MASARYKOVA UNIVERZITA Lékařská fakulta
MODERNÍ TECHNOLOGIE, MATERIÁLY A POSTUPY V KOREKCI OČNÍCH VAD Bakalářská práce
Vedoucí bakalářské práce:
Autor:
Aneta Taichmanová
Mgr. Vladan Bernard, Ph.D. STUDIJNÍ OBOR: Optika a optometrie
Brno, duben 2013
Anotace Tato bakalářská práce se zabývá korekcí refrakčních vad brýlemi, její historií, materiály brýlových obrub a čoček, jejich výrobou a povrchovými úpravami z historického a současného hlediska. Další část pojednává o korekci refrakčních vad kontaktními čočkami, o novinkách v materiálech, výrobě kontaktních čoček a jejich designu. Následující kapitola popisuje moderní i dřívější metody korekce očních vad v rohovkové chirurgii laserovými i nelaserovými metodami a aplikací nitroočních čoček, jejich výhody, nevýhody a indikace. V kapitole budoucnost v korekci očních vad jsou popsány fotosenzitivní nitrooční čočky a robotické přístroje pro refrakční chirurgii, které se pomalu dostávají na trh. Závěrečná část práce je věnována malému průzkumu pomocí dotazníkového šetření, jaké brýlové a kontaktní čočky jsou v dnešní době klienty více preferovány. Klíčová slova: brýlové čočky, brýlové obruby, výroba, materiály, kontaktní čočky, refrakční chirurgie, laser, nitrooční čočky, robotické přístroje
Annotation This bachelor thesis describes correction refractive defects using glasses, including its historical background, different lenses and frames materials. Both their historical and modern production and surface finish methods are discussed. The next part is focused on refraction defects correction using contact lenses, new trends in their production and materials and design. The following chapter describes historical and modern methods in sight defects correction in corneal surgery by laser and non-laser methods as well as by application of intraocular lenses, its indication and benefits and drawbacks. Chapter called the Future of sight defects correction discusses intraocular lenses and robotic devices for refractive surgery, that are currently being introduced on the market. The concluding part of the thesis discusses results of a survey focusing on customer preferences regarding glasses and contact lenses.
Key words: lenses, frames, production, materials, contact lenses, refractive surgery, laser, intraocular lenses, robotic devices
Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Moderní technologie, materiály a postupy v korekci očních vad vypracovala samostatně za pomocí literatury, která je uvedená v seznamu na konci práce. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Lékařské fakulty Masarykovy univerzity a byla zpřístupněna ke studijním účelům.
V Brně, duben 2013
………………………………….. Aneta Taichmanová
Poděkování Tímto děkuji Mgr. Vladanovi Bernardovi, Ph.D., vedoucímu své bakalářské práce, za čas, cenné rady a připomínky, které mi v průběhu psaní mé bakalářské práce poskytl.
OBSAH: 1
Úvod ............................................................................................................................................ 10
2
Korekce refrakčních vad brýlemi ............................................................................................. 11 2.1
Historie ................................................................................................................................. 11
2.2
Materiály brýlových obrub ................................................................................................... 12
2.2.1
Nekovové materiály...................................................................................................... 12
2.2.2
Kovové materiály ......................................................................................................... 14
2.3
2.3.1
Anorganické brýlové čočky .......................................................................................... 15
2.3.2
Organické brýlové čočky .............................................................................................. 16
2.4
Brýlové čočky podle optického účinku ................................................................................ 19
2.5
Výroba brýlových čoček ...................................................................................................... 24
2.5.1
Základní rozdělení výroby brýlových čoček ................................................................. 24
2.5.2
Free-Form technologie výroby brýlových čoček .......................................................... 24
2.6
3
Materiály brýlových čoček ................................................................................................... 15
Povrchové úpravy brýlových čoček...................................................................................... 26
2.6.1
Tvrzení ......................................................................................................................... 26
2.6.2
Absorpční vrstvy .......................................................................................................... 27
2.6.3
Antireflexní vrstvy ....................................................................................................... 27
2.6.4
Reflexní vrstva ............................................................................................................. 28
2.6.5
Hydrofobní vrstva......................................................................................................... 28
2.6.6
Optifog ......................................................................................................................... 28
Korekce refrakčních vad kontaktními čočkami....................................................................... 29 3.1
Materiály kontaktních čoček ................................................................................................ 29
3.1.1
Tvrdé nepropustné materiály ........................................................................................ 30
3.1.2
RGP materiály (rigid gas permeable) ........................................................................... 31
3.1.3
Měkké hydrofobní materiály ........................................................................................ 31
3.1.4
Měkké hydrogelové (hydrofilní) materiály ................................................................... 32
3.1.5
Hybridní kontaktní čočky ............................................................................................. 33
3.2
Výroba kontaktních čoček .................................................................................................... 33
3.2.1
Soustružení ................................................................................................................... 34
4
3.2.2
Odstředivé lití ............................................................................................................... 34
3.2.3
Lití do formy ................................................................................................................ 34
3.3
Design kontaktních čoček..................................................................................................... 34
3.4
Kontaktní čočky podle optického účinku ............................................................................. 35
Refrakční chirurgie .................................................................................................................... 40 4.1
Historie ................................................................................................................................. 40
4.2
Refrakční rohovková chirurgie ............................................................................................. 41
4.2.1 4.2.1.1
Incizní keratotomie ............................................................................................... 41
4.2.1.2
Jiné než incizní výkony ........................................................................................ 42
4.2.2
4.3
Nelaserové refrakční výkony ........................................................................................ 41
Laserové refrakční výkony ........................................................................................... 44
4.2.2.1
Princip laseru ........................................................................................................ 44
4.2.2.2
Lasery v oftalmologii............................................................................................ 45
4.2.2.3
Druhy oční laserové terapie .................................................................................. 45
4.2.2.4
Indikace a kontraindikace k laserové chirurgii ..................................................... 46
4.2.2.5
Excimerový laser .................................................................................................. 47
4.2.2.6
Fotorefraktivní keratektomie (PRK) ..................................................................... 47
4.2.2.7
Laser-assisted subepithelial keratectomy (LASEK) a Epi-LASIK........................ 48
4.2.2.8
Laser in situ keratomileusis (LASIK) ................................................................... 49
4.2.2.9
Metoda SUPRACOR ............................................................................................ 51
Nitrooční refrakční operace .................................................................................................. 51
4.3.1
Materiály pro výrobu nitroočních čoček ....................................................................... 51
4.3.1.1
Tvrdé materiály .................................................................................................... 51
4.3.1.2
Měkké materiály ................................................................................................... 52
4.3.1.3
Expandibilní materiály.......................................................................................... 52
4.3.2
Fakické nitrooční čočky................................................................................................ 52
4.3.2.1
Předněkomorová fakická čočka fixovaná v komorovém úhlu .............................. 53
4.3.2.2
Předněkomorová fakická čočka fixovaná na duhovku .......................................... 54
4.3.2.3
Zadněkomorová fakická čočka ............................................................................. 55
4.3.2.4
Torické fakické nitrooční čočky ........................................................................... 55
4.3.3
Extrakce čiré čočky ...................................................................................................... 56
4.3.4
Afakické nitrooční čočky.............................................................................................. 56
4.4 5
4.3.4.1
Monofokální nitrooční čočky................................................................................ 57
4.3.4.2
Multifokální nitrooční čočky (MIOL) ................................................................... 57
4.3.4.3
Akomodační nitrooční čočky ................................................................................ 59
4.3.4.4
Torické nitrooční čočky (TIOL) ........................................................................... 60
4.3.4.5
Asférické nitrooční čočky ..................................................................................... 62
Kombinované rohovkové a nitrooční refrakční výkony ....................................................... 64
Budoucnost v korekci očních vad .............................................................................................. 65 5.1
LAL (light-adjustable-lens)/fotosenzitivní nitrooční čočka .................................................. 65
5.2
Akomodační IOL v blízké budoucnosti ................................................................................ 65
5.3
Robotické přístroje v korekci očních vad ............................................................................. 67
6
Dotazníkové šetření .................................................................................................................... 69
7
Závěr ........................................................................................................................................... 76
Seznam obrázků ……………………………………………………………………………………. 77 Seznam použité literatury ……………………………………...…………………………………... 79 Seznam grafů ……………………………………………………………………………………….. 84 Seznam tabulek …………………………………………………………………………………….. 84 Seznam zkratek …………………………………………………………………………………….. 84
1 Úvod Zrak je jedním z nejdůležitějších základních lidských smyslů, proto vyžadujeme, aby veškeré jeho vady byly co možná nejprecizněji odstraněny. Lidé se snažili korigovat refrakční vady už od pradávna a s postupem času začali vyvíjet technologie určené pro jejich korekci. Již v prvním století našeho letopočtu popisoval Seneca zvětšení způsobené pohledem přes skleněnou kuličku naplněnou vodou. Arabský učenec Ibn Al-Haitam neboli Alhazen (956 – 1038) popsal ve své knize Poklad optiky zvětšující účinek plankonvexní čočky. Ve 13. století, když byly jeho spisy přeloženy do latiny, došlo k rozšíření tohoto objevu, tzv. čtecích kamenů, k redukci jejich šířky a k postupnému vsazování do objímek před oči. První zmínky o kontaktních čočkách pocházejí již z 16. století z práce Leonarda DaVinci. První kontaktní čočky však byly vyrobeny až v 19. století a to ze skla. Zásadním převratem se ovšem stal vynález hydrofilních kontaktních čoček z materiálu HEMA vyrobených metodou odstředivého lití českými vědci Ottou Wichterlem a Jaroslavem Limem. Základní operační metoda refrakční chirurgie je připisována Barraquerovi (1949). Jedná se o tzv. keratomileusis, při kterém se vytváří lamela z centrální části rohovky pomocí mikrokeratomu. Tato metoda se stala základem např. pro moderní laserovou refrakční metodu LASIK. První nitrooční čočka byla implantována roku 1949 v Londýně Sirem Haroldem Ridleyem. Od té doby se setkáváme s mnoha různými materiály a designy nitroočních čoček a způsobem jejich implantace. Dnes máme k dispozici širokou škálu moderních technologií sloužících ke korekci refrakčních vad. Cílem této práce je poskytnout přehled o těchto technologiích a možnostech korekce a nastínit budoucnost v jejich vývoji.
10
2 Korekce refrakčních vad brýlemi Brýle jsou nejběžnějším způsobem korekce refrakčních vad. V dnešní době nejsou používány pouze jako korekční pomůcka, jsou totiž zároveň i módním doplňkem.
2.1 Historie V roce 1267 vydal františkánský mnich Roger Bacon knihu Opus Majus, kde popisoval zvětšení způsobené skleněnými kulovými segmenty. Pravděpodobně vycházel z práce Alhazena. Ve 13. století vznikly první nýtované brýle. Jednalo se o nýtované spojení dvou držátek s objímkami Alhazenových „čtecích kamenů“. Tyto brýle se používaly asi 400 let. Mnich Alessandro della Spina vyrobil „brýle“, jak je uvedeno v zápise z roku 1300 v archivu v Pise. Přesto ale della Spina není považován za vynálezce brýlí. Vynálezce brýlí tedy doposud není znám. Od 15. století se začínají objevovat brýle tvořené brýlovým středem s kovovým nosníkem. Také se začaly používat různé přírodní materiály pro výrobu brýlových středů. S vynálezem technologie tažení a válcování kovových materiálů se začal používat válcovaný kovový profil. Brýlový střed se přidržoval v ruce, nebo se připevňoval na pokrývku hlavy. Uchycení tzv. stužkových brýlí na hlavě pomocí připevňovacích tkaniček, resp. stužek se používalo v Číně a Japonsku již v 16. a 17. století. V polovině 18. století se objevily tzv. nůžkové brýle, které se přidržovaly se odspodu pod bradou. Tyto brýle se různě řemeslně a umělecky opracovávaly a sloužily jako znak jistého společenského postavení. Začaly se také požívat tzv. lorňony, které měly na jedné straně držátko, které sloužilo také jako ochranné pouzdro. Používaly se do 30. až 40. let 19. století. Koncem 18. století se začaly objevovat první brýle s rovnými „spánkovými“ stranicemi, které se začínaly zachycovat za ušima. Brýle již měly kloubové spojení mezi brýlovým středem a stranicemi, tzv. stěžejku. Zhruba od první poloviny 19. století se rozšířil tzv. skřipec a monokl, které se udržely až do 30. až 40. let 20. století. Očnice skřipce spojoval pružný třmen a přes kovové ouško na očnici byla provlečena šňůrka připevněná ke knoflíku v kapse. Monokl byl tvořen spojnou čočkou vsazenou do objímky s vroubkovaným okrajem, taktéž s kovovým ouškem. Monokl se vkládal přímo před rohovku do vnější části orbity. Počátkem 20. století se začaly objevovat tzv. Windsorky. Byly to kovové brýle s kulatými očnicemi a s pružinovými koncovkami stranic. Kovový nosník doléhal přímo na nos, což působilo alergické potíže, proto byly 11
postupem času doplněny o sedýlka z umělé hmoty. Díky velké manufakturní výrobě se brýle velmi rychle rozšířily. Po 2. světové válce se brýle rychle měnily a vyvíjely. Stoupající nároky na kvalitu vidění, rozvoj vědy a rozšířenost po světě zapříčinily, že se brýle staly běžnou korekční pomůckou snad po celém světě. (Rutrle, 2001)
2.2 Materiály brýlových obrub Materiály pro výrobu obrub se s časem a rozvojem vědy mění a vyvíjí. Od přírodních materiálů, které se používaly na počátku výroby brýlí, ke kovu až k plastovým hmotám a zase zpátky k přírodním materiálům, které jsou dnes už spíš módním trendem.
2.2.1 Nekovové materiály Na materiály brýlových obrub se kladou speciální požadavky. Musí mít přiměřenou tvrdost a houževnatost, musí být pružné, tvarovatelné za tepla, musí vykazovat tvarovou stálost, dobrou opracovatelnost a leštitelnost, možnost různých estetických barevných úprav. Dále musí být odolné proti chemickým vlivům a stárnutí, nesmí vyvolávat alergické reakce, musí být nehořlavé, mít nízkou hustotu (měrnou hmotnost) a měly by umožňovat při jejich výrobě použít hospodárné výrobní technologie. Splnit všechny požadavky najednou je prakticky nemožné, proto existuje velké množství materiálů s různými dominantními vlastnostmi. (Najman, 2010) Dříve se brýle vyráběly jen z přírodních materiálů. Dnes se s nimi setkáváme zřídka a to především u luxusních výrobků. Obruba může být přírodním materiálem také jen ozdobena. Nejrozšířenější přírodní materiál je dřevo. Používají se ušlechtilá dřeva a speciální vrstevnaté překližky, které se vyrábějí z dýh daného dřeva. Kůže se dnes používá zejména při výrobě pouzder na brýle, jako dekorační doplněk brýlí a také se z ní vyrábějí utěrky na čištění brýlových čoček. Rohovina je velmi pevná a pružná, odolná proti zředěným kyselinám a zásadám a nevyvolává alergické reakce. Používala se celá staletí, dokud ji nenahradil celuloid a acetát celulózy. Tzv. obchodní rohovina se vyrábí lisováním z rohů hovězího dobytka. Má vláknitou strukturu a je dobře tvarovatelná za tepla. Velmi drahé obruby se ručně vyrábějí z tzv. masivní rohoviny, která pochází z buvolích rohů. Z krunýře Karety pravé se získávala želvovina. Od roku 1988 je ale zakázáno tuto surovinu používat. Jsou to rohovité průsvitné a velmi pestré desky. Je tvrdá, dobře leštitelná, tvarovatelná teplem a nevyvolává alergické reakce. 12
Brýlové obruby se ve svých počátcích vyřezávaly z kosti, později se pro jejich výrobu používala i slonovina, se kterou se dnes setkáváme jen zřídka. Celuloid (nitrát celulózy/CN) je považován za první termoplast. Vyrábí se z celulózy, na kterou působí nitrační směs, díky které se mění na vločkovitý nitrát celulózy. Ten se hněte s kafrem a alkoholem, dokud nevznikne čirá plastická hmota, která se dále lisuje. Dříve se z takto lisovaných desek vyráběly třískovým obráběním brýlové obruby. Je pevný, houževnatý, chemicky poměrně stálý, rozpouští jej aceton. Je ale vysoce hořlavý. Hoří explozivně při teplotě 140 ºC i za nepřístupu vzduchu a při hoření vznikají jedovaté plyny. Snadno se rozkládá, a proto se u nás k výrobě obrub již nepoužívá. Acetát celulózy (CA) je velmi pevný, houževnatý a má velký povrchový lesk. Byl objeven P. Schutzenbergerem v roce 1865. Vyrábí se esterifikací hydroxylových skupin celulózy. Je hygroskopický, bez přidaných barviv je bezbarvý a průhledný. Dnes je acetát celulózy nejvýznamnějším materiálem pro výrobu brýlových obrub. Má menší hořlavost než celuloid a větší odolnost proti stárnutí. Acetát můžeme vyrábět lisováním, třískovým obráběním a tlakovým vstřikováním. Výsledkem lisování je blokový deskový acetát, jehož výroba je ale příliš energeticky náročná a proto drahá. Blok acetátu se hobluje na tenké hoblinky, které se po obarvení zase slisují. Z tohoto barevného bloku se řežou různě tlusté destičky. Tento materiál výborně imituje přírodní želvovinu. Třískovým obráběním vzniká deskový vytlačovaný acetát. K jeho výrobě se používá granulát, který se roztaví a vytlačí přes štěrbinovou trysku. K jeho barvení dochází v ústní štěrbinové trysky. Levnější obruby se vyrábějí z granulovaného vstřikovacího acetátu metodou tlakového vstřikování. Obrubu vyrobenou touto metodu poznáme podle malé hranky, která se táhne po celém jejím obvodu. Tyto obruby mohou být zatíženy vnitřním pnutím, díky kterému dochází s časem k její deformaci a k praskání. Aceto - propionát celulózy (CP) se vyrábí esterifikací celulózy kyselinou octovou a propionovou. Vyrábí se teprve od začátku 60. let 20. století. Tento materiál má menší nasákavost a větší tuhost než acetát celulózy a také obsahuje méně změkčovadel. Je odolnější proti stárnutí a těžce zápalný. Dále je lehký, odolný proti potu a způsobuje mnohem méně alergií. Obruby se vyrábějí tlakovým vstřikováním do forem a dále se povrchově barví, a proto je nemůžeme dodatečně pilovat a přelešťovat. Aceto - butyrát celulózy (CAB) se používá díky své odolnosti vůči nízkým teplotám pro výrobu sportovních brýlí určených pro zimní sporty. Při esterifikaci se používá navíc kyselina máselná, která způsobuje charakteristický zápach.
13
Polymetylmetakrylát (PMMA) byl vynalezen v Německu a užíval se během 2. světové války k vojenským účelům (kokpity letadel apod.). Tento termoplastický materiál vzniká polymerací metylesteru kyseliny metakrylové, během níž je nalit do skleněných tabulí, kde se polymerace dokončí. Vzniklé desky se dále zpracovávají třískovým obráběním. Obruby z PMMA jsou křehké a méně odolné vůči nárazu. Polyamid (PA) patří mezi plasty, které mají podobné chemické složení jako bílkoviny. Polyamidy mají mnoho modifikací, mezi které patří i termoplastická transparentní hmota nazývaná grilamid, který byl poprvé vyroben v 80. letech 20. století. Grilamid je velmi lehký, má dobrou pevnost v lomu, vysokou čirost, odolnost proti chemickým prostředkům, nepůsobí alergie a nabízí možnost dodatečného opracování. Neobsahuje změkčovadla a je těžce zápalný. K výrobě brýlových obrub se používá metoda vstřikování do forem. Tyto obruby jsou za studena velmi elastické a mají velmi tenké průřezy očnic. Barví se povrchově. Optyl - epoxidové pryskyřice (EP) je průhledná termoplastická hmota, je lehká, má velkou tvrdost a odolnost proti poškrábání, dobrou tvarovatelnost za tepla a má tzv. tvarovou paměť. Vytvarování obruby do požadovaného tvaru po nahřání nad 80 ºC vydrží i po jejím vychladnutí a po dalším nahřání se vrací do původního tvaru. Tyto obruby se vyrábějí vakuovým litím do forem. Barví se podpovrchově do makromolekulární sítě optylu a na závěr se lakují. Optylová obruba má stranice bez kovové vložky. Nevýhodou je vysoká křehkost hlavně za nízkých teplot. (All About Vision, © 2000-2013; Najman, 2010)
2.2.2 Kovové materiály Mezi první kovové materiály používané pro výrobu obrub patřilo železo, měď, nikl, stříbro i zlato. Později se k pokusu o dosažení požadovaných vlastností začaly jednotlivé materiály navzájem slévat a vrstvit. Tento způsob vrstvení materiálů přetrval až dodnes. Takto vytvořené slitiny mají různé mechanické vlastnosti a jsou opatřeny vrstvou ušlechtilých kovů, které zaručují chemickou odolnost materiálu a požadovaný vzhled. Požadované vlastnosti kovových materiálů pro výrobu brýlových obrub zůstávají téměř stejné jako vlastnosti kladené na nekovové materiály. Jejich výčet se ovšem o něco zvětšil o možnost přizpůsobení obrub tak, aby materiál po požadovaném vytvarování odolával působení sil a o možnost snadného pájení, sváření a galvanického pokovování. Nové stříbro (alpaka), slitina mědi, niklu a zinku, je v dnešní době jedna z nejpoužívanějších slitin. Je to pevná snadno opracovatelná látka, která má dobrou tepelnou vodivost a je odolná vůči korozi. Používá se též k výrobě hudebních nástrojů, šperků apod. 14
Nové stříbro se galvanizuje. Antikorozní charakter je zajištěn přítomností niklu, na který je ale velká část populace alergická. Ušlechtilá ocel sice nikl obsahuje, ale jen velmi málo, zhruba 10 %. Ocel je tedy odolná proti korozi a nevyvolává alergickou reakci. Titan je stříbřitě bílý až šedý kov, je lehký a tvrdý, odolný proti korozi a je hypoalergenní. Některé titanové obruby jsou vyrobeny ze slitiny, do které jsou přidány další kovy, jako je nikl nebo měď. Tyto titanové slitiny nejsou tak drahé jako 100 % titanové obruby. Titanové obruby jsou ideální pro aktivní životní styl, pro horké a vlhké prostředí a jsou k dispozici v mnoha barevných provedeních. Berylium je ocelově šedý kov, který je levnější variantou titanu. Je odolný vůči korozi, je také lehký, velmi flexibilní a je k dispozici v širokém spektru barev. Berylium jako samostatný kov je toxický. Double je materiál pro výrobu zlatých kovových obrub. Je velmi kvalitní, čemuž odpovídá i jeho cena. (All About Vision, © 2000-2013; Najman, 2010) Aby nedošlo ke styku jádrové slitiny obsahující nikl s pokožkou klienta, tak se kovové brýlové obruby povrchově upravují. Jedná se o mechanické nanášení vrstev, elektrolytické pokovování, vytváření plastových vrstev nebo lakování. Povrchová úprava materiálu chrání brýle také před chemickými vlivy a zlepšuje celkový vzhled brýlí.
2.3 Materiály brýlových čoček Materiály brýlových čoček můžeme jednoduše rozdělit na anorganické a organické. Anorganické neboli minerální brýlové čočky jsou dnes i přes své nesporně lepší zobrazovací vlastnosti spíše na ústupu, neboť je začaly vytlačovat materiály plastové.
2.3.1 Anorganické brýlové čočky Sklo je nejstarším materiálem pro výrobu brýlových čoček a zhruba do 2. světové války bylo také materiálem jediným. Sklo je poměrně levné, má velkou odolnost proti poškrábání, je odolné vůči působení vody, běžných kyselin a zásad. Je tvrdé, křehké a špatně vodivé. Je to ztuhlá tavenina sklotvorných oxidů, které obsahují různé příměsi (taviva a stabilizátory). Byla vyrobena celá řada optických skel, které se liší především indexem lomu, Abbeovým číslem a měrnou hustotou. Nevýhodou minerálních brýlových čoček je jejich velká hmotnost, možnost rozbití a nepoužitelnost do některých typů brýlových obrub (vrtaných). Kvůli možnosti poranění oka při rozbití nejsou vhodné pro děti ani pro sportovní aktivity. Minerální čočky mohou být jak čiré, tak i zabarvovací. 15
Index lomu minerálních brýlových čoček se pohybuje v rozmezí 1,5 – 1,9. Čočky s vysokým indexem lomu jsou tzv. vysokoindexové a jejich výhodou je menší tloušťka a váha čočky. Abbeovo číslo udává stupeň disperze. Platí zde nepřímá úměrnost, protože čím je menší hodnota Abbeova čísla, tím je disperze větší. Nízké Abbeovo číslo se projevuje duhovými lemy při stranovém pohledu přes čočku. Dále platí, že čím je index lomu větší, tím je Abbeovo číslo menší. Měrná hustota minerálních čoček je v rozmezí 2,55 – 4,02 g/cm3. Minerální čočky vyrobené z korunového skla mají nižší index lomu, než ty z flintového skla. Abbeovo číslo korunového skla je vyšší než 55, zatímco flintového skla je nižší než 50. (Najman, 2010) Anorganické fototropní materiály jsou založeny na principu ztmavení materiálu vlivem UV záření. První fototropní anorganické materiály se objevily již kolem roku 1962 a od té doby byly s každou další generací čoček zdokonalovány. Do materiálu jsou zavedeny krystaly halogenidu stříbra, které reagují na ultrafialové záření, což způsobuje ztmavnutí čočky. Základním mechanismem je výměna elektronu mezi atomem stříbra (chloridem stříbrným) a jeho prostředím. Jakmile působení UV záření klesá, elektron, který byl vázán na atomu stříbra, se vrátí do atomu chlóru a čočka se postupně vrátí do čirého stavu. Fototropní látka je obsažena v celé houbce materiálu čočky. Čočky s větší hodnotou optické mohutnosti se barví více než čočky s menší hodnotou. Problém proto nastává při rozdílné korekci pravého a levého oka. (Essilor, 2011)
2.3.2 Organické brýlové čočky Polymetylmetakrylát (PMMA) se používal jako jeden z prvních materiálů pro výrobu plastových brýlových a kontaktních čoček. Bohužel se jako vhodný materiál pro výrobu brýlových čoček neosvědčil. Může za to nízká odolnost jeho povrchu při mechanickém namáhání. Naproti tomu allyldiglykolkarbonát CR - 39 (Columbia Resin 39) se osvědčil velmi dobře. Byl vyroben v roce 1939 firmou Chemical Southern Comporation pro vojenské účely. CR – 39 má hustotu 1,32 g/cm3, tedy asi poloviční než korunové sklo. Proto je mnohem lehčí než minerální čočka, ale má nedostatečnou povrchovou odolnost proti mechanickým účinkům. To se ale brzy začalo řešit povrchovým tvrzením těchto čoček. Index lomu tohoto materiálu je 1,498 a Abbeovo číslo má hodnotu 58. Čočky se vyrábějí litím do skleněných forem. Tyto čočky jsou snadno barvitelné a mají velmi dobrý ochranný UV filtr. CR - 39 začíná být na trhu vytlačován polykarbonátem. 16
Polykarbonát je termoplastická hmota, která byla vyrobena v roce 1970. Má hustotu pouze 1,2 g/cm3 a index lomu 1,586. Brýlové čočky z polykarbonátu mají velmi vysokou odolnost vůči nárazu, jsou tenké a lehké a vyrábějí se metodou vstřikování do forem. Z polykarbonátu se vyrábějí především ochranné a sportovní brýle a brýle pro děti. Používají se také do vrtaných brýlí. Vytvrzený polykarbonát je méně odolný vůči poškrábání než stejně upravený CR – 39. Trivex (známý také pod značkou NXT) je materiál vyrobený z polyuretanu na bázi monomeru. Brýlové čočky se vyrábějí metodou lití do formy. Firma Hoya vyrábí tento materiál pod názvem PNX (Phoenix), nebo firma Younger Optics pod názvem Trilogy. Trivex spojuje výhody CR – 39 a polykarbonátu. Má vyšší odolnost vůči nárazu než polykarbonát, proto je vhodný pro dětské, sportovní i vrtané brýle, je také velmi flexibilní a lehký (lehčí než polykarbonát), odolný vůči rozpouštědlům, ale je poměrně drahý. Index lomu tohoto materiálu je 1,53 a Abbeovo číslo je 45, má tedy nižší disperzi než polykarbonát. Nabízí 100 % ochranu proti UV záření. Má také menší vnitřní pnutí, což zaručuje ostřejší centrální vidění. (Rutrle, 2001; Najman, 2010; All About Vision, © 2000-2013) Future - X firmy Integrated Lens Technology (ILT) je plastová čočka, která je odolná proti nárazu, je velmi lehká, tenká, čirá a poskytuje 100 % ochranu proti UV záření. Abbeovo číslo je 43, index lomu 1,57 a hustota materiálu je 1,16 g/cm3. (ILT: Redefining Vision Care, 2012) Organické fototropní materiály po vystavení ultrafialovému (UV) záření ztmavnou. U organických čoček je na rozdíl od minerálních čoček obsažena fototropní látka pouze ve vrchní vrstvě materiálu. Čočky se tak zabarvují stejně i v případě rozdílné dioptrické korekce na pravém a levém oku. Jakmile přestane UV záření působit, materiál, resp. jeho struktura se po určité době vrátí do původního stavu. Samozabarvovacího účinku je dosaženo fotosenzitivními sloučeninami, které jsou vpraveny do materiálu. Působením UV záření mění tyto sloučeniny svou strukturu, díky nimž roste absorpce materiálu. Aktivní látkou jsou spirooxazinové molekuly. Intenzita zabarvení závisí jednak na UV záření, ale také na teplotě okolí. Čím je chladněji, tím více se čočky barví. Výhoda organických fototropních čoček je v rychlosti zabarvování a odbarvování, která je větší než u minerálních čoček a také v intenzitě zabarvení. První fototropní organické materiály se objevily okolo roku 1986, ale skutečně se začaly vyvíjet od roku 1990, kdy byly představeny první čočky Transitions. (Essilor, 2011) Přestože je tendence nazývat všechny samozabarvovací čočky Transitions čočky, Transitions Optical není jediná značka na trhu, která vyrábí zabarvovací čočky.
17
Většina čelních skel automobilů má ochranu před UV zářením, což znamená, že není dostatečný podnět k samozabarvovací reakci uvnitř auta. V takovém případě je možno použít např. brýlové čočky Transition XTRActive, které se zabarvují i za sklem automobilu. Mají 100 % ochranu proti UV záření, v místnosti jsou mírně zabarvené a zabarvují se do šeda. (All About Vision, © 2000-2013) Polarizační materiály jsou navržené tak, aby redukovaly oslnění a zlepšovaly celkovou ostrost vidění. Tento materiál filtruje horizontálně polarizované světlo odražené od vodorovné plochy. Polarizační čočky tak propouští pouze světlo, které je polarizované kolmo od odražené plochy. Tyto čočky nejsou čiré. Jsou určeny především pro řidiče, rybáře a pro zimní aktivity. Polarizační čočky se vyrábějí jak dioptrické, tak nedioptrické. Brýlové čočky DriveWear jsou polarizační samozabarvovací čočky vhodné pro řidiče. Tyto čočky mají polarizační filtr i fototropní vrstvu, která se aktivuje UV zářením i viditelným světlem. Na obrázku č. 3 je znázorněn (zleva) pohled přes čočky DriveWear při zatažené obloze, uprostřed při řízení automobilu za denního světla a venku za jasného počasí.
Obr. č. 1: DriveWear Transitions Vantage jsou samozabarvovací brýlové čočky, které umožňují tzv. proměnnou polarizaci, tedy úroveň polarizace se zvyšuje společně se zabarvováním.
18
Tabulka č. 1: Porovnání materiálů pro výrobu brýlových čoček
Index lomu Abbeovo číslo Hustota UV absorpce do
Korunové
CR - 39
Polykarbonát
1,498
1,586
1,523
58
32
58
1,32 g/cm3
1,20 g/cm3
340 nm
385 nm
sklo
2,55 g/cm3 300 nm Ve
Barvení
Možné
Omezené (30 %)
sklovině nebo povrchově
Tepelná odolnost
130 ºC
222 ºC
600 ºC
AR vrstva
Možná
Možná
Možná
Tvrzení
Možné
Možné
Možné
Dobrá
Výborná
Nízká
vstřikování
Obrábění
Odolnost při nárazu
Lití, obrábění, Způsob výroby
kombinace lití a obrábění
(Najman, 2010)
2.4 Brýlové čočky podle optického účinku Brýlové čočky jsou určeny hodnotou vrcholové lámavosti v dioptriích (Dpt). Dělíme je na spojné (kladná hodnota) a rozptylné (záporná hodnota). Podle optického účinku je rozdělujeme na jednoohniskové (monofokální neboli unifokální) a víceohniskové, mezi které řadíme bifokální, trifokální a progresivní (multifokální) čočky. Všechny tyto čočky lze vyrábět jako (a)sférické, (a)torické i jako prizmatické (klínové) korekční členy. (Rutrle, 2001) Sférické čočky mají obě lámavé plochy kulové a ve všech hlavních řezech mají stejné zakřivení. Také mají stejnou tloušťku po celém okraji čočky. Lze jimi ovšem splnit podmínky
19
bodového zobrazení pouze v omezeném rozsahu (zhruba od +8 Dpt do -21 Dpt). Pro vyšší kladné hodnoty je třeba použít asférických ploch. (Rutrle, 2001) U asférické brýlové čočky se plynule mění (zvětšuje) poloměr křivosti od středu k okraji čočky, čehož je dosaženo pomocí kuželoseček (elipsa, parabola a hyperbola). Asférická čočka je výrazně tenčí a lehčí, než sférická čočka stejné optické mohutnosti. Torické čočky mají jednu plochu kulovou a druhou torickou (dvě na sebe kolmé sférické plochy), jsou to tzv. sféro-cylindrické čočky. Cylindr je přídavek ke sférické hodnotě, který má určitou orientaci ve stupních a může mít kladnou i zápornou hodnotu. Torická čočka je určena ke korekci astigmatismu a má po svém obvodu různou okrajovou tloušťku. Dále se můžeme setkat s tzv. plan-cylindrickou čočkou, která má tvar seříznutého válce v podélné ose a tzv. sféro-torickou čočkou, která na rozdíl od plan-cylindrických a sféro-cylindrických skel nemá při pohledu periferií vysoký stupeň astigmatismu šikmých paprsků. Atorická čočka se skládá ze dvou na sebe kolmých asférických ploch. Unifokální neboli jednoohniskové čočky vykazují jeden korekční účinek (sférický nebo torický). Mezi víceohniskové neboli multifokální čočky řadíme bifokální čočky, které mají sférické účinky dva a trifokální čočky, které mají tyto účinky tři. Víceohniskové čočky jsou určeny ke korekci presbyopie. (Najman, 2010) Bifokální brýlové čočky vynalezl Benjamin Franklin, který rozpůlil brýlové čočky do dálky a do blízka, oba díly zabrousil do roviny a vsadil do jedné očnice. Horní díl tak sloužil pro korekci zraku na dálku a spodní díl do blízka. Dnes je Franklinův bifokál předepisován při korekci šilhání u dětí.
Obr. č. 2: Franklinův bifokál Bifokální čočky se rozdělují na vybrušované, zatavované (tmelené) a odlévané. Horní část je určena pro korekci do dálky, dolní část obsahuje tzv. segment, který má jinou optickou mohutnost (zvýšenou o adici) a je určen pro korekci do blízka. Výhodou těchto čoček je korekce zraku na dálku i do blízka bez výměny brýlí. Nevýhodou je skok obrazu, ke kterému dochází na rozhraní dílu do dálky a do blízka. Segment také nesplňuje estetické požadavky. 20
Obr. č. 3: Segmenty bifokálních čoček
Obr. č. 4: Trifokální brýlová čočka
Trifokální brýlové čočky mají navíc tzv. mezidíl, který umožňuje vidět ostře i na střední vzdálenost (obr. č. 6). Používají se při poklesu akomodační šíře a při požadavku ostrého vidění na různé vzdálenosti. Mezidíl má většinou hodnotu poloviny hodnoty adice. Dnes jsou prakticky zcela vytlačeny progresivními čočkami. Progresivní (též nazývané multifokální) brýlové čočky jsou určeny ke korekci presbyopie. Jejich vrcholová lámavost se plynule mění v závislosti na výškové poloze průsečíku pohledové osy oka. Tyto čočky zajišťují presbyopům ostré vidění na všechny vzdálenosti. Horní část čočky je určena pro korekci do dálky a spodní část do blízka, ovšem na rozdíl od bifokálních čoček jsou tyto oblasti propojeny tzv. progresivním koridorem, který zajišťuje zvyšování hodnoty adice směrem ke spodní části čočky. Toho je dosaženo plynulou změnou zakřivení ve svislém směru na přední ploše čočky. Tato plocha ovšem vykazuje určitý stupeň periferního astigmatismu. Nejkvalitnější zobrazení je pouze v úzkém koridoru ve středu čočky. Tento koridor se s každou generací čoček zvětšuje a negativní astigmatismus se odsunuje co nejvíce do periferie čočky. Optická plocha progresivní čočky je zcela hladká, neobsahuje tzv. díl do blízka, proto nenastává skok obrazu. Progresivní čočky tedy splňují hygienicko-estetické podmínky zobrazení. (Najman, 2010; Rutrle, 1993) Na obrázku č. 7 je schéma progresivní čočky s vyznačenou částí pro korekci do dálky (nahoře), střední částí pro střední vzdálenost (na počítač) a na blízkou vzdálenost, resp. na čtení (dole).
21
Obr. č. 5: Schéma progresivní brýlové čočky Progresivní čočky rozdělujeme na čočky s tzv. měkkým a tvrdým designem. Čočky s tvrdým designem mají krátký a úzký progresivní koridor, ale zónu do blízka a do dálky mají naopak širokou. Celkový astigmatismus v periferii čočky roste nad hodnotu addice. Měkký design se vyznačuje dlouhým širokým koridorem a úzkou zónou do blízka a do dálky. Na celé ploše této čočky se hodnota celkového astigmatismu nezvýší nad hodnotu adice. Rozlišujeme ortoskopické a neortoskopické zobrazení (zkreslení). Neortoskopické zkreslení se projevuje harmonickými změnami od středu do periferie čočky. V oblasti pro korekci do dálky je okrajová tloušťka čočky větší, než v oblasti pro korekci do blízka. Je to zapříčiněno zmenšováním poloměrů křivostí, které jsou vybroušené na ploše čočky. Používá se proto odlehčovacího výbrusu ve vertikálním směru, který vytváří klínový účinek s bází dolů. Je-li použit stejný typ progresivní čočky s přibližně stejnými hodnotami vrcholových lámavostí na pravém i levém oku, tento klínový účinek se navzájem kompenzuje. Hodnota redukčního klínu je obvykle 2/3 hodnoty adice (Add) v prizmatických dioptriích, tedy v cm/m (tzv. pD, prizmatická dioptrie, je nesprávně volená jednotka). První progresivní čočky s názvem Varilux 1 byly uvedeny na trh v roce 1959 firmou Essilor. Od té doby se jejich design neustále zdokonaluje. Starší typ těchto čoček měl tzv. symetrickou koncepci, to znamená, že pravá i levá čočka byly totožné. Nevýhodou bylo narušení binokulárního vidění. Druhá generace tzv. fyziologických progresivních čoček využívá tzv. evolučních kuželoseček. Jedná se o čočky Varilux 2 uvedené na trh v roce 1972. Odstranění anamorfotických zkreslení a dosažení ortoskopického
zobrazení se dosáhlo tzv.
izoprizmatickými liniemi. Tyto čočky jsou již asymetrické pro pravé a levé oko a mají tvrdý nebo měkký design. Jedná se o tzv. horizontální optickou modulaci. Třetí generace využívá konstrukci progresivních čoček podle optických požadavků. Používá se přitom tzv. spline technologie, která vytváří plochu variabilním způsobem a 22
zachovává její hladkost. Původní horizontální integrální optická modulace se doplňuje o tzv. vertikální optickou modulaci. To vedlo ke zlepšení subjektivní pohody při používání těchto čoček a dosažení vyšších hodnot přídavků do blízka. S rostoucí adicí roste i tvrdost designu. Jedná se o čočky Varilux Multidesign uvedené na trh v roce 1988. Čtvrtá generace je charakterizována čočkou Varilux Comfort, která byla představena v roce 1993. Má kratší progresivní kanál a vlastnosti měkkého designu. Pátá generace progresivních čoček byla představena v roce 2000. Jedná se o čočku Varilux Panamic. Charakteristickým znakem je široký progresivní kanál a menší oblast periferního astigmatismu. Varilux Panamic má širší oblast pro korekci do dálky než Varilux Comfort. Šestá generace přinesla značné vylepšení, které je umožněno výrobní technologií FreeForm. Tato technologie umožňuje vybrousit jakýkoli tvar čočky podle požadavků klienta. Jedná se o čočku Multigressiv 2 firmy Rodenstock, která je charakterizována přední asférickou plochou a zadní plochou vyrobenou technologií Free-Form. Tato čočka nabízí širší oblast pro čtení a lepší periferní vidění. (Najman, 2010; Rutrle, 1993, 2001) Progresivní brýlové čočky mohou být vyráběny ve velkém množství jako jakékoli jiné brýlové čočky tak, aby vyhovovaly co nejvíce zákazníkům. Takovéto čočky můžeme nazývat standardní nebo také konvenční progresivní čočky. Jelikož se snaží optici i výrobci brýlových čoček o stále individuálnější přístup k zákazníkovi, setkáváme se s progresivními čočkami, které jsou vyráběny na základě individuálních údajů konkrétního zákazníka. Je to samozřejmě optická mohutnost čočky, úhel inklinace, tvar obruby, prohnutí obruby, pupilární vzdálenost, vrcholová vzdálenost čočky, atd. Degresivní brýlové čočky neboli kancelářské čočky jsou určeny pro práci na střední a krátkou vzdálenost. Na rozdíl od progresivních čoček musí presbyopický zákazník oželet pohled do dálky, ale zato mu degresivní čočky poskytují dostatečný komfort vidění při práci v kanceláři, tedy jak na čtení, pro práci na počítači, tak i při pohledu na druhou stranu stolu.
23
2.5 Výroba brýlových čoček 2.5.1 Základní rozdělení výroby brýlových čoček Výroba brýlových čoček může být rozdělena do čtyř základních kategorií: lití, lisování, systémy s více vrstvami a třískové obrábění. Lití Lití je metoda výroby polotovaru ze surových chemikálií za použití skleněných nebo kovových forem s pružným těsněním (např. monomer CR 39 a chemický katalyzátor). Formy se začnou nahřívat a monomer se polymerací mění na polymer. Materiál se zmenšuje asi na polovinu původního objemu. Lisování Materiál čočky, např. polykarbonát ve formě granulí, se vloží do lisu, zahřívá se a poté je přemístěn pod tlakem do formy. Tlakem a teplem je přebudován do polotovaru nebo konečného tvaru čočky. Hovoříme o tzv. kapkové metodě výroby výlisků. Systémy s více vrstvami Existuje celá řada různých vícedílných výrobních procesů. Nejznámější je zřejmě metoda používaná k výrobě skleněných bifokálních čoček tavením segmentu s různým indexem lomu pro díl do blízka. Třískové obrábění (Surfacing) Jedná se o nejčastější výrobní technologii brýlových čoček. Autor Wilkinson rozděluje tři hlavní postupy třískového obrábění. Hrubé broušení, jemné broušení a leštění – tato metoda se používá při velkovýrobě minerálních brýlových čoček. Dále generalizované frézování, broušení a následné leštění a poslední postup je složen z hrubého a jemného frézování, broušení a leštění. (Veselý et al., 2012; Wilkinson, 2006)
2.5.2 Free-Form technologie výroby brýlových čoček Jedná se o moderní způsob výroby brýlových čoček, který snižuje výskyt aberací vyšších řádů. Free-Form technologie (neboli High Definition (HD) Technology, Digitally Computed PAL, Individual PAL, apod.) provádí broušení a leštění optických ploch čočky mnohem flexibilněji než klasické postupy. Vytváří složité tvary i zakřivení čoček, asférické, atorické a 24
progresivní plochy pomocí tzv. CNC (Computer Numerical Control) strojů. CNC stroj je naváděn počítačem, který určuje polohu a rychlost řezného nástroje ve třech osách (3D). Hovoříme pak o HD (High Definition) brýlových čočkách, které mají přesně vypočítaný a zabroušený povrch. Tyto čočky poskytují ostřejší kvalitu obrazu, kvalitnější vidění v periferii čočky, zaručují vyšší kontrastní citlivost a méně odlesků (glare) při řízení v noci. Výroba HD brýlových čoček vyžaduje parametry nad rámec informací, které stačí pro zhotovení klasických brýlových čoček, proto je třeba po výběru brýlových obrub provést další měření, které zahrnuje jak měření pupilární vzdálenosti (PD), čtecí vzdálenosti, stanovení dominantního oka, tak vertex distance (vzdálenost zadní plochy brýlové čočky od přední plochy rohovky), úhel inklinace (pantoskopický úhel), prohnutí obruby, výška osazení, a otočný bod oka. Pro tyto účely slouží tzv. centrovací zařízení. Je to např. centrovací zařízení Visioffice® System společnosti Essilor nebo Varilux, nebo zařízení i.Terminal® 2 firmy Zeiss. Tyto digitální přístroje změří všechny nezbytné parametry během několika vteřin.
Obr. č. 6: i. Terminal 2, Zeiss Výhodou Free-Form technologie (FFT) je vysoká rychlost výrobního procesu na rozdíl od konvenční výroby brýlových čoček. Konvenční výroba využívá tzv. blanky (polotovary) s hotovou progresivní křivkou na přední ploše čočky a nástroje pro zhotovení sférické/torické plochy na zadní ploše čočky, tzv. šály. FFT využívá počítačem řízený program, díky kterému lze frézovat zadní i přední plochu čočky. Odpadá potřeba použití šál, v takovém případě hovoříme o technologii cut-to-polish. Leštění čočky musí být velmi přesné, jelikož i malá odchylka může snížit optickou kvalitu čočky. Do budoucna se hovří o tzv. technologii cut-tocoat, která nezahrnuje proces leštění. (Ondřík, 2009; Veselý et al., 2012) Mezi další výhody brýlových čoček vyrobených technologií Free-Form patří širší progresivní koridor a oblast pro vidění do blízka u progresivních čoček a celkově větší zorné pole při umístění progresivní části na zadní ploše čočky. Zákazník si může vybrat brýlové obroučky menších velikostí, než je tomu při konvenčně vyráběných čočkách. 25
2.6 Povrchové úpravy brýlových čoček 2.6.1 Tvrzení Tvrzení plastových a minerálních brýlových čoček znamená zpevnění čočky vůči nárazu. Plastové čočky se vytvrzují, neboť jsou málo odolné proti poškrábání, zatímco minerální čočky lze lehce rozbít. Tvrzením se snižuje nebezpečí poranění oka při jejich rozbití, protože tvrzená čočka se rozpadne na drobné tupé úlomky, které nejsou tak nebezpečné jako ostré střepy z netvrzené minerální čočky. Tvrzení minerálních čoček Odolnost vůči tlaku je u skla asi 10x větší než odolnost vůči tahu, proto je chemické i tepelné tvrzení minerálních čoček zaměřeno na vytvoření tlakového pnutí v povrchové vrstvě čočky. Tepelné tvrzení minerálních čoček probíhá následovně: sklo se dvě až pět minut zahřívá na teplotu asi 600 až 700 ºC, potom se ochladí, a to buď proudem vzduchu, nebo vnořením do kapaliny (např. silikonový olej). Povrchová vrstva se tedy ochladí dřív než jádro a tak dochází k pnutí mezi těmito dvěma vrstvami. Povrchová vrstva působí napětím tlakovým (až 140 MPa) a jádro materiálu napětím tahovým (až 70 MPa). Jedná se o jednoduchou a rychlou metodu, kterou ale nelze použít u vysokých cylindrů, vysokoindexových, fotochromatických a povrchově zušlechtěných čoček. Dále musí mít tepelně tvrzená minerální čočka středovou nebo okrajovou tloušťku alespoň 2 mm. Tzv. zkoušečem napětí – tenzoskopem pozorujeme, zda čočka není zatížena velkým vnitřním napětím. Chemické zpevňování (tvrzení) vytváří stejnoměrnější zpevněnou vrstvu než tepelné tvrzení, je nezávislé na tvaru a tloušťce čočky, umožňuje hromadnou úpravu, ale nemůžeme prokázat vnitřní pnutí na tenzoskopu. Čočky z korunového skla jsou po dobu 16 hodin ponořeny v lázni roztaveného dusičnanu draselného (KNO3) s malým množstvím kyseliny křemičité, která má teplotu 400 ºC. Zde dochází k výměně sodíkových a draslíkových iontů. Draslíkové ionty následně vyvolávají v povrchové vrstvě tlakové napětí až 700 MPa. Nevýhodou chemického tvrzení je dlouhá doba trvání, vyšší náklady než u tepelného tvrzení a omezení pouze pro sklo s ionty sodíku. (Najman, 2010)
26
Tvrzení plastových čoček Jedná se o povrchovou úpravu, která je základem pro další povrchové úpravy (antireflexní, hydrofobní). Je to lakování čoček ponořováním do speciálního laku. Je zapotřebí dodržovat odpovídající rychlost vynořování a dodržet čistotu povrchu čočku. (Najman, 2010)
2.6.2 Absorpční vrstvy Jedná se o barvení zadní plochy minerálních čoček pomocí oxidů různých kovů, křemíku a chromu. Tato vrstva, která je nanášena tzv. vakuovým napařováním, absorbuje světlo. Intenzita absorpce je závislá na tloušťce absorpční vrstvy a její barva závisí na materiálu. Barvení organických čoček se provádí dvěma způsoby. Pevné barvení znamená, že je barva smíchána s monomerem a dále může být smíchána i s látkou pohlcující UV záření. Druhá možnost je barvení lakované vrstvy, nebo nanášení barvy přímo na povrch čočky. Barví se buď celá plocha čočky, nebo je možno provádět tzv. gradální barvení. Takto barvená čočka je nejtmavší nahoře a nejsvětlejší na spodním okraji čočky a vykazuje plynule proměnnou absorpci ve svislém směru. (Veselý et al., 2012; Najman, 2010)
2.6.3 Antireflexní vrstvy Antireflexní vrstva na povrchu čočky umožňuje vidění bez nežádoucích rušivých odlesků na přední a zadní ploše čočky. Protože odrazivost (reflexe) s rostoucím indexem lomu materiálu čočky roste, je tato povrchová úprava vhodná zejména u vysokoindexových čoček. Princip antireflexní vrstvy je založen na interferenci. Paprsky, které se odrážejí od přední a zadní plochy antireflexní vrstvy, spolu interferují. Proto se pro určitou vlnovou délku zruší, což způsobí snížení celkové odrazivosti a zvýšení propustnosti brýlové čočky. K tomu je zapotřebí, aby byla splněna fázová i amplitudová podmínka. Fázová podmínka udává, že oba paprsky musí mít stejnou amplitudu a opačnou fázi. Pro tloušťku antireflexní vrstvy d proto platí d = λ/(4n), kde n je index lomu vrstvy a λ je vlnová délka daného světla. Amplitudová podmínka říká, že odrazivost neboli intenzita odraženého světla, na obou rozhraních vrstvy musí být stejná. Dostáváme vztah pro index lomu antireflexní vrstvy: nv = √ns, kde nv je index lomu vrstvy a ns je index lomu čočky. Zabarvení čočky s antireflexní vrstvou je různé (zelená, fialová, modrá, zlatá) a to podle zůstatkové barvy. Nanášení antireflexních vrstev probíhá vakuově, jednotlivé vrstvy s různým indexem lomu jsou napařovány na tvrzenou vrstvu. Antireflexní vrstva je velmi náchylná na mechanické poškození. (Polášek et al., 1974; Jexová, 2010) 27
2.6.4 Reflexní vrstva Reflexní nebo také zrcadlová vrstva na rozdíl od antireflexní vrstvy (destruktivní interference) zvětšuje množství odraženého světla, chrání také proti UV a infračervenému záření. Uplatňuje se zde tzv. konstruktivní interference. Tato vakuově nanesená kovová vrstva má různou barvu a aplikuje se na konvexní stranu brýlové čočky. Světlo dopadající na reflexní vrstvu je částečně pohlceno a přeměněno v tepelnou energii. (Veselý et al., 2012)
2.6.5 Hydrofobní vrstva Hydrofobní vrstva zajišťuje, aby voda na povrchu čočky tvořila kapičky (velký kontaktní úhel mezi vrstvou a kapkou vody), které lehce stékají po jejím povrchu směrem dolů. Těžce se zde drží i další nečistoty, neboť většina hydrofobních vrstev je i antistatická. Hydrofobní vrstva se nanáší na vrstvu s antireflexem metodou dip coating a to buď vakuově, nebo plazmatickou polymerizací. Na minerální čočky se nanáší polymer a vosk metodou iontového leptání nebo kapání nebo plasmatickým chemickým rozrušením povrchu skla (Veselý et al., 2012).
2.6.6 Optifog Povrchovou úpravu Optifog uvedla na trh v roce 2011 firma Essilor. Optifog zaručuje vidění bez zamlžení brýlových čoček. Tato technologie je založena na zcela odlišných principech než dřívější povrchové úpravy čoček, které rovněž slouží proti zamlžení. Jedná se o hydrofilní vrstvu, která se po nanesení aktivátoru stává přilnavá k vodě. Voda na povrchu takto ošetřené čočky vytvoří velmi tenkou vrstvu, která ovšem nebrání ve vidění. Vrstvička vody se následně rychle odpařuje.
28
3 Korekce refrakčních vad kontaktními čočkami Kontaktní čočky se dnes používají nejen ke korekci refrakčních vad, ale i jako krycí čočky v terapii, jako nosiči léků s postupným uvolňováním účinné látky, nebo jako kosmetická pomůcka, která kryje nebo zvýrazňuje oko. Ideální kontaktní čočka by měla minimálně omezovat příjem kyslíku rohovkou a perfektně sedět na předním segmentu oka. Zpočátku byly korigovány pouze sférické vady a nízké hodnoty astigmatismu a to díky slzné čočce vytvořené mezi povrchem rohovky a kontaktní čočky. Ta sloužila i ke korekci iregulárního astigmatismu. Dnes se kontaktní čočky používají i ke korekci presbyopie, anizometropie, při vysokých hodnotách refrakčních vad, apod. Kontaktní čočky můžeme rozdělit podle materiálu, režimu nošení a podle doby použití. Dále je můžeme rozdělit podle plochy pokrytí předního segmentu oka do tří skupin: korneální, sklerokorneální a sklerální. Mezi korneální patří tvrdé a RGP čočky, protože jejich menší velikost a dostatečný pohyb čočky na oku zajišťuje správný metabolismus rohovky. Korneální čočka ponechává volnou periferii rohovky, její maximální průměr tedy je 12 mm. Měkké hydrofilní čočky mají velikost sklerokorneální (též semisklerální). Její průměr je 12 – 15 mm, pokrývá tedy celou rohovku a přesahuje až přes limbus na skléru. Čočka se musí při mrknutí na oku lehce pohybovat. Sklerální čočky mají v průměru více než 15 mm. Tyto čočky se příliš neosvědčily. Při korekci ametropií vycházíme z refrakce určené pro korekci brýlemi. Tato hodnota je stejná pro dioptrické hodnoty brýlové korekce do +/- 4,0 Dpt. Pokud nabývá korekce brýlemi vyšších hodnot, je nutno brát v úvahu tzv. vertex distance, tedy vzdálenost zadní plochy brýlové čočky od rohovky. Tato vzdálenost je 12 mm. Výslednou optickou mohutnost kontaktní čočky zjistíme z přepočtových tabulek výrobce dané kontaktní čočky nebo pomocí vzorce: S´KČ = S´B / 1 - ∆d . S´B, (Petrová et al., 2008) kde S´KČ je optická mohutnost budoucí kontaktní čočky, S´B je optická mohutnost brýlové čočky a ∆d je vertex distance.
3.1 Materiály kontaktních čoček První kontaktní čočky byly vyrobeny ze skla. Ve 20. letech 20. století byla snaha o aplikaci čoček z celuloidu, ale díky jejich nestabilitě se nezdařila. Ve 40. letech 20. století byl vynalezen
polymetylmetakrylát
(PMMA)
a
v letech
šedesátých
síťovaný
polyhydroxyetylmetakrylát (HEMA). 29
Materiál kontaktní čočky musí být dobře opracovatelný a biologicky nezávadný, musí splňovat mechanické a chemické vlastnosti, jako je tvarová stálost, pevnost, pružnost, elasticita, transparentnost a viskozita. Ideálně snášenlivý materiál pro výrobu kontaktních čoček, který by nenarušoval metabolismus rohovky, cirkulaci slz a fyziologii oka, zatím neexistuje. Přesto je snaha o vyrobení takové kontaktní čočky, která by byla dobře snášena a měla malou dispozici k ukládání depozit. Jednotlivé materiály jsou charakterizovány indexem lomu, který by se mě měl co nejvíce blížit indexu lomu slz, resp. rohovky, propustností pro světlo, která má být nejméně 85 %, měrnou hustotou (pohybuje se v rozmezí 1,0 až 1,2 g/cm3) a propustností pro kyslík. Důležitým parametrem kontaktních čoček je tzv. permeabilita (Dk), neboli schopnost materiálu propouštět plyny. S tím souvisí pojem transmisibilita (Dk/L), která udává schopnost propouštět kyslík pro konkrétní čočku. Permeabilita a transmisibilita jsou závislé na teplotě, proto se udávají při teplotě povrchu oka, která je 35 ºC. Vlastnosti při napětí materiálu kontaktní čočky charakterizuje modul elasticity (udává flexibilitu materiálu), koeficient elongace (hodnota v procentech, kdy dojde k přetržení materiálu) a slzná síla. Velmi důležitá je hydrolytická stabilita materiálu, která je nutná pro správnou hydrataci čočky. Chemická struktura polymeru a množství vody v materiálu udává tzv. poréznost materiálu. V souvislosti se snášenlivostí kontaktní čočky je třeba neopomenout smáčivost materiálu, zejména u hydrofobních materiálů. Je měřena kontaktním úhlem, což znamená, čím je menší kontaktní úhel, tím je větší smáčivost materiálu. Tvrdé kontaktní čočky jsou označovány podle asociace výrobců kontaktních čoček (ACLM) koncovkou FOCON a měkké kontaktní čočky koncovkou FILCON. (Petrová et al., 2008)
3.1.1 Tvrdé nepropustné materiály PMMA (polymetylmetakrylát) byl po druhé světové válce vedoucím materiálem pro výrobu kontaktních čoček. Jeho nepropustnost pro kyslík byla řešena korneálním typem čočky. V 70. letech 20. století začal jeho ústup a v 90. letech jejich výroba skončila úplně. Kontaktní čočky z tohoto materiálu se mohou vyrábět třískovým obráběním a lisováním. PMMA je tvrdý, odolný proti poškrábání i rozbití, biologicky nezávadný, inertní vůči zředěným kyselinám, solným roztokům, rozpouštědlům, rostlinným, živočišným i minerálním olejům a jeho index lomu je v rozmezí 1,49 – 1,50. Hodnota Dk je v rozmezí 0,1 – 0,3, z čehož vyplývá téměř úplná nepropustnost pro kyslík. Obsah vody v čočce je méně než 2 %. Pevnost materiálu
30
nabízí dobrou korekci rohovkového astigmatismu. (Kraus et al., 1997; Kuchyňka et al., 2007; Petrová et al., 2008)
3.1.2 RGP materiály (rigid gas permeable) Tyto čočky mají na rozdíl od čoček z PMMA obrovskou propustnost pro kyslík, která je u většiny materiálů vyšší než u hydrogelových čoček. RGP materiály ovšem nejsou propustné pro vodu a tím pádem nedochází k odvodu zplodin metabolismu rohovky. To je opět řešeno korneální velikostí čočky s dobrou pohyblivostí na rohovce. RGP kontaktní čočky mají větší odolnost než měkké čočky, proto mohou být z dlouhodobého hlediska méně finančně nákladné. Jejich nevýhodou ovšem je dlouhá adaptační doba. RGP čočky se tak používají ke korekci astigmatismu tam, kde měkké čočky neposkytují požadovanou zrakovou ostrost, dále u pacientů s keratokonem a po refrakčních chirurgických operacích. RGP čočky jsou používány také při metodě zvané orthokeratologie. Tato metoda využívá nošení speciální RGP čočky během spánku, kdy tlačí na rohovku a ruší nerovnosti zakřivení jejího povrchu. Používá se zejména u rohovek s keratokonem za účelem regrese onemocnění a snížení nárůstu refrakční vady. Jako první materiál pro výrobu RGP čoček se uvádí butyrát acetátcelulózy (CAB). Metodou lisování nebo soustružení vzniká čočka s hodnotou Dk v rozmezí od 4 do 8 a obsah vody se pohybuje od 1,5 – 2,0 %. Problém s malou prodyšností vyřešily materiály s obsahem křemíku, které ovšem nemají tak vysokou kvalitu mechanických a optických vlastností jako čočky z CAB. Jsou to kopolymery ze siloxanylalkylmetakrylátů, perfluoralkylmetakrylátů s metylmetakrylátem. Tyto sloučeniny dosahují hodnoty Dk až kolem 70. Dalším materiálem pro výrobu RGP čoček jsou silikonové pryskyřice. Tyto látky mají velmi vysokou permeabilitu pro kyslík. Obsahují ovšem metylové a fenylové radikály a více vinylových skupin, což znamená, že čočky z nich vyrobené mají menší propustnost pro kyslík než čočky ze silikonové pryže. Tyto čočky jsou přirozeně hydrofobní, proto musí mít chemicky nebo plazmaticky upravený povrch, který ovšem není tak stabilní. (Kuchyňka et al., 2007; Petrová et al., 2008; All About Vision, © 2000-2013)
3.1.3 Měkké hydrofobní materiály Jak již bylo řečeno, hydrofobní povrch kontaktních čoček se dále chemicky upravuje. Nevýhodou ovšem je menší trvanlivost těchto čoček. Silikonová pryž je hydrofobní materiál s vysokou propustností pro kyslík. Je nejčastěji zastupován polydimetylsiloxanem, ze kterého se vyrábějí silikonové kontaktní čočky. 31
Silikonové čočky jsou velmi lipofilní, což znamená rychlé porušení kvality čočky přichycením lipidů ze slzného filmu na povrch čočky. Mezi měkké hydrofobní materiály pro výrobu kontaktních čoček patří také akrylát a polyetylen.
3.1.4 Měkké hydrogelové (hydrofilní) materiály Jsou to hydrofilní polymery, které dokážou pojmout určité množství vody. Obsah vody v hydrogelové čočce je závislý na velikosti molekulární sítě a na okolním prostředí. V závislosti na obsahu vody v materiálu zaručují tyto čočky biokompatibilitu a propustnost pro kyslík, oxid uhličitý, apod. Na obsahu vody v čočce jsou tedy závislé optické vlastnosti čočky, její objem a tvar. HEMA
(hydroxyetylmetakrylát)
síťovaný
maximálně
jedním
procentem
etylendimetakrylátu je hydrofilní materiál, tzv. standard pro výrobu hydrogelových čoček, protože má velmi dobré fyzikální vlastnosti, je vysoce biokompatibilní a má nízkou toxicitu. Standardní HEMA má index lomu 1,438. Hydrogelové čočky můžeme dělit podle obsahu vody na čočky s nízkým (35 – 45 %), středním (45 – 60 %) a vysokým obsahem vody (65 – 90 %). Americká FDA (Food and Drug Administration) neboli úřad pro kontrolu potravin a léčiv rozdělila hydrogelové čočky podle hydratace do čtyř skupin: neionické s nízkým obsahem vody (38 – 50 %), neionické s vysokým obsahem vody (51 – 80 %), ionické s nízkým obsahem vody a ionické s vysokým obsahem vody. Silikonhydrogelové materiály jsou v současné době nejmodernější materiály pro výrobu kontaktních čoček. Jsou vysoce propustné pro kyslík (Dk = 99 – 140), jsou opticky homogenní a tužší než hydrogelové čočky. Jedná se o kombinaci výšebobtnavého a plynopropustného materiálu. Výsledný materiál má více vrstev. (Kuchyňka, et al., 2007; Petrová, et. al., 2008) Silikonhydrogelové materiály můžeme roztřídit do první, druhé, nebo třetí generace. Nová generace nutně nenahrazuje ani nestaví na generaci předchozí. První generace silikonhydrogelových materiálů se vyznačuje oddělenou silikonovou a hydrogelovou částí materiálu a nutností povrchových úprav kontaktních čoček z tohoto materiálu vyrobených. Patří zde balafilcon A (PureVision, Bausch & Lomb) a lotrafilcon A (Night & Day, CIBA Vision). První generace využívá monomer TRIS, který propojuje silikonovou a hydrogelovou část. Balafilcon A je ionogenní materiál, lotrafilcon A se řadí mezi neionogenní materiály, Dk má hodnotu 140. Oba materiály jsou schváleny pro režim prodlouženého nošení. 32
Do druhé generace řadíme galyfilcon A (Acuvue Advance, Vistakon) a senofilcon A (Acuvue Oasys, Vistakon). Galyfilcon obsahuje polyvinylpyrolidon (PVP), který slouží k vnitřnímu zvlhčování materiálu, propustnost pro kyslík (Dk) má hodnotu 60, ale má vysoký obsah vody (47 %). Senofilcon je zvlhčován činidlem na bázi PVP, které má o 30 % větší účinnost. Lotraficon B využívá podobně jako lotrafilcon A monomer TRIS, má ale vyšší obsah vody a nižší propustnost pro kyslík. Do třetí generace řadíme comfilcon A (Biofinity, Coopervision). Makromery silikonu zajišťují vysokou propustnost pro kyslík o velikosti Dk rovno 128. Tento materiál je kompaktní a není nutno ho povrchově upravovat. Enfilcon A (Avaira, Coopervision) je materiál třetí generace, který obsahuje 46 % vody a hodnotu Dk má na hodnotě 100. (Optometric Management, 2008; Petrová et. al., 2008)
3.1.5 Hybridní kontaktní čočky Tyto čočky mají tvrdou plynopropustnou (RGP) optickou část a měkkou hydrofilní periferii. Patří zde i silikonhydrogelové čočky. Kontaktní čočka SynergEyes UltraHealth™ je nejnovější hybridní čočka firmy SynergEyes
určená
pro
rohovky
s nepravidelným
zakřivením.
Je
vyrobena
ze
silikonhydrogelu, který má velmi vysokou permeabilitu pro kyslík. Je určen také pro rohovky s keratokonem a ektázie rohovky. Periferní silikonhydrogelová část má propustnost pro kyslík Dk o hodnotě 84 a centrální RGP část má propustnost ve výši 130 Dk. Tato čočka umožňuje celodenní nošení. (SynergEyes, 2013)
3.2 Výroba kontaktních čoček Způsob výroby kontaktních čoček vždy závisel na technickém pokroku dané doby a materiálu, ze kterého se čočky vyráběly. Původní skleněné kontaktní čočky se vyráběly metodou lití skla do forem nebo foukáním. Čočky z celuloidu se vyráběly metodou lisování a čočky z PMMA lze vyrobit třískovým obráběním. V 50. letech minulého století byla vynalezena (spolu s objevem hydrofilního gelu HEMA) metoda odstředivého lití (rotační odlévání) pro výrobu měkkých kontaktních čoček. Dnes se používají především tyto tři výrobní postupy: soustružení, odstředivé lití a lití do formy (neboli lisování či stacionární odlévání).
33
3.2.1 Soustružení Provádí se na soustruhu, kde se diamantovými nástroji obrábí polymerizovaný materiál ve tvaru válce. Přístroje řízené počítačem dnes dokážou vytvořit jak sférické tak asférické plochy. Soustružením je možno vyrobit tvrdé čočky, měkké hydrogelové čočky, ale hlavně RGP čočky, které mohou nabývat i extrémních tvarů a vysokých dioptrických hodnot pro vysoké astigmatismy a keratokony. Dříve se u hydrogelových čoček používala kombinace stacionárního odlití a soustružení vnitřní plochy ve vysušeném stavu.
3.2.2 Odstředivé lití Metodou odstředivého lití (neboli rotačním odléváním) vyrobil prof. Wichterle první hydrofilní kontaktní čočky. Při této výrobní metodě se používá materiál v kapalné formě. (Kuchyňka et al., 2007) Do plastové formičky se kápne přesné množství tekutého monomeru, který se otáčením formičky rozprostře do tvaru čočky, což je dále zafixováno polymerací. Důležitá je rychlost otáčení formičky. Plastová formička udává parametry vzniklé kontaktní čočky. Tato výrobní metoda je finančně mnohem méně nákladná, než výroba čoček soustružením.
3.2.3 Lití do formy Kovová forma přesných parametrů poloměrů křivosti má dvě části, které mají uzávěr chráněný patentem firmy vyrábějící kontaktní čočky. Konečný tvar čočky je dán slisováním monomeru mezi matricí a patricí. Následně proběhne polymerace a kontaktní čočka je hotová. Jedná se dnes o nejrozšířenější výrobní metodu kontaktních čoček a to díky její rychlosti, jednoduchosti a malým finančním nákladům na výrobu. (Kuchyňka et al., 2007; Petrová et. al., 2008; All About Vision, © 2000-2013)
3.3 Design kontaktních čoček Konstrukce kontaktní čočky je velmi důležitým prvkem v korekci očních vad. U čočky rozlišujeme její přední a zadní plochu. Konstrukce přední a zadní plochy a okraje měkkých hydrofilních a RGP čoček se výrazně liší. Zadní plocha RGP čoček je rozdělena na centrální oblast, střední a krajní periferii a okraj. Všechny tyto oblasti mají různé zakřivení. Zakřivení centrální oblasti čočky napodobuje zakřivení centrální části rohovky. Vrstva slz v této oblasti pod kontaktní čočkou by měla být tlustá zhruba 15 – 20 μm. Tenčí vrstva znamená příliš plochou aplikaci, tlustší vrstva aplikaci příliš strmou. Střední oblast RGP čočky má plošší rádius, než centrální oblast a 34
slouží jako rezervoár slz a ke správnému posezení čočky na rohovce. Přes krajní periferii se dostáváme k hladkému okraji, který je důležitý při kontaktu se slzným filmem. Přední plocha RGP čočky má obvykle jen jedno zakřivení (výjimkou je změna zakřivení u vyšších hodnot rozptylných čoček). Její centrální část udává konečnou dioptrickou hodnotu. U měkkých hydrogelových kontaktních čoček hraje v jejich konstrukci nejdůležitější roli materiál čočky, tedy jeho hydratace, propustnost pro kyslík, modul elasticity, evaporace a přenos tekutin. Hydratace hydrogelových čoček se pohybuje mezi 38 – 80 %. Podle Guillona je pro materiál čočky s hydratací 38 % minimální centrální tloušťka 0,035 mm, pro materiály s hydratací 55 % je to 0,055 mm a pro materiály s hydratací 70 % je centrální tloušťka 0,1 mm. Pro silikonhydrogelové čočky je tato minimální tloušťka 0,04 mm. Hydrogelové čočky musí rohovku překrývat minimálně o 0,5 mm a jejich pohyb na oku při mrknutí by měl být v rozmezí 1,0 – 1,5 mm (pro kontaktní čočky s nízkým obsahem vody) nebo 0,5 mm a méně (pro čočky s vysokým obsahem vody). (Kuchyňka et al., 2007; Petrová et. al., 2008)
3.4 Kontaktní čočky podle optického účinku Sférické kontaktní čočky nabývají běžně hodnot od +20 do -20 Dpt. Dle Kuchyňky je možno astigmatismus do hodnoty 0,75 Dpt korigovat sférickou čočkou, pro vyšší hodnoty korigujeme torickou čočku. (Kuchyňka et al., 2007) Jedná se o tzv. sférický ekvivalent. Tuto metodu můžeme použít, pokud je sférická část korekce mnohem vyšší než cylindrická část. V takovém případě bude výsledná hodnota sférické korekce složena ze sférické hodnoty a poloviny hodnoty cylindrické. Torické kontaktní čočky jsou určeny ke korekci astigmatismu. Vybroušení torické vnitřní plochy u tvrdé čočky je poměrně jednoduchá záležitost, proto se tyto čočky používají již relativně dlouho. Při aplikaci tvrdých torických čoček je důležité nejen dobře zmapovat povrch rohovky, ale také určit, zda se jedná z větší části o astigmatismus rohovkový nebo čočkový. Při vyšším podílu čočkového astigmatismu používáme tvrdou čočku s torickou zadní nebo přední plochou. Při nižší hodnotě astigmatismu v centrální části, při větší deformaci v okrajových částech používáme pro stabilizaci tvrdou kontaktní čočku s torickým okrajem. Naproti tomu výroba torických měkkých čoček tak snadná nebyla. Torické čočky nemohly být vyráběné odstředivým litím, proto se pokoušelo korigovat astigmatismus čočkou s velkým průměrem, centrální tloušťkou a vysokým modulem elasticity. Pod čočkou se má vytvořit silná slzná čočka, která astigmatismus vykoriguje. Tato čočka ovšem vykoriguje pouze nízký astigmatismus, resp. nízký poměr mezi sférickým základem a astigmatismem, 35
proto se tato metoda příliš nepoužívá. Teprve výrobní metodou lisování bylo možno vyrobit první torické měkké kontaktní čočky. První gelové torické čočky měly zadní plochu sférickou a přední plochu cylindrickou. Dnes se vyrábějí tyto čočky i zadnětorické. Vyrábějí se v rozsahu od 0,75 do 2,75 Dpt vždy po 0,5 Dpt. Astigmatismus vyšší než 1 dpt korigujeme vždy torickou korekcí. Při aplikaci torických čoček opět vycházíme z brýlové korekce. Příslušnou sférocylindrickou kombinaci převedeme na kombinaci cylindricko-cylindrickou. Pokud je jakákoli cylindrická hodnota vyšší než +/- 4,0 Dpt, přepočteme optickou mohutnost kontaktní čočky se zohledněním vertex vzdálenosti, podle výše uvedeného vztahu a po přepočítání převedeme výsledné hodnoty opět na sféro-cylindrický zápis. Čočka torická se nesmí na oku točit. Používá se 5 prvků, které slouží ke stabilizaci osy cylindru. Tyto prvky se mohou vzájemně kombinovat. Je to trunkace neboli dolní seříznutí, dále dvojí seříznutí, dynamická stabilizace úzkými zónami, tóricita zadní plochy nebo klínový profil, tzv. balast. Dolní seříznutí se používá společně s klínovým profilem. Toto seříznutí je co do stability poměrně efektivní, může ovšem poškodit limbus, spojivku a rohovku.
Obr. č. 7: Trunkace a dvojí seříznutí Dvojí seříznutí (horní a dolní) je méně efektivní než seříznutí dolního okraje čočky. Seříznutí by mělo aspoň přibližně kopírovat tvar víček. Obdobou jsou tzv. úzké zóny, které spodní a dolní okraj čočky pouze zúží. Stabilita takovéto čočky je velmi dobrá. Tóricita zadní plochy kontaktní čočky, která je původně určená ke korekci astigmatismu, slouží zároveň i k stabilizaci čočky na oku. Využívá se i zdvojení torického výbrusu. Centrální torická část slouží ke korekci astigmatismu a periferní část ke stabilizaci čočky na oku. Další možností stabilizace čočky na oku je prizmatický balast. V horní a dolní části čočky jsou klínové části, centrální oblast čočky nemá prizmatický efekt. Dolní těžší část zajišťuje stabilizaci osy
36
cylindru, ovšem tato část je méně propustná pro kyslík a pacient také může pociťovat zvýšenou přítomnost čočky na oku, především u dolního víčka.
Obr. č. 8: Seříznutí dolního a ztenčení horního okraje kontaktní čočky Bitorickou kontaktní čočku používáme v případě vyššího podílu čočkového astigmatismu v návaznosti na indukovaný astigmatismus. (Kuchyňka et al., 2007; Petrová et. al., 2008; Synek, Skorkovská, 2003) Mezi víceohniskové kontaktní čočky řadíme (stejně jako u brýlových čoček) čočky bifokální a multifokální. Tyto čočky jsou určeny pro korekci presbyopie. Zprostředkovávají klientovi simultánní, nebo alternující vidění. Simultánní vidění znamená, že na sítnici oka dopadají obrazy na dálku i na blízko najednou. Naopak alternující vidění znamená, že na sítnici oka dopadá pouze jeden obraz, který je zaostřený na dálku nebo na blízko (např. při používání bifokálních čoček). Víceohniskové kontaktní čočky slouží přímo ke korekci presbyopie. Nabízí se hned několik metod korekce. Bez použití víceohniskových čoček můžeme korigovat presbyopii klasicky používáním kontaktních čoček při pohledu do dálky a brýlemi s příslušnou adicí do blízka. Dále se nám nabízí metoda monovision. Jedná se o rozdílnou korekci obou očí. Dominantní oko je korigováno pro pohled do dálky a nedominantní pro dívání do blízka. Na sítnici jednoho oka je tedy obraz zaostřený a na sítnici druhého rozostřený. Metoda monovision tedy připomíná alternující vidění, ale na každé sítnici se promítá pouze jeden obraz. Dle M. Antona má myop dominantní oko vykorigováno do dálky a druhé oko má podkorigováno do blízka. Hypermetrop má opět vedoucí oko vykorigováno do dálky a druhé překorigováno do blízka. Myopizace nesmí být větší než 1 – 2 dpt. Pacienti si na tuto metodu ovšem špatně a dlouho zvykají. Tzv. modifikovaný 37
monovision představuje korekci dominantního oka na dálku a korekci nedominantního oka bifokální kontaktní čočkou. (Anton, 2008; Kuchyňka et al., 2007; Petrová et. al., 2008) Bifokální kontaktní čočky můžeme rozdělit na radiálně symetrické a radiálně asymetrické. Mezi radiálně symetrické řadíme koncentrické bifokální, progresivní asférické, difrakční a také stenopeické kontaktní čočky. Jejich společným znakem je společný geometrický střed koncentricky uspořádaných dioptrických zón. Čočka proto není závislá na rotaci na oku, jako tomu je u radiálně asymetrických bifokálních čoček. Koncentrické bifokální kontaktní čočky mají od středu čočky střídavě uspořádané zóny pro vidění do dálky s jednou dioptrickou hodnotou a pro vidění do blízka s jinou dioptrickou hodnotou. V oblasti zornice jsou minimálně dvě koncentrické zóny. Tyto čočky pracují na principu simultánního vidění. V závislosti na šíři zornice jsou více využívány zóny pro jednu nebo druhou vzdálenost. Tyto čočky ovšem snižují kontrastní citlivost. Obr. č. 9: Schéma koncentrické bifokální kontaktní čočky Progresivní (asférické) čočky pracují opět na principu simultánního vidění. Jsou vyrobeny z jednoho materiálu a jejich optická mohutnost se směrem od středu k periferii plynule mění. Asférická plocha je buď na přední, nebo na zadní ploše čočky. V případě zadní asférické plochy se optická mohutnost směrem k okraji zvyšuje. Tento design je vhodný pro pacienty, kteří požadují dokonalé vidění na dálku při velkém osvětlení. Přední asférická plocha má největší hodnotu optické mohutnosti ve středu čočky a směrem k okraji její hodnota klesá. Proto je tento design vhodný pro pacienty s většími nároky při pohledu do blízka za dobrých světelných podmínek.
Obr. č. 10: Schéma progresivní (asférické) kontaktní čočky Difrakční bifokální kontaktní čočky jsou také vyrobeny z jednoho materiálu. Podobají se Fresnelově čočce, která je složena ze série prizmat na zadní ploše čočky. Nevýhodou jsou vysoké výrobní náklady. Mezi radiálně symetrické bifokální čočky můžeme zařadit také tzv. stenopeické čočky. Tyto čočky mají ve svém středu otvor o velikosti asi 1 – 2 mm. Tato 38
pupila umožňuje větší hloubku ostrosti a tím umožňuje zaostřovat na různé vzdálenosti. Stenopeické kontaktní čočky se tak využívají při aniridii, defektech duhovky, apod. Radiálně asymetrické bifokální čočky se podobají brýlovým bifokálním čočkám s přídavným dílem do blízka. Díl s adicí je v dolní polovině čočky a při pohledu dolů se dostává před zornici. Využívá se zde tedy alternující vidění. Čočka je buď z jednoho, nebo více druhů materiálu. Radiálně asymetrické čočky nesmí na oku rotovat.
39
4 Refrakční chirurgie 4.1 Historie Jako první a nejstarší refrakční chirurgickou metodu považujeme Fukalovo odstranění čiré čočky z oka z roku 1890. Afakie, která vznikla u této operace, řešila myopii vyššího stupně. Do popředí se postupně dostaly především operace na rohovce. V roce 1885 provedl norský oftalmolog Schiotz při operaci řez na rohovce, který vedl ke zploštění rohovky v naříznutém meridiánu, to dále rozvinul Bates (1894), který potvrdil, že přední řezy rohovky mohou ovlivnit tvar k vytvoření více symetrické astigmatické rohovky. Japonský oftalmolog Tsutomo Sato v roce 1953 publikoval práci, v které se zaobírá operační technikou radiálních incizí, tzv. přední a zadní keratotomie, používanou při korekci myopie a astigmatizmu. Tato metoda ovšem způsobila velké škody na endotelu a vedla k závažné dekompenzaci rohovky. Radiální keratotomie ke korekci myopie byla poprvé provedena ve Spojených státech a stala se tak středem zájmu oftalmologů. Od začátku 80. let 20. století Kaufman a Werblin prováděli novou refrakční metodu, tzv. epikeratomileusis, dnes známou jako epikeratoplastiku. Od roku 1978 se provádí implantace intrastromálního korneálního kroužku (ICR) do intrastromální kapsy v periferní části rohovky (a komerční využití této metody se datuje od roku 1996). První úspěšně provedená perforující keratoplastika se uskutečnila v roce 1905 E. Zirmem v Olomouci. (Kraus et al., 1997) Implantace první nitrooční čočky (IOL) je datována roku 1949 a provedl ji Sir Harold Ridley. U nás první pokusy s nitrooční čočkou prováděl již v druhé polovině 40. let prof. Vanýsek aj. Jeho modely skleněných čoček však nebyly pro praxi použitelné. V roce 1983 americký oftalmolog Steven Trokel a Srinivasan ukázali na hovězím oku, že elektromagnetické záření (λ = 193 nm) argon-fluoridového excimer laseru dokáže, na principu vaporizace buněk, odstranit přesně danou tloušťku rohovky (fotoablace), zatímco sousední tkáně netrpí žádným tepelným poškozením. Také se zjistilo, že jedním pulsem laseru se odstraní 0,25 μm tloušťky rohovky. Klinické využití excimerového laseru započal Seiler, který roku 1986 provedl fotoablace rohovky po předcházející abrazi epitelu a zároveň použil excimerový laser pro tzv. relaxační keratotomie, určené ke korekci astigmatismu. První laserovou operaci očí metodou PRK (fotorefrakční keratektomie) provedl S. Trokel již v roce 1987 na slepém oku a o rok později již u vidoucího pacienta. Technika LASIK byla vyvinuta v roce 1990 L. Burattem a I. Pallikarisem jako kombinace Barraquerovy techniky keratomileusis a laserové fotoablace rohovky (PRK). Tato 40
technika přinesla větší preciznost řezu a méně časté pooperační komplikace. V roce 1996 byl ve Spojených státech konečně schválen první excimer laser pro použití v refrakční chirurgii. (Kuchyňka et al., 2007; Rozsíval et al., 2006)
4.2 Refrakční rohovková chirurgie Rohovkovými refrakčními operacemi měníme dioptrickou sílu rohovky pomocí změny jejího zakřivení. V předkládané práci je v dalším textu použito členění dle Kuchyňky, který rozdělil refrakční chirurgické výkony na rohovce na nelaserové a laserové. Nelaserové výkony dále rozdělil na incizní keratotomie, do které patří radiální, hexagonální a astigmatická keratotomie, a na jiné než incizní výkony, mezi které patří intrastromální korneální kroužek, lamelární refrakční chirurgii a intrakorneální čočky. K laserovým výkonům na rohovce přiřadil metody PRK, LASEK, EpiLASIK a LASIK.
4.2.1 Nelaserové refrakční výkony 4.2.1.1 Incizní keratotomie Jedná se o chirurgickou metodu určenou ke korekci myopie a astigmatizmu. Naříznutí rohovky diamantovým nožem mění zakřivení rohovky. Radiální keratotomie (RK) je technika, při které se provádí 4 až 8 radiálních řezů, díky kterým dochází ke zploštění rohovky v centru a k jejímu strmení na periferii. (Kraus et al., 1997) Největších úspěchů bylo dosaženo u pacientů s myopií v rozmezí od -1,5 do -6,0 Dpt. Kontraindikacemi jsou nízký věk pacienta, (minimálně dosažení věku 21 let), zánětlivá onemocnění rohovky, abnormální tloušťka nebo topografie rohovky, keratokonus, glaukom, herpes simplex keratitida, patologická myopie, atopie, nemoci pojivové tkáně a těhotenství. V současnosti se RK v léčbě myopie prakticky nepoužívá. Hexagonální keratotomie vznikla jako varianta pro korekci hypermetropie. Cílem bylo zestrmení rohovky v centru, ale tato metoda se v praxi neosvědčila a z toho důvodu má jen historický význam. (Kuchyňka et al., 2007) Astigmatická keratotomie (AI) je mikrochirurgická metoda používaná ke změně zakřivení rohovky a tím ke korekci astigmatizmu. Incize na rohovce jsou provedeny v místě nestrmějšího meridiánu. (Rozsíval et al., 2006) Provádí se buď jako primární zákrok, nebo jako zákrok sekundární. Nejčastěji se s ní setkáváme jako sekundární zákrok po operaci
41
katarakty, po perforující keratoplastice. Tato technika se používá dodnes, i když její význam kvůli rozvoji moderních excimerových laserů poněkud ustupuje. 4.2.1.2 Jiné než incizní výkony Intrastromální korneální kroužek (ICR) Využívá se ke korekci nízké a střední myopie. K dispozici jsou dva typy implantátů. Prvním z nich je kroužek, který má kruhové uspořádání v rozsahu 360º a druhým z nich je jeho modifikace tzv. intrastromální segmenty (ICRS nebo obchodní název Intacs), které tvoří dva půlkruhy v rozsahu 150º. Tyto segmenty jsou vyrobeny z PMMA (firma KeraVision) o vnitřním průměru 6,8 mm a vnějším průměru 8,1 mm, tloušťka je v rozmezí od 0,25 mm až 0,45 mm. Principem operace je vložení implantátu periferním radiálním řezem, provedeným diamantovým nožem do rohovky, zhruba do dvou třetin její tloušťky. Tím dochází k oploštění centrální části rohovky a k napnutí její periferie. (Kuchyňka et al., 2007) Výhodou použití kruhových segmentů je zjednodušení implantace, minimálně invazivní procedura, dobrá dózovatelnost, jdou vyjmout i vyměnit a je zde i menší riziko komplikací, protože není narušena centrální optická zóna rohovky. Lze ale použít pouze u nízké a střední myopie s nízkým astigmatizmem, je zde možnost infekce a vzniku nepravidelného astigmatizmu. Intacs mohou být použity k léčbě nepravidelného astigmatizmu způsobeného keratokonem. Mezi pooperační komplikace patří například kolísání zrakové ostrosti během dne a stromální opacifikace. Jelikož se jedná o poměrně novou technologii, všechny komplikace zatím nejsou zcela známy. Lamelární refrakční chirurgie Epikeratoplastika je operační metoda původně určená ke korekci pooperační afakie a u ektatických onemocnění rohovky. Používá se také u keratokonu, keratoglobu a marginální pelucidní degenerace. Na povrch rohovky je našita dárcovská lamela (štěp obsahující Bowmanovu membránu a přední stroma) nebo biokompatibilní syntetický terč, který změní zakřivení rohovky. (Kuchyňka et al., 2007) Keratomileusis využívá rohovkovou lamelu získanou pomocí mikrokeratomu. Lamela se opracuje a přišije na původní místo. Epikeratofakie používá opracovanou lyofilizovanou lamelu kadaverózní rohovky, která se po odstranění epitelu na rohovce příjemce našije podobně jako lamelární transplantát. Tyto metody jsou určeny ke korekci střední a vysoké myopie. (Kraus et al., 1997) Perforující keratoplastika je operační metoda, při které se odstraňuje rohovka v celé její tloušťce a je nahrazena rohovkou dárce. Indikace k této operaci jsou keratokonus, 42
rohovkové dystrofie a degenerace, jizvy na rohovce, aktivní keratitida, perforace rohovkového vředu a jiné. (Kraus et al., 1997) Lamelární keratoplastika se dělí na přední a zadní dle hloubky a vrstev, které je třeba nahradit. Přední lamelární keratoplastika se provádí při zachování Descementské membrány, případně zadního stromatu rohovky a zadní lamelární keratoplastika se provádí odstraněním Descementské membrány a endotelu při zachování předního stromatu, Bowmanovy membrány a epitelu mateřské rohovky. (Rozsíval et al., 2006) Lamelární keratoplastika se provádí především při povrchových degeneracích, předních dystrofiích rohovky a při recidivujícím pterygiu. (Kraus et al., 1997) Intrakorneální čočky Jsou to čočky, které byly vytvořeny za účelem korekce pooperační afakie po intrakapsulární extrakci zkalené čočky, později se začaly používat obecně ke korekci refrakčních vad. Vyrábějí se ze dvou materiálů. Prvním z nich je polysulfon, který má poměrně malý poloměr zakřivení i tloušťku a jeho index lomu je 1,633. Jeho nevýhoda je ovšem nepropustnost pro vodu a další látky. Operace se provádí technikou „clear corneal incizion“, což je řez na rohovce dlouhý 6 mm za hranicí limbu. V hloubce asi 80% tloušťky rohovky se pomocí spatule vytváří mechanickou separací lamel a stromatu rohovky „kapsa“ v rozsahu 5 mm. Do ní je později implantovaná intrakorneální čočka. V dlouhodobém sledování převažují komplikace, např. porucha neprůhlednosti rohovky, neovaskularizace a aseptická nekróza. Z těchto důvodů se od používání toho materiálu upustilo a pokračuje se pouze ve výzkumu. Další materiál, používaný k výrobě intrakorneální čočky je hydrogel. Má vysokou koncentraci vody, index lomu 1,385 a je vysoce propustný pro výživné látky. Hydrogelová čočka je větší a proto je implantována pod rohovkovou lamelu vytvořenou mikrokeratomem. Šíře lamely je 8,5 mm a tloušťka 250 až 300 μm. Zde se objevuje již méně pooperačních komplikací díky lepší tkáňové toleranci hydrogelu. Nejznámější je dle Kuchyňky implantát small diameter intracorneal inlay lens (SDICL) firmy Chiron Vision, který je určen ke korekci presbyopie. Jako další implantáty je možno zmínit myopickou čočku Permalens firmy Alcon nebo hypermetropickou čočku Kerato-Gel Lens firmy AMO. (Kuchyňka et al., 2007)
43
4.2.2 Laserové refrakční výkony Laserové refrakční výkony jsou založeny na změně zakřivení rohovky pomocí excimerového laseru. Laserové metody, pro které lze využít jeden laserový přístroj jsou fotorefraktivní keratektomie (photorefractive keratectomy – PRK), laser-assisted subepithelial keratectomy (LASEK) a laser in situ keratomileusis (LASIK a Epi-LASIK). Tyto metody se od sebe liší hloubkou provedení zákroku a v tom, které struktury jsou dočasně a které trvale změněny. Jednotlivé metody budou dále v textu popsány, začneme však vysvětlením pojmu a principu laseru a využitím laseru v oftalmologii. 4.2.2.1 Princip laseru Laser („light amplification by stimulated emission of radiation – zesílení světla stimulovanou emisí radiace“) vyzařuje záření, které je monochromatické, úzce směrované, koherentní, polarizované a intenzivní. (Kraus et al., 1997) Objevení laseru je přisuzováno Rusům Bosovi a Prochonovi a Američanovi Townesovi, kteří za něj byli oceněni v roce 1964 Nobelovou cenou. Důležité veličiny laseru jsou vlnová délka, čas trvání impulzu a výkon. Laserové záření vzniká stimulovanou emisí atomů. Laser je složen z aktivního prostředí, ve kterém atomy přecházejí do excitovaného stavu, kterého je dosaženo například elektrickým výbojem. Protože se prostředí snaží dostat do stavu s co nejnižší energií, dochází k přechodu z vyššího do nižšího energetického stavu a k vyzáření fotonu. Dodáním energie ovšem tento stav porušíme a proto jakmile se aktivní prostředí ocitne v excitovaném stavu, můžeme energii dodanou tomuto prostředí přeměnit, jeho přechodem na základní energetický stav, na laserový svazek (proud fotonů). Aktivní prostředí obsahuje tzv. metastabilní hladinu, na které setrvávají excitované atomy delší dobu. K zajištění dostatečné energie je laser vybaven tzv. optickým rezonátorem, který zajišťuje, aby zůstaly fotony v aktivním prostředí dostatečně dlouho. Protější konce rubínové tyčinky jsou zbroušeny do dvou zrcadel (obr. č. 13). Zadní konec tvoří dokonalé zrcadlo a přední část tvoří zrcadlo polopropustné. Vzniklé fotony se pak odrážejí od zrcadel, stimulují další excitované atomy a intenzita světla tak stoupá. Po překročení určité meze
dojde
laserového
k vyzáření záření
přes
polopropustné zrcadlo a děj se může opakovat. Obr. č. 11: Princip laseru 44
4.2.2.2 Lasery v oftalmologii Dnes je v oftalmologii laser využíván při diagnostice, prognostice a terapiích očních onemocnění, kde se uplatňuje širokého spektra vlnových délek elektromagnetického záření, počínaje 380 nm do 1200 nm, což je rozmezí, ve kterém jsou přístupové oční tkáně transparentní. Lasery se používají k odhadu zrakové ostrosti před operací katarakty (laserový interferometr – retinometr), k měření počtu zánětlivých buněk v přední komoře oka (Laser flare – cell meter), sítnicový topograf nám dovoluje studovat plošné detaily očního pozadí (řádkovací oftalmoskop) a jeho menší úpravou lze provádět angiografické vyšetření. (Rozsíval et al., 2006) Optická koherentní tomografie (OCT) je zobrazovací diagnostická metoda, která zobrazuje řezy sítnicí. Využívá se například při diagnostice glaukomu a makulopatií. Dále lze zmínit například laserovou pachymetrii, určenou k měření tloušťky rohovky. Z těchto příkladů využití laserové oční diagnostiky můžeme pozorovat velký potenciál využití laserů. Druhy laserů používané v oftalmologii: rubínový (λ = 694 nm), He-Ne laser (λ = 633 nm), argonový (λ = 488 – 514,5 nm), kryptonový (λ = 647 nm), dye-laser (variabilní), Nd:YAG (λ = 1064 nm, při zdvojené frekvenci λ = 532 nm), diodový (λ = 800 nebo 810 nm), excimerový (nejčastěji λ = 193 nm), Nd: YLF (λ = 1053 nm), Er-YAG (λ = 2936,4 ± 2 nm), Ho-YAG (λ = 2100 nm) a CO2 (λ = 10600 nm). (Rozsíval et al., 2006)
4.2.2.3 Druhy oční laserové terapie Rozsíval rozděluje oční laserovou terapii na biostimulační, fotodynamickou, fototermickou, fotoablační a fotodisruptivní. Tyto metody si dále jednoduše vysvětlíme. Biostimulace
je
metoda,
která
využívá
nízké
hustoty
energie,
tudíž
ve
fotobiochemických tkáňových reakcí dojde k jejímu vyčerpání a ke stimulu metabolismu. Většinou se používá He-Ne laser s vlnovou délkou 632,8 nm. Biostimulace například urychluje hojení chronických víčkových afekcí. Fotodynamická terapie je metoda využívající světelného záření malé intenzity vyvolávající fotochemickou nebo fototermickou reakci, která poškozuje tkáň cíleně obarvenou bengálskou červení, metylénovou modří nebo indocyanovou zelení. Fototermická a fotovaporizační laserová terapie – cílem je různý stupeň fotopyrolytické koagulace tkáně nebo fotopyrolyticko-vaporizační řez. Pro řezání tkání je výhodnější použít záření o vlnové délce nad 1400 nm, avšak pro nitrooční terapii je možno využít jen oblasti mezi 430 a 1160 nm, pro kterou jsou průhledná oční média transparentní. Při termické laserové terapii předního segmentu oka využíváme absorpce tkáňovým pigmentem. Při fotokoagulaci zadního segmentu oka je cílem maximální absorpce laserového 45
záření v pigmentovém listu sítnice a v chromatoforech chorioidey. Dříve se v terapii zadního segmentu oka nejvíce využíval argonový laser a jeho modré světlo. Jak se ale ukázalo, tento laser příliš poškozoval sítnici. Proto je dnes nahrazován Nd: YAG laser buzeným diodou, u kterého dostáváme zdvojením frekvence KTP krystalem zelené světlo (λ = 532 nm). Používá se i diodový laser (λ = 810 nm). Excimerová
fotoablace
(fotoablativní
dekompozice)
je
způsobena
vysokoenergetickými fotony krátkého ultrafialového záření excimerového laseru. Rozvolňuje molekulární a intermolekulární vazby oční tkáně a tak dochází k jejímu rozpadu. Nejznámější je argon-fluoridový excimer laser (λ = 193 nm). Hlavní využití excimerových laserů je ke korekci refrakčních vad a k fototerapeutické ablaci. Fotodisruptivní použití laserů – metoda, při níž se cílová tkáň rozbíjí plazmatickým výbuchem. K tomu je ovšem nutná vysoká lokální hustota výkonu, které je dosaženo přepnutím kvality optického rezonátoru (přepnutí Q) a fokusací paprsku. Nd:YAG laser – je používán k oční fotodisrupci. V oftalmologických pracovištích nalezneme Q-spínané, nanosekundové Nd:YAG lasery s délkou impulsu do 3 – 5 ns. Přepínání Q se obvykle provádí pasivně acetátovým filmem. Laser Tango má díky krystalického přepínače tzv. super Q přepínání. Femtosekundový laser – prostorová fotodisrupce sumací svých plazmatických výbuchů. Používá se k tvorbě lamely u metody LASIK. (Rozsíval et al., 2006)
4.2.2.4 Indikace a kontraindikace k laserové chirurgii Jednou z nejdůležitějších podmínek je dosažení věku 18 let a tím spojená stabilita refrakční vady, což je dle Kuchyňky stav, kdy se dioptrický stav oka nezměnil minimálně za posledních 6 až 12 měsíců o 0,25 až 0,5 Dpt (Kuchyňka et al., 2007). Pacienti blížící se presbyopickém věku mohou také podstoupit některou z laserových operací na rohovce, ale mělo by jim být zdůrazněno, že se s postupem času nejspíš nošení brýlové korekce na krátkou nebo střední vzdálenost nevyhnou. K určení vhodného kandidáta k operaci je samozřejmě důležitá osobní i rodinná anamnéza, anamnéza oftalmologická, údaje o alergiích a hojení ran. K relativním kontraindikacím laserové refrakční chirurgie patří HSV keratitida, nestabilita refrakční vady, akutní nebo chronické onemocnění kdekoli na oku, stavy po předchozích operačních zákrocích, poúrazové stavy, především s následným nepravidelným rohovkovým astigmatismem. Mezi absolutní kontraindikace řadíme anamnézu herpes zoster keratitidy a syndrom suchého oka, laktaci, těhotenství, keratokonus, aj. Doktor u pacienta hledá změny celkového zdravotního stavu, které by mohly způsobit špatné hojení, jako 46
diabetes mellitus typu I a II. Dalšími kontraindikacemi jsou projevy retinopatie, nefropatie, neuropatie, epitelové defekty hojení a užívání hormonální antikoncepce u žen. Revmatoidní artritida, lupus erythematodes a pacienti s imunomodulací jsou přísně kontraindikováni. (Kuchyňka et al., 2007) 4.2.2.5 Excimerový laser Zdrojem laserových paprsků je excitovaný dimer neboli excimer, které vzniklo ze slov excited a dimer. Tyto lasery pracují v UV oblasti spektra a jsou studovány již od roku 1930. V roce 1975 předvedli Hart a Searles první halogenidový excimerový laser na bázi vzácných plynů. Atomy xenonu reagují s halogenidy a vytvářejí spolu sloučeninu nestabilního xenon halogenidu, která při opětovném rozpadu emituje UV záření fotonů o vysoké energii. Byly vyvinuty sloučeniny xenonu s chlorem, fluorem a bromem, směsi kryptonu a fluoru. Dále kombinace argonu a fluoru, jejímž produktem byla emise záření o vlnové délce 193 nm. Komerční využití UV laserů započalo roku 1981. (Kuchyňka et al., 2007) V medicíně se využívá pouze xenon-chloridový laser v cévní chirurgii a kombinace argon-fluoridu v rohovkové chirurgii. Existují čtyři možné interakce mezi laserovým paprskem a rohovkou. Jsou to průnik neboli propustnost, ke kterému dochází v rozmezí zhruba 400 až 1400 nm, rozptyl, ke kterému dochází v závislosti na velikosti exponované plochy, odraz světla a absorpce a průnik v příslušné tkáni. Pro rohovkovou chirurgii je ideální laser s vysokou absorpcí a minimální penetrací a který neohrozí hlouběji poškozené struktury. Rohovka nejvíce absorbuje ultrafialovou část spektra s vlnovou délkou pod 300 nm a voda nejvíce absorbuje naopak v infračervené oblasti světla (3000-6000 nm a nad 10 000 nm). Proto jsou pro rohovkovou chirurgii optimální ArF laser (λ = 193 nm) i Nd: YAG laser. Oba se vyznačují buď minimální penetrací, nebo maximální absorpcí. (Kuchyňka et al., 2007) Dojde-li k ozáření tkáně ArF laserem nastává vaporizace, což je rozrušení vazeb mezi molekulami a jejich rozptýlení do prostoru rychlostí asi 2000 m.s-1. Záření tohoto laseru prostupuje maximálně do hloubky 3 μm. Tento proces odstranění tkáně se nazývá fotoablace. 4.2.2.6 Fotorefraktivní keratektomie (PRK) Jedná se o laserový zákrok, který využívá záření excimerového laseru k povrchové fotoablaci po předchozím odstranění epitelu rohovky. PRK se v současné době používá především k řešení myopie (v rozsahu zhruba od -1 Dpt do -7 Dpt), nižší hypermetropie (od +1 Dpt do +3 Dpt) a astigmatismu. Bolestivost po operaci i délka hojení je u PRK ve srovnání s LASIK delší a větší (Hycl, 2006). Nejprve se odstraňuje epitelová vrstva rohovky a následně dojde k fotoablaci části stromatu rohovky. 47
Epitel rohovky odstraňujeme mechanicky, nebo chemicky. K mechanickým technikám patří tzv. hokejka, kterou používáme ke škrábání epitelu rohovky. U astigmatismu se epitel odstraňuje v příslušné ose. U chemické abraze necháváme působit alkohol na epitel rohovky. Dojde k jeho vysušení a lze jej pak proto jednoduše odstranit. Vzácně se používá také tzv. transepitelová fotoablace. Podle typu excimerového laseru rozlišujeme způsob provedení vlastní fotoablace. U prvních systémů se používal „broad beam delivery system“, nebo také multizonální. Tvar fotoablace připomínal z profilu obrácenou pyramidu. Frekvence pulzů byla kolem 15 Hz a laserovaná plocha měla maximálně průměr 7 mm. Zákrok probíhal v několika etapách, při kterých se zvětšovala šíře abradované zóny, takže vytvořený povrch nebyl ideálně hladký, což bylo po operaci vidět i na topografii rohovky. Nevýhodou byla také zbytečně hluboká fotoablace s velkou ztrátou tkáně. Novější software „scanning spot delivery system“ změnil přístup k opracování povrchu rohovky. K fotoablaci se využívá systém tzv. tančícího paprsku, též tzv. létající bod. Frekvence pulzů je 25 Hz a stopa pulzu se zmenšila na 1 – 2 mm. Skenovací pohyb paprsků je přesně vypočten a sumací jednotlivých fotoablací dochází k hladkému a přesnému opracování povrchu rohovky. Je umožněna i optimální korekce astigmatismu a dokonce i zákroky nepravidelného tvaru a profilu. Vlastní laserový zákrok odstranění rohovkového stromatu trvá několik desítek vteřin. (Kuchyňka et al., 2007) Poté je zbylá vrstva stromatu překryta kontaktní čočkou, která oko chrání po dobu hojení. V poslední době zažívá PRK určitou obrodu díky novým typům excimerových laserů a zavedení tzv. wavefront analýzy (postup, který dovoluje individualizované naplánování refrakční operace a řešení i tzv. aberací vyšších řádů (lze použít i u metody LASIK)). (Rozsíval et al., 2006)
4.2.2.7 Laser-assisted subepithelial keratectomy (LASEK) a Epi-LASIK Metoda LASEK je relativně nová metoda, která kombinuje výhody metody LASIK a metody PRK. Je to neinvazivní zákrok, nedělá se tedy řez do rohovkové tkáně. Používá se u pacientů, jejichž rohovka je buď příliš tenká, nebo příliš plochá. Je vhodná ke korekci nízké a střední myopie a hypermetropie a nízkého a středního stupně astigmatismu. LASEK je méně invazivní než LASIK, protože ovlivňuje jen povrchové oblasti rohovky. Operace probíhá ambulantně. (Vidění) LASEK využívá tzv. epitelový flap, což je považováno za nejvíce nepředvídatelnou část celé operace. Zbytková tloušťka stromálního lůžka měla být po operaci alespoň 250 μm. (Survey of Ophthalmology) Na povrch rohovky se přikládá marker ve tvaru kroužku a do něj 48
se aplikuje 18% alkohol na dobu 30 vteřin. Alkohol se potom odsaje, rohovka opláchne a provede se ostrá separace epitelu a následné shrnutí lamely pomocí tupého nástroje. Následuje laserová fotoablace stejně jako u metody PRK. Po jejím skončení se stroma rohovky opláchne a lamela je opět umístěna na původní místo a přikryta kontaktní čočkou. (Kuchyňka et al., 2007) Při korekci myopie se laserovou fotoablací odstraňuje centrální část stromatu rohovky a tím dochází k menšímu zakřivení rohovky. U korekce hypermetropie se naopak odstraňuje periferní část stromatu, čímž dochází k většímu zakřivení rohovky. Při korekci astigmatismu vyrovnává laser nepravidelné zakřivení rohovky. Velmi důležitý je výpočet povolené hloubky fotoablace. Nejčastěji používaná tloušťka lamely je 160 μm (případně 130 nebo 180 μm). Pacient vidí lépe již několik minut po operaci, ale obraz je zamlžený. K dobrému vidění je nutná obnova vrchní vrstvy epitelu, který se zahojí a regeneruje v průběhu 3 až 4 dnů. K úplné stabilizaci zraku dochází v průběhu druhého až čtvrtého měsíce po operaci LASEK. (Vidění) Epi-LASIK je velmi moderní metoda, která využívá k vytvoření epitelové lamely mikrokeratom (viz kapitola LASIK). Rozdíl je v použití tupého břitu a v oddělení lamely. Po odstranění epitelu následuje laserová fotoablace a lamela epitelu je, jako u předešlé metody, vrácena na původní místo. Rohovka je kryta kontaktní čočkou po dobu 3 až 5 dní. Tato metoda je upřednostňována u pacientů s tenčí rohovkou a suššíma očima.
4.2.2.8 Laser in situ keratomileusis (LASIK) LASIK v současnosti patří mezi nejpoužívanější laserové metody odstranění refrakčních vad. Používá se pro řešení myopie, nižší až střední hypermetropie a astigmatismu. Principem metody je seříznutí lamely tloušťky 130 – 180 μm dle typu používaného mikrokeratomu, eventuálně vytvoření lamely pomocí femtosekundového laseru a následná fotoablace excimerovým laserem. Velikost a rozložení fotoablace opět závisí na typu a velikosti refrakční vady. Výhodou metody je velmi rychlé hojení rány (několik hodin), zraková rehabilitace trvá několik dnů a stabilita zákroku je již skoro po měsíci. Důležitou roli hraje tloušťka rohovky. Na plochých rohovkách (keratometrie pod 40 Dpt) hrozí riziko vytvoření volné lamely, nebo plošně malé lamely, zatímco u strmých rohovek (keratometrie nad 45 Dpt) je nebezpečí vzniku defektu lamely, nebo její nepravidelné tloušťky. V přípravné fázi operace chirurg zadá refrakční vadu pacienta, parametry rohovky a získá softwarové zadání pro excimer laser. Operace se provádí v místní topické anestezii. (Rozsíval et al., 2006, Kuchyňka et al., 2007) 49
Mikrokeratom se skládá z několika částí. Fixaci bulbu zajišťuje přísavný kroužek, který tak zajišťuje pravidelnost lamely a stabilní nitrooční tlak. Tento kroužek současně funguje jako vodící lišta, ve které se mikrokeratom pohybuje. Hlava mikrokeratomu se skládá z nože (žiletky), který vytváří vlastní řez. Je buď celokovový (kombinace nerezavějící oceli a dalšího materiálu, např. teflonu), nebo z ušlechtilých materiálů, např. safír, diamant. Tato žiletka musí být dokonale opracovaná a dostatečně ostrá. Dnes se proto používají kovové materiály na jednorázové použití. Oscilační pohyb žiletky zajišťuje motorová jednotka, která je spojena s řídící jednotkou a s vlastní hlavou mikrokeratomu. V hlavě je uchycena žiletka a také tzv. předsádka, která rozhoduje o hloubce řezu. Při montáži keratotomu se nesmí na výměnnou část zapomenout, kvůli nebezpečí perforace bulbu. Další součástí hlavy mikrokeratomu je zarážka, která určuje šíři přechodového můstku (pantu, hinge) rohovkové lamely. Mikrokeratom má za cíl lamelu nedoříznout úplně, ale ponechat můstek, který dovolí po fotoablaci lamelu znovu přiklopit na původní místo. Dnes se už používají přístroje přesně určené pro metodu LASIK a tak nastavení zarážky odpadá. (Kuchyňka et al., 2007) V současné době se používají metody, které se snaží minimalizovat komplikace. Místo mikrokeratomu se používá např. metoda Intralasa, která nepoužívá k vytvoření rohovkové lamely nůž, ale femtosekundový laser nebo proud vody. Flap vytvořený femtosekundovým laserem je mnohem přesnější. IntraLASIK procedura bez použití nože je jedním z nejvýznamnějších novinek v technologii od zavedení techniky LASIK vůbec. Americký doktor Gholam A. Peyman, vynálezce metody LASIK, se stále snaží o její zlepšení. Photoablative Inlay (PAI) LASIK je metoda, která by měla vylepšit metodu LASIK pro korekci vyšších stupňů refrakčních vad. Tato plastová vložka (inlay) je tvarována pomocí excimer laseru a je ponechána mezi flapem a stromatem. Jedná se o novou metoda, která se zatím stále ještě zkoumá. Wavefront technologie umožňuje přesně stanovit dioptrickou vadu u pacienta pomocí počítače a tak nabízí laserové řešení své dioptrické vady i pro ty, kteří dříve refrakční zákrok podstoupit nemohli. Paprsky wavefront scanneru pronikají do oka a přístroj je pak schopen zaznamenat jak jsou paprsky odráženy od povrchu rohovky. Tento záznam je pak srovnán s tím, jak by se měly paprsky odrážet v ideálním případě. Tento proces vytváří 3D mapu rohovky, díky které je laserová fotoablace velmi přesnější. Jsou zde zakresleny všechny optické aberace. Využití wavefront analýzy během operace LASIK má mnoho kladů. Patří mezi ně přesnější výsledky operace, méně indukovaných aberací vyššího řádu, větší citlivost na kontrast a menší halo a glare efekt. Použití wavefront analýzy během operace LASIK umožňuje chirurgovi docílit nejlepších možných výsledků. 50
4.2.2.9 Metoda SUPRACOR Jedná se zhruba o rok starý laserový zákrok, který je určený pro pacienty s presbyopií nad +1,75 Dpt nebo hypermetropií, případně hypermetropií kombinovanou s astigmatismem. Zákrok se provádí ambulantně a trvá několik minut. Keratomem je seříznuta rohovková lamela, která zůstává spojena pomocí můstku. Lamela se následně odklopí a dochází k laserování rohovkové tkáně. Po jejím skončení se lamela přiklopí zpět na své původní místo a aplikuje se terapeutická kontaktní čočka. Zákrok se provádí argon-fluoridovým laserem (λ = 193 nm) Technolas Excimer Workstation 217 z 100 P (Technolas Perfect Vision). Tento přístroj sleduje pohyb oka podél os X, Y a Z, včetně dynamického rotačního pohybu. To znamená, že pohyb zornice je přístrojem okamžitě vykompenzován. Kontraindikací jsou vážná celková onemocnění, jako je cukrovka, autoimunitní onemocnění a užívání imunosupresiv, onemocnění předního nebo zadního segmentu oka (katarakta, glaukom, degenerace sítnice apod., syndrom suchého oka a široká zornice. Tato metoda není vhodná pro pacienty mladší 45 let a pacienty s kardiostimulátorem. Výhodou je možnost dolaserování. (Fakultní nemocnice Brno)
4.3 Nitrooční refrakční operace Změna refrakce je nastolena implantací nitrooční čočky (IOL), která buď nahrazuje původní lens crystallina, nebo funguje společně s ní. To znamená, že můžeme dioptrický systém oka oslabit i navýšit a nastolit tak emetropii. Slouží ke korekci vysoké myopie i hypermetropie, kde by laserová operace nepřinesla požadované zlepšení, zejména v případě nedostatečné tloušťky rohovky. Skládají se z tzv. haptiky a optiky. Haptika je část, která se používá k fixaci čočky a optika je část dioptrická.
4.3.1 Materiály pro výrobu nitroočních čoček 4.3.1.1 Tvrdé materiály Základní materiál pro výrobu neohebných IOL je polymetylmetakrylát (PMMA). Je to lehký materiál s vysokým indexem lomu (1,49). Povrch čoček z PMMA je dnes většinou modifikován heparinem. Mnoho laboratorních a klinických studií dokázalo, že u IOL s touto povrchovou úpravou je výrazně menší výskyt adheze celulárních a orgánových partikulí a méně zánětlivých pooperačních reakcí. (Rozsíval et al., 2005) 51
4.3.1.2 Měkké materiály Silikonové elastomery jsou průhledné látky, které využívají možnosti malé operační rány, protože se po deformaci vrací zpět do původního tvaru. Silikonové čočky první generace měly index lomu 1,41 a při jejich implantaci byla nutná incize o velikosti 3,5 – 4,0 mm. Silikonové čočky druhé generace mají vyšší index lomu, tenkou optickou část a menší řez při implantaci. Akrylátové/metakrylátové polymery jsou závislé na teplotě. Zavádí se tzv. glass transition temperature (Tg). Pro teploty nižší než je Tg, je látka pevná a neohebná. Při vyšších teplotách než je Tg se stává měkkou a ohebnou. Akryláty používané pro implantaci mají Tg vyšší než 0 ºC a zaručují pomalé plynulé rozvíjení materiálu během implantace. Hydrofobní akrylátové IOL mají vysoký index lomu, dobré optické vlastnosti a výbornou biokompatibilitu. Hydrofilní akrylátové/metakrylátové polymery obsahují 18 – 38% vody, index lomu je v rozmezí 1,43 – 1,48. Ve stavu dehydratace jsou tuhé a hydratací se změkčují. Čočky různých výrobců mají různé složení materiálu i design. Mezi hydrofilní akryláty řadíme také čočky s tzv. tvarovou pamětí MemoryLens. Jsou vyrobeny z termoplastického materiálu o indexu lomu 1,47. Při teplotě nižší než 25 ºC je polymer tuhý, při vyšší teplotě je měkký a ohebný, takže po implantaci čočky do oka, se po zahřátí na tělesnou teplotu plynule rozvine. Kolamer (collamer) je měkký materiál pro výrobu fakických zadněkomorových IOL. Kolamer je vysoce biokompatibilní, ohebný, hydrofilní a dobře propustný pro kyslík a živiny. (Rozsíval et al., 2005) 4.3.1.3 Expandibilní materiály Jsou to materiály, které po implantaci do oka zvětší svůj objem. Expandibilní akrylátová nitrooční čočka ACQUA firmy Mediphacos je vyrobena z hydrofilního akrylátového polymeru Acrifil CQ, o indexu lomu 1,409 a obsahu vody v hydratovaném stavu 73,5%.
4.3.2 Fakické nitrooční čočky Fakická čočka je umělá čočka, která se implantuje k původní čočce. Původní lens cristallina si zanechává vlastnost akomodace, která se i po implantaci fakické čočky využívá. Proto se implantace využívá především u pacientů mladších 40 let. Implantace fakické IOL je přesný předvídatelný zákrok z hlediska refrakčního stavu oka. Jedná se o zákrok reverzibilní, takže v případě potřeby je možno nitrooční čočku explantovat nebo nahradit jinou. Je zde i možnost kombinace s rohovkovými refrakčními zákroky. Jelikož se jedná o nitrooční zákrok, nese 52
s sebou velké množství komplikací. Před samotnou implantací nitrooční čočky je vždy třeba provést laserovou iridotomii Nd:YAG laserem jako prevenci pupilárního bloku. Fakické
nitrooční
čočky
dělíme
na
předněkomorové
a
zadněkomorové.
Kontraindikacemi k provedení zákroku je glaukom, počet endotelových buněk menší než 2500/ mm2, opacifikace čočky, zánět uvey, nemoci sklivce, degenerace a dystrofie rohovky, hloubka přední komory menší než 3,2 mm a maligní periferní retinální degenerace. Důležité je také změření délky přední komory, které nám určí délku nitroočního implantátu. 4.3.2.1 Předněkomorová fakická čočka fixovaná v komorovém úhlu Velmi rozšířená je Baikoffova multiflexní čočka, která je modifikací Kelmanovy čočky. Je fixovaná čtyřbodově v komorovém úhlu. Původní modely této čočky doprovázela řada komplikací. V dnešní době hojně používaný typ NuVita MA 20 většinu komplikací eliminuje rozšířením funkční části na 4,5 mm a vylepšeným tvarem okrajů.
Obr. č. 12: NuVita MA 20 Čočka Vivarte od firmy CIBA Vision má optickou část i zakončení haptiků z hydrofilního akrylátu. Čočka je fixována pouze ve třech bodech a šířka vstupního otvoru pro implantaci je 2,8 mm (dřívější modifikace potřebovaly šířku otvoru 5,5 mm). Tohoto zmenšení je docíleno možností složit měkkou část čočky do injektoru a protlačit ji do oka. Mezi výhody patří rychlejší hojení, menší pooperační astigmatismus, odpadá potřeba šít ránu a je zde také menší riziko vzniku zánětlivé komplikace. V současné době je tato čočka určena ke korekci vyšších stupňů myopie (od -7,0 Dpt do -22,0 Dpt) a ke korekci presbyopie.
Obr. č. 13: Vivarte, CIBA Vision
Obr. č. 14: Kelman Duet 53
Implantát Kelman Duet je možno implantovat řezem menším než 2 mm. Haptika je z PMMA a má dva čepy, silikonová optika má průměr 5,5 mm a obsahuje navíc dvě poutka, která se ukotví do čepů haptiky. V případě nutnosti je proto možno optickou část vyměnit. Slouží pro korekci myopie od -8,0 Dpt do -20,0 Dpt. Čočka ICARE firmy Corneal je implantát vyrobený z hydrofilního akrylátu. Má čtyřbodovou fixaci a haptiky ve tvaru písmene X. Je k dispozici pro korekci myopie v rozsahu od -5,0 Dpt do -20,0 Dpt.
Obr. č. 15: Čočka ICARE, Corneal Operace je prováděna v anestezii. Mezi komplikace patří peroperační akutní zvýšení nitroočního tlaku s tendencí k prolapsu duhovky do rány, pooperační pupilární blok a pooperační iritické dráždění a reakce na implantát. K pozdním pooperačním komplikacím patří pokles počtu buněk endotelu, nestabilita implantátu a progresivní ovalizace zornice. Pokles endotelových buněk nejčastěji nastává u implantací IOL s fixací v komorovém úhlu, jako prevence se používá malá optická část (průměr do 5 mm), která ale vede k nárůstu vedlejších vizuálních efektů, které se projevují především v noci. (Kuchyňka et al., 2007; Rozsíval et al., 2005; Survey of ophtalmology, 2005)
4.3.2.2 Předněkomorová fakická čočka fixovaná na duhovku Tzv. Worstova iris-claw čočka je vyrobena z PMMA nebo z hydrofilního akrylátu. Je tvořena tzv. klepítky (iris-claw), které slouží k uchycení stromatu duhovky ve střední periferii a zabraňují tak kontaktu s komorovým úhlem. Vyrábí se v jedné velikosti (5 x 8,5 mm) v různých dioptrických hodnotách. Tyto čočky mají výrobní označení Ophtec (na evropském trhu) nebo Artisan (ke korekci astigmatismu a vysokého stupně myopie, až 23,5 Dpt) či Verisyse (na americkém trhu). (Kuchyňka et al., 2007) Obr. č. 16: čočka Artisan Někteří autoři udávají u tohoto typu fakických IOL poměrně vysoký úbytek buněk endotelu. 54
4.3.2.3 Zadněkomorová fakická čočka Tato intraokulární čočka podle Fjodorovova, dnes nazývána také nitrooční kontaktní čočka, se implantuje do zadní oční komory mezi zadní plochu duhovky a přední plochu čočky. Původně byla vyráběna ze silikonu (čočka Domilens), dnes převážně z kolagen - hydrogel kopolymeru, které vyrábí firma Staar Surgical. Tyto implantáty mají optickou část o průměru 4,5 – 5,5 mm a celkovou velikost 11,0 – 13,0 mm. Jsou fixovány v sulcus ciliaris a opírají se o přední plochu zonulárního aparátu. Naléhá na přední plochu vlastní čočky obdobně jako kontaktní čočka na povrch rohovky. Mezi pooperační komplikace spojené s umístěním této čočky patří disperze pigmentu, zánětlivé duhovkové změny, decentrace implantátu a katarakta. Výhodou tohoto typu IOL je velmi malý úbytek endoteliálních buněk ve srovnání s ostatními modely.
Obr. č. 17: ICL retropupilární nitrooční čočka
Obr. č. 18: čočka PRL
Dalším typem zadněkomorových IOL je čočka PRL (Phakic Refractive Lens, CIBA Vision Surgical), která je vyráběna z vulkanizovaného silikonu se speciální povrchovou úpravou. Optická část čočky má průměr 4,5 – 5,0 mm. (Rozsíval et al., 2005, 2006, Survey of ophtalmology, 2005)
4.3.2.4 Torické fakické nitrooční čočky Implantace torické fakické nitrooční čočky (FTIOL) nabízí korekci vysoké ametropie v kombinaci s astigmatismem (standardně s myopickým astigmatismem) tam, kde incizní výkony na rohovce a laserová refrakční chirurgie nabízí nízkou efektivitu, nestabilitu a regresi refrakční vady. K úspěšné implantaci a tudíž ke správné korekci je důležitá přesná implantace v ose astigmatismu a také rotační stabilita čočky, neboť rotace čočky o 15º představuje snížení korekce astigmatismu o 50%. Artisan PTIOL je torická předněkomorová čočka firmy Ophtec vyráběná z PMMA. Průměr její optické části je 5 mm a celkový průměr 8,5 mm. Přední povrch čočky je sférický, zadní torický a koriguje nejen myopický, ale i hyperopický astigmatismus až do 7,5 Dpt. 55
Nevýhodou je implantace sklerokorneálním řezem o velikosti 5,5 mm. V přední komoře je fixována ve střední periferii duhovkového stromatu. Hloubka přední komory před implantací musí být alespoň 3 mm. Visian TICL je velmi tenká, měkká torická čočka z collameru, typ V4. Koriguje myopii od -3,0 Dpt do -23,0 Dpt a astigmatismus od 1 do 6 cylindrů. Průměr optické části je v rozmezí 4,9 – 5,8 mm a celkový průměr je k dispozici od 11,5 do 13,0 mm. (Rozsíval et al., 2011) Obr. č. 19: Visian TICL
4.3.3 Extrakce čiré čočky Extrakce čiré čočky z oka neboli CLE (clear lens extraction) je operační metoda odstranění čiré čočky z oka s následnou implantací umělé nitrooční čočky (dříve bez implantace IOL). Tato operace může být použita k léčbě katarakty i ke korekci refrakčních vad. Metoda je vhodná zejména pro korekci vysoké hypermetropie a myopie, u které ale může nastat odchlípení sítnice. Nevýhodou je ztráta akomodace po odstranění původní čočky, proto je tato metoda vhodná zejména pro pacienty s klesající schopností akomodace (v presbyopickém věku), což se označuje jako PRELEX (presbyopic lens exchange). Po extrakci může být implantovaná standardní, multifokální nebo akomodační IOL.
4.3.4 Afakické nitrooční čočky Termín RLE (refractive lens exchange) znamená chirurgické odstranění vlastní čočky nezávisle na věku pacienta z důvodu korekce refrakční vady včetně presbyopie. Implantace jedné sférické nitrooční čočky (pseudofakie) může korigovat myopii, hypermetropii i astigmatismus. Nabízí se čočka monofokální, multifokální, akomodační nebo torické implantáty. Implantace více čoček (polypseudofakie) se provádí během jedné operace nebo s určitým časovým rozestupem. Polypseudofakie je v dnešní době používána jen u velmi malých očí. Sekundární polypseudofakie se provádí ke korekci zbytkové refrakční vady po předchozí operaci, častěji se ale využívá laserový výkon na rohovce. (Kuchyňka et al., 2007)
56
4.3.4.1 Monofokální nitrooční čočky Při operaci katarakty je vlastní zakalená čočka nahrazena umělou IOL. Standardně se používala monofokální čočka, která má pevnou ohniskovou vzdálenost. Většina lidí má monofokální nitrooční čočky nastaveny na dálku a na střední a blízkou vzdálenost používají brýle. Nabízí se zde i korekce monovision, což znamená, že má pacient ve svém dominantním oku implantovanou monofokální čočku na dálku a v nedominantní čočku nablízko. Pacient si toto vidění může nejdříve vyzkoušet díky kontaktním čočkám. Nevýhodou metody monovision je omezení prostorového vidění, rozostření obrazu ve střední vzdálenosti a při špatných světelných podmínkách výskyt světelných fenoménů. Čočka AcrySof Natural je vyrobena z hydrofobního akrylátu a filtruje nejen UV záření, ale i modré světlo díky svému průhledně žlutému zbarvení. Tato jednokusová čočka chrání svým filtrem sítnici proti působení fytotoxického účinku škodlivé části modrého světla a zároveň zvyšuje kvalitu vidění a přispívá k prevenci senilní makulární degenerace. (Alcon, 2004) Obr. č. 20: AcrySof Natural, Alcon
4.3.4.2 Multifokální nitrooční čočky (MIOL) Multifokální IOL umožňují vidět na více než jednu vzdálenost a to bez nošení brýlí nebo kontaktních čoček. MIOL pracují na principu refrakce, difrakce nebo na kombinaci obou způsobů šíření světla. Mají dvě nebo více optických ohnisek a využívají tak simultánního vidění (na sítnici se promítají obrazy na dálku i nablízko). Pokud je tedy dioptrický rozdíl mezi optickými systémy minimálně 3 Dpt, jsou obrazy rozdílné natolik, že je mozek schopen interpretovat je odděleně. Funkce MIOL je také závislá na velikosti zornice. Stále přetrvává výskyt světelných fenoménů kolem zdrojů světla za snížených světelných podmínek, proto je důležité zvážit výběr pacientů pro implantaci. (Rozsíval et al., 2008) Refrakční MIOL Refrakční multifokální IOL jsou uspořádány do dvou, tří nebo pěti soustředných kruhů s různou optickou částí. Mezi tzv. dvouzonální MIOL patří např. čočka IOLAB NuVue. Centrální část pro vidění do blízka má průměr 2 mm a je obklopena periferní částí pro vidění do dálky. Průměr čočky je 5,5 mm, adice 4 Dpt. 57
Mezi třízonální MIOL řadíme čočku Storz True Vista s průměrem optické části 6 mm. Centrální a periferní zóny byly určeny pro vidění do dálky, střední zóna s adicí pro vidění do blízka. Pětizonální MIOL si kladla za cíl snížit závislost funkce na reakcích zornic. Čočka AMO Array SA4ON měla průměr optické zóny 6 mm a byla konstruována jako dominantní pro vidění do dálky, poskytující vidění do blízka i na střední vzdálenost. Při čtení velmi malého textu a za zhoršených světelných podmínek byla nutná brýlová adice. Nevýhodou byl častý výskyt světelných fenoménů při snížené intenzitě osvětlení. Optická část je silikonová, haptická je vyrobena z PMMA. (Rozsíval et al., 2008) Čočka ReZoom firmy AMO (Advanced Medical Optics) má centrální zónu pro vidění do dálky (při jasném osvětlení, když je zornice zúžená), zóna sousední je dominantní pro vidění do blízka. Třetí soustředný kroužek je zóna, která podporuje dobré vidění na dálku ve zhoršených světelných podmínkách, stejně jako čtvrtá zóna, která podporuje vidění na blízko. Poslední periferní zóna slouží pro vidění na dálku za nízké intenzity osvětlení, například při jízdě autem v noci. Je vyrobena z hydrofilního akrylátu a haptiky z PMMA. U zornice s průměrem 4 – 5 mm je asi 60 % světla použito na dálku, 30 % pro vidění na blízko a asi 10 % na střední vzdálenost. (Refractive Surgery News; Rozsíval et al., 2008)
Obr. č. 21: ReZoom IOL (AMO) Obr. č. 22: ReZoom, schéma refrakčních zón Difrakční MIOL Difrakční multifokální IOL jsou méně závislé na šíři zornice, než refrakční MIOL. Mají také složitější proces výroby a jsou tedy cenově nákladnější. U difrakční optiky se světlo šíří jako vlnoplocha a po průchodu čočkou se ohýbá do většího počtu ohnisek. Je zde omezena
58
přítomnost světelných fenoménů (halo a glare) a má také menší vliv na pokles kontrastní citlivosti. Difrakčně-refrakční multifokální IOL je AcrySof ReSTOR firmy Alcon, která kombinuje přednosti apodizované difrakční a refrakční technologie. Apodizace je postupné zužování difrakčních zón směrem od středu do periferie čočky, čímž se vytvoří plynulý přechod světla mezi jednotlivými ohnisky. Refrakční oblast obklopuje apodizovanou centrální difrakční oblast a je určena pro vidění do dálky. (AcrySof ReStore, 2008) AcrySof ReStor SN60D3 je novější typ, který navíc obsahuje žlutý filtr, díky kterému blokuje vysokoenergetické části světelného spektra.
Obr. č. 23: AcrySof ReSTOR MIOL (Alcon) AcriTwin jsou asymetrické bifokální difrakční IOL firmy AcriTec, dnes Carl Zeiss Meditec. Tato bifokální čočka existuje ve dvou variantách, jejichž kombinací vzniká skvělé vidění do dálky a přijatelné vidění do blízka. Distribuce světla je v poměru 70% : 30% ve prospěch pro vidění na blízko u jednoho typu a v obráceném poměru pro vidění do dálky u druhé varianty této čočky. Jedná se o tzv. pseudo-monovision, které zachovává stereopsi. AcriLisa je bifokální difrakčně-refrakční asférická IOL firmy AcriTec. Distribuce světla je v poměru 65% : 35% pro dominantní oko a v obráceném poměru pro oko nedominantní. Adice je přibližně 3,75 Dpt. Tecnis ZM900 firmy AMO má negativní asférický přední povrch, který potlačuje sférickou aberaci. Optika čočky má velikost 6 mm a je vyrobena ze silikonu, zatímco haptiky jsou z PMMA. Zadní povrch optiky zajišťuje difrakci. 4.3.4.3 Akomodační nitrooční čočky Akomodační IOL je navržena tak, aby umožnila pacientovi vidět ostře na různé vzdálenosti. Tato čočka napodobuje přirozený pohyb původní lens crystallina v oku. Čočka funguje na principu
pseudofakické
akomodace,
což
je
dynamická
změna
refrakčního
stavu
pseudofakického oka při pohledu do blízka. Dochází ke kontrakci ciliárního svalu, uvolnění zonulárních vláken, vyklenutí čočkového pouzdra s akomodační nitrooční čočkou a ke 59
zvýšení tlaku ve sklivcovém prostoru. Akomodační IOL mají velmi flexibilní spojení optické části a haptik, které umožňuje tento předozadní pohyb optiky. Jsou vhodné především pro pacienty se zachovanou schopností akomodace, tedy pro hypermetropické presbyopy, kteří jsou zvyklí svou akomodaci používat. Dr. Holladay vypočítal, že u průměrně velkého oka s implantovanou IOL o optické mohutnosti +20,0 Dpt odpovídá posun optické části o 1,0 mm změně optické mohutnosti této čočky o 1,9 Dpt. (Rozsíval et al., 2005) CrystaLens AT-45 firmy Eyeonics, novější CrystaLens AT-50 jsou jedny z prvních modelů CrystaLens. Čočka Crystalens HD firmy Bausch & Lomb má index lomu 1,427, velikost optické části je 5,0 mm. Crystalens AO je asférická čočka s indexem lomu 1,4301 s optikou o průměru 5,0 mm. (Bausch & Lomb, 2013) Čočka Kellan TetraFlex KH-3500 firmy Lenstec je vyrobena z HEMA a pro její implantaci stačí řez o velikosti 2,5 mm. Optická část má velikost 5,75 mm. (Kellan, 2004)
Obr. č. 24: Crystalens HD, Bausch & Lomb
Obr. č. 25: Kellan TetraFlex IOL, Lenstec
4.3.4.4 Torické nitrooční čočky (TIOL) Tyto čočky odstraňují sférocylindrickou vadu oka. Velmi důležitá je opět jejich správná implantace v ose astigmatismu a rotační stabilita čočky po implantaci. Rotace čočky o jeden stupeň mimo optimální osu představuje snížení cylindrické složky čočky o 3,3 %. Staar Toric IOL je první torická čočka schválená FDA (Food and Drugs Administration) v roce 1998. Tato jednokusová čočka typu plate-haptic je vyrobena ze silikonu. Přední povrch čočky je torický, zadní sférický. Velikosti optiky je 6 mm a cylindrická adice je 2 Dpt a 3,5 Dpt. (Rozsíval et al., 2011) Obr. č. 26: Staar Toric IOL 60
MicroSil Toric IOL MS 6116 TU je třídílná torická nitrooční čočka firmy HumanOptics AG. Haptiky jsou vyrobeny z PMMA, optika je ze silikonu a má velikost 6 mm. Haptika má tzv. z-design, který napomáhá rotační stabilitě čočky. Přední povrch čočky je sférický, zadní je torický a cylindrická korekce je běžně v rozsahu 12 Dpt. Sférický rozsah je od -28 Dpt do +31 Dpt. Obr. č. 27: Schéma MicroSil Toric IOL MS 6116 TU AcrySof Toric IOL je modifikací sférické monofokální čočky AcrySof. Je vyrobena z hydrofilního materiálu, optika má velikost 6 mm a obsahuje integrovaný chromofor filtr. Řez pro implantaci je velký 2 mm. Vyrábí se v modelech SN60T3 až SN60T9 s různou cylindrickou hodnotou adice. Model SN60T3 má cylindrickou adici v rovině čočky 1,5 Dpt, SN60T4 má 2,25 Dpt a SN60T5 má 3 Dpt. Přední povrch je sférický a zadní torický. (Rozsíval et al., 2011) Obr. č. 28: AcrySof Toric IOL Rayner T-flex jednokusová čočka z hydrofilního akrylátu firmy Rayner. Model 573T má průměr optiky o velikosti 5,75 mm a model 623T o velikosti 6,25 mm. Rayner M-flex T je multifokální torická čočka, která kombinuje jednotlivé optické vlastnosti původních modelů M-flex a T-flex. Tato čočka má 4 nebo 5 prstencových zón a má skvělé vizuální výsledky bez velkých ztrát propustnosti světla a snížení kontrastní citlivosti. Model 588F má optiku o velikosti 5,75 mm a je konstruován pro čočky s větší optickou mohutností (nad 25,0 Dpt), zatímco model 638F, který má optiku s průměrem 6,25 mm a je určen pro čočky s optickou mohutností menší nebo rovnu 25,0 Dpt. (Rayner Intraocular Lenses, 2013; Rozsíval et al., 2011) Obr. č. 29: Rayner M-flex T
61
AcriLisa Toric 466 TD je jednokusová bikonvexní difrakční multifokální IOL firmy Zeiss. Využívá se ke korekci vyšších stupňů hypermetropie a umožňuje kvalitní vidění i pro presbyopické
pacienty
s astigmatismem.
Je
vyrobena z hydrofilního akrylátu s hydrofobním povrchem. Přední povrch optiky je torický, zadní multifokální o velikosti 6 mm. Cylindrická adice je v rozsahu 1 – 12 Dpt. Pro implantaci je nutný řez dlouhý 1,5 mm. (Wolff, 2008; Rozsíval et al., 2011) Obr. č. 30: AcriLisa Toric IOL, Zeiss
4.3.4.5 Asférické nitrooční čočky Sférická aberace (SA) je vada zobrazení optického systému. Světelné paprsky, které prochází periferií optického systému, se lámou více, než paprsky procházející jejím středem, což se projevuje rozostřením obrazu. Rohovka lidského oka má pozitivní sférickou aberaci (+SA), kterou kompenzuje u mladých lidí vlastní čirá čočka, která má naopak negativní sférickou aberaci (-SA). Věkem lidská čočka mění svůj tvar, zvyšuje se její refrakce, čímž se mění její sférická aberace z negativní na pozitivní. Nárůstem celkové +SA optického systému oka se zhoršují zrakové funkce a klesá citlivost na kontrast. Díky wavefront analýze můžeme snížit nebo eliminovat sférickou aberaci oka implantací asférických nitroočních čoček. Hlavní výhoda asférických čoček je zlepšení kvality vidění za snížených světelných podmínek, když je rozšířená zornice. Přednosti asférické optiky nalezneme i u některých multifokálních čoček, například od firmy Alcon čočka AcrySof RESTOR D1 a od firmy AMO čočka Tecnis Multifocal a ReZoom. Existují tři typy asférických nitroočních čoček, které se liší funkcí, designem a hodnotou sférické aberace. Tabulka č. 2: Porovnání asférických IOL 6,00 mm zornice SA čočky Reziduální SA oka AcrySof IQ
-0,20 μm
0,07 – 0,10μm
Tecnis
-0,27 μm
0,00 μm
Akreos
0,00 μm
0,27 μm
(Rozsíval et al., 2011, s. 175)
62
Tecnis IOL firmy AMO, model Z9002 je tříkusová čočka s indexem lomu 1,46 a celkovou tloušťkou optiky 0,50 mm, který je vyrobena z druhé generace silikonu s průměrem 6,0 mm. Má prodlouženou přední asférickou plochu, díky které získává negativní SA s hodnotou -0,27 μm k plné korekci celkové SA oka. Haptiky jsou z PMMA. Při implantaci injektorem se používá řez o velikosti 2,6 – 2,8 mm. Tato asférická čočka pomáhá zlepšit kontrastní citlivost i za špatných světelných podmínek, například při jízdě autem v noci. Tecnis je historicky první celosvětově používanou asférickou čočkou. Novější model Tecnis ZA9003 je taktéž tříkusová čočka s indexem lomu 1,47 a Tecnis ZCB0 je jednokusová čočka z hydrofobního akrylátu s indexem lomu 1,47. (Precision Lens, 2012; Rozsíval et al., 2011)
Obr. č. 31: Tecnis Z9002 IOL, AMO AcrySof IQ (image quality) (model SN60WF) je jednokusová čočka vyrobená z hydrofobního akrylátu s žlutým filtrem. Zadní povrch čočky je asférický, optika je ztenčená v centru na 0,6 mm (čočka +20 Dpt) a má průměr 6 mm. Čočka má negativní SA o velikosti -0,20 μm, index lomu 1,55, ostrý okraj tlustý 0,21 mm. Při implantaci injektorem se používá řez o velikosti 2,0 mm. Výsledná zbytková hodnota SA oka je +0,07 ± 0,02 μm. (Alcon Surgical, 2013; Rozsíval et al., 2011) Akreos Adapt AO firmy Bausch and Lomb je jednokusová IOL z hydrofilního akrylátu s indexem lomu 1,46. Bikonvexní optika má průměr 6 mm, má ostré hrany a přední i zadní plocha je asférická. Čočka je asféricky neutrální, implantace injektorem se provádím řezem 63
dlouhým 2,6 mm. Čočka má v celé ploše stejnou optickou mohutnost. Díky této vlastnosti není kvalita obrazu narušena ani v případě malé decentrace. Lehce pozitivní výsledná zbytková SA oka je udávána jako možná výhoda lepšího vidění do blízka. Novějším typem čočky s touto optikou je Akreos MI60, která je určená pro mikroincizní operaci katarakty řezem dlouhým 1,8 mm. (Bausch & Lomb, 2013; Rozsíval et al., 2011) Obr. č. 32: Akreos AO IOL, Bausch and Lomb Čočka AT LISA Violet light filtering firmy Zeiss (model 809MV) je multifokální difrakční asférická čočka z hydrofilního akrylátu s hydrofobním povrchem. Průměr optiky je 6 mm a celková délka čočky je 11 mm. Velikost incize pro implantaci je 1,5 mm. Tato čočka filtruje škodlivé krátkovlnné složky světla a maximálně propouští modré světlo pro zachování biorytmu a kvalitního skotopického vidění. (AT LISA) I přes nesporné výhody asférických čoček zůstává otázkou, jestli korigovat sférickou aberaci oka částečně, nebo úplně.
4.4 Kombinované rohovkové a nitrooční refrakční výkony BIOPTICS je refrakční chirurgická metoda, která kombinuje implantaci IOL s laserovou refrakční chirurgií (možnost kombinace i s astigmatickou keratotomií). Pojem bioptics poprvé popsal Roberto Zaldívar, když provedl LASIK k odstranění zbytkové refrakční vady po implantaci fakické čočky. Nejčastěji jde o kombinaci LASIKu a implantace fakické čočky. Nejdříve se provede lamelární keratotomie, ale lamela zůstane přiložená bez laserové fotoablace. O týden později se provede implantace fakické IOL. Časový rozestup mezi operacemi je nutný kvůli vysokému tlaku na rohovku během lamelární keratotomie. O další měsíc až dva později se provede dokorigování reziduální refrakční vady metodou LASIK. Tato metoda je velmi efektivní a předvídatelná. Nevýhodou je to, že nese rizika dvou operací. Jsou to komplikace spojené s implantací nitrooční čočky (endoftalmitida a krvácení) a komplikace rohovkové refrakční chirurgie, jako je nepravidelný astigmatismus, suché oko, výskyt optických fenoménů apod. (Kuchyňka et al., 2007)
64
5 Budoucnost v korekci očních vad 5.1 LAL (light-adjustable-lens)/fotosenzitivní nitrooční čočka Tato nitrooční čočka obsahuje fotosenzitivní silikonové makromery, které umožňují pooperační neinvazivní úpravu optické mohutnosti této čočky (sférickou i torickou složku) pomocí UV záření určité vlnové délky. LAL nitrooční čočka se skládá ze čtyř částí: silikonová polymerní matrice, fotoreaktivní makromer, fotoiniciátor a UV absorbér. Tato čočka je založena na principech fotochemie a difúze. Ozářením světla různé části čočky vzniká chemický gradient mezi ozářenými a neozářenými oblastmi. Makromery z neozářené oblasti difundují do ozářené oblasti za účelem obnovení rovnováhy, což způsobí zvětšení objemu této zóny a tím i změnu optické mohutnosti čočky. Codet Vision Institute (Tijuana, Mexiko) provedl klinickou studii, ve které bylo každému ze 14 pacientů vyžadujících operaci katarakty a implantaci IOL (jedno oko na jednoho pacienta), implantována LAL čočka. Záměrně byla vytvořena reziduální refrakční vada +2,0 Dpt, která měla být vykorigována pooperační změnou optické mohutnosti LAL IOL. Jedná se o třídílnou fotosenzitivní silikonovou čočku s haptiky z PMMA, bikonvexní 6 mm optikou s čtvercovou zadní hranou a celkovou délkou 13,0 mm. Výsledky studie ukázaly, že 13 očí (92,9 %) dosáhlo ± 0,25 Dpt z vyžadovaného refrakčního stavu. Zbytková hypermetropie v rozmezí od +0,25 do +2,0 Dpt byla úspěšně vykorigována použitím LAL nitrooční čočky s přesností a zlepšením naturálního vízu a bez zhoršení nejlepší dosažené zrakové ostrosti. (American Journal of Ophthalmology, 2009)
5.2 Akomodační IOL v blízké budoucnosti Fluid Vision firmy Power Vision je dynamická jednokusová akomodační nitrooční čočka, která mění tvar kapsulárního vaku přesunem tekutiny přes strukturu čočky. Princip je založen na hydraulicky vyvolané změně tvaru optické části čočky. Měkké haptiky slouží jako prostor pro ukládání silikonové kapaliny. Mikrofluidní čerpadla reverzibilně přerozdělují tekutinu z periferie centrálně, čímž se změní poloměr zakřivení optiky a zvyšuje se optická mohutnost čočky. Tato čočka tedy napodobuje přirozený proces akomodace se změnou tvaru čočky a jejího pohybu vpřed. (Eye Net Magazine, 2012; OphthalmologyWeb, 2007-2013)
65
Obr. č. 33: FluidVision IOL, Power Vision NuLens Dynacurve firmy NuLens je akomodační IOL, která využívá gel nebo kapalinu ke změně zakřivení čočky stejně jako FluidVision. Dynacurve se ale implantuje před kapsulární vak a samotný kapsulární vak slouží jako součást dynamické membrány, která přenáší stahy ciliárního svalu. Tato čočka by měla poskytovat akomodační schopnost do výše 10 Dpt. (Eye Net Magazine, 2012; Review of Ophtalmology, 2012)
Obr. č. 34: NuLens Dynacurve IOL, NuLens Synchrony IOL firmy AMO/Visiogen je jednokusová akomodační nitrooční čočka, která má pozitivní přední část optiky (+32 Dpt) a negativní zadní část
optiky
vzájemně
propojenou
pružinovým
systémem. Je vyrobena ze silikonu a umožňuje pohyb dopředu o 1,5 mm, čímž zajistí akomodaci +3,3 Dpt. Tato duální optika je výrazně méně citlivá na výskyt optických fenoménů halo a glare. (OphthalmologyWeb, 2007-2013; Review of Ophtalmology, 2012) Obr. č. 35: Synchrony IOL, Visiogen/AMO 66
LiquiLens firmy Vision Solutions Technologies má optiku ze dvou nesmísitelných tekutin s různými indexy lomu. Mechanizmus akomodace je závislý na gravitaci, protože s pohledem směrem dolů se tekutina s vyšším indexem lomu přesune nahoru, čímž zajišťuje vidění do blízka. Při pohledu do dálky je tato tekutina umístěna dole. (OphthalmologyWeb, 2007-2013) Smart IOL firmy Medennium je termodynamická, hydrofobní akrylátová čočka, to znamená, že je vyrobena z materiálu, který mění své skupenství v závislosti na teplotě. Jakmile je vstříknut do čočkového pouzdra, nabývá díky tělesné teplotě svých skutečných rozměrů (průměr 9,5 mm a tloušťka 3,5 mm). (OphthalmologyWeb, 2007-2013)
5.3 Robotické přístroje v korekci očních vad V posledních dvaceti letech se začaly objevovat robotické operační přístroje, mezi nimiž je nejznámější Operační systém Da Vinci. Robotické přístroje dosahují mnohem větší přesnosti a preciznosti oproti běžným chirurgickým technikám. Nabízejí velký rozsah pohybu, snížený třes, apod. Oční operace se provádí přes operační mikroskop a pomocí jemného ručního nástroje. V minulosti se robotické systémy pro oční chirurgii zaměřovaly na jednotlivé obzvláště náročné a jemné úkoly. Nyní se vědci snaží sestavit zařízení, která jsou schopna provést celý operační zákrok. Operační systém Da Vinci, schválený FDA od roku 2000, se skládá ze dvou částí. Z části mechanické, která má tři nebo čtyři ramena s dvoukanálovým endoskopem a z řídící konzole, díky které chirurg ovládá robotickou paži. V oční chirurgii byl použit k sešití roztržené rohovky, v operaci katarakty a také u pars plana vitrektomie, vše na oku prasete. Robotické paže ovšem nedokážou přesně kopírovat pohyby lidských rukou. Proto byl na systém Da Vinci připojen Hexapod chirurgický systém (HSS), který zajišťuje vysokou přesnost a obratnost jemných pohybů. Jeho hlavním omezením je menší rozsah pohybu při použití uvnitř oka. Další adaptací je tzv. „Mikro ruka“ (Micro hand), vyvinutá na University of California v Los Angeles, která je pneumaticky ovládaná a napodobuje lidskou ruku. Skládá se ze čtyř prstů, každý o velikosti 4 mm. IRISS (The Intraocular Robotic Interventional Surgical System), operační systém firem Jules Stein Eye Institute a UCLA oddělení strojního a leteckého inženýrství, je mikrochirurgická platforma schopná vykonávat kompletní oční procedury. Podobně jako Da Vinci systém je řízen dálkově a to joystickem. V posledních několika letech pokrok v očních zobrazovacích metodách, jako je OCT a UBM (ultrazvuková biomikroskopie), výrazně posílil a proto může chirurg lokalizovat 67
patologie jak před operací, tak během ní. Laserová refrakční chirurgie, jako např. LASIK, se stala již téměř plně automatizovanou. Robotické přístroje v oční chirurgii mohou, i přes jejich vysoké pořizovací náklady, usnadnit vysokou kvalitu péče. Je jisté, že výzkum v tomto odvětví půjde dále kupředu a v budoucnu snad uvidíme chirurgické roboty s umělou inteligencí provádět chirurgická rozhodnutí a operace zcela bez lidské pomoci. Mnohem dříve snad budou tyto přístroje schopny provádět rutinní úkoly nezávisle na chirurgovi. (Pitcher et al, 2012; Tsui et al., 2010)
Obr. č. 36: Da Vinci operační systém
68
6 Dotazníkové šetření Součástí předkládané bakalářské práce je dotazníkové šetření provedené s cílem zjistit, jaký způsob korekce, jaké materiály a povrchové úpravy zákazníci v současné době preferují. Toto šetření bylo provedeno ve dvaceti optikách v Brně a Frýdku-Místku. Obsahem šetření bylo 10 otázek s následujícím zněním: 1. Prodáváte více plastových nebo kovových brýlových obrub? 2. Nabízíte zákazníkům dřevěné obruby? 3. Prodáváte více minerálních nebo plastových brýlových čoček? 4. Prodáváte více fototropních nebo polarizačních brýlových čoček? 5. Dávají zákazníci přednost progresivním nebo bifokálním brýlovým čočkám? 6. Upřednostňují zákazníci více tvrzené brýlové čočky nebo tvrzené čočky s antireflexem? 7. Čemu dávají zákazníci přednost - klasickým nebo nadstandardním povrchovým úpravám? 8. Aplikujete více silikonhydrogelových nebo hydrogelových kontaktních čoček? 9. Využívají zákazníci ke korekci presbyopie multifokální kontaktní čočky? 10. Používá více zákazníků multifokální brýlové nebo kontaktní čočky?
Plastové versus kovové obruby
20 % 30 %
plastové obruby kovové obruby nelze určit či nerozhodně
50 %
Graf č. 1: Zastoupení plastových oproti kovovým brýlovým obrubám Výsledek otázky č. 1, zda jsou zákazníky preferovány více plastové nebo kovové brýlové obruby je vyznačen v grafu č. 1. Z grafu je patrné, že zákazníci nejvíce preferují kovové obruby a to celých 50 % dotazovaných respondentů. Plastové obruby preferuje 30 % 69
zákazníků a zbylých 20 % není rozhodnuto nebo nelze specificky určit, který typ obrub preferují.
Dřevěné obruby 10 %
15 % Ano, nabízíme Ne, nenabízíme Pouze dřevěné prvky
75 %
Graf č. 2: Zastoupení dřevěných obrub v optikách V grafu č. 2 jsou zpracovány odpovědi na otázku č. 2, zda v optikách zákazníkům nabízejí dřevěné obruby. Z grafu je zřejmé, že největší procentu z celku, tedy 75 % dotazovaných optik tyto obruby vůbec nenabízí, 15 % respondentů dřevěné obruby nabízí a zbylých 10 % nabízí obruby, které obsahují pouze prvky dřeva.
Minerální versus plastové čočky
minerální čočky plastové čočky
100 %
Graf č. 3: Zastoupení minerálních oproti plastovým brýlovým čočkám
70
V grafu č. 3 jsou zpracovány odpovědi na otázku č. 3, zda se v současné době prodává více minerálních nebo plastových brýlových čoček. Jednoznačně jsou preferovány čočky plastové nad minerálními a to z celých 100 %.
Fototropní versus polarizační brýlové čočky 5%
5%
fototropní brýlové čočky polarizační brýlové čočky nelze určit
90 %
Graf č. 4: Zastoupení fototropních oproti polarizačním brýlovým čočkám Výsledek otázky č. 4, zda zákazníci preferují spíše fototropní nebo polarizační materiály je vyobrazen v grafu č. 4. Je z něj patrné, že největší preference, celých 90 %, je pro fototropní brýlové čočky, 5 % respondentů dává přednost polarizačním čočkám a zbývajících 5 % respondentů není schopno říct, zda preferuje více fototropní nebo polarizační čočky.
Progresivní versus bifokální brýlové čočky
25 % progresivní čočky bifokální čočky
5%
nelze určit, nerozhodně
70 %
Graf č. 5: Zastoupení progresivních oproti bifokálním brýlovým čočkám
71
V grafu č. 5 jsou zpracovány odpovědi na otázku č. 5, zda zákazníci dávají přednost korekci pomocí bifokálních nebo progresivních brýlových čoček. 70 % respondentů odpovědělo, že dávají přednost progresivním brýlovým čočkám, 25 % odpovědí bylo nerozhodně, tedy nešlo určit, zda zákazníci preferují více bifokální nebo progresivní brýlovou korekci a pouhých 5 % respondentů odpovědělo, že zákazníci dávají přednost bifokálním brýlovým čočkám. Maximální preference zákazníků je tedy pro progresivní čočky.
Tvrzené čočky versus tvrzené s antireflexem 5% 10 % tvrzené čočky tvrzené čočky s antireflexem nelze určit, nerozhodně
85 %
Graf č. 6: Zastoupení tvrzených čoček oproti tvrzeným čočkám s antireflexem Výsledek odpovědi na otázku, jestli jsou zákazníky upřednostňovány tvrzené brýlové čočky s antireflexem nebo bez antireflexu je zakreslen v grafu č. 6. Celých 85 % respondentů odpovědělo, že zákazníci upřednostňují tvrzení s antireflexní vrstvou, 10 % respondentů udávalo, že preferenci nelze určit a zbývajících 5 % se kloní pouze k tvrzeným čočkám. Maximální preference je jednoznačně pro tvrzené brýlové čočky s antireflexem.
72
Klasické versus nadstandardní povrchové úpravy 10 % 45 %
klasické nadstandardní nelze určit, nerozhodně
45 %
Graf č. 7: Zastoupení klasických povrchových úprav oproti povrchovým úpravám nadstandardním Výsledek otázky, zda klienti preferují klasické nebo nadstandardní povrchové úpravy, zpracovaný v grafu č. 7 ukazuje, že respondenti udávali ze 45 % klasické a ze 45 % nadstandardní povrchové úpravy. Zbylých 10 % představuje respondenty, kteří nebyli schopni určit preferenci zákazníků k danému typu povrchové úpravy. Klasické i nadstandardní úpravy jsou dle odpovědí tedy preferovány a využívány stejně.
Silikonhydrogelové versus hydrogelové kontaktní čočky 5% 0%
silikonhydrogelové čočky hydrogelové čočky nelze určit, nerozhodně
95 %
Graf č. 8: Zastoupení silikonhydrogelových oproti hydrogelovým kontaktním čočkám Odpovědi na otázku, který materiál kontaktních čoček je častěji používán, zaznamenaný v grafu č. 8 je následující. 95 % respondentů uvedlo preferenci pro silikonhydrogelové 73
kontaktní čočky a 5 % nebylo schopno určit, který typ čoček je více aplikován, tedy preferován.
Z obdržených
dat
je
patrné,
že
hydrogelové
čočky
nejsou
nad
silikonhydrogelovými preferovány vůbec.
Multifokální kontaktní čočky
30 % ano, jsou používány ne, nejsou používány
70 %
Graf č. 9: Četnost aplikace multifokálních kontaktních čoček V grafu č. 9 jsou vyobrazeny odpovědi na otázku, zda zákazníci využívají korekci pomocí multifokálních kontaktních čoček. 70 % respondentů odpovědělo, že je tento způsob korekce zákazníky využíván a zbylých 30 % udávalo, že korekci pomocí multifokálních kontaktních čoček zákazníci nevyužívají.
Multifokální brýle versus kontaktní čočky 5%
10 % multifokální brýlové čočky multifokální kontaktní čočky nelze určit, nerozhodně
85 %
Graf č. 10: Zastoupení multifokálních brýlových oproti multifokálním kontaktním čočkám
74
Graf č. 10 znázorňuje výsledky odpovědí na otázku, zda je zákazníky více využíván způsob korekce pomocí multifokálních brýlových nebo kontaktních čoček. Z obdržených dat je patrné, že zákazníci nejvíce preferují korekci pomocí multifokálních brýlových čoček. Jedná se o 85 % dotazovaných respondentů, 5 % respondentů udávalo, že zákazníci preferují korekci pomocí multifokálních kontaktních čoček a 10 % respondentů nedokázalo říci, který způsob korekce je jejich zákazníky preferován. Průzkum byl proveden formou dotazníku, z čehož bylo zjištěno, že mezi zákazníky převažuje v současné době zájem o kovové brýlové obroučky nad plastovými, stejně jako plastové brýlové čočky nad minerálními. Minerální čočky už v některých optikách nejsou nabízeny vůbec. S dřevěnými obrubami se v optikách setkáváme poměrně málo a to většinou v případě luxusních obrub. Můžeme se ovšem setkat pouze s prvky dřeva, které jsou např. na stranicích brýlí. V případě fototropních a polarizačních čoček je značně větší zájem o fototropní materiály. Jedním z možných vysvětlení je malá informovanost klientů o funkci a využití polarizačních čoček. V současné době již zákazníci dávají většinou přednost korekci presbyopie pomocí progresivních čoček. V případě povrchových úprav volí zákazníci nejčastěji společně s tvrzením čoček i vrstvu antireflexní. Z hlediska kvality povrchových úprav se nedá říct, zda zákazníci preferují spíše klasické nebo nadstandardní úpravy. Termínem klasické a nadstandardní úpravy je myšlen určitý standard jednotlivých firem a jejich novější a dokonalejší verze povrchových úprav. Při aplikaci kontaktních čoček dávají optometristi přednost silikonhydrogelovým čočkám, se kterými je možné i příležitostné přespání, což u mnoha zákazníků není výjimkou. Korekce presbyopie pomocí multifokálních kontaktních čoček je poměrně rozšířená, přesto je pořád mnohem častější korekce brýlovými multifokálními čočkami. Všechny odpovědi v dotazníku mají stejnou váhu, tedy byly hodnoceny jako zodpovězené s preferencí 100 : 1 (k určitému produktu, technice, apod.) a to i v tom případě, když v optikách popisovali poměr preference jiný. Odpovědi však byly zaokrouhleny směrem k vyšší hodnotě jako preference jediného produktu. Proto mohou být výsledky trochu zavádějící. Výjimka je v případě odpovědi typu 50 : 50, kdy byly tyto odpovědi zaznačeny do grafu.
75
7 Závěr V dnešní době má člověk spoustu možností korekce svého zraku a s vývojem nových technologií se tento seznam stále rozrůstá. Nejběžnější korekční pomůckou jsou zajisté brýle, aktivní člověk se ovšem jen málokdy spokojí pouze s nimi. V takové situaci přicházejí většinou na řadu kontaktní čočky, které dnes lidé používají nejen při sportovních aktivitách, ale často jsou součástí jejich každodenního života. V případě, že se chce klient zbavit své refrakční vady úplně, není výjimkou přistoupit k refrakční chirurgii. Cílem této práce bylo seznámení s různými metodami a způsoby korekce refrakčních vad pomocí brýlí, kontaktních čoček a porovnání výrobních technologií, pokroků v designu a materiálech v minulosti a současnosti. Další část práce se zabývala korekcí refrakčních vad pomocí refrakční chirurgie laserovými i nelaserovými zákroky používanými v minulosti, ale především metodami moderními. Dále práce popisuje historii refrakční chirurgie, princip laseru, druhy laserové terapie a indikace a kontraindikace k laserové chirurgii. Poslední způsob korekce refrakčních vad popsaný v této práci je pomocí nitroočních čoček a to jak fakických, tak afakických. V následující části je nastíněna budoucnost nitroočních čoček a robotických přístrojů v refrakční chirurgii. Závěrečná kapitola, která je věnována malému průzkumu, poukazuje na preferenci zákazníků k jednotlivým materiálům brýlových obrub a čoček, kontaktních čoček a obecně k různým způsobům korekce. Z provedeného šetření je patrné, že přesto, že se bifokální brýle mohou zdát, dalo by se říci, nemoderní metodou korekce presbyopie, stále si drží své místo mezi klienty a to i přes vysoký a narůstající počet klientů preferujících brýlové čočky progresivní. Multifokální kontaktní čočky jsou aplikovány ve dvou třetinách dotazovaných optik, tedy zbývající jedna třetina může být vnímána jako rezerva, kterou je možno se pokusit do budoucna naplnit. Při korekci presbyopie přesto stále vyhrává korekce multifokálními brýlovými čočkami oproti čočkám kontaktním. Preference zákazníků jsou velmi individuální. Mnoho z nich zůstává u vyzkoušeného, tradičního způsobu korekce, ale jsou zde i klienti, kteří se drží trendů a jsou ochotni dát na odbornou radu svého optika nebo optometristy. Jaký způsob korekce si nakonec zákazník zvolí je také velmi často ovlivněno i jejich finančními možnostmi nebo ochotou do své korekční pomůcky investovat.
76
Seznam obrázků: Obr. č. 1: DriveWear: http://www.framesdirect.com/include/information/lens_options_drivewear.aspx Obr. č. 2: Franklinův bifokál: http://www.gardenofpraise.com/ibdfrank.htm Obr. č. 3: Segmenty bifokálních čoček: http://www.ocnioptik.eu/brylove-cocky/typy-brylovych-cocek/ Obr. č. 4: Trifokální brýlová čočka: http://is.muni.cz/do/rect/el/estud/lf/js12/vyroba_cocek/web/pages/02-4_vyroba.html Obr. č. 5: Schéma progresivní brýlové čočky: http://www.mastereyeassociates.com/progressive-lenses-no-line-bifocals/ Obr. č. 6: i. Terminal 2, Zeiss: http://vision.zeiss.com/content/vision/bettervision/en_us/home/_jcr_content/stagepar/stage/slide/stageimage/image.img.jpg/13463460471 48.jpg/carl-zeiss-see-how-iterminal-stage.jpg Obr. č. 7: Trunkace a dvojí seříznutí: http://dialspace.dial.pipex.com/prod/dialspace/town/green/gng34/interlens/about5.htm Obr. č. 8: Seříznutí dolního okraje kontaktní čočky: http://is.muni.cz/do/1499/el/estud/lf/ps09/cocky/web/pages/str06.html Obr. č. 9: Schéma koncentrické bifokální kontaktní čočky: http://www.allaboutvision.com/contacts/bifocals.htm Obr. č. 10: Schéma progresivní (asférické) kontaktní čočky: http://www.allaboutvision.com/contacts/bifocals.htm Obr. č. 11: Princip laseru: http://www.lao.cz/serial-princip-a-typy-laseru.htm Obr. č. 12: NuVita MA 20: http://www.taegulasik.co.kr/operation/operation2.html Obr. č. 13: Vivarte, CIBA Vision: http://www.korekcjawzroku.com/fakijne_przedniokomorowe Obr. č. 14: Kelman Duet: http://www.ophthalmologymanagement.com/archive_results.asp?article=85549 Obr. č. 15: Čočka ICARE, Corneal: http://www.grangeeyeconsultants.com/phakic-types.htm Obr. č. 16: čočka Artisan: 77
http://www.grangeeyeconsultants.com/phakic-types.htm Obr. č. 17: ICL retropupilární nitrooční čočka: http://www.akawesley.com/blog/08icl/icl2008.html Obr. č. 18: čočka PRL: http://www.grangeeyeconsultants.com/phakic-types.htm Obr. č. 19: Visian TICL: http://ophthoequip.com/product.html Obr. č. 20: AcrySof Natural, Alcon: http://www.eri.harvard.edu/faculty/peli/Opthalm_Mngt_0803.htm Obr. č. 21: ReZoom IOL (AMO): http://www.uclaser.com/lasik-los-angeles/refractive_multifocal_iols.htm Obr. č. 22: ReZoom, schéma refrakčních zón: http://www.uclaser.com/lasik-los-angeles/refractive_multifocal_iols.htm Obr. č. 23: AcrySof ReSTOR MIOL (Alcon): http://www.vision-surgery.com/cataractsurgerylosangeles/restor-lens-4.html Obr. č. 24: Crystalens HD, Bausch & Lomb: http://www.drstuartterry.com/index.cfm/procedures/accomodativelens Obr. č. 25: Kellan TetraFlex IOL, Lenstec: http://iqmedical.com.au/our_products/tetraflex_HD/ Obr. č. 26: Staar Toric IOL: http://www.stephensoneye.com/venice/toric-lens-implants.htm Obr. č. 27: Schéma MicroSil Toric IOL MS 6116 TU: http://www.optikmarket.com/products/MicroSil-MS-6116-TU-(Toric-IOL).html Obr. č. 28: AcrySof Toric IOL: http://www.revophth.com/content/d/refractive_surgery/i/1300/c/25029/ Obr. č. 29: Rayner M-flex T: http://www.rayner.com/products/toric/m-flex-t Obr. č. 30: AcriLisa Toric IOL, Zeiss: http://www.ophthalmologymanagement.com/articleviewer.aspx?articleid=104242 Obr. č. 31: Tecnis Z9002 IOL, AMO: http://www.amo-inc.com/products/cataract/monofocal-iols/tecnis-aspheric-iol Obr. č. 32: Akreos AO IOL, Bausch and Lomb: http://www.bausch.co.uk/en-GB/ECP/Our-Products/Cataract-Surgery/Lens-Systems/AkreosAO 78
Obr. č. 33: Fluid Vision IOL, Power Vision: http://www.ophthalmologymanagement.com/articleviewer.aspx?articleid=105934 Obr. č. 34: NuLens Dynacurve IOL, NuLens: http://www.ophthalmologyweb.com/Featured-Articles/20038-Future-IOL-Technology/ Obr. č. 35: Synchrony IOL, Visiogen/AMO: http://www.about-eyes.com/an-update-on-current-and-in-the-works-advanced-iols/ Obr. č. 36: Da Vinci operační systém: http://www.intechopen.com/books/robot-surgery/robotic-surgery-in-ophthalmology
Seznam použité literatury: ANTON, Milan. Refrakční vady a jejich vyšetřovací metody. 3. přeprac. vyd. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2004. ISBN 80-701-3402-X. ANTON, Milan. Monovision – metoda korekce presbyopie. Česká oční optika. 2008, roč. 49, č. 3. ISSN 1211-233X FAKULTNÍ NEMOCNICE BRNO, Oftalmologická klinika. Informační text o léčbě refrakčních vad excimerovým laserem Technolas Excimer Workstation 217z 100 P metodou SUPRACOR. Pracoviště Bohunice, Jihlavská 20, Brno 625 00 HROMÁDKOVÁ, Lada. Šilhání. Vyd. 3., nezměn. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2011, 162 s. ISBN 978-807-0135-303 HYCL, Josef. Oftalmologie: minimum pro praxi. 2. vyd. Praha: Triton, 2006, 151 s. Levou zadní, sv. 104. ISBN 80-725-4827-1. JEXOVÁ, Soňa. Geometrická optika. Vyd. 1. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2010. ISBN 80-701-3521-2 KOLÍN, Jan. Oční lékařství. 2., přepr. vyd. Praha: Karolinum, 2007, 109 s. ISBN 978-8024613-253 KRAUS, Hanuš, et al. Kompendium očního lékařství. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1997. ISBN 80-7169-079-1
79
KUCHYŇKA, Pavel, et al. Oční lékařství. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, a.s., 2007. ISBN 978-80-247-1163-8 NAJMAN, Ladislav. Dílenská praxe očního optika. 2. vyd. Brno: NCO NZO, 2010. ISBN 978-80-7013-529-7 ONDŘÍK, Petr. Výroba brýlových čoček technologií free-form. Česká oční optika. 2009, roč. 50, č. 1. ISSN 1211-233x PETROVÁ, Sylvie, MAŠKOVÁ Zdeňka a JUREČKA Tomáš. Základy aplikace kontaktních čoček. 1. vyd. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2008. ISBN 978-807-0134-702. PITCHER, John D., WILSON Jason T., TSAO Tsu-Chin, SCHWARTZ Steven D. a HUBSCHMAN Jean-Pierre. Robotic Eye Surgery. Journal of computer science and systems biology. 2012, S 3. ISSN 0974-7230. DOI: 10.4172/jcsb.S3-001 POLÁŠEK, Jaroslav, et al.: Technický sborník oční optiky, SNTL Praha 1974, 579 s. ROZSÍVAL, Pavel, et al. Oční lékařství. 1. vyd. Praha: Galén, Karolinum, 2006. ISBN 807262-404-0 ROZSÍVAL, Pavel, et. al. Trendy soudobé oftalmologie, svazek 2. 1. vyd. Praha: Galén, 2005. ISBN 80-7262-326-5 ROZSÍVAL, Pavel, et. al. Trendy soudobé oftalmologie, svazek 4. 1. vyd. Praha: Galén, 2007. ISBN 978-80-7262-470-6 ROZSÍVAL, Pavel, et. al. Trendy soudobé oftalmologie, svazek 5. 1. vyd. Praha: Galén, 2008. ISBN 978-80-7262-534-5 ROZSÍVAL, Pavel, et. al. Trendy soudobé oftalmologie, svazek 7. 1. vyd. Praha: Galén, 2011. ISBN 978-80-7262-691-5 RUTRLE, Miloš. Brýlová optika. 2. přeprac. vyd. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví, 1993, 144 s. ISBN 80-701-3145-4.
80
RUTRLE, Miloš. Brýlová technika, estetika a přizpůsobování brýlí. 1. vyd. Brno: NCO NZO, 2001. ISBN 80-7013-347-3 SYNEK, Svatopluk a SKORKOVSKÁ Šárka. Kontaktní čočky. 1. vyd. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2003. ISBN 80-701-3387-2. TSUI Irena, TSIRBAS Angelo, MANGO Charles W., CHWARTZ Steven D., HUBSCHMAN Jean-Pierre (2010). Robotic Surgery in Ophtalmology, Robot Surgery, Seung Hyuk Baik (Ed.), ISBN: 978-953-7619-77-0, InTech, Dostupné z: http://www.intechopen.com/books/robot-surgery/robotic-surgery-in-ophtalmology Internetové zdroje: ACRYSOF® NATURAL. Alcon [online]. 2004 [cit. 2013-02-01]. Dostupné z: http://www.acrysof.cz/acrysof.html Carl Zeiss Meditec. AT LISA [online]. neuvedeno [cit. 2013-02-01]. Dostupné z: http://www.meditec.zeiss.com/c125679e00525939/containertitel/acrilisa/$file/acrilisa5_1.htm l Cataract IOLs. Alcon Surgical [online]. 2013 [cit. 2013-01-31]. Dostupné z: http://www.alconsurgical.com/Acrysof-IQ-Aspheric-IOL.aspx Cataract Surgery: Lens Systems. Bausch & Lomb [online]. 2013 [cit. 2013-01-30]. Dostupné z: http://www.bausch.co.uk/en-GB/ECP/Our-Products/Cataract-Surgery/Lens-Systems Consumer Guide to Prescription Eyeglasses. All About Vision [online]. © 2000-2013 [cit. 2013-02-06]. Dostupné z: http://www.allaboutvision.com/eyeglasses/ Correction of Residual Hyperopia After Cataract Surgery Using the Light Adjustable Intraocular Lens Technology. American Journal of Ophthalmology [online]. March 2009, Volume 147, Issue 3 [cit. 2013-02-02]. Dostupné z: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0002939408006971 DIAGNOSTIC AND SURGICAL TECHNIQUES: Evolution, Techniques, Clinical Outcomes, and Pathophysiology of LASEK: Review of the Literature. Survey of Ophthalmology. November–December 2004, Volume 49. Dostupné z: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0039625704001353 81
Essilor. Ophthalmic optics files. Materials and The basic ophthalmic lens [online]. 2011 [cit. 2013-02-07]. Dostupné z: http://www.bimas.lt/akys/literatura/lesiai_medziaga.pdf
Eyes on Europe: New Options in Multifocal IOLs. Eye Net Magazine [online]. 2012, March [cit. 2013-02-04]. Dostupné z: http://www.physiol.eu/medias/upload/files/2012_05_Eyes_on_Europe_New_Options_in_Mul tifocal_IOLs.pdf Future IOL Technology. OphthalmologyWeb [online]. 2007-2013 [cit. 2013-02-04]. Dostupné z: http://www.ophthalmologyweb.com/Featured-Articles/20038-Future-IOL-Technology/ KELLAN, Robert. An Accommodative IOL With a New Approach. CATARACT & REFRACTIVE SURGERY TODAY [online]. 2004, February [cit. 2013-01-30]. Dostupné z: http://www.crstoday.com/Old%20Archives/0204/crst0204%20art/crst0204_rs2_tetraflex.pdf Lasek - laserová operace očí. Oči, brýle, kontaktní čočky, nemoci a operace očí | Vidění.cz [online]. 2009-2012 [cit. 2012-12-10]. Dostupné z: http://www.videni.cz/operace-oci/lasek Looking at Silicone Hydrogels Across Generations. Optometric Management [online]. 2008, May [cit. 2013-02-14]. Dostupné z: http://www.optometricmanagement.com/articleviewer.aspx?articleid=101727 Nitrooční čočky AcrySof ReSTOR. AcrySof ReStore [online]. 2008 [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: http://www.acrysofrestor.cz/apodization-diffraction/restor-lens.asp Phakic Intraocular Lenses. Survey of Ophthalmology: Diagnostic and Surgical Techniques. November–December 2005, Volume 50, Issue 6. Dostupné z: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0039625705001414 Premium IOLs in the Pipeline. Review of Ophtalmology [online]. 3/8/2012, vol.12, neuvedeno [cit. 2013-02-04]. Dostupné z: http://www.revophth.com/content/d/intraocular_lenses/c/32731/ Productos. ILT: Redefining Vision Care [online]. 2012 [cit. 2013-03-04]. Dostupné z: http://www.iltfuturex.com/productos#!__productos
82
Products: Lenses. Precision Lens [online]. 2012 [cit. 2013-01-31]. Dostupné z: http://www.precisionlens.net/site/products/lenses.htm Rayner Products. Rayner Intraocular Lenses [online]. 2013 [cit. 2013-01-30]. Dostupné z: http://www.rayner.com/products/toric/ ReZoom IOL – Correction for Cataracts and Reading Vision. Refractive Surgery News [online]. 2008-2013 [cit. 2013-01-29]. Dostupné z: http://www.lasiksurgerynews.com/news/rezoom.shtml SynergEyes: Moving Vision Forward. SynergEyes [online]. 2013 [cit. 2013-02-13]. Dostupné z: http://www.synergeyes.com/ VESELÝ, Petr, ŠIMOVIČ Peter a PETROVÁ Sylvie. Konvenční a Free-Form technologie výroby brýlových čoček: Multimediální elektronický výukový materiál [online]. Masarykova univerzita, Brno 2012, 2012 [cit. 2013-03-05]. Dostupné z: http://is.muni.cz/do/rect/el/estud/lf/js12/vyroba_cocek/web/index.html WILKINSON, Peter. Spectacle lens production: From casting to freeform generation. Optometry Today. 2006, May. Dostupné z: http://www.optometry.co.uk/uploads/articles/0c9b3c6d2a48dc4eeaaa08a21d930b79_CETWil kinson_19506.pdf WOLFF, MD, Josef. Acri.LISA Toric 466 TD: a multitalented IOL. Ophthalmology Times Europe [online]. 2008, Volume 4, Issue 1 [cit. 2013-01-30]. Dostupné z: http://www.oteurope.com/ophthalmologytimeseurope/Refractive/AcriLISA-Toric-466-TD-amultitalented-IOL/ArticleStandard/Article/detail/489478
83
Seznam grafů: Graf č. 1: Zastoupení plastových oproti kovovým brýlovým obrubám Graf č. 2: Zastoupení dřevěných obrub v optikách Graf č. 3: Zastoupení minerálních oproti plastovým brýlovým čočkám Graf č. 4: Zastoupení fototropních oproti polarizačním brýlovým čočkám Graf č. 5: Zastoupení progresivních oproti bifokálním brýlovým čočkám Graf č. 6: Zastoupení tvrzených čoček oproti tvrzeným čočkám s antireflexem Graf č. 7: Zastoupení klasických povrchových úprav oproti povrchovým úpravám nadstandardním Graf č. 8: Zastoupení silikonhydrogelových oproti hydrogelovým kontaktním čočkám Graf č. 9: Četnost aplikace multifokálních kontaktních čoček Graf č. 10: Zastoupení multifokálních brýlových oproti multifokálním kontaktním čočkám
Seznam tabulek: Tabulka č. 1: Porovnání materiálů na výrobu brýlových čoček Tabulka č. 2: Porovnání asférických IOL
Seznam zkratek: Add
adice
AR
antireflex
Dpt
dioptrie
FDA
Food and Drug Administration
FFT
Free-Form technologie
HD
High-Definition
HEMA
polyhydroxyetylmetakrylát
ICL
intraokulární čočka
IOL
(intraocular lens) nitrooční čočka
LAL
light-adjustable-lens
LASEK
laser-assisted subepithelial keratectomy
LASIK
laser in situ keratomileusis
OCT
optická koherentní tomografie
PMMA
polymetylmetakrylát
PRK
fotorefraktivní keratotomie
RGP
rigid gas permeable 84