Lek. med. Elżbieta KURPACZ

Oddział Okulistyczny Wojewódzkiego Szpitala Specjalistycznego w Legnicy

Soczewki wewnątrzgałkowe jednoogniskowe

Technika biometrii i kalkulacja mocy, ze szczególnym

uwzględnieniem biometrii kontaktowej.

Biometria (ultrasonografia A) służy do pomiaru struktur wewnątrz gałki ocznej oraz określania jej długości osiowej. Lista wskazań w przypadku biometrii anatomicznej obejmuje pomiary wspomnianej długości osiowej oka (AL, Axial Length), głębokości komory przedniej (ACD, Anterior Chamber Depth), głębokości komory ciała szklistego (VCD, Vitreous Chamber Depth) oraz grubości soczewki (L, lens). Pomiary te służą do kalkulacji sztucznych soczewek wewnątrzgałkowych, keratoprotez i oceny wysokiej krótkowzroczności (garbiaki tylne twardówki).

W przypadku biometrii ultrasonograficznej mierzymy wielkość zmian wewnątrzgałkowych (najczęściej guzów) albo grubość mięśni wewnątrzgałkowych (np. w przypadku choroby Gravesa-Basedowa). Technika ta jest również pomocna w rozpoznawaniu i kontroli jaskry wrodzonej, diagnostyce chorób nerwu wzrokowego, monitorowaniu i ocenie stopnia zaniku gałki ocznej.

I. Techniki wykonania badania biometrycznego służącego do kalkulacji soczewek wewnątrzgałkowych

1. Technika kontaktowa (aplanacyjna) – ultrasonografia akustyczna

Mierzy ona odległość od szczytu rogówki do błony granicznej wewnętrznej siatkówki ILM (Internal Limitans Membrane). Pomiaru dokonujemy, przykładając sondę do rogówki po jej uprzednim kroplowym znieczuleniu. Utrudnieniami w tej metodzie są: możliwość spłycenia komory przedniej z powodu nadmiernego ucisku rogówki, konieczność znieczulenia rogówki i czas badania wynoszący około 10 min. Technika ta zaniża wyniki pomiarów o 0,15–0,35 mm.

2.Technika immersyjna – ultrasonografia immersyjna

Jest modyfikacją biometrii kontaktowej, w której stosuje się naczynie nagałkowe wypełnione cieczą. Nakłada się je na gałkę oczną w celu wyeliminowania niekorzystnego ucisku rogówki. W tym wypadku niewątpliwą zaletą jest eliminacja błędu pomiaru, wadą pozostaje konieczność znieczulenia rogówki oraz czasochłonność metody.

3.Biometria optyczna – ultrasonografia optyczna (aparat IOL Master firmy Zeiss)

Pomiar wykonywany jest techniką bezdotykową przy użyciu światła lasera diodowego. Aparat wykorzystuje 6-punktową keratometrię i mierzy odległość od rogówki (film łzowy) do nabłonka barwnikowego siatkówki RPE (retinal pigment epithelium) lub, według niektórych źródeł, do naczyń naczyniówki. Stąd zawyżenie wyników pomiaru o około 0,15–0,25 mm. Niekwestionowaną zaletą tej metody jest bardzo krótki czas badania – około 1 min. Natomiast niewątpliwą wadą jest warunek minimalnej przezierności ośrodków optycznych. Badanie jest niemożliwe do wykonania w przypadku zaćm dojrzałych, zaćmy podtorebkowej tylnej czy krwotoku.

W celu różnicowania badanych ośrodków ultrasonografia wykorzystuje różnice w prędkości rozchodzenia się fal ultradźwiękowych w poszczególnych strukturach gałki ocznej.

Wartości te przedstawiają się następująco:

rogówka - 1550 m/s

soczewka - 1641 m/s

soczewka zmętniała - 1629 m/s

zaćma pęczniejąca - 1590 m/s

woda - 1524 m/s

ciecz wodnista, ciało szkliste - 1532 m/s

twardówka - 1630 m/s

olej silikonowy - 960–1020 m/s

Istotną rolę w biometrii odgrywa wzmocnienie sygnału fali radiowej, powstającej po przetworzeniu fali dźwiękowej przez wzmacniacz. Jednostką, w której mierzone jest wzmocnienie, są decybele.

Istnieją trzy rodzaje wzmocnienia:

• wzmocnienie liniowe – zakres 12 dB; pozwala na rozróżnienie zbliżonych do siebie pod względem intensywności sygnału struktur wewnątrzgałkowych, np. błony przedsiatkówkowej i błony hialoidalnej tylnej;

• wzmocnienie logarytmiczne – zakres ok.70 dB; pozwala na równoczesną ocenę wielu sygnałów, np. z naczyniówki, twardówki, ciała szklistego, siatkówki czy tłuszczu oczodołowego;

• wzmocnienie w kształcie litery S – zakres ok. 33 dB; łączy zalety obu wcześniej wymienionych wzmocnień i jest obecnie stosowane we wszystkich aparatach USG.

Prawidłowo wykonana biometria kontaktowa składa się z następujących etapów:

• keratometrii,

• pomiar struktur anatomicznych gałki ocznej (długość osiowa, głębokość komory przedniej, głębokość komory ciała szklistego, grubość soczewki),

• wybór odpowiedniego wzoru i kalkulacja mocy sztucznej soczewki.

II. Keratometria

Keratometria jest to badanie całkowitej refrakcji rogówki, polegające na pomiarze promienia krzywizny jej przedniej powierzchni, który z użyciem współczynnika refrakcji (n = 1,3375) jest przeliczany na moc optyczną. Do pomiaru służyć mogą: keratometr Javala, autorefraktokeratometr, aparat IOL Master Zeiss, topografy rogówkowe (metoda wideokeratografii – CVK, Computerised Videokeratography – używana w trudnych przypadkach klinicznych, takich jak stożek, blizny i dystrofie rogówki, u pacjentów po przebytej keratoplastyce) i szczelinowa skaningowa topografia optyczna (Orbscan II). Błędy pomiarów keratometrycznych mogą być spowodowane różnymi typami aparatów pomiarowych, noszeniem twardych soczewek kontaktowych czy też przebytym zabiegiem refrakcyjnym. Część błędów możemy wyeliminować sami, wykonując staranne i dokładne pomiary oraz odnosząc się do przedoperacyjnej refrakcji pacjenta (jeśli oczywiście mamy do niej dostęp). Najdokładniejszy pomiar keratometrii uzyskuje się przy użyciu topografów rogówkowych mierzących obszar 0,8–1,5 mm części centralnej rogówki; autorefraktokeratometr mierzy około 2,3–2,6 mm części centralnej, a aparat Javala około 3,2 mm. U osób po zabiegach refrakcyjnych przedoperacyjna krótkowzroczność może zawyżać, a nadwzroczności zaniżać pomiary keratometryczne.

III. Biometria kontaktowa

Biometria kontaktowa to pomiar struktur anatomicznych gałki ocznej, ze szczególnym uwzględnieniem długości osiowej gałki ocznej, głębokości komory przedniej i grubości soczewki. Mierzona jest odległość od przedniej powierzchni rogówki do błony granicznej wewnętrznej siatkówki. W trakcie pomiaru na monitorze USG obserwujemy piki wzajemnie od siebie zależne. Każdy pik odpowiada odpowiednim strukturom anatomicznym:

• pierwszy pik – odpowiada rogówce i jest płaski, co stanowi wyraz grubości rogówki;

• drugi pik – odpowiada torbie przedniej soczewki;

• trzeci pik – odpowiada torbie tylnej soczewki;

• czwarty pik – odpowiada siatkówce; może być najwyższy, jest ostry i nigdy nie jest płaski;

• piąty pik – odpowiada twardówce.

Należy pamiętać, że zbyt duży ucisk na rogówkę powoduje spłycenie komory przedniej i skrócenie osi optycznej. Każde ACD poniżej 2,0 mm świadczy o zbyt silnym ucisku rogówki. Natomiast powstanie mostków łzowych między końcówką głowicy a okiem może sztucznie zawyżyć pomiar. Skala błędu zmienia się w zależności od długości gałki ocznej; w gałkach nadwzrocznych zwiększa się, w krótkowzrocznych zmniejsza. Błąd w AL. = 1,0 mm daje pooperacyjny błąd refrakcji = 3,0 Dsph!

Większą precyzję można uzyskać, wykorzystując biometrię immersyjną: wiązka ultradźwiękowa dociera w tym przypadku do oka przez płyn, w którym zanurzona jest końcówka sondy. Eliminuje to nacisk na rogówkę, co przy prawidłowej fiksacji daje dużą dokładność i powtarzalność pomiarów. Utrudnieniem może tu być konieczność zastosowania nakładek rogówkowych (Ossoinga, Pragera, Hansena), co przedłuża i komplikuje badanie. Częsty problem przy pomiarze osi optycznej stwarzają długie gałki oczne. Garbiaki tylne (wysoka krótkowzroczność) są patologicznym uwypukleniem twardówki w tylnym biegunie, zazwyczaj obejmującym tarczę nerwu wzrokowego i plamkę, którym towarzyszy ścieńczenie i zanik siatkówki. Powodują one błędy wynikające z pomiaru osi anatomicznej zamiast optycznej. Podejrzenie garbiaka może budzić AL >26,0 mm oraz różnice w kolejnych pomiarach przekraczające 0,2–0,3 mm w stosunku do drugiego oka. Obecność garbiaka zawyża pomiar długości osiowej gałki ocznej i w konsekwencji prowadzi do wszczepienia soczewki o zbyt małej mocy. Aby zminimalizować błędy, należy wykonać jak najwięcej pomiarów przy jak najlepszej fiksacji. Powinno się zwrócić szczególną uwagę na prostopadłe ustawienie głowicy, co umożliwia uzyskanie wyraźnych, równych pików z torby przedniej, tylnej i siatkówki. Błędem w wypadku współistnienia garbiaka jest wybór najdłuższych pomiarów. Położenie dołeczka na stromej osi garbiaka może skutkować różnicą między osią anatomiczną a optyczną sięgającą nawet 2,0 mm! W tym wypadku zaleca się wykonanie pomiaru za pomocą biometrii optycznej. Błąd pomiaru może być również spowodowany obecnością obrzęku plamki. Należy pamiętać, że po jego ustąpieniu maleje grubość siatkówki średnio o 0,3 mm, co daje błąd refrakcji pooperacyjnej rzędu 1,0 Dsph. Innym problemem może być też obecność płaskiego piku z siatkówki – należy wtedy zmniejszyć wzmocnienie sygnału. Długość osiową gałki można również zmierzyć, wykorzystując badanie w poziomej osiowej projekcji B z nałożonym wektorem w projekcji A. Po wyśrodkowaniu obrazów rogówki, przedniej i tylnej części soczewki i uwidocznieniu nerwu wzrokowego należy przeprowadzić wektor dokładnie przez ich centrum. Zapewnia to przecięcie się wektora z siatkówką w okolicy dołka.

Następnym etapem jest wybór wzoru w celu kalkulacji mocy sztucznej soczewki. Istnienie zjawiska emmetropizacji soczewki (wzrost siły refrakcji soczewki wraz ze zmniejszeniem i spadek wraz ze zwiększeniem osi optycznej gałki ocznej) skutkuje dążeniem układu optycznego oka do miarowości. Dlatego mimo indywidualnych różnic dotyczących osi oka (od 20,12 mm do 25,94 mm), oczy te mogą być miarowe. Stwierdzono, że średnia oś oczu miarowych wynosi 21–24 mm, średnia głębokość komory przedniej 2,15–4,4 mm, a średnia grubość soczewki 2,7–5,27 mm. Wzory służące do kalkulacji mocy wszczepu wewnątrzgałkowego powinny być stosowane w zależności od stwierdzonej AL. Obecnie znamy cztery generacje wzorów:

• Wzory I Generacji – SRK (Sanders-Retzlaff-Kraff), Binkhorst

Wzory te wykorzystują  trzy zmienne: AL, keratometrię i stałą soczewki. Mają one zastosowanie przy oczach normowzrocznych. Niestety, często powodują zaniżenie wyników w przypadku oczu nadwzrocznych i krótkowzrocznych.

• Wzory II Generacji – SRK II

Mają one zmodyfikowaną stałą soczewki dla oczu o nietypowej długości.

• Wzory III Generacji – Holladay I, SRK T, Hoffer Q

Nadal opierają się one na AL i keratometrii. Ich dokładność wynosi do 0,5 Dsph, pod warunkiem zastosowania odpowiedniego wzoru dla odpowiedniej AL. Wydają się obecnie standardem na większości oddziałów okulistycznych. Rekomendacje przedstawiają się następująco:

Tab. 2.  

Przykładowo formuła Hoffer Q zalecana dla gałki nadwzrocznej zakłada, że w 80% małych oczu jest duża soczewka i, wtórnie do niej, płytka komora przednia. W dużym uproszczeniu możemy przyjąć, że w gałce nadwzrocznej zastosujemy wzory Haigis lub Hoffer Q, w gałce normowzrocznej wzór Holladay 1, a w gałce krótkowzrocznej wzór SRK T.

• Wzory IV Generacji – Olsen, Haigis

Uwzględniają one AL, ACD, keratometrię i grubość soczewki. Dla oczu po chirurgii refrakcyjnej zaleca się stosowanie wzoru Haigis L (wbudowany w IOL Master). Najnowszy na rynku wzór Formuła Holladay 2 uwzględnia AL, ACD, keratometrię, grubość soczewki, poziomą średnicę rogówki, wiek, płeć oraz wadę refrakcji. Jest obecnie najdokładniejszy, ale też najdroższy wzór, ze względu na bardzo drogie oprogramowanie do jego obsługi. Najmniej przewidywalną, aczkolwiek nadal używaną formułą służącą do wyliczania mocy wszczepów, jest wzór SRK II. Obecnie powinien on ustępować miejsca nowszej formule, jaką jest SRK T.

Celem prawidłowej kalkulacji mocy wszczepu jest wynik refrakcji pooperacyjnej w zakresie od –0,25 do –0,5 Dsph dla soczewek jednoogniskowych oraz wartości najmniejszego plusa +0,25 Dsph dla soczewek wieloogniskowych – i tak należy dobierać moce wyliczonych soczewek.

Czasami zdarza się, że musimy zmodyfikować moc wcześniej wyliczonej soczewki, a zmusza nas do tego zaistniała sytuacja kliniczna. Wszczepienie soczewki do bruzdy ciała rzęskowego (oddalenie od siatkówki) zmienia układ optyczny oka, powodując efektywny wzrost mocy implantu i pooperacyjną krótkowzroczność. Aby uniknąć błędu, należy zastosować soczewkę o odpowiednio zmniejszonej mocy.

Inną sytuacją jest stan po operacji wgłabiającej. Po operacji odwarstwienia siatkówki z użyciem plomby twardówkowej dochodzi do wydłużenia osi gałki ocznej o około 0,75 do 1,25 mm. Popularne formuły zakładają, że dłuższe oczy mają też głębsze komory przednie. System wylicza więc moc wszczepu, uwzględniając fałszywą głębokość komory przedniej, co może skutkować pooperacyjną krótkowzrocznością. Dlatego należy odjąć powstały naddatek mocy, jeśli moc soczewki wynosi +14,0 Dsph lub więcej. Kolejne wyzwanie stanowią pacjenci po witrektomii z tamponadą olejem silikonowym. Olej silikonowy spowalnia falę ultradźwiękową, dając zawyżony pomiar długości osiowej gałki ocznej. Jeśli nie mamy dostępu do biometrii optycznej, należy zastosować obliczenia korygujące długość osiową, uwzględniające różnice w prędkości rozchodzenia się fal ultradźwiękowych w różnych ośrodkach. Krok po kroku przedstawia się to następująco:

1. ustawiamy parametry aparatu dla oka afakijnego Vp=1532 m/s,

2. wykonujemy biometrię,

3. otrzymujemy:

- rzeczywisty pomiar głębokości komory przedniej ACD R

- pozorny pomiar soczewki LT P

- pozorny pomiar komory ciała szklistego VIT P

4. przeliczamy LT P i VIT P na wartości rzeczywiste LT R i VIT R wg wzoru

pomiar rzeczywisty = V R/V P * pomiar pozorny

V R – rzeczywista prędkość w danym ośrodku

V p – pozorna prędkość użyta do pomiaru

5. ostateczna długość osiowa AL R jest sumą uzyskanych wyników

AL R = ACD R +  LT R + VIT R

Badanie należy przeprowadzić na siedząco, aby cała oś optyczna była zawarta wewnątrz przestrzeni wypełnionej płynem.

Po wszczepieniu implantu obliczonego z uwzględnieniem rzeczywistej długości gałki otrzymujemy pooperacyjną nadwzroczność. Wynika to z różnicy między współczynnikami refrakcji ciała szklistego (Nv = 1,336) i oleju silikonowego (No = 1,4034), który zachowuje się jak ujemna soczewka wewnątrzgałkowa. Stan ten jest odwracalny – emmetropia powraca po usunięciu oleju silikonowego.

Obecnie na większości oddziałów okulistycznych mamy do czynienia z biometrią kontaktową, dlatego dopóki jeszcze nie możemy korzystać z dobrodziejstw IOL Master Zeiss, należy zwrócić szczególną uwagę na precyzję i staranność w kalkulacji mocy wszczepów soczewek wewnątrzgałkowych, pamiętając, że biometria kontaktowa wykonana z należytą starannością zwróci się nam w postaci satysfakcji badającego i wdzięczności badanego.

ABC starannej biometrii zakłada:

1. szczegółową ocenę wszystkich pomiarów i właściwe umiejscowienie pików (zawsze echo z siatkówki jest wyższe niż echo twardówkowe, inaczej dokonujemy błędnego pomiaru między rogówką a twardówką);

2. pomiary osiowe (gwarancją ustawienia głowicy w osi oka jest stan, w którym echa soczewkowe są najwyższe);

3. warunek ACD > 2,00 mm (skrócenie AL będące wynikiem ucisku głowicy, zwykle rzędu 1,0 mm, skutkuję błędem refrakcji rzędu 3,0 Dsph);

4. wybór właściwego wzoru dla danej długości osiowej gałki;

5. STD (standard deviation) odchylenie standardowe wszystkich pomiarów < 0,1.

Jak zawsze, istnieją czynniki niezależne od badającego. I tak według standardu ISO 11979 moce samych soczewek wewnątrzgałkowych mogą różnić się od mocy opisanej na opakowaniu maksymalnie o:

• 0,3 Dsph dla soczewek od 0–15 Dsph

• 0,4 Dsph dla soczewek od 15–25 Dsph

•  0,5 Dsph dla soczewek od 25–30 Dsph

• 1,0 Dsph dla soczewek powyżej 30 Dsph

   

Zważając na powyższe fakty, wydaje się oczywistym, że kalkulacja mocy soczewki wewnątrzgałkowej to sztuka. Sztuka, która wymaga staranności i zaangażowania. Drobne niepowodzenia, które są nieuniknione, nie powinny nas zniechęcać, tylko motywować do odnalezienia własnego złotego środka w tym, co robimy.

„Przegląd Okulistyczny” 2009. nr 3-4 (30), s. 4-5.