CC BY
65
Малюгин Б.Э.1, Терещенко А.В.2, Белый Ю.А.2, Демьянченко С.К.2
1ФГУ «МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н. Федорова Росмедтехнологии»;
2Калужский филиал ФГУ «МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н. Федорова
Росмедтехнологии»
E-mail: nauka@mntk.kaluga.ru
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПОКАЗАТЕЛИ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ИНТРАОКУЛЯРНЫХ ЛИНЗ
Провели сравнительную оценку качества обработки оптической поверхности асферических и сферических интраокулярных линз (ИОЛ) различных производителей, измерили показатели разрешающей способности ИОЛ и определили влияние асферичности и качества обработки оптической поверхности на показатели разрешающей способности ИОЛ. Выявили, что показатели разрешающей способности ИОЛ находятся в зависимости от качества обработки оптической поверхности и от аберрационных свойств ИОЛ. При этом, чем ниже шероховатость оптической поверхности и количество индуцируемых ИОЛ сферических аберраций, тем выше разрешающая способность линзы.
Ключевые слова: факторы, сферический, асферический, ИОЛ.
Актуальность. Имплантация интраокулярных линз (ИОЛ) в афакичный глаз стала надежной процедурой, позволяющей возвращать пациентам утраченное зрение и обеспечивать его высокий функциональный уровень [1-3]. Технические характеристики имплантируемых ИОЛ являются одним из основных критериев, определяющих оптические свойства системы «глаз-ИОЛ».
Различия показателей разрешающей способности различных моделей ИОЛ, изготовленных из аналогичных материалов, могут быть обусловлены особенностями их конструкции, при этом немаловажную роль играет качество обработки преломляющих поверхностей в процессе промышленного производства[4, 7-9, 12, 13].
По мнению большинства авторов, преимущество асферических линз бесспорно, так же как и негативное влияние сферической аберрации на качество изображения и основные характеристики, определяющие качество оптической системы [1-13]. Однако эти закономерности правомерны для оптических систем, изготовленных с высочайшей точностью, из кристаллических материалов с высокой прозрачностью и прецизионным качеством обработки оптических поверхностей. Поэтому исследование уровня технической реализации данной задачи при производстве асферических ИОЛ, изготовленных из эластичных биополимеров, а так же сравнительная оценка их оптических характеристик с характеристиками стандартных ИОЛ и получение достоверных показателей, определяющих практическое превосходство линз с асферической оптикой, представляет особый интерес.
Цель - провести сравнительную оценку качества обработки оптической поверхности асферических и сферических ИОЛ (изготовленных из гидрофильного и гидрофобного акрила) различных производителей, измерить показатели разрешающей способности этих интраокулярных линз и определить влияние асферичности и качества обработки оптической поверхности на показатели разрешающей способности ИОЛ.
Материалы и методы. Исследование разрешающей способности ИОЛ проводилось на оптической скамье ОСК-3, которая предназначена для исследования качества изображения оптических систем и измерения их оптических характеристик. Для проведения измерений разрешающей способности испытуемых линз на станинах были установлены: длиннофокусный коллиматор с мирой в фокусе объектива коллиматора, осветитель с конденсором, лампой накаливания, суппорт с универсальной оправой, в которую вставляется испытуемая линза, микроскоп. Разрешающую способность ИОЛ определяли по наименьшим штрихам миры (рис. 1, цветная вкладка), видимым отчетливо через испытуемую линзу.
Расчет разрешающей способности линзы производили по формуле: а=Кх120/Д, где: а - наименьший угол, под которым через данную линзу два штриха будут видны раздельно (не будут сливаться в один); коэф. К = 1,2 для простых телескопических систем; Д - диаметр исследуемой линзы; 120 - число, принятое при вычислении разрешающей способности.
Качество оптических поверхностей различных моделей ИОЛ оценивали на интерферо-
Таблица 1. Показатели качества оптической поверхности ИОЛ из гидрофобного акрила в нм (М ± у)
Линза Pv(мкм) RMS (нм) Ra (нм)
Acrysof IQ 0,24 ± 0,1 12,06 ± 1,68 9,25 ± 1,21
Tecnis Z9003 1,06 ± 1,09 31,62 ± 2,93 14,5 ± 1,39
Nidek 8,05 ± 4,74 170,56 ± 52,6 90,65 ± 10,26
метре New View-5000 Zygo (Германия). Принцип работы данного прибора заключается в освещении объекта белым светом в момент измерения, при этом наблюдается интерференционная картина поверхности (рис. 2, цветная вкладка), которая фиксируется цифровой камерой и обрабатывается компьютером. В результате измерения определяются следующие показатели-коэффициенты, характеризующие качество сравниваемых поверхностей оптической части ИОЛ: RMS - среднеквадратичное отклонение точек поверхности относительно средней высоты по всей изучаемой области; PV - расстояние между высшей и низшей точками исследуемой области; Ra - среднее отклонение точек поверхности от срединной поверхности.
Гладкость поверхности считается тем лучше, чем меньше полученные в результате измерения коэффициенты.
Для исследования были взяты эластичные линзы разных производителей, отличающиеся профилем оптической части (сферические и асферические) изготовленные из гидрофильного и гидрофобного акрила: Akreos Adapt AO (Bausch & Lomb Inc.), Acrysof IQ SN60WF (Alcon), Tecnis Z9003 (AMO), HELILENS (Hanita), AquaSens (Rumex), Nidek.
Все ИОЛ были одинаковой диоптрийнос-ти (20 дптр.) по 3 экземпляра каждой модели. Измерения проводили трижды, полученные показатели усредняли. Результаты обрабатывали с помощью статистического анализа.
Для проведения оценки разрешающей способности и интерференционной микроскопии ИОЛ из гидрофильного акрила остатки влаги с оптической поверхности линзы удаляли.
Угловые значения разрешающей способности исследуемых ИОЛ определяли по существующим табличным данным (соответствие углового расстояния номеру миры и номеру элемента миры).
Результаты. ИОЛ с асферической оптикой (Akreos AO, Acrysof IQ) показали лучшие результаты разрешающей способности, превышающие расчетные значения. Самый низкий показатель разрешающей способности оказался у ИОЛ Rumex.
Результаты измерения гладкости оптической поверхности ИОЛ представлены в таблицах 1 и 2.
Результаты интерференционной микроскопии показали, что для ИОЛ, изготовленных из гидрофобного акрила, характерны более низкие значения Pv, RMS и Ra. Полученные результаты имеют статистически достоверные различия. Возможно, это связано с особенностями производства линз из гидрофобного акрила: отсутствие гидратации линз по завершении обработки способствует лучшему качеству оптической поверхности ИОЛ по сравнению с линзами, изготовленными из гидрофильного акрила.
Обсуждение. При сравнении показателей разрешающей способности и качества обработки оптической поверхности исследуемых ИОЛ нами были учтены материал ИОЛ и аберрационные свойства интраокулярных линз. Из числа исследованных линз три модели изготовлены из гидрофобного акрила (Acrysof IQ SN60WF, Tecnis Z9003, Nidek) и четыре - из гидрофильного (Akreos AO, Akreos Adapt, HELILENS, AquaSense).
Разрешающая способность в группе линз из гидрофобного акрила оказалась выше у Acrysof IQ SN60WF, Tecnis Z9003 и Nidek. Это, по всей видимости, связано с различными показателями «шероховатости» оптических поверхностей. Интерференционная микроскопия Acrysof IQ SN60WF выявила лучшие показатели качества оптической поверхности (PV, RMS, Ra). ИОЛ Tecnis Z9003 и Nidek по уровню качества оптических поверхностей заняли второе и третье место соответственно. Определенное влияние на полученные результаты разрешающей способности оказали аберрометрические свойства ИОЛ. Acrysof IQ индуцирует меньшее
Таблица 2. Показатели качества оптической поверхности ИОЛ из гидрофильного акрила в нм (М ± у)
Линза Pv (мкм) RMS (нм) Ra (нм)
Akreos AO 0,72 ± 0,33 40,98 ± 4,85 30,56 ± 4,95
Akreos Adapt 1,25 ± 0,41 66,86 ± 12,73 50,9 ± 9,34
Hanita 8,13 ± 6,0 247,25 ± 58,2 170,94 ± 11,16
Rumex 9,91 ± 3,48 427,38 ± 54,5 335,08 ± 52,4
количество отрицательной сферической аберрации, чем Tecnis Z9003 (-0,2мкм и -0,27мкм соответственно). Nidek - сферическая линза - индуцирует положительные сферические аберрации (СА), числовые значения которой производителем не указываются. Однако по данным литературы значения положительной СА для сферических линз варьируют от 0,3 до 0,5 мкм.
При сравнении показателей разрешающей способности (РС) ИОЛ из гидрофильного акрила (Akreos AO, Akreos Adapt, HELILENS, AquaSens) оказалось, что лучшие значения РС принадлежат ИОЛ Akreos AO. Это, скорее всего, связано с более высокими показателями качества оптической поверхности (PV, RMS, Ra) и отсутствием индуцированных сферических аберраций. Второе, третье и четвертое место по значению РС принадлежит Akreos Adapt, HELILENS и AquaSens соответственно, что, по нашему мнению, связано с уровнем качества обработки оптики данных ИОЛ.
Выявлена прямая корреляционная зависимость между показателями разрешающей способности ИОЛ и показателями качества оптической поверхности (Ил, ЯМБ). При этом, чем выше качество оптической поверхности, тем выше показатели разрешающей способности. Вычисленный коэффициент корреляции между РС и ИМБ составил 0,88, а между РС и Иа он - 0,89.
На наш взгляд, клинический эффект от коррекции сферических аберраций может быть достигнут только при условии высокого качества обработки оптических поверхностей ИОЛ.
Таким образом, показатели разрешающей способности ИОЛ находятся в зависимости от качества обработки оптической поверхности и от аберрационных свойств ИОЛ. При этом, чем ниже шероховатость оптической поверхности, а так же, чем ниже количество индуцируемых ИОЛ сферических аберраций, тем выше разрешающая способность линзы.
Список использованной литературы:
1. Балашевич Л.И., Качанов А.Б., Никулин С.А. и др. Первые результаты исследования сферических аберраций высокого порядка при эмметропии / «Федоровские чтения - 2002». НпК по вопросам коррекции аномалий рефракции: Сб. науч. ст. / Под ред. Х.П. Тахчиди. М., 2002. С.52-57.
2. Волков В.В., Бржевский В.В., Ушаков Н.А. Офтальмохирургия с использованием полимеров. Санкт-Петербург, 2003.
3. Atchison DA. Design of aspheric intraocular lenses. Ophthalmic Physiol Opt. 1991;11:137-146.
4. Cunanan CM, Tarbaux NM, Knight PM., Surface properties of intraocular lens materials and their influence on in vitro cell adhesion., J Cataract Refract Surg. 1991 Nov;17(6):767-73.
5. Holladay JT, Piers PA, Kozanyi G, et al. A new intraocular lens designed to reduce spherical aberration of pseudophakic eyes. J Refract Surg. 2002;18:683-701.
6. Kershner RM. Retinal image contrast and functional visual performance with aspheric, silicone, and acrylic intraocular lenses: prospective evaluation. J Cataract Refract Surg. 2003;29:1684-1694.
7. Kohnen T, Magdowski G, Koch DD Scanning electron microscopic analysis of foldable acrylic and hydrogel intraocular lenses. J Cataract Refract Surg. 1996;22 Suppl 2:1342-50.
8. Lombardo M, De Santo MP, Lombardo G, Barberi R, Serrao S. Analysis of intraocular lens surface properties with atomic force microscopy. J Cataract Refract Surg. 2006 Aug;32(8):1378-84.
9. Mitchell L, Molteno AC, Bevin TH, Sanderson G. Star testing: a novel evaluation of intraocular lens optical quality. Br J Ophthalmol. 2006 May;90(5):586-92.
10. Mon^s-M^ R, Ferrer-Blasco T, Cervko A. Analysis of the possible benefits of aspheric intraocular lenses: Review of the literature. J Cataract Refract Surg. 2009 Jan;35(1):172-81.
11. Rohart C, Lemarinel B, Thanh HX, Gatinel D., Ocular aberrations after cataract surgery with hydrophobic and hydrophilic acrylic intraocular lenses: comparative study. J Cataract Refract Surg. 2006;32:1201-1205.
12. Tehrani M, Dick HB, Wolters B, Pakula T, Wolf E. Material properties of various intraocular lenses in an experimental study. Ophthalmologica. 2004 Jan-Feb;218(1):57-63.
13. Tognetto D, Sanguinetti G, Sirotti P, Cecchini P, Marcucci L, Ballone E, Ravalico G. Analysis of the optical quality of intraocular lenses. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2004 Aug;45(8):2682-90.
