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Können die Ergebnisse verschiedener Mess-Technologien einander gleichgesetzt werden, wenn es um Abbildungsfehler höherer Ordnung (Aberrationen) geht?

Warum „funkeln” Sterne manchmal am Himmel? – (Das liegt an) Turbulenzen in der Atmosphäre: das Licht, das ein Stern aussendet, wird durch Partikel in der Atmosphäre verzerrt. Das gleiche passiert, wenn Licht ins Auge fällt: das Licht gelangt durch die Hornhaut und die Linse (die „Optik“) ins Auge und wird dann auf der Netzhaut gebündelt. Dort wird das Licht in Nervenimpulse umgewandelt, die dann ans Gehirn weitergeleitet werden. Unebenheiten in der Hornhaut, welche für 80% der Fokusierkraft des Auges zuständig ist, können den Lichteinfall unterschiedlich stören. Starke Abbildungsfehler des Auges (wie Kurzsichtigkeit, Hyperopie und Astigmatismus) sind ziemlich offensichtlich und werden als „niedere Abbildungsfehler” bezeichnet. Andere Probleme werden größtenteils nur nachts spürbar und durch Begriffe wie „Trefoil, Koma und sphärische Aberration” gekennzeichnet. Diese werden als „Abbildungsfehler höherer Ordnung“ („Higher-order aberrations (HOAs)“ – HOAs) bezeichnet. Je komplexer das Licht aufgrund der Fehlstellung gebrochen wird, desto höher ist die Rangordnung der Aberration (Abb. 1).

Abb 1. Häufig treten Aberrationsformen auf, wenn eine „Licht-Wellenfront“ auf ein Auge, welches nicht über perfekte Sehkraft verfügt, trifft. Ein theoretisch perfektes Auge (oben) wird durch eine aberrationsfreie flache Ebene dargestellt, die als „Kolben“ („piston“) bezeichnet wird. Jede Reihe stellt von oben nach unten eine Aberration immer höherer (d. h. komplexeren) Ordnung dar.

Auch wenn Blendungen durch und Lichtkegel um Straßenlaternen und Autoscheinwerfer nachts (zwei Beispiele für HOAs) für die meisten Menschen unangenehm sind, so kommen die Betroffenen doch im Allgemeinen gut mit dieser Einschränkung klar. Wenn die Augen jedoch extremst unter HOA leiden, wird die Sehleistung ernsthaft beeinträchtigt – und dies ist insbesondere bei Menschen mit Keratokonus der Fall. Keratokonus-Augen leiden deutliche häufiger und stärker unter HOAs als „normale“ Hornhäute – so sehr, dass einige Forscher befürworten, HOA-Bewertungen (sowie die üblichen Hornhautform-Bewertungen, die mit Hornhauttopographen durchgeführt wurden) zu verwenden, um nach frühen Stadien des Keratokonus zu suchen. Leider wird die Arbeit für den Aberrometer umso schwieriger, desto unregelmäßiger die Hornhaut ist.

In vielen Kliniken gibt es Hornhauttopographen, die auch eine Analyse der Hornhautaberration durchführen können. Dabei werden die Daten zur vorderen und hinteren Hornhauthöhe (die Form der Hornhautoberseite und -unterseite) ermittelt. Dies wird mit einer Technik kombiniert, die als Raytracing bezeichnet wird, und die resultierenden Daten werden als sogenannte „Zernike-Polynome“ dargestellt – wie oben in Abbildung 1 dargestellt.

Allerdings verwenden diese Topographen verschiedene Messansätze – ein beliebtes Gerät verwendet eine „drehbare Scheimpflug Kamera“ (Oculus Pentacam HR), wohingegen andere, ebenfalls weitverbreitete Geräte „duale Scheimpflug-Technologie kombiniert mit Placido-Disk-basierter Reflexions-Bildgebung“ (Ziemer Galilei G4) verwenden. Obwohl bekannt ist, dass beide Ansätze zu weitgehend ähnlichen Abbildungen der Hornhauttopographie liefern, bleibt dennoch die Frage offen: führen diese Instrumente bei HOA-Bewertungen zu gleichwertigen Ergebnissen – insbesondere bei Keratokonus Augen? Im Wesentlichen gilt: Sind die Ergebnisse jedes Instruments miteinander austauschbar? Es ist wichtig, diese Informationen zu kennen. Wenn ein Augenarzt Messungen vornimmt und den Patienten an einen Hornhautspezialisten mit einem anderen Instrument überweist, kann der Spezialist dann davon ausgehen, dass die neuen Messungen des Patienten mit den vorherigen übereinstimmen würden?

Eine Gruppe von Forschern, darunter Prof. Farhad Hafezi und Dr. Emilio Torres-Netto vom ELZA-Institut, beantworteten diese Fragen, indem sie 50 Augen von 50 Patienten mit eindeutigen Hinweisen auf einen Keratokonus untersuchten. Jedes Auge wurde beim selben Patientenbesuch vom selben Techniker untersucht.

Die Forscher verglichen die Zernike-Polynomdaten dritter und vierter Ordnung mit jedem Instrument, das mit einer 6,0-mm-Pupille erstellt wurde, einschließlich:

  • trefoil at 0°,
  • trefoil at 30°,
  • Vertikale Coma,
  • Horizontale Coma,
  • Sphärische Aberration, und
  • Total cornea root mean square (RMS),

Mit anderen Worten: die Forscher wählten sechs Parameter aus, die HOAs beschreiben, die das Sehvermögen signifikant beeinflussen können, und verglichen die Werte, die jedes Instrument individuell produzierte. Die Art und Weise, wie die Forscher beurteilten, ob sich die beiden Ansätze “überlappten”, bestand darin, eine „zugelassene Höchstwert-Analyse“ („Limits of Agreement” -Analyse) durchzuführen, in der die wahrscheinlichen Unterschiede zwischen den mit zwei Methoden gemessenen Einzelergebnissen und dem Pearson-r-Koeffizienten (ein Maß für die Korrelation der beiden Variablen). Anschließend führten sie eine Untergruppenanalyse durch und analysierten diese Ergebnisse anhand der Steilheit der Hornhaut (eine Messung mit der Bezeichnung Kmax, gemessen in Dioptrien (D), wobei eine höhere Zahl einer steileren Hornhaut entspricht). Es wurden drei Gruppen definiert: Augen mit Kmax 55 D. Aber, zu welchem Ergebnis kamen die Forscher?

Sie stellten fest, dass die Pearson-Korrelationen für die meisten untersuchten Parameter im Allgemeinen recht niedrig und die Übereinstimmungsgrenzen breit waren. Um es kurz zu machen, es gab signifikante Unterschiede zwischen Messungen von Hornhaut-HOAs, die an Scheimpflug- und dualen Scheimpflug-Placido-Geräten bei Patienten mit Keratokonus durchgeführt wurden. Stärkere Korrelationen mit weniger signifikanten Unterschieden wurden bei keratokonischen Augen mit weniger steilen Kmax-Werten gefunden. Mit anderen Worten: Je steiler die Hornhaut ist (was normalerweise bedeutet, dass der Keratokonus weiter fortgeschritten ist), desto schlechter ist die Übereinstimmung zwischen den Instrumenten.

Die Forscher folgerten: „Wir empfehlen, Messungen dieser Technologien nicht austauschbar zu verwenden, wenn HOAs bei Augen mit Keratokonus bewertet werden.“

Referenz

Piccinini AL, Golan O, Torres-Netto EA, Hafezi F, Randleman JB. Corneal higher-order aberrations measurements: Comparison between Scheimpflug and dual Scheimpflug-Placido technology in keratoconic eyes. J Cataract Refract Surg. 2019;45(7):985-991..

Das ELZA Institute

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Augeninstitut ELZA
4.8
Basierend auf 109 Bewertungen
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mike
mike
09:02 04 Jan 23
Overall as a 50 year old, who wanted to continue to avoid wearing glasses and/or contact lenses, my goal was 100%... achieved with ELZA and Dr. Hafezi. I greatly appreciated the overall approach by Dr. Hafezi and his friendly and competent team in reviewing my vision at the start and following a comprehensive eye exam- the explanations of my options. For me I chose PRK in one eye for a monovision solution to correct short sightedness which was becoming more prevalent in night driving and sports such as skiing and cycling. PRK heals slowly but the outcome is worth the wait- and the cost- you use your eyes every waking moment- and for me I cannot see any reason not to pursue better vision with the ELZA team! A great quality of life enhancement!weiterlesen
Zuzana Fecko
Zuzana Fecko
21:48 31 Oct 22
Thank you so much, Dr. Torres and prof. Hafezi. 26 years I was only “dreaming” about the eye surgery due to possible... complications. I was worried ..Thank you for encouraging me to make a decision and thank you for your professionalism, explanations and great work!I wish you all the best, lots of success and only happy patients!weiterlesen
Serena Fazio
Serena Fazio
11:15 06 Mar 22
I have been to the ELZA clinic to have surgery for my miopy, as my eyes were rejecting the contacts and I was tired of... wearing glasses. From the first preliminary visit, to the actual surgery and post-surgery care Dr. Hafezi and all his collaborators have been extremely professional, considerate and helpful. All the steps of the (very short!) surgery were thoroughly explained to me in order to be as calm as possible, together with the medication plan and precautions to be aware of so that my eyes could heal in the best way possible. By following their exact instructions, the healing process has been very successful and smooth, and after about one week I was able to see perfectly. I absolutely recommend this team and their expertise!weiterlesen
Robin A
Robin A
11:43 16 Feb 22
Top experts and professional team. Highly recommended
Thunder Shiviah
Thunder Shiviah
14:05 23 Nov 21
After some research on local options I decided to go with ELZA since it stood out as the best. The operation and the... post-operation recovery went extremely smooth (something I was worried about with PRK). Now my vision is much better than I had hoped and I have no side effects such as dry eye or night vision problems. Thank you!weiterlesen
Thomas S.
Thomas S.
09:37 07 Jul 21
My left eye had to be operated on because of a cataract. As I had an Artiflex lens implanted a few years ago, it had to... be removed first before a modern lens could be implanted to correct the cataract. Prof. Hafezi treated me in an very competent and friendly manner. I am very happy with the result.weiterlesen
Selma A. Rahim
Selma A. Rahim
19:45 02 Jul 21
Dr. Hafezi.. the KING OF CXL🤴
Gianluca Ricci
Gianluca Ricci
12:46 10 Apr 21
Great team and service!
rehaneyecare
rehaneyecare
05:36 08 Apr 21
Excellent surgeon
Steven H.A
Steven H.A
16:13 11 Jan 21
Prof. F. Hafezi s expertise is enormous and he has a very pleasant and calm nature which gives the patient... security.Thank youweiterlesen
Online Commande
Online Commande
09:19 05 Dec 20
Totally creepy, very arrogant Prof.He just want your money.It may explain, why this Prof. is not in the center of the... city of Zürich and why he has been thrown away from University of Geneva.weiterlesen
Elena Churilova
Elena Churilova
10:06 17 Nov 20
At the moment, 3 months have passed since the moment I made laser vision correction in this clinic. and I can say that... I am happy that I chose this particular clinic and Prof. F. Hafezi. The entire staff of the clinic is very friendly, treats patients with sympathy and patience if they are nervous before surgery (my big gratitude to Aida Alili for all support and patience). The doctor Hafezi and other doctors of the clinic are very professional and ready to explain to you as many times as you need. I can only recommend!weiterlesen
Michele Aggiato
Michele Aggiato
18:17 10 Jan 20
The day I had Prof Hafezi checking my keratoconus I knew I was finally in the right place after years of searching for... a good ophthalmologist. Prof Hafezi recommended a surgery due to a drastic degeneration of my cornea. The surgery was performed by himself with the assistance of Dr Rodriguez, one more collaborator of Prof Hafezi’s team who got my full trust.weiterlesen
Ashley Faulkes
Ashley Faulkes
15:30 21 Mar 16
Professor Hafezi and the team at the ELZA Institute have done an amazing job of creating a first class eye clinic, with... cutting edge technology and support. I went there for a dry eye issue and other issues with my prescription, and they were easily able to help me and put me on the road to better vision! High recommend them to anyone in the Zurich/Aargau area.weiterlesen
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