🗊Презентация Формулы расчёта оптической силы интраокулярных линз

Формулы расчёта оптической силы интраокулярных линз

Актуальность Актуальность В настоящее время существует множество подходов, применяемых для расчета оптической силы интраокулярных линз. Это связано с тем, что в ряде случаев имеет место недостижение желаемой послеоперационной рефракции (при применении той или иной формулы расчета) с необходимостью дальнейшей ее коррекции. Цель Понимание, и свободное ориентирование во всевозрастающем и усложняющемся количестве формул расчета ИОЛ, с целью адаптации технических возможностей под данный клинический материал.

Материал Принято различать три поколения формул для расчета силы интраокулярных линз – теоретические (оптические, точные), построенные на регрессионном анализе и смешанные. Существует так же классификация Holladay, согласно которой, формулы делятся на генерации: первая генерация (first generation) - точные оптические и линейные регрессионные (Федоров-Ивашина-Колинко, Binkhorst, Colebrander и др.); вторая генерация (second-generation) оптические формулы с уточняющими параметрами (Binkhorst-II, Hoffer и др.) и нелинейные регрессионные формулы (SRK II, Donzis-Kastl-Gordon и др.); третья генерация (third-generation) - расчет ИОЛ с вычислением персонифицированного фактора для конкретного типа линзы (Holladay, SRK/T и др.).

Теоретические выводились из условия фокусировки параксиальных лучей на сетчатке в соответствии с законами геометрической оптики. Первую такую формулу предложили С. Н. Федоров, А. И. Колинко и А. И. Колинко в 1967: Теоретические выводились из условия фокусировки параксиальных лучей на сетчатке в соответствии с законами геометрической оптики. Первую такую формулу предложили С. Н. Федоров, А. И. Колинко и А. И. Колинко в 1967: В последствии, на ее основе были разработаны такие известные формулы как Binkhorst, Binkhorst in situ, Holladay II, Colenbrander, Hoffer-Colenbrander, Thijssen. Одна из самых популярных оптических формул – Binkhorst: в нее введена новая переменная d, позволяющая охватить более широкий диапазон глаз, и, как считает автор, точнее прогнозировать послеоперационную рефракцию. Формула Holladay II (1998) является наиболее точной в настоящее время, она легко оптимизируется и хорошо работает в широком диапазоне аксиальной длины. Основным ограничением является то, что она требует ввода семи переменных, для получения которых требуется дорогостоящее диагностическое оборудование. Ее неформально относят к четвертому поколению формул расчета ОС ИОЛ.

Регрессионные формулы рассчитываются на основе математического определения регрессии: Регрессионные формулы рассчитываются на основе математического определения регрессии: где в качестве независимых переменных (предикторов) выступают и т.д. А коэффициентами регрессии (зависимые или критериальные переменные) - , , , … Они создавались на основе клинического материала имплантаций, и по дооперационным данным и послеоперационным результатам (наблюдаемый клинический материал) ретроспективно подгонялась математическая зависимость рефракции ИОЛ от этих данных, что и является задачей регрессионного анализа. Зависимость вычислялась по методу наименьших квадратов. Регрессионные формулы отличаются между собой тем, что основываются на данных различных нозологических групп. Основная сложность данного подхода – расчет предполагаемого послеоперационного положения ИОЛ на основе дооперационных данных. Различие в формулах заключается в основном в выборе эмпирической зависимости ELP от L, K, иногда ACD (глубины передней камеры факичного глаза).

Результатом данного метода явились формулы SRK I, SRK II, Gills, АХТ, Thompson-Maumenee-Baker, Donzis-Kastl-Gordon, Sanders, Retzlaff (1990), Kraff (константа-А), Binkhorst II. Результатом данного метода явились формулы SRK I, SRK II, Gills, АХТ, Thompson-Maumenee-Baker, Donzis-Kastl-Gordon, Sanders, Retzlaff (1990), Kraff (константа-А), Binkhorst II. Авторы SRK предложили снабжать каждую выпускаемую ИОЛ константой-А, характеризующей положение линзы в глазу. Для определенных типов линз константа А была определена по клиническим данным. Формула SRK I (1981) имеет следующий вид: Где B и C имеют фиксированные значения и равны соответственно 2.5 и 0.9, после чего формула выглядит так: В свою очередь A-константа также может быть рассчитана:

Позднее, в формуле SRK II (1989) константа А модифицируется в зависимости от длины глаза для более коротких и длинных глаз: Позднее, в формуле SRK II (1989) константа А модифицируется в зависимости от длины глаза для более коротких и длинных глаз: Формула Binkhorst II так же как и SRK I с SRK II на данный момент представляют больше исторический интерес, однако SRK II используется и по сей день во многих клиниках, несмотря на ее очевидные ограничения. Во второй версии Binkhorst, кроме глубины передней камеры появляется такие переменные, как ожидаемая послеоперационная рефракция и вертексное расст-е:

Новым этапом в расчете оптической силы ИОЛ стали смешанные формулы - Hoffer Q, Holladay I, SRK/T, Haigis, построенные на базе теоретических с расчетом некоторых коэффициентов по эмпирическим данным. Новым этапом в расчете оптической силы ИОЛ стали смешанные формулы - Hoffer Q, Holladay I, SRK/T, Haigis, построенные на базе теоретических с расчетом некоторых коэффициентов по эмпирическим данным. Самыми популярными из них являются первые три. Для их применения необходимо знание об индивидуальных значениях кератометрии, длины глаза и значении константы. Константы основаны на различных факторах, влияющих на послеоперационную рефракцию. Так, для SRK/T (1990) используют А-константу), Holladay - S-factor (SF (surgery factor) – расстояние от плоскости радужки до оптической (главной) плоскости ИОЛ, которое вычисляется по статистическим данным с известными результатами имплантаций.) Поскольку SF определяется по клиническим данным и рекомендуется для дальнейшего применения в качестве атрибута данного типа ИОЛ как и константа-А, то формально любую из этих величин можно вычислить, зная другую по эмпирической формуле : А Binkhorst и Hoffer Q (1993) - послеоперационную ACD (persACD (персонифицированное значение) – положение конкретного типа ИОЛ относительно вершины роговицы (ввел Hoffer K.J. в 1993 г.). Эта величина является атрибутом конкретного типа ИОЛ и ее можно вычислить, зная SF, по эмпирической формуле: Следует знать, что изменение глубины передней камеры в 1 мм вызывает изменение преломления в 1.5 D, по этому эта константа должна быть персонализирована – рассчитывается обратным методом)

Наиболее часто используемые А-константы: Наиболее часто используемые А-константы: Переднекамерные линзы 115.0 – 115.3 Заднекамерные в борозде 115.9 – 117.2 Заднекамерные в сумке 117.5 – 118.8 Неудовлетворенность точностью прогнозирования отражена в рекомендации K.J. Hoffer: для длины глаза менее 22,0 мм больший приоритет имеет методика Hoffer Q; при длине глаза в интервале 22,0-24,5 мм рекомендуется среднее из трех формул (Hoffer Q, Holladay 1, SRK/T); при длине глаза 24,5-26,0 мм – методика Holladay I; при длине глаза более 26,0 мм – формула SRK/T.

Развернутая смешанная формула на примере Haigis (1991) в которой была добавлена переменная z, позволяющая расширить возможности прогнозирования: Развернутая смешанная формула на примере Haigis (1991) в которой была добавлена переменная z, позволяющая расширить возможности прогнозирования: где ,а В свою очередь из d получена регрессия на основе предоперационных данных: где a1 и a2 имеют фиксированные значения соответственно 0.4 и 0.1; MW(VKpr) и MW(ALpr) – 3.37 и 23.39, а a0 полностью зависит от , задаваемой производителем.

SRK/T SRK/T

Для проведения расчетов в физиологической оптике существуют понятия схематического и редуцированного глаза. Схематический глаз представляет собой описание среднего глаза как оптического прибора в виде преломляющих поверхностей (схематические глаза Гельмгольца, Гульштранда, Ананина, Гульштранда-Легранда). Редуцированный глаз - упрощенную модель схематического глаза с одной преломляющей поверхностью, разделяющей две среды (редуцированные глаза Листинга, Дондерса, Гульштранда, Вербицкого). Кроме них еще существуют математические модели оптики глаза Indiana, Koijman, Arizona, VOL-3D. Исследованию анатомо-оптических параметров глаз пациентов посвящены работы целого ряда отечественных и зарубежных авторов. В московском ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза», на 2010 г., имеется несколько десятков миллионов результатов отдельных исследований, что дает основу для пополнения множества существующих моделей схематическим глазом МНТК - глазом MICOF (в соответствии с символом МНТК) со значительно более весомым статистическим обоснованием и конструктивной направленностью, учитывающей весь спектр глазной патологии. Однако, у него есть один существенный недостаток – он не отражает истинных изменений оптической системы в связи с изменением отдельных параметров глаза или их сочетаний в пределах физиологической нормы. Для проведения расчетов в физиологической оптике существуют понятия схематического и редуцированного глаза. Схематический глаз представляет собой описание среднего глаза как оптического прибора в виде преломляющих поверхностей (схематические глаза Гельмгольца, Гульштранда, Ананина, Гульштранда-Легранда). Редуцированный глаз - упрощенную модель схематического глаза с одной преломляющей поверхностью, разделяющей две среды (редуцированные глаза Листинга, Дондерса, Гульштранда, Вербицкого). Кроме них еще существуют математические модели оптики глаза Indiana, Koijman, Arizona, VOL-3D. Исследованию анатомо-оптических параметров глаз пациентов посвящены работы целого ряда отечественных и зарубежных авторов. В московском ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза», на 2010 г., имеется несколько десятков миллионов результатов отдельных исследований, что дает основу для пополнения множества существующих моделей схематическим глазом МНТК - глазом MICOF (в соответствии с символом МНТК) со значительно более весомым статистическим обоснованием и конструктивной направленностью, учитывающей весь спектр глазной патологии. Однако, у него есть один существенный недостаток – он не отражает истинных изменений оптической системы в связи с изменением отдельных параметров глаза или их сочетаний в пределах физиологической нормы.

Для выполнения расчета оптической силы ИОЛ в каждом индивидуальном случае необходимо гипотетически построить схематический артифакичный глаз. В отличие от описанного выше глаза, при его описании доступна точная информация об оптической силе имплантированного хрусталика, его физических параметрах и константе-А, но в сопоставимом количестве случаев остается неопределенным прямым измерением расстояние от вершины роговицы до передней поверхности искусственного хрусталика. Выполнено построение параметризованного схематического стандартного артифакичного глаза MIKOF/ART: Для выполнения расчета оптической силы ИОЛ в каждом индивидуальном случае необходимо гипотетически построить схематический артифакичный глаз. В отличие от описанного выше глаза, при его описании доступна точная информация об оптической силе имплантированного хрусталика, его физических параметрах и константе-А, но в сопоставимом количестве случаев остается неопределенным прямым измерением расстояние от вершины роговицы до передней поверхности искусственного хрусталика. Выполнено построение параметризованного схематического стандартного артифакичного глаза MIKOF/ART:

Оптическая система MIKOF/ART: Оптическая система MIKOF/ART: Рефракция очковой линзы; 4 преломляющие поверхности (передняя и задняя поверхности роговицы и ИОЛ); Вертексное расстояние (от главной точки очковой линзы до передней поверхности роговицы, принимаемое обычно за 12 мм); Толщина роговицы; Положение ИОЛ относительно роговицы; Длина глаза; Показатели преломления сред.

На модели схематического глаза MICOF/ART разработана формула расчета оптической силы ИОЛ - MICOF/ALF, основанная на принципе соответствия положения главной плоскости имплантируемой ИОЛ положению плоскости тонкой ИОЛ, смещенной на отклонение плоскости ИОЛ от плоскости гаптических элементов и места фиксации, учитывающая толщину рассчитываемой ИОЛ. Имеет следующий вид: На модели схематического глаза MICOF/ART разработана формула расчета оптической силы ИОЛ - MICOF/ALF, основанная на принципе соответствия положения главной плоскости имплантируемой ИОЛ положению плоскости тонкой ИОЛ, смещенной на отклонение плоскости ИОЛ от плоскости гаптических элементов и места фиксации, учитывающая толщину рассчитываемой ИОЛ. Имеет следующий вид:

Чуть ранее, в Екатеринбургском филиале ФГУ «МНТК «Микрохирургия глаза» была разработана еще одна формула расчета, основанная на разложении оптической формулы: Чуть ранее, в Екатеринбургском филиале ФГУ «МНТК «Микрохирургия глаза» была разработана еще одна формула расчета, основанная на разложении оптической формулы: Анализ показывает, что данное уравнение дает большую (в среднем) точность расчета Diol по сравнению с методиками Binkhorst, Holladay, Haigis, SRK/T. Показано также, что это уравнение работает во всем диапазоне изменения оптической длины глаза (проверено путем построения уравнений регрессии для различных диапазонов L).

Ошибки послеоперационной рефракции, связанные с неточностью измерения биометрических параметров глаза. Ошибки послеоперационной рефракции, связанные с неточностью измерения биометрических параметров глаза. Кроме ошибок послеоперационной рефракции, связанных с недостоверностью имеющихся на данный момент формул расчета ИОЛ, и интраоперационного механического воздействия на роговицу, имеет место человеческий фактор на начальном этапе - измерение биометрических показателей. Hillman J.S. (1982) после 10 лет наблюдений определил влияние ошибок аксиальной длины, кератометрии, глубины передней камеры на финальную рефракцию: аксиальная длина 0,1 мм = 0,25 дптр; кератометрия 0,1 мм = 0,5 дптр; глубина передней камеры 0,1 мм = 0,25 дптр. Допустимой является рефракционная ошибка результатов интраокулярной коррекции афакии в 1 диоптрию.

Warren E. Hill предложил несколько принципов проверки точности расчета для предотвращения грубых ошибок. Warren E. Hill предложил несколько принципов проверки точности расчета для предотвращения грубых ошибок. Во-первых, желательно производить измерения на оба глаза, что послужит основой для сравнения, и если разница в оптической силе ИОЛ составляет 1.00D, или есть какие-нибудь вопросы по поводу точности аксиальной длины или кератометрии, то стоит провести повторное измерение. Во-вторых, если рассчитываемая сила ИОЛ не соответствует ожидаемой, например 28.00D для близорукого, то так же измерения следует повторить.