CRSTEurope | Accommodating IOL Designs

CRST Europe zadało międzynarodowemu panelowi wiodących chirurgów następujące pytanie: Jakie elementy są potrzebne w akomodacyjnych konstrukcjach IOL, aby odnieść sukces? Ich odpowiedzi znajdują się poniżej.

EDUARDO F. MARQUES, MD

Bazując na moim doświadczeniu, istnieje pięć istotnych elementów w udanych konstrukcjach akomodacyjnych IOL, jak opisano poniżej.

Nr 1: Pozwól na niezależność okularową dla wszystkich odległości. Udana akomodacyjna IOL powinna zapewnić wystarczającą akomodację pseudofakijną, aby umożliwić niezależność okularową dla wszystkich odległości. Można to osiągnąć za pomocą jednej lub kombinacji dwóch fizjologicznych zmian, które również występują w naturalnej soczewce ze skurczem mięśnia rzęskowego:

– Zwiększenie mocy paraksjalnej IOL. Jest to mechanizm zastosowany w dual-optic accommodating IOL Synchrony (Abbott Medical Optics), który zmienia względną odległość między dwoma układami optycznymi IOL ze skurczem mięśnia rzęskowego, zwiększając w ten sposób moc paraksjalną i zapewniając ostrość pośrednią i bliską. Mechanizm ten został obiektywnie wykazany u pacjentów do 4 lat po wszczepieniu IOL. Był to również jeden z mechanizmów działania sugerowanych dla Crystalens accommodating IOL (Bausch + Lomb), który, jak się uważa, przesuwa się do przodu wraz ze skurczem ciała rzęskowego, choć jest to kontrowersyjne.

-Wzrost przedniej krzywizny IOL. Niektórzy uważają, że jest to mechanizm działania soczewki Crystalens, która może zmieniać kształt ze względu na swój elastyczny materiał. Dodatkowo, druga generacja dual-optic accommodating IOL (Synchrony Vu) zawiera centralny obszar ujemnej aberracji sferycznej na powierzchni przedniego układu optycznego, aby spróbować naśladować zmiany zachodzące w naturalnej soczewce podczas skurczu ciała rzęskowego. W teorii, ta zmiana pozwala na zysk 1,00 D głębi ostrości dla bliży.

No. 2: Zagwarantować taką samą jakość optyczną jak monofokalna IOL. Główną zaletą akomodacyjnych IOL jest mniejsza częstość występowania dysfotopsji i utraty wrażliwości na kontrast, które są typowe dla IOL wieloogniskowych. Wynika to z zastosowania optyki monofokalnej, która jest cechą wspólną wszystkich dostępnych akomodacyjnych IOL.

Nr 3: Doskonała przewidywalność refrakcji. Jedną z krytycznych uwag dotyczących istniejących akomodacyjnych IOL jest ich mniejsza przewidywalność refrakcji w porównaniu z IOL wieloogniskowymi. Stabilność i ostateczne położenie akomodacyjnej IOL zależy w dużej mierze od rozmiaru i kształtu torebki stawowej pacjenta oraz od skurczu i zwłóknienia torebki, które zaburzają wynik refrakcji. Konstrukcja akomodacyjnych IOL powinna zapewniać dobrą stabilność i adaptację do torebki, umożliwiając precyzyjne obliczenie mocy IOL.

Nr 4: Umożliwić łatwą, bezpieczną implantację przez małe nacięcie. Małe nacięcia wywołują mniejszy astygmatyzm, umożliwiają szybszy powrót do zdrowia i zapewniają większe bezpieczeństwo w porównaniu z większymi nacięciami. Jedną z trudności z akomodacyjnymi IOL była potrzeba większych nacięć w celu implantacji tych bardziej złożonych urządzeń.

Nr 5: Zapobiegać tylnej opakeracji kapsularnej (PCO). Zapobieganie PCO jest istotną cechą udanego IOL. Częstość występowania PCO jest mniejsza w przypadku dual-optic IOL niż w przypadku single-optic, prawdopodobnie ze względu na utrzymanie otwartego systemu, pozwalającego na cyrkulację cieczy wodnistej w torebce kapsularnej. Inne strategie obejmują częstsze stosowanie kwadratowej krawędzi optycznej.

Eduardo F. Marques, MD, jest ordynatorem Oddziału Okulistyki, Hospital da Cruz Vermelha Portuguesa, Portugalia. Dr Marques oświadcza, że jest konsultantem firmy Abbott Medical Optics. Można się z nim skontaktować pod adresem e-mail: [email protected].

PETER MOJZIS, MD

Opracowanie akomodacyjnych IOL w celu przywrócenia dynamicznego zakresu dioptrii u pacjentów z prezbiopią i zaćmą jest wyzwaniem od wielu lat. Akomodacja u pacjentów fakijnych jest osiągana przez jeden lub kombinację następujących mechanizmów: ruch mięśnia rzęskowego, zmiana kształtu soczewki i wzrost ciśnienia szklistego. Niestety, sztuczne odtworzenie procesu akomodacji jest skomplikowanym zagadnieniem.

Do opracowania akomodacyjnych IOL zastosowano różne techniki, takie jak ruch przedni i stromizna przedniej powierzchni IOL w wyniku skurczu mięśnia rzęskowego, co zaobserwowano w przypadku IOL NuLens (NuLens) i FluidVision (PowerVision), lub przednie wysklepienie i ruch osiowy IOL, co zaobserwowano w przypadku IOL Crystalens i Tetraflex (Lenstec).

Inną interesującą koncepcją jest zastąpienie soczewki krystalicznej materiałem polimerowym, który teoretycznie uzyskuje kształt soczewki po polimeryzacji (SmartLens; Medennium). Główne obawy związane z tym podejściem to wyciek polimeru i rozwój PCO.

Jestem przekonany, że konstrukcja IOL Light Adjustable Lens (Calhoun Vision) może być odpowiednia do osiągnięcia efektu akomodacyjnego. Soczewka ta składa się ze światłoczułego materiału silikonowego, który może być dostosowany do pożądanej mocy refrakcyjnej przy użyciu światła ultrafioletowego (UV).

W moim przekonaniu, rozważanie mechanizmu akomodacji przy użyciu tylko jednej koncepcji uzyskania sztucznej akomodacji jest niewystarczające. Obiecującym nowym projektem jest soczewka, która łączy w sobie kilka mechanizmów, WIOL-CF (Medicem). WIOL-CF jest polifokalną soczewką akomodacyjną wykonaną ze specjalnego materiału hydrożelowego o właściwościach porównywalnych z naturalną soczewką. Soczewka jest elastyczna i miękka, ma średnicę 8,9 mm, podobną do rozmiaru soczewki krystalicznej. Jej materiał umożliwia zmianę położenia i kształtu IOL podczas skurczu lub rozkurczu mięśnia rzęskowego.

Gładka powierzchnia i rozmiar WIOL-CF pomagają zapewnić doskonałą centrację i stabilność oraz zapobiegają powstawaniu PCO. Inną ważną cechą jest polifokalność tej IOL, która jest tworzona przez jej hiperboliczną krzywiznę. Ponadto, efekt addytywny pseudoakomodacji ułatwia widzenie bliży. To połączenie trzech mechanizmów działania – akomodacji, pseudoakomodacji i polifokalności – może być podejściem, które prowadzi do funkcjonalnego poziomu ostrości widzenia w różnych odległościach. Z tego powodu preferuję WIOL-CF.

Idealna akomodacyjna IOL powinna zapewniać emmetropię do dali, wytwarzać wystarczający zakres akomodacji z minimalnymi aberracjami podczas deformacji i być zdolna do wstrzyknięcia przez mikronacięcie. Proces polimeryzacji powinien być bezpieczny i stabilny, bez żadnych zdarzeń niepożądanych. Pożądana jest możliwość regulacji mocy IOL i dostosowania soczewki do indywidualnych potrzeb pacjenta w okresie pooperacyjnym. Główną zaletą IOL klasy premium powinna być zdolność do generowania zmiennej ostrości w dowolnym momencie w zależności od potrzeb pacjenta.

Peter Mojzis, MD, PhD, FEBO, jest dyrektorem medycznym w Premium Clinic Teplice i ordynatorem oddziału okulistycznego, Szpitala Regionalnego w Havlickuv Brod, Republika Czeska. Dr Mojzis twierdzi, że jest prelegentem i konsultantem firmy Carl Zeiss Meditec. He may be reached at e-mail: [email protected].

EWA MRUKWA-KOMINEK, MD, PHD

Aby określić elementy udanych konstrukcji akomodacyjnych IOL, musimy najpierw zrozumieć mechanizm akomodacji, który jest badany co najmniej od czasów Helmholtza. Podczas operacji zaćmy, naturalna soczewka krystaliczna jest zastępowana protetyczną IOL o stałej mocy w celu uzyskania emmetropii. Ponieważ naturalna soczewka zmienia moc przy różnych odległościach ogniskowania, akomodacyjne IOL powinny również mieć możliwość zmiany mocy soczewki. Powinny być zaprojektowane tak, aby zmieniać moc lub ogniskową oka wraz z naturalnymi wysiłkami pacjenta w celu dostosowania się.

Celem rozwoju soczewek akomodacyjnych było jak najwierniejsze odzwierciedlenie właściwości naturalnej soczewki krystalicznej. Elementy te można podzielić na materiał, konstrukcję i funkcję. Materiał, z którego wykonana jest soczewka akomodacyjna powinien umożliwiać zmianę mocy refrakcyjnej. IOL powinna mieć rozmiar zbliżony do naturalnej soczewki (10 mm), uwodnienie zbliżone do 62% zawartości wody oraz indeks refrakcyjny zbliżony do 1,43. Soczewka powinna mieć również gładką, wysoce uwodnioną powierzchnię; być odporna na adsorpcję białek i przyleganie komórek; oraz mieć optykę bezodblaskową z powierzchnią antyrefleksyjną, ładunkiem ujemnym i materiałem pochłaniającym światło UV.

Obecnie, akomodacyjną IOL, która jest najbardziej podobna do naturalnej soczewki jest bioanalogiczna akomodacyjna soczewka polifokalna WIOL-CF. Posiada ona duże, bezodblaskowe ciągłe hiperboliczne asferyczne układy optyczne i pełnotarczową soczewkę plano-wypukłą do 9 mm. Konfiguracja pełnotarczowa zapewnia samocentrację, doskonałą stabilność, odporność na dyslokację i optykę bez stref, co zapewnia doskonałą czułość kontrastu. Ciągłe przejście między optyką a brzegiem nie daje efektów krawędziowych, poprawiając widzenie nocne i minimalizując odblaski.

Ciągły brzeg o ostrych krawędziach i gładka, wypukła hiperboliczna powierzchnia soczewki WIOL-CF ściśle przylegają do tylnej torebki i nie pozwalają na penetrację komórek za soczewką, dzięki czemu soczewka jest odporna na PCO. Asferyczna, hiperboloidalna optyka poprawia głębię ostrości. Zawartość wody w materiale WIOL-CF wynosi 42%, a współczynnik refrakcji 1,43, podobnie jak w naturalnej soczewce. Niski współczynnik refrakcji skutkuje minimalnym odbiciem powierzchniowym i odblaskami w nocy. Soczewka wykonana jest z wysoce biokompatybilnego materiału i posiada gładką, ujemnie naładowaną powierzchnię, co wpływa na jej odporność na białka, przyleganie komórek i PCO oraz nie powoduje adhezji do tkanek. Inną ważną cechą jest możliwość wstrzyknięcia soczewki przez małe nacięcie.

Pseudofakijna akomodacja może być wynikiem kilku mechanizmów. Bliskie ogniskowanie może być przede wszystkim spowodowane deformacją soczewki – wynikiem skurczu mięśnia rzęskowego i wsparcia tylnego ciała szklistego – natomiast dalekie ogniskowanie może być wynikiem polifokalności soczewki, ruchu przednio-tylnego i relaksacji kształtu. Konstrukcje soczewek akomodacyjnych, które biorą pod uwagę tę kombinację mechanizmów mogą poprawić ogólne wyniki wizualne pacjentów.

Soczewka WIOL-CF osiąga swoje wyniki dzięki unikalnej konstrukcji i materiałowi opracowanemu tak, aby przypominał właściwości naturalnej soczewki krystalicznej. Implantacja przywraca wiele cech młodej naturalnej soczewki krystalicznej w zakresie jej optyki, funkcji i pozycji w oku. Dostarcza ona siatkówce i mózgowi kompleksowych i zrozumiałych informacji wizualnych. Dlatego WIOL-CF reprezentuje wiodącą technologię w leczeniu zaćmy i starczowzroczności u pacjentów, którzy wymagają więcej niż dobrej ostrości widzenia w wybranych, wcześniej zdefiniowanych odległościach.

Ewa Mrukwa-Kominek MD, PhD, jest profesorem w Katedrze Okulistyki, Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach i p.o. Dyrektora Medycznego Uniwersyteckiego Centrum Okulistyki i Onkologii SUM, Katowice, Polska. Profesor Mrukwa-Kominek informuje, że otrzymuje honoraria za wykłady i podróże od firm Rayner Intraocular Lenses, Medicem i Alcon. Jest członkiem Rady Redakcyjnej CRST Europe i można się z nią skontaktować pod adresem e-mail: [email protected].

DOMINIQUE PIETRINI, MD

Prawidłowo akomodujące IOL są naszym największym wyzwaniem w zakresie korekcji prezbiopii po operacji zaćmy. Efekt akomodacyjny tych IOL zależy od wielu czynników, przede wszystkim od konstrukcji soczewki i układu optycznego.

Po pierwsze, badacze i producenci muszą wziąć pod uwagę zmienność rozmiaru torebki kapsulowej, która może wynosić od 9 do 12 mm, według Mana Therani, MD.1 Większość ostatnio zaprojektowanych akomodacyjnych IOL stara się naśladować naturalny kształt soczewki krystalicznej, a relacja pomiędzy IOL a równikiem torebki kapsulowej jest podstawą niezawodnego przenoszenia sił działających na torebkę w wyniku działania mięśnia rzęskowego. Warunek ten jest kluczowy dla wszystkich typów akomodacyjnych IOL, opartych na przemieszczeniu układu optycznego w celu uzyskania maksymalnego i optymalnie powtarzalnego efektu na ruch układu optycznego. IOL powinna mieć możliwość pozostawania w kontakcie z równikiem w torebkach wszystkich rozmiarów lub być dostosowana do indywidualnych potrzeb na podstawie przedoperacyjnej oceny wielkości torebki. Idealna objętość soczewki powinna być również uwzględniona w projekcie, szczególnie w przypadku technik ponownego wypełniania soczewki.

Większość akomodacyjnych IOL opartych na przemieszczeniu optycznym (soczewki jedno- i dwuoptyczne) jest naturalnie niestabilna. Projekt IOL powinien uwzględniać pooperacyjne zmiany warunków panujących w torebce soczewki, takie jak kurczenie się i zmienne zmiany odpowiedzi torebki w zależności od obecności resztkowych komórek nabłonka soczewki (LECs). Obecność LEC prowadzi do zwłóknienia przedniej torebki, co może wpływać na odpowiedź akomodacyjną z powodu zmian w elastyczności torebki. Metaplazja włóknista przedniej części LEC może poprawić fiksację soczewki, ale może również prowadzić do decentracji niestabilnej optyki. Z drugiej strony, dokładne oczyszczenie przednich LEC może prowadzić do niestabilności IOL i ścieńczenia torebki, co ostatnio zasugerował David J. Spalton, MD.2

Kontrola pooperacyjnej opakeracji i zwłóknienia torebki poprawi przewidywalność i powtarzalność efektu oraz otworzy pole dla technik ponownego wypełniania soczewek, w tym Phaco-Ersatz3 i SmartLens. Duża optyka i małe nacięcia są obowiązkowe, aby osiągnąć optymalne wyniki i dobrą jakość widzenia.

Komponent optyczny odgrywa również główną rolę w pseudoakomodacji. W przypadku jednooptycznych IOL, w tym Crystalens, 1CU (HumanOptics) i Tetraflex, przednie przesunięcie układu optycznego nigdy nie będzie wystarczające, aby zapewnić pełną akomodację; ten tryb zależy również od mocy soczewki, faworyzując wyższe moce soczewek. Optyka musi być ulepszona w celu uzyskania lepszego efektu, poprzez włączenie komponentu asferycznego lub możliwość zmiany mocy centralnej za pomocą działania mięśnia rzęskowego. W przypadku dwuoptycznych IOL efekt ten jest teoretycznie ważniejszy, a ewolucja konstrukcji, z lepszym przenoszeniem sił rzęskowych na przedni układ optyczny, powinna poprawić wydajność.

Ogółem, przywrócenie akomodacji jest dziedziną okulistyki, w której badania i dochodzenia przyniosą poprawę w naszym zrozumieniu procesu akomodacji, a te spowodują lepsze działanie akomodacyjnych IOL z nowymi projektami i koncepcjami.

Dominique Pietrini, MD, praktykuje w Clinique de la Vision, Paryż. Dr Pietrini oświadcza, że nie ma żadnych interesów finansowych związanych z wymienionymi produktami lub firmami. He may be reached at tel: +33 1 58 05 2000; e-mail: [email protected].

Tehrani M, Dick HB, Krummenauer F, et al. Capsule measuring ring to predict capsular bag diameter and follow its course after foldable intraocular lens implantation. J Cataract Refract Surg. 2003;29:2127-2134.
Spalton DJ, Russell SL, Evans-Gowing R, Eldred JA, Wormstone IM. Effect of total lens epithelial cell destruction on intraocular lens fixation in the human capsular bag. J Cataract Refract Surg. 2014;40(2):306.
Parel JM, Gelender H, Trefers WF, Norton EW. Phaco-Ersatz: operacja zaćmy zaprojektowana w celu zachowania akomodacji. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 1986;224(2):165-173.

DIMITRA M. PORTALIOU, MD

Popyt na trwałe i satysfakcjonujące rozwiązanie w leczeniu prezbiopii spowodował wzrost i rozwój wielu typów akomodacyjnych IOLs. Unikalne konstrukcje i właściwości akomodacyjnych IOL są ukierunkowane na przezwyciężenie spadku akomodacji i zaoferowanie pacjentom bezokularowego widzenia bliży po operacji zaćmy.

Istnieje kilka elementów niezbędnych do pomyślnego i funkcjonalnego zaprojektowania akomodacyjnej IOL. Po pierwsze, soczewka powinna być wykonana z wysoce biokompatybilnego materiału, który gwarantuje długotrwałą funkcję soczewki (tj. brak poblasków, niski wskaźnik PCO, brak zwapnień i osadów). Należy podkreślić, że PCO powinno być rozumiane nie tylko jako bariera uniemożliwiająca światłu dotarcie do siatkówki (co można rozwiązać za pomocą lasera Nd:YAG), ale w szerszej perspektywie jako marker zwłóknienia torebki, który może osłabić właściwości akomodacyjne każdej konstrukcji IOL opartej na zmianie kształtu lub ruchu przednio-tylnym.

Skuteczna akomodacyjna IOL powinna być wszczepiana standardową metodą implantacji i przez stosunkowo małe nacięcie (najlepiej mniejsze niż 2,5 mm); procedura powinna być nieskomplikowana i zapewniać wiarygodny, powtarzalny wynik. Dostępność korekcji torycznej jest również koniecznością, podobnie jak wysoka czułość na kontrast w warunkach oświetlenia zarówno fotopowego, jak i mezopowego, aby uniknąć kompromisów i problemów związanych z bezpieczeństwem obecnych technologii wieloogniskowych.

Chociaż atrakcyjne może być dążenie do uzyskania zakresu akomodacyjnego młodej naturalnej soczewki krystalicznej (5.00 do 10,00 D), ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że niższy cel (2,00 do 3,00 D, odpowiadający widzeniu 40-latków) może być bardziej osiągalny i umożliwiać prostą, niezawodną operację z dobrymi wynikami długoterminowymi, w porównaniu z niektórymi eksperymentalnymi koncepcjami aspirującymi do wyższego zakresu. Wreszcie, IOL powinna być związana z niskim poziomem olśnienia i innych niepożądanych zjawisk optycznych.

Jedną z obecnie dostępnych akomodacyjnych IOL, która wydaje się łączyć większość wyżej wymienionych cech, jest WIOL-CF, głównie ze względu na jej konstrukcję, która naśladuje właściwości soczewki krystalicznej; w naszym doświadczeniu zaobserwowano wysoki wskaźnik zadowolenia pacjenta i niezależności od okularów z tą soczewką.

Dimitra M. Portaliou, MD, praktykuje w University of Crete, School of Health Sciences, Institute of Vision and Optics, w Crete, Grecja. Dr Portaliou oświadcza, że nie ma żadnych interesów finansowych związanych z wymienionymi produktami lub firmami. Można się z nią skontaktować pod numerem tel.: +30 2810371800; fax: +30 2810394653; e-mail: [email protected].

MAGDA RAU, MD

Generalnie, obecne akomodacyjne konstrukcje IOL można podzielić na trzy kategorie: vaulting single-optic, vaulting dual-optic i optic-reshaping. Modele vaulting optic wykorzystują naturalne mechanizmy akomodacyjne oka do osiągnięcia zmiany mocy poprzez przedni i tylny ruch układu optycznego; modele optic-reshaping wykorzystują te same mechanizmy do zmiany kształtu układu optycznego.

Ograniczeniem modeli vaulting single-optic był ich ograniczony zakres mocy akomodacyjnej. Wszczepiłem około 300 takich IOL (1CU); efekt akomodacyjny tych soczewek wynosił od 0,50 do 1,00 D, chociaż IOL o wyższych mocach, 23,00 D i więcej, osiągały nieco większy efekt (1,50 D). W przypadku pacjentów, u których efekt akomodacyjny w pierwszym oku był niezadowalający, w celu poprawienia wyników ostrości wzroku do bliży, obliczałem lekko krótkowzroczny cel refrakcyjny (-0,50 do -1,00 D) dla drugiego, niedominującego oka.

Z tego, czego nauczyłem się w ciągu ostatnich 10 lat stosowania akomodacyjnych IOL, udany projekt powinien uwzględniać kilka kluczowych elementów, aby osiągnąć bezpieczne, przewidywalne i skuteczne wyniki. Po pierwsze, koncepcja akomodacji IOL musi być niezawodna i nie może być zależna od właściwości torebki kapsularnej lub rozciągania torebki kapsularnej i musi dawać co najmniej 2,00 do 3,00 D zmiennej ostrości.

Z biegiem czasu, w przypadku każdej IOL, zwłóknienie kapsularne wystąpi wokół haptyki soczewki. W przypadku konwencjonalnych IOL zwłóknienie to pomaga ustabilizować IOL w torebce kapsularnej; jednak w przypadku IOL akomodacyjnych zjawisko to może również minimalizować lub negować akomodacyjny efekt IOL. Dlatego, po drugie, efekt zwłóknienia torebki nie powinien wpływać na długoterminowy mechanizm akomodacji. Po trzecie, akomodacyjna IOL powinna osiągać swoją amplitudę akomodacyjną poprzez więcej niż jeden mechanizm. Na przykład Akkolens (Akkolens International) wykorzystuje inny mechanizm przesunięcia optyki, a soczewka umieszczana jest w bruździe. PCO występuje w wielu przypadkach w okresie 5 lat, w zależności od materiału soczewki i konstrukcji układu optycznego. Dlatego też, po czwarte, konstrukcja powinna zapewniać możliwość bezpiecznego i skutecznego wykonania kapsulotomii Nd:YAG bez utraty akomodacji.

Aczkolwiek większość akomodacyjnych IOL nie powoduje aberracji optycznych obserwowanych w przypadku IOL wieloogniskowych, akomodacyjne konstrukcje z małymi układami optycznymi mogą powodować takie problemy u pacjentów z dużymi rozmiarami źrenic. Wreszcie, zdolność do ukierunkowania refrakcji pooperacyjnej w sposób niezawodny i przewidywalny ma ogromne znaczenie.

Magda Rau, MD, jest kierownikiem Augenklinik Cham i Refractive Privatklinik-Dr.Rau w Cham, Niemcy, oraz Eye Centre Prag, Czechy. Dr Rau oświadcza, że nie ma żadnych interesów finansowych związanych z wymienionymi produktami lub firmami. Jest członkiem Rady Redakcyjnej CRST Europe i można się z nią skontaktować pod numerem tel.: +49 9971 861076; e-mail: [email protected].