naturální čočky nebo jen jako doplněk k existující přirozené čočce pacienta. Nitrooční implantáty se aplikují při vadě čočky jako je její zkalení (šedý zákal) nebo pouze z důvodu refrakční vady. Nejprve popíši nejčastěji používané materiály na výrobu IOL, jejich parametry, výhody a kritéria která musí materiál splňovat. Poté se zaměřím na typy čoček podle umístění v oku a také popíši fakické a afakické IOL a jejich typy. Dále objasním dělení IOL podle zakřivení plochy čoček a také podle počtu fokálů a jejich příklady, které jsou současně dostupné na českém trhu. K nitroočním implantátům samozřejmě patří i výpočty nutné ke stanovení vhodného typu čočky pro pacienta. Tyto výpočty popíši v kapitole sedm. V poslední kapitole objasním kontraindikační kritéria implantací IOL. Nitrooční čočky jsou nesporně velmi zajímavým tématem a čím dál oblíbenějším řešením refrakčních vad současné doby. Staly se oblíbené díky minimálním postoperačním komplikacím a jejich reverzibilitě. Je totiž možné při nespokojenosti pacienta implantáty opět explantovat a čočku vyměnit k dosažení maximální spokojenosti pacienta. 7

8 1. Materiály refrakčních nitroočních implantátů 1.1. Polymethylmetakrylát Vůbec první umělá nitrooční čočka byla implantována Haroldem Ridleym 29, listopadu K implantaci použil čočku z polymethylmetakrylátu, dle svého vlastního návrhu. Harold Ridley byl vojenský oftalmolog operující na pilotech Royal Air Force. Inspirací k vynalezení nitroočních čoček mu byla operace pilota se střepy plexiskla zabodnutých v očích po havárii letadla. Při operaci zjistil, že lidský imunitní systém nereaguje na střípky PMMA, které v oku zůstaly inertní. Ridley poté uznal, že by tento materiál mohl být vhodný pro výrobu umělých čoček, které by nahradily přirozenou čočku po operaci katarakty. Je to čirý, tvrdý, dobře opracovatelný materiál s indexem lomu 1,49. Mezi výhody tohoto materiálu patří výborná biokompatibilita, hydrofobní povrch, jeho skvělé optické vlastnosti, možnost přidání látek absorbujících UV záření a v neposlední řadě jeho nízká cena. Nevýhodou je jeho tvrdost, kvůli které je nutný širší řez, alespoň o velikosti průměru daného implantátu. Tím pádem musí být řez zašíván a to může indukovat postoperační astigmatismus. Optické části IOL z PMMA mají průměr 5-7mm. Kvůli jejich dostupné ceně se současně užívá hlavně v rozvojových zemích. Výroba polymethylmetakrylátových nitroočních čoček se po letech výrazně zkvalitnila, ale v současné době je to již materiál překonaný a většina IOL se vyrábí z měkkých materiálů, které lze implantovat skrz znatelně menší řez. [10][13][2][15][31][47][48] Obrázek č.1: A) MMA-methylmetakrylát tvoří základ pro akrylátové IOL B) PMMA-polymethylmetakrylát 8

9 2.2. Silikon Polymery silikonu se začaly používat k výrobě IOL již od roku Byl to první dostupný materiál, ze kterého se vyráběly flexibilní, foldovatelné nitrooční čočky. Mezi kladné vlastnosti silikonových IOL patří čirost, biokompatibilita a odolnost vůči zadní kapsulární opacifikaci u modelů s okrajovou trunkací. Díky pružnosti tohoto materálu se IOL vyrobené ze silikonu implantují pomocí injektoru, čímž se velmi redukuje velikost řezu. Index lomu tohoto materiálu je nižší, mezi 1,41 až 1,47. Současným záměrem je zvýšení indexu lomu a tím snížení tloušťky optické části čoček. U pacientů s implantovanými silikonovými nitroočními čočkami, se díky jejich nízkému indexu lomu méně projevuje pseudofakická dysfotopsie, která často nastává u akrylátových IOL. Největším problémem týkajícím se silikonových IOL je jejich afinita k silikonovému oleji, přirozeně se nacházejícím v lidském oku. Při kontaktu totiž kapičky silikonového oleje na takovéto čočce kondenzují a představují tak rušivý element pro pacientovo vidění. Tato skutečnost znamená absolutní kontraindikaci implantace u pacientů s dříve prodělanou pars plana vitrektomií, kdy se vyjmutá zakalená část sklivce nahrazuje silikonovými oleji. Další nevýhodou je kluzkost jejich povrchu po styku s vodou. Proto je nuté s nimi manipulovat před implantací za sucha. Silikonové čočky byly také asociovány s kalcifikací u pacientů s asteroidní hyalózou, což může být další kontraindikací. Asteroidní hyalóza, neboli synchisis scintillans, jsou drobné zákalky ve sklivci tvořené krystalky cholesterolu. Často bývají nálezem u diabetiků. [2][10][12][13][14][15][28][40][47][48] Obrázek č.2: Kalcifikace na silikonové IOL, explantovaném z oka pacienta s asteroidní hyalózou Obrázek č.3: Asteroidní hyalóza 9

10 2.3. Akryláty Dalším materiálem ze kterého se vyrábějí měkké IOL jsou akryláty, které mohou být buď hydrofobní, nebo hydrofilní. Jejich index lomu je vyšší než u silikonu a jednodušeji se s nimi manipuluje, díky pomalejšímu rozvinutí v oku Hydrofobní akryláty Hydrofobní akryláty jsou dnes po celém světě zdaleka nejpoužívanějšími materiály. Chemicky jsou složeny ze sérií kopolymerů akrylátu a metakrylátu s velmi nízkým obsahem vody (nižším než 2%). Jejich složení vychází z PMMA se substitučními změnami v řetězci, za účelem změkčení tohoto materiálu a učiněním jej flexibilním. Hydrofobní akrylátové čočky byly poprvé představeny v roce 1993 s prvním tří-dílným modelem Acrysof (Alcon) a staly se pravděpodobně nejúspěšnějšími čočkami dodnes. Vyrábí se buď jako jednodílné nebo třídílné čočky. Průměr optické části je 5,5-7mm, s celkovou délkou 12-13mm a indexem lomu mezi 1,44 až 1,55. Díky jejich vyššímu indexu lomu mají tenčí optické části než například čočky vyrobené z PMMA. Na druhou stranu má ale jejich vyšší index lomu a méně zakřivená přední plocha často za následek pseudofakickou dysfotopsii. Výhodou je dobrá odolnost vůči zadní kapsulární opacifikaci, u modelů s okrajovou trunkací. Bohužel se u nich ale vyskytují glistenings-vodní mikrovakuoly v optické části IOL. Tyto úkazy výrazně ovlivňují ostrost vidění jenom u multifokálních designů, nebo pokud jsou velmi husté. Nově vyvinuté materiály jsou předem hydratovány do bodu rovnováhy, tak aby již nemohly přijmout další vodu, čímž se zamezí vzniku glisteningu. Takovéto čočky jsou i přes vyšší obsah vody stále hydrofobní, kvůli zachovanému kontaktnímu úhlu s vodou, který je typicky 73. Dostupné jsou buď ve žluté nebo čiré variantě. Hydrofobní materiály mají tendenci být křehké a pokud je s nimi špatně zacházeno, může dojít k povrchovému poškození, nebo mohou dokonce prasknout, nicméně moderní nástroje používané při implantaci tento problém již eliminovaly. Implantace čoček z tohoto materiálu není náročná, ale vyžaduje řez o velikosti alespoň 2,2mm. [2][40][44][46][47][48] 10

11 Obrázek č.4: Glistening na IOL Hydrofilní akryláty Hydrofilní akryláty jsou směsí hydroxyethylmetakrylátu (HEMA) a hydrofilního akrylátového monomeru. Směsi přímo určené na výrobu IOL se objevily na konci osmdesátých let a od té doby byly mnohokrát modifikovány. Díky tomu vznikla široká škála různých kopolymerů s lišícím se obsahem obsahem vody, obvykle mezi 18-26%, ale dosahujícím až 38%. Jednou vyjímkou z tohoto pravidla je čočka vyráběná v Brazílii, a sice Acqua od firmy Mediphacos, která má obsah vody 73,5%. Tato čočka se implantuje suchá a dosahuje své finální podoby až v kapsule. Typickými nitroočními čočkami z hydrofilních akrylátů jsou Hydroview (Bausch and Lomb) s 18% vody, MemoryLens (La Rochelle) s 20% vody a Rayner C-flex (Rayner) s 26% vody. Charakteristickým indexem lomu je 1,43, tudíž podstatně nižší než u hydrofobních akrylátů. Čočky z hydrofilního akrylátu jsou měkké, částečně stlačitelné a mají výbornou biokompatibilitu díky jejich hydrofilnímu povrchu. Jejich kontaktní úhel s vodou je samozřejmě menší než u hydrofobních akrylátů, a to 50. Většina IOL je jednodílná a jsou uzpůsobené pro implantování do zadního pouzdra původní oční čočky. Tento materiál je nejjednodušší k manipulaci s minimálními tendencemi k poškrábání nástroji nebo poškozením Nd:YAG laserem. Čočky z tohoto materiálu mohou být implantovány skrz řez užší než 2mm a jsou tedy ideálními čočkami pro MICS (Microincision cataract surgery) operace, při kterých je řez menší než 1,8mm. Počet a tvar haptiků se různí, ale čočka se v naprosté většině usadí v oku velmi dobře. Přes všechny jeho kladné vlastnosti, riziko opacifikace zadního pouzdra čočky je považován za vyšší než u jiných materiálů. Po trunkaci okrajů čočky se ale toto riziko výrazně snižuje. Hydrofilní akryláty jsou křehčí než hydrofobní a jsou mnohem méně odolnější proti stažení zadního pouzdra oční čočky. Nejsou proto preferovány u pacientů s pseudoexfoliačním syndomem, u kterých se dá vyšší tlak v oku očekávat. Největší problém 11

12 představuje kalcifikace optické části, vedoucí k výměně IOL u spousty pacientů. Hydrofilní akryláty jsou velmi oblíbené v Evropě, díky jednoduché manipulaci, malému řezu a snižujícímu se výskytu opacifikace zadního pouzdra. [2][12][13][47][48] Obrázek č.5: IOL z hydrofilního akrylátu Obrázek č.6: Kalcifikace IOL 2.4. Collamer Posledním materiálem je collamer jehož název vznikl spojením slova collagen a polymer a v dnešní době považován za nejkvalitnější materiál. Používá ho výhradně společnost STAAR na výrobu fakických i afakických čoček včetně jejich hlavního produktu Visian ICL. Collamer je velmi měkký a přizpůsobivý materiál, s výbornou biokompatibilitou díky jeho kolagenovému základu, který se nachází přirozeně v lidském těle. Má vysoký obsah vody, který se pohybuje kolem 40%, což jej činí tak měkkým a ohybným. Váže se na něj fibronektin, což je velmi přilnavý glykoprotein nacházející se přirozeně v lidském organismu a tudíž i v oku. Fibronektin tvoří kolem nitrooční čočky z collameru tenkou vrstvu, který chrání čočku před přilnutím bílých krvinek. Tato vrstva tak chrání čočku před rozpoznáním jako cizí těleso, a tak zůstává čočka v oku nezaznamenána. [2][12] Obrázek č.7: Visian ICL 12

13 3. Umístění nitroočních implantátů 3.1. Fakické nitrooční implantáty (FIOL) První implantace fakických nitroočních implantátů, tedy do oka, kde je stále přítomna původní oční čočka probíhaly asi ve dvacátých letech minulého století. Tuto metodu můžeme spojit se jmény jako Barraquer, Strampelli, nebo Dannheim. Ale tyto první pokusy se nesetkaly s velkým úspěchem, kvůli četným komplikacím, jako byla chronická ztráta rohovkových endoteliálních buněk, stažení nebo atrofie zornice, ovalizace zornice, sekundární glaukom, chronická uveitida a optické problémy. K výraznému pokroku této metody došlo až v polovině devadesátých let, díky rozvoji mikrochirurgických zákroků, které značně zjednodušily proces hojení stejně jako nová lokální postoperační léčba kortikoidy. Zlepšení také nastalo ve výběru materiálů čoček. Jak jsem již popsala v předchozí kapitole, v devadesátých letech se již používaly měkké materiály na výrobu IOL, což výrazně snížilo velikost řezu při implantaci. V dnešní době se tyto nitrooční čočky používají u mladších pacientů, s vysokou myopií nebo hypermetropií a astigmatismem, u kterých je zachována schopnost akomodace. Obecně se FIOL doporučují pacientům asi do 40-ti let věku. U pacientů s nižšími refrakčními vadami jsou spíše doporučovány metody jako je LASIK, nebo PRK, kdy se upravuje pouze jejich rohovka. Hlavní výhodou fakických čoček je výborná refrakční korekce bez další potřeby nošení brýlí, právě díky zachované přirozené akomodaci. Také se snižuje riziko postoperačního odchlípení sítnice, protože prakticky nedochází k jakékoliv změně polohy sklivce. Jednou z dalších výhod je reverzibilita zákroku, pokud dojde ke změně refrakce, nebo případné nespokojenosti pacienta. Nevýhodami jsou hlavně všechny možné komplikace spojené s oční operací, jako je poškození nitroočních tkání, postoperační záněty, krvácení a podobně. Pokud dojde v budoucnosti u pacienta k šedému zákalu, je také nutné fakický implantát nejdříve vyjmout, čímž se zvětší standardní velikost řezu při operaci kataraktu. V současnosti jsou to asi 2mm. V závislosti na místě fixace existují tři typy FIOL: -čočka usazená v komorovém úhlu -čočka fixovaná na duhovku -čočky umístěné v sulcus ciliaris [1][6][8][34][39] 13

14 Předněkomorové FIOL Čočky usazené v komorovém úhlu Tento typ FIOL je usazen v přední komoře a je na komorovém úhlu přichycen 3-4 fixačními body. První typy těchto čoček byly vyráběny z PMMA, ale kvůli velkému řezu často docházelo k postoperačně indukovanému astigmatismu, což bylo velmi nežádoucí a proces hojení byl velmi pomalý. Rizikem byla také postupná ztráta endoteliálních buněk, která je problémem dodnes, proto musí chodit pacienti s tímto typem FIOL na pravidelné kontroly ECD. Nejpoužívanější modely byly tehdy ZB a ZB 5M od firmy Domilens Corp., NuVita MA 20 ( Bausch & Lomb), ZSAL-4 (Morcher GmbH) a také Safety Flex Phakic 6 H2 (Ophthalmic Innovations International). Nyní se FIOL z polymethylmetakrylátu prakticky nepoužívají a byly nahrazeny alternativními modely z měkkých materiálů. Čočka Vivarte byla první FIOL fixovanou do úhlu. Byla jednodílná a vyrobená z hydrofilního akrylátu, kdy tato čočka byla upravena selektivní polymerizací, tak aby byla optická část měkká a haptik tvrdý. Tato úprava je nutná, aby byly čočky schopné uržet se na svém místě v přední oční komoře. Jedním ze současně používaných modelů je Kelman Duet (Tekia, Inc.), který se, jak již naznačuje jeho název, skládá ze dvou samostatných částí. Haptik je vyroben z PMMA a implantuje se do oka jako první. Poté se do oka implantuje optická část pomocí injektoru, která je nakonec fixována v přední komoře díky očkám v optické části a háčkům na haptiku. Pokud nastane chyba ve výpočtu refrakční síly, nebo dojde ke změně refrakce, je možné jednoduše vyměnit optickou část bez nutnosti explantace i haptiku. Naopak pokud dojde k chybě v odhadu velikosti haptiku, je možné je vyměnit nezávisle na optické části. Jeho rozsah dioptrických hodnot je -8,00D až -20,00D. Obrázek č.8: Kelman Duet (Tekia, Inc.) Obrázek č.9: Acrysof (Alcon) 14

15 Dalším dnešně používaným modelem je AcrySof od společnosti Alcon. Je to jednodílný FIOL vyrobený z hydrofobního akrylátu s průměrem optické části 6mm a celkovou délkou 12,5-14mm. Rozpětí optických mohutností je -6,00D až -16,50D. Studie z USA, Kanady a Evropy vykazují výborné postoperační výsledky. [13] [6] [8] Čočky fixované na duhovku Druhý způsob umístění předněkomorového FIOL je na duhovku. Tuto metodu poprvé zavedl Cornelius Binkhorst z Holandska v roce Tyto čočky byly spojovány s dislokací do přední komory nebo sklivce, kvůli jejich haptikům tvaru podkovy uchycených na přední a zadní straně duhovky. K dislokaci docházelo při rozšíření zornic, a proto se v rámci prevence této dislokace často užívala pravidelně myotika. Navíc kvůli intrakapsulární čočkové extrakci a zpočátku užívaných kovových haptiků často docházelo k velké iridonesi, což je třes nebo pohyb duhovky vzniklý pohybem oka. Při těchto velkých pohybech duhovky se přední haptiky často dotýkaly endotelu rohovky a tak způsobovaly poškození rohovky ve smyslu otoků a narušení průhlednosti. Váha těchto haptik mohla také zavinit erozi duhovky. Obrázek č.10: Binkhorst V roce 1978 vynalezl Worst nový typ FIOL fixovaných na duhovku s haptikem ve tvaru klepítek lobster-claw v nichž je uskřinuta část středně periferní tkáně duhovky. Tato tkáň je téměř nepohyblivá, tudíž zůstává čočka imobilní i při změnách velikosti zornice. Worst a Fechner poprvé implantovali tento typ čoček v roce 1986 na myopickém pacientovi. Setkali se s velkým úspěchem a nové modely jsou prakticky stejné až na pár drobných úprav. Současně se používají modely s názvem Artisan (Ophtec BV), nebo Verisyse (Abbott Medical Optics, Inc.), který je na duhovce také zachycen pomocí klepítkových haptiků je to jednodílná neohybná čočka z polymethylmetakrylátu. Kvůli neohybnosti materiálu je k operaci nutný relativně velký řez 6,3-6,5mm. Velikost optické části je 5-6mm a celkovou délkou 8,5mm nebo 7,5mm pro pacienty s malýma očima nebo pro dětské pacienty. Rozsah optických mohutmostí je od -23,5D po +12,0D s navyšováním po 0,5D což platí i pro tórické 15

16 čočky kdy cylindry se pohybují v rozsahu +1D až +7D. Může tedy korigovat všechny refrakční vady, myopii, hypermetropii i astigmatismus. Čočky Artisan vykazují dobrou stabilitu v oku, což je zásadní hlavně v případě tórických modelů a také se dají výborně centrovat na zornici. Měkkým typem těchto čoček je Artiflex (Ophtec BV) u tohoto modelu se díky jeho ohebnosti zmenšuje velikost operačního řezu zmenšuje na 3,2mm. Jeho rozsah optických mohutností je od -2D až po -14,5D po 0,5D. [6][8][9][13][35] Obrázek č.11: Artisan Zadněkomorové FIOL Čočky umístěné v sulcus ciliaris Zadněkomorové fakické nitrooční implantáty se začaly používat, kvůli častým postoperačním komplikacím předněkomorových čoček. Jsou implantovány do prostoru mezi posteriorní plochu duhovky a anteriorní plochu naturální čočky. Zadněkomorové mají oproti předněkomorovým čočkám výhodu v redukci haló efektů a oslnění, díky překrytí optické zóny čočky okrajem zornice. Dalším plusem je snížení rizika vzniku chronického úbytku endoteliálních buněk rohovky, kvůli větší vzdálenosti implantátu od rohovky. Jeden z prvních modelů IOL tohoto typu byl navržen Fjodorovovem v roce Byl to jednodílný silikonový implantát o velikosti 10,6-11,3mm, který byl stažen z trhu v roce Čočka nebyla v zadní komoře nijak uchycena a pouze v ní byla volně uložena. Kvůli této skutečnosti docházelo často k decentraci, glaukomu z blokace zornice a dále také iridocyklitidě, a tvoření katarakt. [8] ICL-Implantable Collamer Lens Nástupcem tohoto typu, který je stále jedním z nejpoužívanějších modelů, se stal ICL, z anglického názvu Implantable Collamer Lens (Staar Surgical Co., Monrovia, CA, USA), protože je vyroben z biokompatibilnějšího materiálu collameru sestávajícího 16

17 z polyhydroxyethylmetakrylátu a kolagenu. Tento materiál přitahuje ukládání tenké vrstvičky fibronektinu na povrch implantátu což jej učiní neviditelným pro imunitní systém pacienta. K jeho současné podobě dospěl po sérii klinických testů na prototypech tohoto modelu. U verzí V2, V3 nastávaly komplikace jako pigmentovová disperze, zprůsvitnění rohovky, ovalizace zornice, pupilární blok, nebo subkapsulární katarakta. Kvůli bezprostřednímu kontaktu implantátu a naturální čočky došlo po 1-3 letech u 5% až 30% pacientů k nálezu šedého zákalu. [8] Obrázek č.12: Visian ICL s CentraFLOW Aktuální verze tohoto modelu Visian ICL V4 je obdélníkovitý, jednodílný, 7,5-8,0mm široký FIOL dostupný ve čtyřech různých celkových délkách od 11,5 po 13,0mm po půlmilimetrových skocích pro myopickou korekci a 11,0 až 12,5mm po půlmilimetrových skocích pro hypermetropy. Průměr optické části pro myopické ICL je v rozsahu 4,65 až 5,5 podle optické mohutnosti a pro hypermetropické ICL je průměr stálý 5,5mm. Rozsah dostupných optických mohutností je u myopických ICL od -3,0D po -23,0D a od +3,0D po +22,0D pro hypermetropické ICL. Pro astigmatickou korekci je rozsah mohutnostií od 1,0D po 6,0D. Pro operaci je nutný řez velký asi 3mm a čočka je implantována pomocí mikroinjekce. Na hapticích má čočka orientační značky pro správné umístění během rozvinování. Visian ICL má zadní plochu čočky konkávní, díky čemuž se implantát nedotýká přední plochy naturální čočky a tím je umožněn průchod komorové vody mezi oběma čočkami a zároveň má přirozená čočka dost místa pro akomodaci. Byla prokázána předvídatelnost, stabilnost a bezpečnost ICL pro korekci refrakčních vad. Nesmíme ale zapomínat že přes jeho spolehlivost, může stále dojít k tvorbě katarakt, pigmentové disperzi a úbytku endoteliálních buněk. [8] 17

18 PRL-Phakic Refractive Lens Druhým modelem zadněkomorového fakického nitroočního implantátu je PRL, z anglického názvu Phakic Refractive Lens. Dnes se tento model již nepoužívá, kvůli bezpečnostním rizikům. Korigovala se jím pouze myopie a hypermetropie. Byly vyráběny z ultra tenkého, opticky průhledného silikonu se středovou tloušťkou pouhých 0,5mm, která byla konstatní u myopických PRL a měnící se u hypermetropických. Okrajová tloušťka byla menší než 0,2mm a byla stálá u hypermetropických modelů a různící se u myopických. Jejich zadní strana byla konkávní s poloměrem křivosti 10,0mm a kopírovala zakřivení přední strany přirozené čočky. [8] Obrázek č.13: Phakic refractive lens pro myopy (nahoře) a hypermetropy (dole) Pro myopy byly dostupné dva modely lišící se svýmy rozměry PRL 100, který měl celkový průměr 10,8mm a PRL 101 s průměrem 11,3mm. Optické části měly průměr 4,5 až 5,5mm podle jejich optické mohutnosti, která byla v rozsahu od -3,0D po -20,0D. Hypermetropické PRL se označovaly PRL 200, celkový průměr měly 10,6mm a průměr optické části byl konstatně 4,5mm. Jeho rozsah optických mohutností byl od +3,0D do +15,0D. Mohl být implantován skrz 3,2mm velký řez a nebyl nijak usazen v oku, pouze se vznášel na vrstvičce komorové vody a teoreticky nekladl žádný tlak na ciliární tělísko ani na anteriorní plochu naturální čočky. Kvůli nedostatečné fixaci tohoto typu FIOL, nebyl stabilně centrován a byl tedy nevhodný ke korekci astigmatismu. Biomikroskopické ultrazvuky ale dokazují, že se tyto čočky většinou dotýkaly zonul a v některých případech i přední plochy oční čočky. Větší problém ale spíše představovala dislokace PRL za naturální čočku do dutiny oka, kde se nachází sklivec, což zpochybnilo bezpečnost tohoto typu fakických nitroočních implantátů a z tohoto důvodu se přestal vyrábět. [8] 18

19 4. Nitrooční implantáty pro korekci presbyopie Presbyopie a možnosti její korekce jsou v dnešní době intenzivně zkoumány oftalmology po celém světě. Je mnoho teorií vzniku presbyopie, ale žádná z nich není definitivně potvrzená. Nejběžnější korekcí jsou současně multifokální nebo bifokální brýle, nicméně stále více pacientů by se chtělo brýlí zbavit a rozhodnou se například pro kontaktní čočky multifokální nebo monovision. Jednou z nejnovějších metod korekce presbyopických pacientů spočívá v implantaci multifokálních, nebo akomodativních nitroočních čoček. [3][50] 4.1. Multifokální IOL Multifokální nitrooční čočky mají dva nebo více fokálů a umožňují dobré vidění do dálky i do blízka. Používají se jak u pacientů s šedým zákalem tak i u presbyopů s jinak průhlednou čočkou. Při astigmatismu nad 0,75D se volí torické multifokální implantáty. Existují dva typy multifokálních IOL (MFIOL): difrakční a refrakční. Velkou výhodou je, že současně již existují i torické multifokální IOL a MFIOL pro sekundární implantaci, neboli add on čočky. [4][27][50] Difrakční MFIOL První se začal používat difrakční typ, který je založen na Fresnelově principu. Jeden z povrchů čočky nese sérii viditelných koncentrických prstenců, které vypovídají o přítomnosti druhé optické mohutnosti, tedy základní dioptrické síly plus adice. Takovýto typ povrchu způsobuje rozptyl části světla dopadlého na čočku do druhého fokálu korespondujícího ku druhé optické mohutnosti čočky. Druhá optická mohutnost čočky vždy určuje sklon každého kruhu. Maximum rozptýleného světla je 50%, tato hodnota může být snížena zmenšením výšky a počtem kruhů. AcrySof ReSTOR (Alcon) je typickým modelem využívající difrakční princip. Tento model má navíc v cetrální části apodizační úpravu difrakčních kruhů. Apodizace je postupné snížení výšky těchto difrakčních pstenců od 1,3 do 0,2µm, kdy vyšší zářezy zaostřují obraz do blízkého bodu a naopak nižší zářezy do dalekého bodu. [14][46] 19

20 Obrázek č.14: AcrySof ReSTOR (Alcon) Dalším modelem představujícím nový přístup k maximalizaci rozsahu pacientova vidění je AMO Tecnis Symphony. Nereprezentuje ale vysloveně multifokální čočky, patří totiž mezi čočky s takzvanou rozšířenou hloubkou ostrosti, z anglického názvu extended depth of focus,zkráceně EDOF. To znamená, že poskytují lepší vidění na blízko než monofokální čočky na dálku, ale ne tak dobré jako multifokální. Oproti multifokálním mají ale výhodu v eliminaci haló efektů a oslnění. Tato čočka totiž kombinuje difrakční design a achromatickou technologii, díky níž nabízí dobrou zrakovou ostrost na všechny vzdálenosti a zároveň zachovává výbornou kontrastní citlivost. Achromatická technologie totiž koriguje chromatické aberace (barevnou vadu) a vylepšuje kontrast obrazu. Nitrooční čočka Symphony je díky její tórické variantě vhodná i pro pacienty s astigmatismem. V roce 2016 byla schválena Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (FDA). [3][4][5][25][32] Obrázek č.15: AMO Tecnis Symphony V lednu tohoto roku ohlásil Alcon jejich nový produkt AcrySof IQ PanOptix Toric pro korekci presbyopie a astigmatismu. Je rozšířením již existující řady trifokálních čoček PanOptix, poprvé uvedených na trh v roce Čočka PanOptix Toric je určena pro implantaci 20

21 do kapsuly v zadní komoře. Využívá stejné trifokální přední plochy jako u základní verze PanOptix čočky a tórické zadní plochy. Je to jediná nitrooční čočka, která nabízí fokál na střední vzdálenost v 60cm, kombinovaná s velmi dobrou rotační a osovou stabilitou jednodílného designu. [22] Obrázek č.16: AcrySof IQ PanOptix V období prvních tří měsíců do jednoho roku probíhá u pacienta s nově implantovanou multifokální difrakční čočkou takzvaná neuroadaptace na danou čočku. Pacientův mozek se učí si vybrat dané ohnisko podle vzdálenosti na kterou chce vidět. Výhodou difrakčních MFIOL je slabší přítomnost nežádoucích optických fenoménů. Obecně můžeme difrakční multifokální čočky doporučit pacientům, kteří chtějí vidět výborně na dálku i na blízko, ale s nižší kvalitou zobrazení střední vzdálenosti. Často je proto nutné předepsat adici o hodnotě asi +1D pro práci na PC. [3][5][13][6][3][15][22] š Obrázek č.17: Fresnelův princip snížení tloušťky difrakčních MFIOL Refrakční MFIOL Refrakční multifokální IOL jsou založeny na principu alternujících, koncentricky umístěných zón, na blízko a na dálku. Minimální akceptovatelný počet optických zón je pět. Obvykle je střední část určena pro vidění na dálku a první koncentrický kruh pro vidění 21

22 na blízko. Nejznámějším modelem refrakčních multifokálních IOL je pravděpodobně ReZoom NXG1 (AMO, Santa Ana, Californie, USA). Dalším modelem je Lentis-M-plus od firmy OCULENTIS. Tento model je velmi zajímavý svým novým přístupem k technologii multifokálních čoček. Typické multifokální IOL jsou rotačně symetrické a založené na principu difrakce, refrakce, nebo jejich kombinaci. Tyto čočky dělí světelné paprsky do dvou hlavních, nebo více fokálů. Naopak čočky Lentis-M-plus využívají asféricity a asymetrické zóny na dálku se sektorem na blízko s addicí +3,00D, umožňující hladký přechod mezi zónami. M-plus kombinuje dva sférické povrchy s různými poloměry zakřivení. [23] Obrázek č.18: ReZoom NXG1 (AMO) Obrázek č.19: Lentis-M-plus (OCULENTIS) AT LISA je čočka kombinující refrakční a difrakční vlastnosti. Refrakční multifokální implantát je ideální pro hypermetropy nad 60 let, ale je vhodný i pro většinu myopů bez schopnosti akomodace. Pacient vidí po operaci na všechny vzdálenosti, hlavně ale do dálky a na střední vzdálenost. Proto je někdy nutná jemná plusová korekce na drobný text, maximálně ale do +0,50-+1,0D. Přítomny jsou bohužel dříve zmíněné optické fenomény, na které si musí pacient zvyknout. [46] Bez ohledu na typ MFIOL, ať už difrakční nebo refrakční, oba mají dva a více fokálů. To znamená přítomnost alespoň dvou koaxiálních optických mohutností, obvykle oddělených intervaly po 3-4 dioptriích. Tyto dvě optické mohutnosti vytvoří na sítnici dva superpoziční obrazy. V nejlepším případě bude jeden obraz zaostřen a druhý bude rozmazán. Například černá tečka na bílém papíře se zobrazí s šedým kroužkem kolem dané tečky. Tato nižší optická kvalita oproti monofokálním IOL se projevuje jako nižší kontrastní citlivost, glare a haló efekty u pacientů s implantovanou multifokální čočkou. V případě bilatelární implantace jsou tyto potíže mírnější a po určité době je přestává vnímat. 22

23 Optičtí inženýři vyvynuli několik řešení tohoto problému, za účelem vylepšení průchodu světla a snížení obrazové konfúze. Průchod světla může být zlepšen snížením množství rozptýleného světla. U difrakčních MFIOL je tohoto dosaženo vylepšením profilu okraje kruhů k minimalizaci oslnění a haló efektů. Příkladem tohoto přístupu jsou Acri.LISA (Carl Zeiss, Oberocken, Německo) a SeeLens MF (Hanita Lenses, Hanita, Israel). Tohoto efektu je dosaženo u refrakčních MFIOL za důkladné kontroly přechodných zón. Využívají toho například čočky ReZoom IOL (AMO, Santa Ana, Californie, USA). Navíc množství světla mířeného na oba fokály může být rozdílné a tím upřednostňující vidění na dálku nebo na blízko. Multifokální IOL dominantní na dálku mají vyšší kontrastní citlivost pro vidění do dálky. Naopak MFIOL dominantní na blízko mají lepší kontrastní citlivost při pozorování blízkých předmětů. [13][6] 4.2. Akomodační IOL Akomodační IOL byly vyvinuty, aby umožnily pseudofakickou akomodaci. Současně dostupné modely jsou založeny na principu pohybu optiku vpřed. Stažení ciliárního svalu spouští posun optiku směrem vpřed a tím navozuje zvýšení optické mohutnosti oka. Existují dva typy akomodačních IOL, a to s jedním optikem a se dvěmi. Posun optiku o 1mm může způsobit změnu až o 1,0D u modelů s jedním optikem a u modelů se dvěmi od 2,50D po 3,0D. Výsledný počet akomodačních dioptrií závisí na několika faktorech jako je optická mohutnost daného implantátu a pozice optických částí v kapsule nebo v zadní komoře. Nejprostudovanější akomodační IOL, které jsou současně klinicky dostupné jsou Crystalens AT-45, 1CU (Human Optics AG) a Trulign Toric (Bausch & Lomb). 1CU je ohebný, jednodílný nitrooční implantát s optickou částí o průměru 5,5mm a celkovou šířkou 9,8mm. Je vyroben z hydrofilního akrylátu s UV filtrem a indexem lomu 1,46. Tato čočka je bikonvexní s hranatým okrajem a čtyřmi modifikovynými haptiky uzpůsobenými k ohybu, když jsou sevřeny kapsulou po stažení ciliárního svalu. Toto umožňuje již zmíněný anteriorní posun, který způsobuje navýšení optické mohutnosti. Akomodativní schopnost tohoto IOL byla změřena subjektivně i objektivně. Mastropasqua a spol. zjistili, že průměrný akomodační rozsah 1-3 měsíce po operaci byl 2,36D a poté 6 měsíců po operaci se snížil na 1,90D a vyvodili, že fibróza posteriorní kapsuly může zasahovat do funkce akomodačních IOL. [17][43][49][51][54] 23

24 Obrázek č.20: Crystalens AT-45 Obrázek č.21: 1CU IOL se čtyřmi haptiky Čočky Crystalens a Trulign Toris jsou prémiové nitrooční čočky, korigující presbyopii, stejně jako refrakční vady, umožňující rozšíření oblasti ostrého vidění. Obě tyto čočky mají velmi podobný design. Hlavní rozdíl spočívá v možnosti korekce astigmatismu pomocí čočky Trulign. S čočkou Crystalens astigmatismus nelze korigovat. Ačkoli jsou s těmito čočkami pacienti schopni částečně akomodovat, pořád mohou potřebovat brýle na čtení drobného textu, nebo u prací náročných na detailní vidění. Jedním z novějších modelů akomodačních IOL je Synchrony od firmy Visiogen. Je to jednodílný silikonový implantát se dvěmi optickými částmi. První optická část má vysoké plusové dioptrie, druhá část má vysoké mínusové dioptrie a oba díly jsou spojené haptiky. Když je řasnaté tělísko uvolněné, tyto dvě optické části jsou relativně blízko u sebe a pacient vidí do dálky. Jakmile se řasnaté tělísko stáhne a zonuly se uvolní, tak se od sebe optické části oddálí a tím zvýší optickou mohutnost čočky. Poté vidí pacient ostře na blízko. Teoreticky by vzdálenost mezi čočkami 1,5mm měla znamenat 3,50D akomodace. Ve studii provedené v roce 2009 byly implantovány 100 pacientům do obou očí buď čočky Synchrony nebo ArySof Restor. Vidění na dálku a na blízko bylo stejně dobré u obou modelů, ale na střední vzdálenost (60cm) měli pacienti se Synchrony mnohem lepší vizus, než pacienti s čočkami Restor. [17][26][29][49][51][54][56] Obrázek č.22: Zobrazení implantovaného 1CU Obrázek č.23: Synchrony (Visiogen) 24

25 Akomodační nitrooční implantáty jsou v refrakční chirurgii používány méně než implantáty multifokální kvůli nízké hodnotě akomodačních dioptrií, které se pohybují kolem 2D. Většinou jsou používány u pacientů s šedým zákalem a vysokými nároky na ostré vidění do dálky, které se témeř vyrovnává monofokálním refrakčním implantátům. U tohoto typu IOL je zachována dobrá pooperační kontrastní citlivost a nepříjemné optické fenomény jsou eliminovány. [45] [51] 25

26 5. Typy IOL podle zakřivení povrchu Díky neustálému vývoji operačních technik, biometrie a technologie nitroočních implantátů, byli refrakční chirurgové již po nějakou dobu schopní dosáhnout velmi přesných refrakčních postoperačních výsledků. Například je možné vylepšit vizus pacienta z 6/120 až na 6/6. Nicméně v moderní refrakční chirurgii se usiluje o dokonalé vidění přesahující klasický 6/6 standard. Neznamená to korigovat pacienta na 6/3, ale spíše začali oftalmologové věnovat pozornost dalším aspektům vidění, jako je kontrastní citlivost a sférické aberace, aby dosáhli nejvyšší možné kvality vidění. Nitrooční refrakční implantáty se mohou dělit podle zakřivení povrchu na sférické a asférické. Asférické IOL jsou čočky které korigují sférické aberace, ve výsledku tyto čočky umožňují kvalitnější vidění než sférické IOL, především v noci. Všeobecně jsou pacienti spokojenější s asférickými čočkami, kvůli lepší kontrastní citlivosti a méně obrazovými vadami. [1] 5.1. Asférické IOL S přibývajícím věkem se zvyšují sférické aberace oka kvůli změnám na oční čočce. Mladí lidé mají negativní sférické aberace, které se asi kolem 19 roku přibližují nule a ve vyšším věku se mění v pozitivní sférické aberace (SA). Průměrná sféricita rohovky je pozitivní a zůstává stabilní po celý život, ale sférické aberace čočky se mění. V mladém oku vyrovnává negativní SA pozitivní SA rohovky, což má za následek nulovou nebo velmi nízkou celkovou hodnotu sférické aberace. Světlo se ostře zobrazuje na sítnici, a vytváří kvalitní obraz a dobře fungující vidění. Nicméně u starších očí čočka ztrácí svoji schopnost kompenzovat korneální SA, a proto se celková SA stává čím dál pozitivnější. Tyto aberace způsobují rozmazané vidění a sníženou kontrastní citlivost, což významně ovlivňuje funkční vidění. Ztráta funkčního vidění může snížit kvalitu života a kompromitovat bezpečnost při řízení i při dobrém vizu. Tradiční sférické IOL typicky přidávájí pozitivní SA, čímž způsobí celkovou SA podobnou u naturální stárnoucí čočky. Proto se oftalmologové rozhodli vyvinout nitrooční čočky, které by redukovaly tuto celkovou sférickou aberaci a tím zlepšily pacientům kontrastní citlivost. [1][11][36][38][60] 26

27 Obrázek č.24: Pozitivní sférická aberace sférické čočky Obrázek č.25: Asférická čočka indukující negativní sférickou aberaci Obrázek č.26: Asférická čočka bez sférické aberace (neutrální) Topografie rohovky 71 pacientů s kataraktou ukázaly, že průměrná sférická aberace lidské rohovky je +0,27 mikronů, což bylo potvrzeno dalšími studiemi. K vývoji nitrooční čočky s fixní negativní SA, byla použita modelová rohovka založena na těchto měřeních. Po těchto experimentech vznikl první asférický nitrooční implantát Tecnis Z9000 (AMO, Santa Ana, CA). Po implantaci těchto čoček 25 pacientům nad 60 let, se snížila celková SA jejich oka k nule. Tudíž čočka splnila své očekávání. S touto novou čočkou se u pacientů zvýšila maximální kontrastní citlivost až o 78%, nezávisle na jejich věku. FDA uznalo čočky Tecnis v roce 2004 s tvrzením, že bude mít tato čočka pravděpodobně velký přínos pro starší řidiče. Od roku 2004, přivedli na trh jiní výrobci své vlastní asférické nitrooční implantáty s novými koncepty asféricity. Model Acrysof IQ (SN60WF, Alcon, Fort Worth, TX) byl vytvořen k pouze částečné kompenzaci sférických aberací modelového oka. Tato čočka má zadní 27

28 asférickou stranu s tenkou středovou částí a navozuje -0,15 mikronů sférické aberace a ponechává tedy asi 0,1 mikronů pozitivní celkové SA. Bylo prokázáno, že asférické čočky Acrysof IQ redukují pozitivní oční sférické aberace u starších pacientů. Se zornicí o průměru 6 mm byla celková SA postoperačně 0,09±0,12 mikronů ve srovnání s 0,43±0,12 mikronů u pacientů s implantovanou sférickou čočkou Acrysof. Třetím popsaným asférickým modelem je Softport AO (LI61AO, Bausch & Lomb, Rochester, NY), který byl koncipován jako neutrální co se týče sférické aberace. To znamená, že nezvyšuje ani nesnižuje rohovkovou SA. Protože nemá žádný efekt na sférické aberace oka, může být méně závislá na přesné centraci. Bylo zjištěno, že vidění modelového oka nebylo ovlivněno decentrací, i při decentraci až o 1,0 mm. Tento model si vedl lépe než sférické i asférické čočky, které ovlivňovaly celkové sférické aberace oka. Na stejném principu je založena čočka Akreos MI-60 se čtyřmi haptiky, také od firmy Bausch & Lomb. Obrázek č.27: SoftPort AO (Bausch & Lomb) Obrázek č.28: Akreos MI-60 V naprosté většině případů, kdy by se mohla implantovat sférická čočka, by asférická čočka poskytla mnohem kvalitnější vidění. Jediná výjimka tohoto pravidla je u pacientů s předchozí laserovou operací hypermetropie. Jestliže byla korigovány dioptrie vyšší než +2,0D, tak bude mít rohovka již nízkou nebo negativní sférickou aberaci a tudíž by mohly asférické čočky zvýšit celkovou negativní sférickou aberaci oka. Proto někteří chirurgové provádějí předoperační měření rohovkových SA a na základě výsledků těchto měření se rozhodnou jaký typ nitrooční čočky použijí k dosažení nulových hodnot celkových očních SA daného pacienta. Asférické čočky se rychle stávají standardem v refrakční chirurgii, protože nabízí vysokou optickou kvalitu, hlavně za horšího osvětlení a při pozorování podnětů s nízkým kontrastem. [1][11][36][38][60] 28

29 5.2. Sférické IOL Všechny sférické nitrooční čočky zvyšují celkovou pozitivní sférickou aberaci pseudofakického oka, jak bylo prokázáno již mnoha studiemi. Množství indukované sférické aberace může být zjištěno odečtením aberace rohovkového povrchu od SA celého oka. Zadní plocha rohovky nemá na celkovou sférickou aberaci velký vliv, kvůli malému rozdílu mezi indexy lomu komorové vody a rohovky. Množství sférické aberace, indukované sférickými nitroočními čočkami se různí. Rozdíl v množství indukovaných aberací závisí na několika parametrech, některé spojené s IOL a jiné s operovaným okem. Faktory spojené s IOL zahrnují optickou mohutnost, design a materiál. Dr. Bellucci objasnil v roce 2003 vztah mezi optickou mohutností sférického IOL a indukovanou sférickou aberací. Studie zahrnovala pacienty s implantovanou čočkou AcrySof MA60BM (Alcon) o různých optických mohutnostích. Bylo zjištěno, že sférická aberace roste se zvyšující se optickou mohutností. Ani jedna studie nezkoumala čočky s více než 30,0D, ikdyž oftalmologové běžně používají u hypermetropů čočky o síle 40,0D. Takovýto pacient může po implantaci pociťovat všechny negativní efekty sférické aberace, jako je redukovaná ostrost podnětů, horší refrakce a snížená hloubka ostrosti. Obecně lze tvrdit, že IOL mají zakřivené plochy kvůli jejich indexu lomu (1,46-1,49), který je podobný indexu lomu komorové vody (1,336). Rozdíl mezi zakřiveními přední a zadní plochy čočky ovlivňuje množství indukované sférické aberace. Nejméně vyvolávají sférické aberace konvex-plan čočky, poté bikonvexní a nejvíce plan-konvexní čočky. Můžeme tedy předpokládat, že jestliže je přední plocha zakřivenější než zadní, bude čočka indukovat menší množství sférické aberace. Tuto skutečnost potvrdila studie testující dva různé modely čoček od stejného výrobce (Alcon) jednalo se o AcrySof SA60 a AcrySof MA60BM. U pacientů s implantovanou čočkou AcrySof SA60 se našlo méně indukovaných sférických aberací než u pacientů s implantovaným modelem MA60BM. Byly provedeny další studie, potvrzující předchozí testy, kdy byly nalezeny lehké rozdíly ve sférických aberacích ve prospěch designů se zakřivenější přední plochou čočky. Dnešní nitrooční implantáty jsou vyráběny z různých materiálů jak jsem již popsala v dřívějších kapitolách. Jedná se o PMMA, silikon, hydrofobní a hydrofilní akryláty a collamer. Každý z těchto materiálů má svůj vlastní index lomu, a tím pádem i vlastní zakřivení pro dané optické mohutnosti. Oba faktory ovlivňují množství sférické aberace indukované implantací čočky do pacientova oka. Čím vyšší je index lomu, tím je menší zakřivení. Proto můžeme předpokládat, že IOL s vyšším indexem lomu indukují více sférické aberace. 29

30 Všechny studie porovnávající IOL prokázaly, že nejvyšší množství sférické aberace indukovaly čočky s nejvyšším indexem lomu. Martin a Sanders zahrnuli do své studie 4 různé typy IOL s různými materiály. První byla STAAR collamerová čočka (n=1,44; STAAR Surgical), druhá byla STAAR silikonová čočka (n=1,41; STAAR Surgical), další byla čočka Sensar z hydrofobního akrylátu (n=1,47; Advanced Medical Optics) a poslední AcrySof SA60 z hydrofobního akrylátu (n=1,55; Alcon). Nejhůře dopadla samozřejmě čočka AcrySof, kvůli vyššímu indexu lomu. Ve studii ale nebyly zohledněny tvary čoček. Množství indukované sférické aberace u sférických IOL tedy závisí na vlastnostech čočky, ale i pacientově oku. Chirurgové tedy nemohou přesně předvídat množství indukované aberace v daném oku bez provedení složitých optických výpočtů. [24][60] 5.3. Tórické IOL Pro pacienty s předoperačním astigmatismem existuje několik možností korekce, které mohou probíhat během implantace IOL, nebo až po operaci. Jednou z těchto možností je limbální relaxační incize (LRI), což jsou drobné řezy v limbální části rohovky, které snižují nepravidelnost zakřivení rohovky. Druhou možností je změna zakřivení rohovky excimerovým laserem, což ale není možné u pacientů s tenkou rohovkou, onemocněním rohovky, nebo vysokými cylindrickými dioptriemi. Ideálním řešením je pro většinu pacientů implantace tórických nitroočních čoček. [19][36][41][52][53] Obrázek č.29: AcrySof Toric IOL Obrázek č.30: Staar Toric IOL První tórickou nitrooční čočku představil Shimizu a spol. v roce Byl to třídílný, model z PMMA. Často nastávaly postoperační rotace IOL, a to až o 30. Rotační stabilita je klíčový faktor v bezpečnosti a efektivitě tórických IOL. Vychýlení i jen o 10 snižuje efektivitu astigmatické korekce o 33%. Díky velkému pokroku v oblasti technologie tórických IOL, 30

31 se dnes postoperační rotační stabilita významně zlepšila a tórické IOL se staly stále oblíbenějšími. Současně jsou používány modely jako například AcrySof Toric, nebo AcrySof IQ Toric (Alcon), Staar Toric IOL (STAAR Surgical), AMO Tecnis Toric (Abott Medical Optics) a Trulign Toric (Bausch & Lomb). [19][36][41][52][53] Obrázek č.31: AMO Toric IOL Obrázek č.32: Trulign Toric IOL 31

32 6. Nitrooční čočky budoucnosti Od počátku produkce nitroočních implantátů již nastal velký pokrok jak v technologii jejich výroby, tak ve výběru materiálu, designu i způsobu jejich implantace. Nyní je pro pacienty široká nabídka kvalitních a bezpečných modelů IOL. Vývoj ale pokračuje a oftalmologové se stále snaží vytvořit ideální nitrooční čočky, které by pacientům umožnily ostré vidění na všechny vzdálenosti bez postoperačních komplikací. [30][43] 6.1. Světlem přizpůsobitelné čočky Světlem přizpůsobitelné čočky, neboli fotosenzitivní čočky jsou již současně dostupné, ale do této kapitoly jsou zařazeny kvůli jejich nesporně revolučnímu přístupu ke korekci refrakčních vad, katarakt i presbyopie. Fotosenzitivní čočky, nebo zkráceně LAL z anglického názvu Light Adjustable Lens (Calhoun Vision) jsou prací Dana Schwartze v kolaboraci s Robertem Grubbsem, laureátem Nobelovy ceny za chemii. [30][61] Obrázek č.33: Průběh změny zakřivení fotosenzitivních čoček: a) Fotosenzitivní makromery v matrixu čoček reagují na ozáření UV světlem a polymerizují. b) Nepolymerizované makromery difundují do cetrální části a způsobují nadouvání. c) Finální ozáření pro ustálení zakřivení čočky. Koncept těchto čoček spočívá v citlivosti na určité vlnové délky. Po implantaci LAL musí pacienti nosit po dobu 2-3 týdnů ochranné brýle s UV filtrem. Po uplynutí této doby přichází pacient na kontrolu, kdy chirurg zhodnotí zda pacient potřebuje úpravu dioptrických hodnot 32

33 daného implantátu. Změna zakřivení čočky probíhá ozářením implantované čočky ultrafialovým světlem o specifické vlnové délce, po dobu asi 1 minuty. Během jednoho týden se toto zopakuje ještě třikrát až čtyřikrát. Až je pacient spokojen se svým viděním, ozáření proběhne naposledy pro ustálení zakřivení implantované čočky. Pacienti jsou po implantaci velmi spokojení, díky úplnému přizpůsobení na míru. Jedinou nevýhodou je delší doba po kterou musí pacienti nosit ochranné brýle. [30][61] 6.2. FluidVision FluidVision od firmy PowerVision je první čočka která doopravdy mění svůj tvar a napodobuje přirozený akomodační proces. Její design zahrnuje 6 mm optickou část, obklopenou periferním rezervoárem, naplněným silikonovým olejem s isorefrakčním indexem lomu. Když oko s touto čočkou akomoduje, tak kapsula stlačí tekutinu v čočce a přesune ji směrem od haptiků k optické části čočky, kdy se čočka zvětší a umožní tak vidění na blízko. Při desakomodaci posunuje kapsula tekutinu v opačném směru, tím pádem se čočka oploští a poskytuje vidění do dálky. Obrázek č.34: FluidVision (PowerVision) Obrázek č.35: FluidVision z boku Studie prezentované na setkání Evropské Společnosti Refrakční a Kataraktové Chirurgie (ESCRS) v září 2016 poukazují, že FluidVision čočky čtvrté generace poskytují výborné a stabilní výsledky a mají prokázanou akomodační funkci bez kompromitace integrity kapsuly. Reakční rychlost této čočky se projevila jako rychlejší než akomodační reakce zdravého, 29-ti letého pacienta. Stabilní výsledky byly prokázány u pacientů po dobu 3 let. [26]30][33] 33

34 6.3. Elektronické IOL Minimálně dvě elektromechanické nitrooční čočky jsou ve vývoji. Výhoda těchto čoček je, že se nevyužívají k dosažení akomodačního efektu předozadního pohybu. Tyto čočky nejen kopírují přirozenou akomodaci, ale dokonce ji překonávají. První z těchto dvou vyjímečných čoček je Sapphire AutoFocal (Elenza) a druhou je VistaLens (Vista Ocular). [30] Sapphire AutoFocal Elenza kombinuje nanotechnologii, umělou inteligenci a pokročilou elektroniku k autofokusaci z dálky na blízko bez pohybu čočky. Při akomodaci se v čočce mění konfigurace tekutých krystalů, obsažených v čočce. Celý princip těchto čoček je založen na individuálních pupilárních reakcích, které automaticky vyvolají akomodaci. Zorničky se totiž při akomodaci zmenšují a tyto čočky mají senzory, které detekují i velmi malé změny ve velikosti zornic. Když jsou tyto fotosenzory aktivovány, fotovoltaické články přizpůsobí optickou část na vidění na blízko. Pacient nabíjí baterie této čočky pomocí speciální masky na oči, kterou může nosit na spaní. [30][37] Obrázek č.36: Sapphire Autofocal (Elenza) Obrázek č.37: Sapphire Autofocal (Elenza) VistaLens Vista Ocular vyvíjejí čočku, která by místo zornicových změn a svalových pohybů řasnatého tělíska fungovala na základě svalových potenciálů. Tyto potenciály by aktivovaly akomodaci. Design VistaLens také obsahuje dobíjecí baterie a flexibilní čočku která lehce mění svoji optickou mohutnost. Současně probíhají in vivo testy senzorového systému pro detekci svalových potenciálů řasnatého tělíska. [30] 34

35 Obrázek č.38: VistaLens (Vista Ocular) 35

36 7. Výpočet optické mohutnosti nitroočních čoček Jeden z nejdůležitějších kroků při plánování implantace IOL je správný výpočet její optické mohutnosti. K dosažení optimální výsledné refrakce je nutné zohlednit jak anatomické, tak optické parametry pacientova oka. Ve většině případů se snaží chirurgové dosáhnout u všech pacientů emetropie. Mohou se ale vyskytnout i vyjímky, podle specifických potřeb a požadavků pacienta. Například ponechání určité hodnoty myopie v jednom oku (monovision). Ke správnému výpočtu potřebujeme znát axiální délku oka, keratometrické údaje a vzorce, do kterých se tyto hodnoty dosadí. [6] 7.1. Biometrie Přesnost celkového výpočtu optické mohutnosti závisí především na preciznosti biometrického měření axiální délky (AL-axial lenght). Axiální délkou je myšlena vzdálenost od středu rohovky po foveu. Ve většině případů se k měření AL používá optická biometrie, méně často poté ultrazvuková biometrie. Při ultrazvukové biometrii totiž bývá větší chybovost kvůli aplanaci rohovky. [21][42][55] Optická biometrie Metoda optické biometrie je bezkontaktní, funguje na principu parciální koherentní interferometrie a využívá infračerveného laserového světla o vlnové délce 780nm. Koherentní vlnění je vlnění o stejné frekvenci, stejném směru kmitání a fázi. Tato metoda poskytuje velmi přesné měření axiální délky, a to díky až osmkrát většímu rozlišení při měření s paprskem infračerveného světla (780nm) než při ultrazvukové biometrii (10MHz). Obrázek č.39: IOLMaster (ZEISS) 36

37 V září roku 1999 byl zaveden do klinické praxe první automatizovaný přístroj k měření optické biometrie, a sice IOLMaster od firmy Carl Zeiss Meditec. Tento přístroj je založen na principu Michelsonova interferometru. Světlo emitované tímto přístrojem se rozdělí na dva paprsky, které se odrážejí od rohovky i od sítnice. K interferenci dochází, pokud je rozdíl mezi délkami optických drah obou paprsků menší než koherentní délka paprsku. [6][20][55] Obrázek č.40: Schéma Michelsonova interferometru Výhody optické biometrie: měření axiální délky oka podél zrakové osy během fixace na světelný bod vyšší přesnost měření není nutná anestezie jednoduché, rychlé měření, které nezatěžuje pacienta možnost měření dětí od 3 let krom měření axiální délky má více funkcí: určení zakřivení rohovky, hloubky přední komory a horizontální šíře rohovky (white-to-white) možné měření pacientů s okem vyplněným silikonovým olejem přesnější měření myopů se stafylomem (asymetrické vyboulení bulbu) Nevýhody optické biometrie: nelze měřit tloušťku čočky a jiné sekvence kvůli nevhodnému úhlu měření světlo použité u této metody je silně pohlcováno neprůsvitnými optickými prostředími a nelze tedy použít u pacientů s pokročilou kataraktou, hemoftalmem, nebo změnou transparence rohovky [6] 37

38 Ultrazvuková biometrie Ultrazvuková biometrie je kontaktní metoda měření axiální délky oka, kdy je k měření nutná kolmá pozice sondy vůči povrchu oka. Proto je u tohoto měření nutná anestezie. Využívá se především u pacientů s neprůsvitnými optickými médii. U většiny ostatních pacientů je obvyklejší použít k měření optickou biometrii, protože je přesnější a neinvazivní. Existují dva druhy ultrazvukové biometrie, a sice A-scan a B-scan. Ultrazvuk je mechanické vlnění částic v prostředí, s frekvencí vyšší než 20kHz.V oftalmologii jsou nejobvyklejší frekvence použité pro A-scan a B-scan 8-20MHz. Tato extrémně vysoká frekvence umožňuje kvalitní rozlišení i malých struktur. V lidském oku můžeme rozlišit 5 akusticky rozdílných rozhraní: rohovka-komorová voda, komorová vodačočka, čočka-sklivec, sklivec-sítnice a skléra-retrobulbární tkáň. A-scan A-scan zobrazuje oční tkáně jednosměrně a lineárně po směru šíření ultrazvukových vln. Záznam tohoto měření se zobrazuje na obrazovce jako vertikální výchylky-echa. Vzdálenosti výchylek odpovídají reálným vzdálenostem očních tkání. Tento typ akustické biometrie se dále dělí na dvě techniky: aplanační a imerzní. Imerzní A-scan biometrie má lepší opakovatelnost, což vede k celkovému zvýšení přesnosti měření. Také při této technice nevzniká chyba kvůli aplanaci rohovky. Na oko pacienta je totiž přiložena sklerální předsádka s imerzním roztokem. Díky předsádce pacient nemůže mrkat, což je výhodou u pacientů se silným mrkacím reflexem. U techniky kontaktní je po znecitlivění oka sonda umístěna přímo na rohovku ležícího pacienta. Pacient sleduje fixační světlo sondy pro zachování správného směru šíření ultrazvuku. Dnešní přístroje určené pro ultrazvukové měření axiální délky oka jsou digitální a obsahují speciální programy pro výpočet IOL. [57][59] Obrázek č.41: Záznam měření A-scanu 38

39 B-scan Druh ultrazvukové biometrie, která umožňuje dvojrozměrné černobílé zobrazení jednotlivých očních tkání. Poskytuje užitečné informace o stavu oční čočky, sklivce, sítnice, cévnatky a skléry. Především lze touto metodou odhalit léze, nádory, krvácení, odchlípení sítnice nebo cévnatky a edémy. B-scan se provádí při manuálně otevřených očích pokrytých speciálním gelem, nebo při zavřených očích, což je pro pacienta komfortnější. Sonda se vnoří do vrstvy gelu, ale nedotýká se povrchu rohovky. Dvě hlavní výhody B-scanu jsou: možnost zobrazení osy vidění dvojrozměrně nedochází k stlačení rohovky a proto je tato metoda přesnější než kontaktní A-scan Obrázek č.42: B-scan krvácení do sklivce a odchlípení cévnatky Nesmírně důležitá je při akustické biometrii znalost rychlosti šíření ultrazvukových vln v různých prostředích oka. Ultrazvuk se totiž šíří v kapalinách pomaleji než v pevných látkách. V následující tabulce jsou sepsány rychlosti šíření ultrazvuku v očních strukturách. oční struktura rychlost šíření ultrazvuku (m/s) rohovka 1620 komorová voda, sklivec 1532 čočka 1641 nukleární katarakta 1610 kapsulární opacity 1670 intumescentní katarakta 1590 silikonový olej 1040 IOL silikonová IOL PMMA 2780 IOL akrylátová 2180 Tabulka č.1: Rychlost šíření ultrazvuku v očních strukturách (Kuchynka 2007, str.398) 39