Monte Carlo simulation of biometric effect sizes and their influence on the translational ratio of corneal astigmatism in the cylinders of toric intraocular lenses

Abstract

Hintergrund und ZielsetzungTorische Kapselsacklinsen bieten heutzutage eine zuverlässige Option der permanenten Korrektur eines Hornhautastigmatismus. Zur Ermittlung der für den gewünschten Ausgleich erforderlichen Linsenstärke kann der Operateur entweder auf die in seinem Biometriegerät implementierten Berechnungsmodi oder auf den vom Linsenhersteller angebotenen Kalkulationsservice zurückgreifen. In vielen Fällen wird dabei allerdings keine klassische Linsenberechnung aus biometrischen Daten durchgeführt, sondern nur mit einer vereinfachten Abschätzung gearbeitet, die den Hornhautastigmatismus in den Torus der tIOL übersetzt. Dieses dann zumeist als durchschnittlicher Standardwert genutzte Übersetzungsverhältnis kann jedoch eine erhebliche Schwankungsbreite aufweisen, sodass im ungünstigsten Fall eine Unterkorrektur des refraktiven Zylinders um bis zu 12,5 % oder eine Überkorrektur um bis zu 17 % resultieren kann. Ziel dieser Studie war es aufzuzeigen, welche biometrischen Einflussgrößen das Verhältnis zwischen dem zu korrigierenden Hornhautastigmatismus und dem für dessen Vollkorrektur notwendigen Torus einer Kapselsacklinse bestimmen.MethodenAus der WEB-Plattform IOLCon wurden 16.744 Datensätze extrahiert, und anhand der präoperativen biometrischen Größen und dem postoperativen sphärischen Äquivalent wurde zunächst die axiale Position der Kapselsacklinse formelunabhängig abgeleitet. Anschließend wurde, basierend auf der Propagation sphärozylindrischer Vergenzen, der entsprechende Brechwert einer emmetropisierenden Kapselsacklinse ermittelt. Das Übersetzungsverhältnis als Quotient aus dem Torus der Linse und dem Hornhautastigmatismus wurde mit einer Monte-Carlo-Simulation auf seine potenziellen Einflussgrößen hin untersucht.ErgebnisseDie Monte-Carlo-Simulation zeigt, dass nicht von einem konstanten Übersetzungsverhältnis ausgegangen werden kann. Für die hier zugrunde gelegten klinischen Fälle ergibt sich ein mittleres Übersetzungsverhältnis von 1,3938 ± 0,0595 (Median 1,3921) mit einer Spannweite von 1,2131 bis 1,5974. Den größten Einfluss hat hierbei die axiale Position der Kapselsacklinse – je weiter posterior sich diese befindet, desto höher ist das Übersetzungsverhältnis. Aufgrund der Korrelation der axialen Linsenposition mit der Augenlänge kann die Augenlänge als indirekte Einflussgröße gewertet werden. Der Äquivalentbrechwert sowie der Astigmatismus der Hornhaut besitzen keinen nennenswerten Effekt auf das Übersetzungsverhältnis.DiskussionIn einer ganzen Reihe von Berechnungsmodulen wird die Kalkulation des Torus der Kapselsacklinse dahingehend vereinfacht, dass dieser mittels eines einfachen konstanten Umrechnungsfaktors aus dem gemessenen Hornhautastigmatismus abgeleitet wird. Die vorliegende Studie zeigt jedoch, dass diese Vereinfachung zu deutlich fehlerhaften Ergebnissen führen kann. Dementsprechend wird eine individuelle Berechnung des Torus der IOL aus gemessenen biometrischen Größen (z. B. mittels Vergenzpropagation, Matrizen oder mittels Full-aperture-Raytracing) empfohlen.