Aberrometrie-basierte intraoperative Refraktionsmessung und PNS

Aberrometrie-basierte intraoperative
­Refraktionsmessung und PNS-Analyse: ­
erste klinische Ergebnisse
J. Hülle, V. Druchkiv, M. Pahlitzsch, G. Richard, T. Katz, S. Linke
Zusammenfassung
Hintergrund: Erste klinische Daten zur Verlässlichkeit und Messgüte von intraoperativer Wellenfront-basierter Refraktionsmessung in Kataraktpatienten zu generieren und
Ergebnisse der Pentacam Nuclear Staging (PNS) Analyse gegenüberzustellen.
Methoden: Refraktionsfehler von 120 Augen wurden mittels subjektiver Refraktion und
WASCA als Baseline gemeinsam mit der PNS-Analyse erhoben. Intraoperativ wurden
die Messungen mit einem WA-bestückten Operationsmikroskop zu sieben definierten
Zeitpunkten während der Kataraktoperation durchgeführt. Der „limits of agreement“Ansatz, Regressions- und Korrelationsanalyse wurden angewandt. Die Messqualität
der Wellenfrontanalyse wurde objektiviert und mit der Pentacam Nuclear Staging (PNS)
Analyse verglichen.
Ergebnisse: Die Verlässlichkeit der gemessenen Refraktion für SE, J0 und J45 kann als gut
eingestuft werden. Mit zunehmender Wellenfrontqualität konnte eine höhere Messgenauigkeit beobachtet werden. Mit zunehmendem PNS-Grad zeigte sich erwartungsgemäß eine
abnehmende CDVA, aber es bestand kein signifikanter Zusammenhang zur WFK-Qualität.
Schlussfolgerungen: Intraoperative WA-Messungen scheinen zuverlässig möglich zu
sein. Allerdings sollten noch Anstrengungen unternommen werden, die Messgüte zu
verbessern, wie durch ein automatisiertes Qualitätsgrading.
Summary
Purpose: To provide first clinical data in determining precision and quality of intraoperative wave front aberrometry (WA) based refraction in cataract patients and correlation with Pentacam Nuclear Staging (PNS) Analysis.
Methods: At baseline, refractive errors of 120 eyes were determined by WASCA and PNS
analysis was performed. Intra-operative measurements with a WA mounted operation
microscope were gathered at 7 defined measurement points during standardised cataract surgery. The ‘limits of agreement’ approach, regression analysis, correlation analysis and ANOVA were applied. Wavefront (WF) map quality was objectively graded and
compared to Pentacam Nuclear Staging (PNS) analysis.
Results: Measured refraction values for SE, J0 and J45 were achieved with good precision. With increasing wavefront quality a higher precision in measurements could
be observed. As expected, with increasing PNS grade, decreasing CDVA was noted but
there was no significant relation with the quality of WF maps.
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Biometrie
Conclusions: Intra-operative WA measurements appear to be reliable. However more
efforts are needed to improve quality of measurements as for instance by automated
quality grading.
Einleitung und Ziele
Seit den Experimenten von Heinreich Hertz wissen wir: Lichtwellen sind transversale elektromagnetische Wellen, deren äußerste Schale als Wellenfront bezeichnet
wird. Deren Abweichungen, z. B. durch Refraktionsfehler eines menschlichen Auges,
können wir bestimmen. Aus diesen Aberrationen errechnen uns WF-Aberrometer die
jeweilige Refraktion des Auges.
Bisher konnte für den WASCA-Analyser, den auch wir verwendet haben, eine hohe
Messgenauigkeit im Vergleich zur subjektiven Refraktion gezeigt werden. Dies ist bei
meist jungen und myopen Populationen geschehen [1, 2]. Wir fanden in unserer Vorläuferstudie schwächere Zusammenhänge in Kataraktpatienten mit zunehmender
Medientrübung [3]. Zwar wurden bereits einige Fallserien zur intraoperativen Anwendung der WA vorgelegt, wie die von Packer [4], der nach IOL-Implantation den
Zylinder intraoperativ mit dem ORange-System ermittelte, um eine sofortige limbale
Entlastungsinzision durchzuführen. Allerdings liegen nach wie vor keine intraoperativen Daten zur Verlässlichkeit der WA-Messungen und deren Messqualität vor.
­Unsere Fragestellungen lauteten deshalb:
1.Wie verlässlich sind intraoperative WA-Messungen?
2.Wie hoch ist die Messgüte und wovon hängt sie ab?
3.Besteht ein Zusammenhang zur Linsentrübung?
Methoden
Zur Beantwortung der Frage nach der Verlässlichkeit der Messungen definierten wir
neun Messpunkte, wovon sieben intraoperative und je ein prä- und postoperativer
waren. Prä- und postoperativ wurde am sitzenden Patienten gemessen, zu beiden
Punkten mittels des WASCA-Analyser. Zum präoperativen Messpunkt zusätzlich mit
der Pentacam.
Die sieben intraoperativen Messungen fanden zu folgenden Zeitpunkten statt:
1.präoperativ nach Einsetzen des Lidsperrers
2.nach CCI
3.nach Viskoelastikumeingabe in die Vorderkammer
4.nach abgeschlossener Linsenentfernung
5.in Aphakie mit Viskoelastikum (3-fach-Messung)
6.in Pseudophakie
7.in Pseudophakie nach Entfernen von Viskoelastikum (3-fach-Messung)
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Hülle et al.: Aberrometrie-basierte intraoperative ­Refraktionsmessung und PNS-Analyse
Abb. 1: Reproduzierbarkeit: 7 intraoperative Messpunkte
Die Messqualität haben wir im Gegensatz zu unserer Vorläuferstudie [3], bei
der noch ein subjektives Qualitätsgrading eingesetzt wurde, objektiviert durch eine
automatisierte Berechnung der WF-Fläche als Qualitätsindikator. Diese Ergebnisse
haben wir einem weiteren objektiven Instrument gegenübergestellt. Es handelt sich
hierbei um die Pentacam Nuclear Staging Analyse zur Bestimmung des Grads der
Linsentrübung von °0 bis °5 (sehr starke Trübung).
Ergebnisse
120 Augen von Patienten, die sich zur Katarakt-OP vorstellten und keine visus­
beeinträchtigenden Komorbiditäten vorwiesen, wurden für die Studie eingeschlossen. Die Patienten waren 67,4 Jahre im Durchschnitt und ihr bestkorrigierter Visus
betrug präoperativ 0,34 logMAR. In der WASCA-Refraktion zeigte sich durchschnittlich eine leichte Myopie bei Sphäre –0,36 dpt und ein Zylinder von –1,20 dpt.
Die Verlässlichkeit der gemessenen Refraktion für SE zeigt in der Abbildung 3,
dass die meisten Mittelwerte um die 0-Linie herum liegen und die Limits of Agreement (LoA) eine gewisse Schwankungsbreite aufweisen. Zwischen M3 vs. M4 ist eine
deutlich Brechkraftabnahme zu sehen: Hier wurde die Linse entfernt. Umgekehrtes zeigt sich zwischen M7 vs. M8, da hier die IOL-Implantation sozusagen zu einer
Brechkraftzunahme führte. Für die Zylinderwerte J0 und J45 konnte festgestellt werden, dass diese sich nicht bedeutend über die OP hinweg änderten.
Bezüglich der Messqualität war allerdings bei Weitem nicht für jeden Patient zu
jedem Messpunkt eine Wellenfrontkarte zu ermitteln, wie die Pattern-Analyse für
Aphakie + Visko zeigt, bei der z. B. nur bei 39 Augen die 3-fach-Messung gelang, was
auf Qualitätsprobleme hindeuten könnte.
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Biometrie
Abb. 2: Teilnehmer
Abb. 3: Ergebnisse: Verlässlichkeit Refraktion SE
Wenn man die gelungenen Messungen für SE über die 3-fach-Messungen in
Aphakie im Detail betrachtet, sieht man wenig Streuung: Die obere LoA liegen bei
+0,72 dpt und die unteren bei –0,88 dpt. Die Richtung des Effekts ist wie erwartet
ein negativer Zusammenhang, d. h., je besser die Qualität (also je größer die Fläche)
der WF, desto kleiner die Messdifferenz, also desto genauer die Messung (abfallende
Regressionsgerade). Allerdings handelt es sich nur um eine geringe Korrelation
(r < 0.5). Ein ähnliches Bild zeigt sich wiederum für die Zylinderwerte J0 und J45.
Für den Grad der Ametropie, Visus und Alter konnte kein signifikanter Einfluss auf die Messungen festgestellt werden. Der Grad der Linsentrübung laut PNSAnalyse zeigte einen starken erwarteten Zusammenhang mit Visus: Je höher die
Linsen­trübung in der PNS, desto schlechter war der Visus. Zwischen PNS-Grad und
WF-Fläche besteht kein Zusammenhang (p 0.350 und 0.717), wohingegen die Pupillenweite einen sehr starken und hoch signifikanten Einfluss auf den PNS-Grad
darstellt (t = 24.92, p < 0.001).
Schlussfolgerungen
Intraoperative WA-Messungen scheinen zuverlässig möglich zu sein. Allerdings
sollten noch Anstrengungen unternommen werden, die Messgüte zu verbessern,
wie durch ein automatisiertes Qualitätsgrading. Es scheint noch ein gewisser Weg
zu sein, bis eine reliable intraoperative Zielrefraktionsüberprüfung durch die Wellenfrontanalyse möglich sein wird.
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Hülle et al.: Aberrometrie-basierte intraoperative ­Refraktionsmessung und PNS-Analyse
Literatur
1. Reinstein DZ, Archer TJ, Couch D: Accuracy of the WASCA aberrometer refraction compared to manifest
refraction in myopia. J Refract Surg 2006;22:268–274
2.Zhu X, Dai J, Chu RLY et al.: Accuracy of WASCA aberrometer refraction compared to manifest refraction in
Chinese adult myopes. J Refract Surg 2009;25:1026–1033
3.HÜlle J, Katz T, Draeger J et al.: Accuracy of Wavefront Aberrometer Refraction vs. Manifest Refraction
in Cataract Patients: Impact of Age, Ametropia and Visual Function. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol
2013;251:1163–1173
4.Packer M: Effect of intraoperative aberrometry on the rate of postoperative enhancement: retrospective
study. J Cataract Refract Surg 2010;36:747–755
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