5 η επιστημονική διημερίδα ΣΟΟΒΕ. Ασφαιρικοί φακοί και εξατομικευμένες λύσεις: Μύθοι και πραγματικότητα. Εισηγητής : Κατσούλος Κων/νος.

Transcript

1 5η Επιστημονική Διημερίδα ΣΟΟΒΕ Ασφαιρικοί φακοί και εξατομικευμένες λύσεις: Μύθοι και πραγματικότητα 5 η επιστημονική διημερίδα ΣΟΟΒΕ Εισηγητής : Κατσούλος Κων/νος νος Οπτικός

2 Μια μικρή αναδρομή στην οφθαλμική οπτική... H ιστορία της διόρθωσης των αμετρωπιών... Σφίξιμο των βλεφάρων Γυαλιά οράσεως Φακοί επαφής Διαθλαστική χειρουργική (τεχνικές τομής) Διαθλαστική χειρουργική (excimer laser) Διαθλαστική χειρουργική (ενδοφακοί και συνδυαστικές τεχνικές) 1/35

3 2/35 Μια μικρή αναδρομή στην οφθαλμική οπτική Τα πρώτα γυαλιά Γύρω στο 1000 μ.χ. O Άραβας Alhazen περιγράφει τους αμφίκυρτους φακούς και πως <<μεγαλώνουν τα αντικείμενα και τα κάνουν ευδιάκριτα>> 1268 μ.χ. : Ο Roger Bacon σχεδιάζει αμφίκυρτους φακούς και λέει πως βοηθούν τους ανθρώπους με αδύναμη όραση 1300 μ.χ.: Ιταλοί τεχνίτες κατασκευάζουν τα πρώτα γυαλιά μ.χ. : Ανακάλυψη της τυπογραφίας από τον Gutenberg

4 Μια μικρή αναδρομή στην οφθαλμική οπτική Οι πρώτοι φακοί επαφής 1508 μ.χ. Σύλληψη της ιδέας από τον Leonardo da Vinci 1887: Ο F.Moller κατασυάζει τον πρώτο γυάλινο φακό επαφής (οφθαλμική πρόθεση) 1888 : Οι πρώτοι γυάλινοι Φ.Ε. για διόρθωση αμετρωπιών από τους Fick και Kalt 1938 : O πρώτος πλήρως πλαστικός Φ.Ε.. (PMMA( - σκληρικός) από τους Obrig and Mullen 1947 : Οι πρώτοι κερατοειδικοί Φ.Ε : Ανακάλυψη του Hema από τους Wichterle και Lima Σήμερα : Τεράστια ποικιλία φακών σφαιρικών, ασφαιρικών, τορικών, πολυεστιακών, μαλακών, ημίσκληρων... 3/35

5 Μια μικρή αναδρομή στην οφθαλμική οπτική H αρχή της διαθλαστικής χειρουργικής 1939 : O Sato δοκιμάζει τις πρώτες ακτινωτές καρατοτομές 1949 : Ο Ridley τοποθετεί τον πρώτο ενδοφακό 1950 : Ο Barraquer αναπτύσσει την στρωματική κερατοπλαστική (lamellar keratoplasty) 1967 : Ο Fyodorov βελτιώνει τις ακτινωτές κερατοτομές 1980 : Συστηματοποιούνται οι εγχειρήσεις καταρράκτη με τοποθέτηση ενδοφακού 1988 : Ο Taylor αναπτύσσει την φωτοδιαθλαστική κερατοτομή (PRK) 1989 : Οι Παλλίκαρης - Burratto συνδυάζουν την lamellar keratoplasty με το excimer laser 1993 : O Παλλίκαρης ονομάζει και αναπτύσσει το LASIK 1999 : Οι ενδοφακοί εισβάλλουν και στην διόρθωση των αμετρωπιών 2000 μέχρι σήμερα : Ουκ ολίγες διαθλαστικές επεμβάσεις : LASIK, EPI-LASIK, LASEK, PRK, INTRALASE, IOLs,, LTK, CK, INTACS, BIOPTICS 2000 μέχρι σήμερα: η κούρσα για τις εξατομικευμένες διοθώσεις και το super vision 4/35

6 Και τι γίνεται με την ποιότητα; 1621 μ.χ. : O Snell ανακαλύπτει το νόμο της διάθλασης 1690 μ.χ. : O Huygens περιγράφει την κυματική φύση του φωτός 5/35

7 Και τι γίνεται με την ποιότητα; 1704 μ.χ. : Ο Newton ανακαλύπτει τη σύνθεση του φωτός <<Ο σκοπόςμουδενείναινα εξηγήσω τις ιδιότητες του φωτός με υποθέσεις, αλλά να τις αποδείξω με λογική και πειράματα>> 6/35

8 Και τι γίνεται με την ποιότητα; 1757 μ.χ. : O John Dollond ανακαλύπτει το γυαλί flint καιπωςμειώνειτοχρωματικόσφάλμα 1857 μ.χ. : Ο Phillipp von Siedel περιγράφει τα μονοχρωματικά οπτικά σφάλματα 1860 μ.χ. : O James Clerk Maxwell περιγράφει την κυματική φύση του φωτός 7/35

9 Οι μονοχρωματικές εκτροπές του Seidel : 1857 Αστιγματισμός των πλάγιων ακτινών Κόμη Σφαιρική εκτροπή Παραμόρφωση ειδώλου Καμπύλωση πεδίου 8/35 Σχέδια του Warren J. Smith Modern Optical Engineering

10 Τα πολυώνυμα Zernike : 1930 Tο 1930 ο Fritz Zernike (Nobel Φυσικής 1953) περιέγραψε 231 οπτικά σφάλματα χρησιμοποιώντας πολυωνυμικές εξισώσεις που περιλαμβάνουν μόνο την απόσταση από το οπτικό κέντρο ενός σημείου και την γωνία που αυτό βρίσκεται Παραδείγματα: Αστιγματισμός Κόμη 2 2 z = 6r cos 2θ 2 ( ) ( ) z r r θ = sin 9/35

11 Ας δούμε κάποιους όρους... PSF : το είδωλο ενός σημειακού αντικειμένου Ιδανικό Με εκτροπές 10/35

12 Το PSF του καθενός μας... 11/35

13 Ας δούμε κάποιους όρους... MTF : Η μετάδοση του contrast από το αντικείμενο στο είδωλο Αντικείμενο MTF Φακού Είδωλο 12/35 Slide του Austin Roorda University of Berkeley

14 Ας δανειστούμε κάποιους όρους... MTF : Η μετάδοση του contrast από το αντικείμενο στο είδωλο Ιδανικό Με εκτροπές (χαμηλό MTF) 13/35

15 Ας δανειστούμε κάποιους όρους... Wavefront function : Η εξίσωση που περιγράφει το μέτωπο κύματος που εξέρχεται από τον οφθαλμό Ιδανικό (και μη υπαρκτό) Με εκτροπές 14/35

16 1930: Τα πολυώνυμα Zernike - Δισδιάστατη απεικόνιση του wavefront function Κάθετο πρίσμα Οριζόντιο πρίσμα Αστιγματισμός Αποεστίαση Αστιγματισμός Κάθετη κόμη Οριζόντια κόμη Σφαιρική εκτροπή 15/35

17 1930: Τα πολυώνυμα Zernike Τρισδιάστατη απεικόνιση του wavefront function Κάθετο πρίσμα Οριζόντιο πρίσμα Αστιγματισμός Αποεστίαση Αστιγματισμός Κάθετη κόμη Οριζόντια κόμη Σφαιρική εκτροπή 16/35

18 Το παρελθόν... Διόρθωση μόνο των εκτροπών χαμηλής τάξης (σφαίρα, αστιγματισμός) που αποτελούν το 85% που διαθλαστικού σφάλματος Το παρόν και το μέλλον... Διόρθωση ΟΛΩΝ τωνεκτροπώντου οφθαλμού (100% του διαθλαστικού σφάλματος) που μας φέρνει πιο κοντά στο super vision 17/35

19 Παράδειγμα 1: Ασθενής 1: ΔΑΟ -0.75c c X180 VA μονόφθαλμα 8/10 χωρίς διόρθωση VA μονόφθαλμα 10/10 με διόρθωση Ασθενής 2: ΔΑΟ -0.75c c X180 VA μονόφθαλμα 10/10 χωρίς διόρθωση VA μονόφθαλμα 15/10 με διόρθωση Γιατί ; 18/35

20 Από τι εξαρτώνται οι εκτροπές υψηλής τάξης του οφθαλμού ; 1. Τοπογραφία των διαθλαστικών μέσων 2. Εύρος κόρης 3. Αξονικό ή διαθλαστικό σφάλμα 19/35

21 20/35 Τοπογραφία

22 21/35 Τοπογραφία

23 Εύρος κόρης : Μυωπία s Κόρη 4mm Κόρη 3mm 22/35

24 Εύρος κόρης : Μυωπία s Κόρη 2mm Κόρη 1mm 23/35

25 Παράδειγμα 2: Μυωπία Dpt, σκοτοπική κόρη 7 mm Αξονική ή διαθλαστική, με φακό επαφής dpt σφαιρικό στην μπροστά και στην πίσω επιφάνεια Αξονική, με φακό επαφής dpt σφαιρικό στην πίσω επιφάνεια και μπροστά ασφαιρικότητα Διαθλαστική, με φακό επαφής dpt σφαιρικό στην πίσω επιφάνεια και μπροστά ασφαιρικότητα /35

26 Και τι σημασία έχουν αυτά; 20/15 25/35

27 Αστιγματισμός 4 dpt Παράδειγμα 3: Διόρθωση με τορικό φακό Διόρθωση με δικωνικό φακό Διόρθωση με ασύμμετρο φακό 26/35

28 Τελικός φακός: Ζώνες ισχύος μη κάθετες μεταξύ τους Ασύμμετρες καμπυλότητες στον ίδιο άξονα 27/35

29 Επιστροφή στο σήμερα... Το 1995 ο Liang μέτρησε για πρώτη φοράτιςεκτροπέςυψηλήςτάξης του οφθαλμού χρησιμοποιώντας τα πολυώνυμα Zernike Σήμερα κυκλοφορούν πολλά εκτροπόμετρα από εταιρείες όπως οι Nidek, Topcon, Zeiss, Visx, Wavefront Sciences, Emory Vision, Wavelight, Rotlex, Alcon, B&L... Είναι προσανατολισμένα στην διαθλαστική χειρουργική κυρίως αλλά μερικά χρησιμοποιούνται και στον ποιοτικό έλεγχο των φακών επαφής Κάποια από αυτά ενσωματώνουν και τοπογραφία κερατοειδούς! (π.χ Nidek) 28/35

30 ΟΚ, μετρήσαμε τις εκτροπές υψηλής τάξης. Πως τις διορθώνουμε; Τρεις επιλογές: 1. Φακοί οράσεως 2. Φακοί επαφής 3. Διαθλαστική χειρουργική 29/35

31 Λύση 1: Γυαλιά οράσεως Οι υπάρχουσες τεχνολογικά σχεδιάσεις (ασφαιρικοί, διπλοασφαιρικοί και πολυεστιακοί) διορθώνουν μόνο τις εκτροπές υψηλής τάξης του φακού και όχι του οφθαλμού Οι CNC τόρνοι κοπής φακών και οι τεχνολογίες Laser manufacturing μπορούν να κατασκευάσουν ασύμμετρες επιφάνειες που διορθώνουν τις εκτροπές υψηλής τάξης Λόγω του πολύ μεγάλου μεγέθους του φακού, το κόστος ίσως είναι πολύ υψηλό H τυχαία τοποθέτηση του σκελετού στο πρόσωπο πιθανώς ακυρώνειόλαταπιθανάπλεονεκτήματα Αποτέλεσμα: 30/35

32 Λύση 2: Φακοί επαφής Προσφέρουν καλύτερη όραση από τους φακούς οράσεως Οι CNC τόρνοι που κατασκευάζουν φακούς επαφής και οι τεχνολογίες Laser manufacturing καλύπτουν και πιθανώς ξεπερνούν τις προδιαγραφές που απαιτούνται για την κατασκευή ασύμμετρων επιφανειών Στρέφονται μαζί με το μάτι Οι ημίσκληροι φακοί επαφής κάθονται πάνω στο μάτι με μέγιστη ακρίβεια 1 mm μετά από κάθε βλεφαρισμό Οι μαλακοί φακοί κάθονται με καλύτερη ακρίβεια, περίπου 0.5 mm Μπορούν να αντικατασταθούν! Αποτέλεσμα: 31/35

33 Λύση 3: Διαθλαστική χειρουργική Γίνεται πάνω στον κερατοειδή (δεν υπεισέρχονται άλλες οπτικές επιφάνειες) Η διόρθωση βρίσκεται σε μόνιμη θέση πάνω στον κερατοειδή Η διάμετρος δέσμης του Excimer laser πρέπει να μειωθεί και άλλο για να προσφέρει πραγματική διόρθωση των εκτροπών υψηλής τάξης Πιθανότατη αλλαγή στο μέγεθος των εκτροπών υψηλής τάξης με τα χρόνια Δεν είναι αντιστρεπτή!! Αποτέλεσμα: 32/35

34 Crash test: Φακοί επαφής VS διαθλαστική χειρουργική Φακοί επαφής : υπέρ (+) Ητεράστιαακρίβειακατασκευής που προσφέρουν οι CNC τόρνοι και το Laser manufacturing Αν αλλάξει η αμετρωπία ή οι εκτροπές υψηλής τάξης, αλλάζουμε τον φακό Δυνατότητα πολυεστιακών φακών χωρίς πρόβλημα στην υπερδιάθλαση Μπορούν να χρησιμοποιηθούν και σε παραμορφωμένους κερατοειδείς (π.χ. κερατόκωνος, κερατοπλαστική) Φακοί επαφής : κατά (-) Δενπροσφέρουνελευθερία Διαθλαστική χειρουργική : υπέρ (+) Διόρθωση πάνω στον κερατοειδή χωρίς άλλες επιφάνειες Η διόρθωση βρίσκεται σε σταθερή θέση στον κερατοειδή Διαθλαστική χειρουργική : κατά (-) Δεν έχει (ακόμα) την απαιτούμενη ακρίβεια για τη διόρθωση των εκτροπών υψηλής τάξης και το super vision Προβληματική υπερδιάθλαση αν δημιουργήσουμε πολυεστιακό κερατοειδή Aλλαγή διάθλασης συνοδεύεται από νέα επέμβαση 33/35

35 Τα ξέρουμε όλα; Οι εξατομικευμένες και οι super vision διορθώσεις ισχύουν προς το παρόν μόνο για την μακρινή όραση γιατί......η προσαρμογή μεταβάλλει τις εκτροπές υψηλής τάξης Οι ημίσκληροι φακοί επαφής φαίνονται προς το παρόν καλύτεροι για εφαρμογή του super vision Χρειάζονται έρευνες για την αλλαγή των παραμέτρων των μαλακών Φ.Ε. πάνω στο μάτι Οι μέθοδοι μέτρησης πρέπει να βελτιωθούν! (τοπογραφία, εκτροπομετρία, έλεγχος της προσαρμογής) Μόλις πρόσφατα αποκτήσαμε εμπορικό τρόπο μέτρησης τοπογραφίας του κρυσταλλοειδούς φακού Επιρροή του φακού δακρύων στην διάθλαση (και στις εκτροπές υψηλής τάξης) ;;; 34/35

36 Τι μας επιφυλλάσει το μέλλον; Το Super Vision έχει γίνει το ιερό δισκοπότηρο των επιστημών της όρασης......μαζί και το ελιξήριο της νεότητας (πολυεστιακοί Φ.Ε. προσαρμοστικοί ενδοφακοί) Γιαταδύοπαραπάνωηπρουπόθεσηείναιμία: Οι εξατομικευμένες διορθώσεις Στο μέλλον, τα εκτροπόμετρα και οι τοπογράφοι θα κυριαρχήσουν στην καθημερινή οπτομετρική πρακτική Η διαθλαστική χειρουργική εκμεταλλεύεται ήδη τα παραπάνω. Το σύνθημα <<better vision>> έχει αντικαταστήσει το <<no glasses>> Καιρός είναι και εμείς! 35/35

37 Ευχαριστώ για την προσοχή σας! Η παρουσίαση αυτή αφιερώνεται στον Δρ. Θωμά Ντάκο