Borkenstein & Borkenstein
Research & Laboratory GmbH
Recently completed research projects
Geometrie moderner, presbyopie-korrigierender Premium-Intraokularlinsen
DEin Projekt untersuchte im Detail die Geometrie moderner, presbyopie-korrigierender Premium-Intraokularlinsen und deren Verhalten im Kapselsack unter unterschiedlichen anatomischen Bedingungen. Die Form der Haptiken (Bügel zur Fixation im Auge) und die Struktur der Optik-Haptik-Verbindung können entscheidend beeinflussen, wie stabil eine Linse im Auge liegt – unmittelbar nach der Operation ebenso wie langfristig. Um diese Mechanismen besser zu verstehen, wurden diverse Intraokularlinsen mithilfe hochauflösender Computertomografie analysiert. Zunächst wurden alle Linsen im trockenen, unkomprimierten Zustand gescannt, um Geometrie, Materialstärken und OHJ-Dimensionen exakt zu vermessen. Anschließend wurden die IOLs unterschiedlich komprimiert, um das Kontaktverhalten zwischen Haptik und simuliertem Kapselsack zu erfassen. Dabei zeigten sich deutliche Unterschiede: Optikdicken, OHJ-Volumen, Oberflächenareale und Länge der Kontaktzonen variierten teils erheblich zwischen den Modellen. Diese Ergebnisse zeigen, dass bestimmte IOL-Geometrien je nach anatomischer Situation Vorteile oder Nachteile in unterschiedlichen Augen haben können. Eine Bewertung im Sinne von „besser“ oder „schlechter“ ist jedoch nicht möglich, da im klinischen Alltag viele weitere Faktoren eine Rolle spielen. Die Studie unterstreicht jedoch, wie wichtig detaillierte Kenntnisse der IOL-Geometrie sind, um für jeden individuellen Patienten die bestmögliche Linsenwahl zu treffen.
Weitere Details entnehmen sie dem Abschnitt Publikationen.
Geometrie moderner, presbyopie-korrigierender Premium-Intraokularlinsen
Ein Projekt untersuchte im Detail die Geometrie moderner, presbyopie-korrigierender Premium-Intraokularlinsen und deren Verhalten im Kapselsack unter unterschiedlichen anatomischen Bedingungen. Die Form der Haptiken (Bügel zur Fixation im Auge) und die Struktur der Optik-Haptik-Verbindung können entscheidend beeinflussen, wie stabil eine Linse im Auge liegt – unmittelbar nach der Operation ebenso wie langfristig. Um diese Mechanismen besser zu verstehen, wurden diverse Intraokularlinsen mithilfe hochauflösender Computertomografie analysiert. Zunächst wurden alle Linsen im trockenen, unkomprimierten Zustand gescannt, um Geometrie, Materialstärken und OHJ-Dimensionen exakt zu vermessen. Anschließend wurden die IOLs unterschiedlich komprimiert, um das Kontaktverhalten zwischen Haptik und simuliertem Kapselsack zu erfassen. Dabei zeigten sich deutliche Unterschiede: Optikdicken, OHJ-Volumen, Oberflächenareale und Länge der Kontaktzonen variierten teils erheblich zwischen den Modellen. Diese Ergebnisse zeigen, dass bestimmte IOL-Geometrien je nach anatomischer Situation Vorteile oder Nachteile in unterschiedlichen Augen haben können. Eine Bewertung im Sinne von „besser“ oder „schlechter“ ist jedoch nicht möglich, da im klinischen Alltag viele weitere Faktoren eine Rolle spielen. Die Studie unterstreicht jedoch, wie wichtig detaillierte Kenntnisse der IOL-Geometrie sind, um für jeden individuellen Patienten die bestmögliche Linsenwahl zu treffen.
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Optische Eigenschaften neuer refraktiver Enhanced-Depth-of-Focus (EDoF) Intraokularlinsen
Ein anderes Projekt untersuchte die optischen Eigenschaften neuer refraktiver Enhanced-Depth-of-Focus (EDoF) Intraokularlinsen auf der optischen Bank. Ziel war es, objektive Messdaten darüber zu gewinnen, wie groß der Sehbereich (Schärfentiefe) dieser Linse ist, wie stabil die Sehschärfe über verschiedene Defokusbereiche bleibt und welche Wellenfrontmuster die Optik erzeugt. Hierfür wurden Modulation Transfer Function (MTF) Messungen sowohl „through frequency“ als auch „through focus“ durchgeführt – also die Abbildungsschärfe bei unterschiedlichen räumlichen Frequenzen und bei unterschiedlicher Fokuseinstellung. Zudem wurden Simulationen der erwarteten Sehschärfe berechnet. Die Messungen erfolgten unter unterschiedlichen Pupillengrößen (3.0 mm und 4.5 mm), um möglichst reale Bedingungen gut abzubilden. Zusätzlich wurden höhere optische Aberrationen analysiert, um das Funktionsprinzip der Optik zu verstehen. Die Ergebnisse sind wichtig, damit Ärzte reale Daten aus dem Labor haben und nicht auf Werbeartikel der Firmen angewiesen sind. Diverse ähnliche Optical Bench Analysen von neuen IOLs wurden durchgeführt.
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Nd:YAG-Laser-Kapsulotomien
Diverse weitere Laborstudien untersuchten, wie stark Nd:YAG-Laser-Kapsulotomien – der Goldstandard zur Behandlung des Nachstars – die Bildqualität moderner presbyopie-korrigierender Intraokularlinsen beeinflussen können – wenn inakkurat angewendet. Da Premium-IOLs mit diffraktiven Zonen oder komplexen Optiken besonders sensibel auf Oberflächendefekte reagieren, wurden verschiedene Linsentypen untersucht: Die Untersuchung umfasste Oberflächenanalysen, USAF-Auflösungs- und Kontrasttests, Spektraltransmissionsmessungen und durch-Fokus-Kontrastmessungen. Nach der Basismessung wurden gezielt sieben YAG-Pits in der zentralen 3,5-mm-Zone erzeugt und alle Messungen wiederholt. Die Ergebnisse zeigen, dass YAG-Pits bei allen getesteten Linsen die Bildleistung deutlich verschlechtern. Das Bildkontrastniveau sank auf 66 %, 64 %, 60 %, 52 % und 59 %. Die Lichttransmission nahm ebenfalls ab – je nach Linse auf 88 %, 87 %, 92 %, 79 % und 91 %. Besonders betroffen war der Bereich zwischen 450 und 800 nm, der für das alltägliche Sehen relevant ist. USAF-Charts bestätigten eine deutliche Reduktion der optischen Abbildungsqualität. Die Studie zeigte also, dass Nd:YAG-Laserbehandlungen an Premium-IOLs immer mit größter Vorsicht durchgeführt werden müssen, um mikroskopische Schäden und damit eine Verschlechterung der Sehqualität zu vermeiden. Richtig durchgeführt kommt es zu keinem Schaden und einer Verbesserung der Sehleistung.
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Wirkstoffmenge bei intravitrealen Injektionen
Eine weitere Idee von uns und Innovation beschäftigte sich mit einer bisher kaum beachteten Tatsache: Obwohl die individualisierte Medizin in vielen Bereichen bereits Gold-Standard ist, wird die Wirkstoffmenge bei intravitrealen Injektionen in der Augenheilkunde bisher nicht exakt an das individuelle Volumen des Glaskörpers angepasst. In Lehrbüchern und Zulassungsstudien wird dieses Volumen meist pauschal mit „ca. 4-5 ml“ angenommen, obwohl die tatsächliche Größe des Glaskörpers je nach Augenlänge/Größe des Bulbus stark variieren kann. Ziel des >5 Jahre dauernden Projektes und der Studie war es daher, erstmals ein zuverlässiges Modell zur Berechnung des individuellen Glaskörpervolumens zu entwickeln. In dieser retrospektiven Analyse wurden Augen evaluiert, die sowohl eine MRT-Untersuchung der Orbita als auch biometrische Messungen (Achslänge und Vorderkammertiefe) aufwiesen. Durch Segmentierung der MRT-Daten wurde das tatsächliche Glaskörpervolumen mittels Voxelintegration ermittelt. Aus diesen Messwerten wurde eine praxistaugliche Formel abgeleitet, mit der sich das Volumen aus der Achslänge exakter berechnen lässt – inklusive eines Korrekturfaktors, der der Anatomie verschiedener Augenlängen gerecht wird. Die Ergebnisse zeigten deutliche Unterschiede: Normalsichtige Augen besitzen tatsächlich meist ein Volumen von 4,5–5,5 ml. Kurzsichtige Augen erreichen jedoch oft 9–10 ml, während deutlich hyperope Augen nur 3–4 ml aufweisen. Mit der neuen Formel – VIVEX – können Chirurgen weltweit nun das individuelle Glaskörpervolumen schnell und einfach bestimmen. Dieses Wissen könnte künftig nach erfolgten Studien die Dosierung intravitrealer Medikamente verbessern, Nebenwirkungen reduzieren und/oder die Wirksamkeit erhöhen. Multizentrische Studien sind bereits geplant, um den Einfluss personalisierter Dosierungen weiter zu untersuchen. Diverse Studien haben diese von uns patentierte Kalkulationsformel – VIVEX – für individualisiertes Glaskörpervolumen bereits zitiert. Ein spannendes Thema, um die Qualität in der Augenheilkunde weiter zu erhöhen.
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