Back to search

NAERINGSPH-Nærings-phd

Optimalisering av refraktiv treffsikkerhet hos pasienter som tidligere har gjennomgått laserkorreksjon av sin nærsynthet

Alternative title: Optimization of refractive precision after previous laser vision correction

Awarded: NOK 1.9 mill.

Improvement in refractive precision for intraocular lens power calculations in patients with a history of laser vision correction for myopia. Cataract and refractive lens exchange (RLE) are common surgical procedures in which the crystalline lens is replaced with an artificial intra ocular lens (IOL). IOL calculations depend on accurate measurements of corneal curve and axial length, but often also the anterior chamber depth and lens thickness. These measurements are used in theoretic IOL calculation formulas, which also contains empirically derived lens constants to achieve the best average result in a population. In general the refractive precision is high. However, for patients with a history of previous laser vision correction (LVC) the accuracy is much lower, even with formulas that are adjusted for this purpose. The main reason for this is individually altered corneal surface geometry from the LVC treatment affects the calculation. Another confounding factor may be an increased prevalence of dry eyes or poor tear quality in this group. In LVC treatment corneal nerves are severed, and incomplete nerve regeneration may affect the tear film quality in the longer term. Inaccurate measurements of corneal curve due to dry eyes or tear film instability may affect IOL calculations. To find out if refractive precision of IOL calculations can be improved in this group, we have conducted four studies: Our first study was a retrospective multicenter analysis of 240 cataract and RLE patients with a history LVC. We recalculated IOL power with newly optimized lens constants based on more than 1000 surgeries in the same clinics. We found that the refractive precision could improve with optimized constants and the use of an adjusted refractive target (nomogram). In our second study we compared the prevalence of dry eyes in three groups: a group with LVC 5 to 15 years ago, a group with implantable collamer lens (ICL) 5 to 15 years ago, and a control group. There was 94, 80 and 83 patients respectively in each group. We found higher prevalence of hyperosmolar (elevated salt level) tears in the LVC group compared to the ICL group and the controls. Hyperosmolar tears increase the risk of tear film instability. In consequence, patients with previous LVC have higher risk of erroneous measurements of corneal curve which may affect IOL calculation at the time of surgery. The purpose of our third study was to find out if an OCT (optical coherence tomography)-based instrument was less dependent on tear film quality than a reflection-based instrument. We compared the repeatability of corneal curve measurements between instruments in a group of 31 patients with poor tear film quality (measured as hyperosmolar tears) and a of 63 patients with normal tear film. We found significant differences in repeatability between instruments. However, repeatability did not appear to be influenced by hyperosmolar tears. Our final study was a treatment study of 37 eyes from 20 cataract and RLE patients with a history of previous LVC for myopia (nearsightedness) We compared refractive predictability of IOL calculations using two different methods: 1) Ray tracing calculations (exact, individual calculations) based on OCT data. With OCT instruments corneal refractive power is calculated from topographic measurements of both surfaces of the cornea as well as the thickness. 2) Conventional post LVC formulas based on reflectometry data. In reflectometry, corneal refractive power is calculated from the curve of a limited area on the front surface only. Each calculation method predicts the postoperative refraction for a certain IOL power. After surgery, the refraction was measured and compared with the predicted refraction as prediction error. The prediction error was compared between the calculation methods. We found that ray tracing IOL-calculations based on OCT data had the highest refractive predictability in cataract and RLE patients with a history of myopic LVC. These calculations do not depend on previous empiric results but are based solely on individual measurements. As such, the risk of achieving an erroneous result based on average results from a population is minimized. Comparing our results with other studies suggested that the accuracy was as good or better than results seen patient without prior refractive surgery. This indicates that ray tracing IOL calculations based on OCT data is suitable for any cataract or RLE patient.

Prosjektet har gitt følgende effekter og virkninger for kataraktoperasjon hos pasienter med tidligere refraktiv laserbehandling: 1) Pasienter vurderes grundig for tørre øyne, og hvis nødvendig behandles, før operasjon selv om de ikke har slike symptomer. Effekten er at slike målinger vil gi mindre variabilitet dersom pasienten behandles for eventuelt tørre øyne. 2) OCT målinger av øyet gir mer data enn tradisjonelle refleksjonsbaserte målinger. På grunn av målevariabilitet bør målingen gjentas to ganger og et gjennomsnitt benyttes. Effekten er at variabiliteten på slike målinger da vil minke 3) Disse OCT målingen brukes i individuell (ray tracing) beregning av styrken på den kunstige linsen. Disse beregningene er uavhengig av erfaringer fra tidligere pasienter, men også uavhengig av om pasienten tidligere har gjennomgått refraktiv laserbehandling eller ikke. Effekten er at den refraktive treffsikkerheten for denne gruppen blir bedre.

Pasienter som tidligere er laserbehandlet for nærsynthet har en velkjent og veldokumentert økt variabilitet i refraktiv treffsikkerhet når de seinere i livet skal gjennomgå operativ behandling der deres egen linse byttes ut med en kunstig linse. Denne økte variabiliteten gir dårligere forutsigbarhet av refraktivt sluttresultat (refractive target). Redusert forutsigbarhet vil direkte påvirke pasientens subjektive og objektive nytte av operasjonen. Videre vil dette bety økt behov for nødvendige korrigerende reoperasjoner. Enhver re-operasjon øker muligheten for operative komplikasjoner i tillegg til tap av tid for den enkelte pasient. For operatør/klinikk vil redusert forutsigbarhet kunne gi andre negative effekter. I første rekke lavere antall pasienter som er tilfredse med den operative behandling. Dette kan igjen gi en negativ markedsføringseffekt med det resultat at antallet nye pasienter synker. Videre vil reoperasjoner både gi økte kostnader, men også eksponere klinikken for økte komplikasjoner. Den totale effekten av ulemper for pasient og klinikk vil kunne påvirke behandlingens rykte med direkte effekt på klinikkens kommersielle suksess. Erfaring fra tidligere arbeider med økt biometrisk presisjon som mål har vist at de ulike feilfaktorer multipliseres i prosessen. Vi ønsker å gjennomføre en systematisk kartlegging av feilkilder knyttet til tårefilm, hornhinnens fremre og bakre kurvatur og linsens endelige plassering i øyet etter gjennomført linseimplantasjon. All metodikk som kan bidra til å identifisere og i beste fall eliminere ulike systematiske feilkilder har derfor et potensiale til å øke behandlingspresisjonen og derigjennom styrke bedriftens konkurransekraft. Det er derfor en direkte og tydelig kobling mellom dette forskningsfeltet og kommersiell fremgang.

Funding scheme:

NAERINGSPH-Nærings-phd