Konsistenz von Stärkenprofilen multifokaler Kontaktlinsen

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Wäre es nicht schön, wenn eine multifokale Kontaktlinse genauso leicht anzupassen wäre wie eine sphärische Linse? Aufgrund einer Kombination aus komplizierten Designs und komplexen presbyopischen Symptomen ist die Anpassung multifokaler Kontaktlinsen im Allgemeinen zeitaufwendiger als bei anderen Linsentypen. Die Herausforderung bei der Anpassung multifokaler Kontaktlinsen ist teilweise auf die Inkonsistenzen zurückzuführen, die innerhalb der einzelnen Kontaktlinsendesigns bestehen können. Ist eine Addition von -3,00D Low Add die gleiche Addition wie +3.00D Low Add des gleichen Produkts? Ist das optische Design einer -3,00D Low Add das gleiche optische Design wie das einer +3.00D Low Add des gleichen Produkts? Nicht unbedingt.

Inkonsistenzen können unterschiedliche visuelle Ergebnisse für Patienten haben, darüber hinaus können sie dem ECP ein inkonsistentes Anpasserlebnis bescheren. Technisch hoch entwickelte Instrumente können dabei helfen, die Konsistenz multifokaler Kontaktlinsendesigns zu beurteilen, und ein Verständnis der Linsenoptik kann dem ECP dabei helfen, das geeignete multifokale Design für den jeweiligen Patienten auszuwählen.

Darstellung der Dioptrienstärken von der Mitte zum Rand der optischen Zone

Ein Hartmann-Shack-Wellenfrontsensor mit hoher Auflösung (Optocraft UHR SHSInspect) ist in der Lage, das optische Design einer multifokalen Linse zu charakterisieren, in dem er mehr als 6.000 Einzelmessungen in den zentralen 6mm einer Kontaktlinse durchführt. Aus den über 6.000 Einzelmessungen kann ein Profil erzeugt werden, wie sich die Stärke von der Mitte der Linse zur Peripherie des optischen Bereichs der Linse verändert. Dieses Stärkenprofil ermöglicht gute Rückschlüsse darauf, wie sich die Stärke einer multifokalen Linse über die optische Zone der Linse hinweg ändert, und liefert eine innovative und leistungsstarke Methode, ein Verständnis einiger der wichtigen Schlüsselfaktoren zu erlangen, mit denen eine erfolgreiche und effiziente Anpassung multifokaler Kontaktlinsen ermöglicht wird.

Abbildung 1 zeigt Stärkenprofile einer -3,00D-Kontaktlinse mit einer minimalen sphärischen Aberration und einer -3,00D-Kontaktlinse mit einer erhöhten sphärischen Aberration. Die Daten werden als Plot der lokalen Stärke als Funktion des radialen Abstands dargestellt. Die Mitte der Linse ist auf der linken Seite der Grafik dargestellt, die Peripherie der optischen Zone auf der rechten Seite. Die -3,00D-Kontaktlinse mit minimaler sphärischer Aberration hat ein Stärkenprofil, das über die gesamte optische Zone hinweg relativ gleichförmig bleibt, während die -3,00D-Kontaktlinse mit einer erhöhten sphärischen Aberration sich über die optische Zone hinweg verändert und zur Peripherie hin negativer wird. Wie in der Abbildung gezeigt, verändert sich die Form eines Stärkenprofils mit steigender sphärischer Aberration. Stärkenprofile helfen dabei, sphärische Designs von asphärischen zu unterscheiden, und liefern einen Vergleich der unterschiedlich starken Asphärizitäten verschiedener Linsen.

Stärkenprofile einer -3,00 Dioptrien Kontaktlinse
Abbildung 1: Stärkenprofile von -3,00D-Kontaktlinsen mit minimaler sphärischer Aberration und erhöhter sphärischer Aberration.

Das Stärkenprofil einer multifokalen Kontaktlinse ermöglicht auch Rückschlüsse auf die Add-Stärke und liefert Informationen über jede Art von Veränderung des Profils über die verschiedenen Bereiche der optischen Zone sowie die Stellen innerhalb des Profils, an denen die auf dem Etikett vermerkte Stärke vorliegt. Diese Informationen können dann über die verschiedenen Sphärenstärken hinweg analysiert werden, die zur Verfügung stehen, um festzustellen, ob Konsistenz für den gesamten Stärkebereich vorliegt. In dieser Studie wurden die Stärkenprofile über den gesamten Stärkebereich und für alle verfügbaren Add-Stärken für folgende Linsen gemessen: Biofinity multifocal, Air Optix Aqua Multifocal, PureVision® Multi-Focal and PureVision® 2 for Presbyopia. Jede Linse wurde in eine mit Phosphat-gepufferter Kochsalzlösung gefüllte Küvette gegeben und über einer 6,0 mm großen Öffnung gemessen. Der Durchschnitt von drei Linsen für jede sphärische Stärke und Add-Stärke wurde ermittelt und ein Best-Fit-Algorithmus mit Hilfe gängiger MATLAB-Software angewendet.

Um die verschiedenen Linsendesigns zu vergleichen, wurden alle Linsen im Hinblick auf die Abweichung im Vergleich zu der Stärke laut Etikett überprüft. Referenzlinien (rote, gepunktete horizontale Linien in Abbildung 2) wurden für jede Stärke laut Etikett über den gesamten Stärkebereich hin eingezeichnet. Die Abweichungen wurden an drei Stellen gemessen: 0,5 mm radial (1,0 mm Durchmesser) von der Linsenmitte, die Stelle, an der sich das Stärkenprofil und die Stärke laut Etikett überschneiden, und 3,0 mm radial (6.,0 mm Durchmesser) von der Linsenmitte. Die Abweichung wurde für jede Linsenstärke über den gesamten Stärkebereich hinweg ermittelt.

Die Analyse erfolgte wie folgt: Die vertikalen Pfeile bei 0,5 mm werden von der auf dem Etikett angegebenen Stärke (rote gepunktete Linie) zu den Stärkenprofilen der jeweiligen SKUs gezogen, um die Trennung zwischen Stärke laut Etikett und Stärkenprofil der Linse zu zeigen. Die Abweichung über den Stärkebereich hinweg konnte dann durch Beobachtung der unterschiedlichen Pfeillängen charakterisiert werden. Eine ähnliche Methode wurde verwendet, um die Linsendesigns bei 3,0 mm radial zu vergleichen. Für ein Design, das über den gesamten Stärkebereich hinweg konsistent ist, hätten die Pfeile für alle SKUs bei 0,5 mm radial die gleiche Länge, und auch Pfeile bei 3,0 mm wären für alle SKUs gleich lang.

Um die Abweichung dahingehend zu beurteilen, wo das Stärkenprofil sich mit der Stärke laut Etikett überschneidet, wurde für jede Linse ein vertikaler Pfeil am Schnittpunkt der Stärkenprofils und der roten gepunkteten Linie platziert, die die Stärke laut Etikett angibt. Die radiale Entfernung des Pfeils wurde für jede Stärke notiert, und der grau schattierte Bereich auf dem Plot stellt den Bereich radialer Abstände dar, an denen die Stärkenprofile sich mit der Stärke laut Etikett überschneiden. Der grau schattierte Bereich zeigt, wie hoch die Abweichung für ein bestimmtes multifokales Design ist. In einigen Fällen, in denen die Stärkenprofile die Stärke laut Etikett niemals kreuzen, wurde ein roter Kreis gezogen, um anzuzeigen, welche Stärkenprofile ihre Stärke laut Etikett niemals kreuzen. Bei einem Design, das über den gesamten Stärkebereich hin konsistent ist, würden die Stärkenprofile die Stärke laut Etikett an einer ähnlichen Stelle kreuzen, und der grau schattierte Bereich wäre klein.

Ergebnisse

– Biofinity multifocal

0,5 mm und 3,0 mm

In dieser Studie ergab eine Analyse der Biofinity multifocal-Linsen erhebliche Abweichungen innerhalb des getesteten Designs. Bei 0,5 mm radial veränderte sich die Höhe des Pfeils über den Stärkebereich hinweg, die Länge verringerte sich allmählich von hohen Minus- zu Plus-Stärken. Während die Gesamtveränderung der Stärke (Länge des Pfeils) bei etwa +2,00D für die -8,00D-Linse liegt, beträgt die Gesamtveränderung der Stärke für die +6,00D-Linse etwa +1,00D. Ein Vergleich dieser beiden Stärken ergibt einen Unterschied von +1,00D über den gesamten Stärkebereich hinweg. Auch bei 3,0 mm radial ist das Stärkenprofil etwa 0,50D negativer als die Stärke laut Etikett für die -8,00D-Linse, während das Stärkenprofil für die +6,00D-Linsen sogar etwas positiver als die Stärke laut Etikett ist. Die Inkonsistenzen bei 0,5 mm und 3,0 mm radial für die -8,00D. und +6,00D-Stärkenprofile weisen auf starke Abweichungen innerhalb des Designs der Biofinity multifocal hin.

Stärkenprofil Biofinity
Abbildung 2: Beispiele für Biofinity multifocal +1,50 N-Linsensprofile in den Stärken +6,00D, +3,00D, +1,00D, -1,00D, -3,00D, -6,00D und -8,00D.

Schnittpunkt zur Stärke laut Etikett

Basierend auf Abbildung 2 ist die Stelle, an der die Biofinity multifocal +1.50 N-Linse (in der Nähe der Mitte) sich mit der Stärke laut Etikett überschneidet, von hoher Variabilität über den gesamten Stärkebereich hinweg gekennzeichnet. Bei den +6,00D und +3,00D-Linsen kreuzen sich die Stärkenprofile sogar zweimal mit der Stärke laut Etikett, und bei den +1,00D und -1,00D-Linsen überkreuzen sich die Stärkenprofile überhaupt nicht mit der Stärke laut Etikett. Lässt man die +1,00D und -1,00D-Linsen, deren Stärkenprofile sich überhaupt nicht mit der Stärke laut Etikett überkreuzen, gibt es immer noch eine Abweichung von über 1,0 mm in radial Entfernung (2,0 mm Durchmesser), bei der verbleibenden Stärkenprofile sich über den Stärkebereich hinweg mit der Stärke laut Etikett überschneiden.

– Air Optix Aqua (AOA) Multifocal

0,5 mm und 3,0 mm

AOA Multifocal wiesen eine gewisse Variabilität auf. Abbildung 3 zeigt die AOA Multifocal High Add-Stärkenprofile über den gesamten Stärkebereich. Die AOA Multifocal High Add-Linsen sind bei 0,5 mm radialer Entfernung von der Linsenmitte relativ konsistent, da die Länge der Pfeile über den Stärkebereich hinweg relativ konsistent ist. Bei 3,0 mm radialer Entfernung ist die Variabilität über den Stärkebereich hinweg geringer, und die Stärkenprofile sind insgesamt über den Stärkebereich hinweg relativ konsistent.

Stärkenprofil Air Optix Aqua
Abbildung 3: Beispiele für AOA multifocal High Add-Stärkenprofile in den Stärken +6,00D, +3,00D, +1,00D, -1,00D, -3,00D, -6,00D und -9,00D.

Schnittpunkt zur Stärke laut Etikett

Die Stelle, an der die Stärkenprofile der AOA Multifocal sich mit der Stärke laut Etikett überschneiden, weist über den gesamten Stärkebereich eine gewisse Variabilität auf. In Abbildung 3 zeigen die roten Pfeile im zentralen Teil des Plots, wo das Stärkenprofil sich mit der Stärke laut Etikett überschneidet. Die Trennung der roten Pfeile wird durch die grau schattierte Box angezeigt, die eine Breite von etwa 0,75 mm hat. Die grau schattierte Box gibt die Gesamtabweichung, wo diese AOA High Add Multifocal-Stärkenprofile sich mit der Stärke laut Etikett überschneiden, mit etwa 0,75 mm radialer Entfernung von +6,00D zur -9,00D-Linse an, was einer diametrischen Abweichung von 1,50 mm entspricht.

– PureVision® Multi-Focal (PVMF)

0,5 mm und 3,0 mm

Die Stärkenprofile der PureVision® Multi-Focal High Add sind in Abbildung 4 dargestellt. Bei 0,5 mm radial sind die PVMF High Add-Linsen über den Stärkebereich hinweg relativ konsistent. Bei 3,0 mm gibt es eine größere Variabilität. Hier ist das Stärkenprofil wie auch bei der Biofinity multifocal in einigen Fällen stärker minus, in anderen stärker plus, was auf eine höhere Variabilität über den Stärkebereich hinweg hinweist.

Stärkenprofil PureVision Multifocal
Abbildung 4: PureVision® Multi-Focal High Add-Linsen in den Stärken +6,00D, +3,00D, +1,00D, -1,00D, -3,00D, -6,00D und -9,00D.

Schnittpunkt zur Stärke laut Etikett

Auch die PureVision® Multi-Focal High Add-Stärkenprofile wiesen eine gewisse Variabilität dahingehend auf, wo sich die Stärkenprofile mit der Stärke laut Etikett überschneiden, z.B. bei den Designs der +6,00D und +3,00D-Linsen, bei denen die Stärkenprofile die Stärke laut Etikett niemals kreuzen. Die Variabilität bei den anderen Stärken beträgt weniger als 1 mm radial.

– PureVision®2 for Presbyopia

Die in den vergangenen Abschnitten erläuterten Ergebnisse charakterisieren die Inkonsistenzen, die bei den derzeit auf dem Markt befindlichen Multifocal-Produkten vorhanden sind, und verdeutlichen die Möglichkeit und die Notwendigkeit, ein neuartiges multifokales Design zu entwickeln, das über den gesamten Stärkebereich hinweg konsistent ist. PureVision®2 for Presbyopia wurde entwickelt, um sich speziell diesem Anspruch zu stellen.

0,5 mm und 3,0 mm

Wie in Abbildung 5 dargestellt, ergab die Studie, dass das High Add-Design der PureVision®2 for Presbyopia bei 0,5 mm und 3,0 mm über den gesamten Stärkebereich hinweg konsistenter ist als bei allen anderen derzeit auf dem Markt befindlichen Produkten [1], wobei die Unterschiede an den genannten Stellen über den gesamten Stärkebereich hinweg extrem gering sind.

Stärkenprofil PureVision 2 for Presbyopia
Abbildung 5: PureVision®2 for Presbyopia High Add-Linsen in den Stärken +6,00D, +3,00D, +1,00D, -1,00D, -3,00D, -6,00D und -10,00D.

Schnittpunkt zur Stärke laut Etikett

Auch die Stelle, an der sich das Stärkenprofil der PureVision®2 for Presbyopia mit der Stärke laut Etikett überschneidet, erwies sich über den gesamten Stärkebereich hinweg als sehr konsistent, mit einer Abweichung von nur 0,1 mm von der +6.00D-Linse zur -10-00D-Linse (angezeigt durch den grauen schattierten Bereich.

Schlussfolgerung

Ein Hartmann-Shack-Wellenfrontsensor mit hoher Auflösung ist in der Lage, mehr als 6.000 Einzelmessungen in den zentralen 6,0mm einer Kontaktlinse durchzuführen und ermöglicht so die bessere Charakterisierung optischer Designs. Mit Hilfe dieser Technik können Abbildungen erzeugt werden, die illustrieren, wie sich die Stärke von der Mitte der Linse zur Peripherie des optischen Bereichs der Linse verändert und Aufschlüsse über die Konsistenz multifokaler Kontaktlinsendesigns ermöglichen. Konsistente Stärkenprofile über den gesamten Stärkebereich hinweg sorgen dafür, dass der ECP ein vorhersagbareres Anpasserlebnis erwarten kann – ungeachtet, welche Stärke auf dem Auge angepasst wird. Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeit zeigen, dass es Möglichkeiten gibt, multifokale Linsendesigns zu entwickeln, die eine höhere Konsistenz aufweisen. PureVision®2 for Presbyopia wurde entwickelt, um die Anpassung multifokaler Kontaktlinsen sowohl für Kliniker als auch für Patienten zu einem schnelleren, einfacheren und zufriedenstellenderen Erlebnis zu machen. Zu diesem Zweck wurden das Stärkenprofil, die Stärke laut Etikett und die Add-Stärke über die gesamte Bandbreite der verfügbaren Parameter hinweg verbessert.

Zu den Autoren dieses Artikels

  • Kristen Hovinga, M.S. begann Ihre Arbeit bei Bausch + Lomb im Jahr 2008 als Kontaktlinsen-Design-Ingenieurin. Ihre primären Interessen lagen bereuts damals in speziellen Weichlinsendesigns. Sie wurde mit dem Bachelor of Science Degree in Mechanical Engineering von der Michigan State University im Jahr 2005 ausgezeichnet. In den Jahren 2007 und 2008 erhielt sie Master of Science Degrees in Biomedical und Mechanical Engineering von der University of Rochester.
  • Alexis K. S. Vogt, PhD ist eine Optik-Physikerin bei Bausch + Lomb Rochester, New York. Sie promovierte zum Doktor of Philosophy in Optics am Institut für Optik an der Universität von Rochester. Dr. Vogt ist Mitglied bei der Optical Society of America und der American Academy of Optometry.

Hinweise

Vergleich zu Biofinity Multifocal +1.50 N, Air Optix Aqua Multifocal High Add und PureVision Multi-Focal High Add