WAVEFRONT ANALYSE (De nieuwste revolutie in de laserchirurgie )
SAMENVATTING
Het doel van de REFRACTIEVE CHIRURGIE (= chirurgie om brillen weg te werken) is de optische onvolmaaktheden van het oog te corrigeren. Tot dusver waren we beperkt tot de sferocylindrische correcties. Bijziendheid / verziendheid en astigmatisme kon daarmee gecorrigeerd worden. Er zijn echter MEER OPTISCHE AFWIJKINGEN ("aberraties") in een oog, die tot nu toe onbehandelbaar waren. Men achterhaalde zelfs dat, bij laserbehandeling van de sferocylindrische afwijkingen, de andere aberraties toenamen, met wat verlies aan contrast als gevolg, wat vooral 's nachts stoorde: straalfiguren rond lampen / minder goed zicht in duisternis.
Door het identificeren en behandelen van de gemiddelde onvolmaaktheden (aberraties) van het optisch systeem van het oog, kon de laserbehandeling recent verfijnd worden en kunnen we een zicht van betere kwaliteit bekomen, dan voorheen. Dwz: een zicht dat haast niet meer moet onderdoen voor het beste zicht met bril of contactlenzen. Vroeger was het zicht na laserbehandeling minder goed, vooral 's nachts. Nu wordt een heel behoorlijk nachtzicht gehaald, zonder al te veel storende straalfiguren rond lampen (typisch na vroegere laserbehandeling, zeker bij hogere refractie-afwijkingen (-7 en meer)). We hoopten superzicht te bereiken, maar dat is nog niet voor onmiddellijk !
Meer uitleg:
Het opsporen van de aberraties gebeurt via "WAVEFRONTANALYSE".
WAT IS WAVEFRONTANALYSE ?
Een wavefront valt te beschouwen als een momentopname van een bundel lichtstralen doorheen een optisch systeem: Als er geen hindernissen zouden zijn zou de bundel op iedere plaats even ver zijn: "het front van de bundel is recht of planair". Met zo'n oog zou je veel beter kunnen zien. Het oplossend vermogen zou immers recht evenredig worden met de afstand tussen 2 receptoren in het oog. Dit zou een zicht moeten toelaten van 30/10. Dwz: je ziet op 30 meter wat een normaal persoon ziet op 10 m !. Zo'n zicht is bij haviken standaard. Adelaars zouden zelfs 50 / 10 zien ! Dit is bij mensen echter niet mogelijk, gezien onze receptoren niet zo fijn zijn !
Komt een deel van de bundel echter een hindernis tegen (een troebele of een dunnere zone bvb), zal dit deel van de bundel wat vertraging oplopen en is het front van de golf niet meer recht maar gebogen, door de achterstand van een deel van de lichtstralen ! Dit interfereert met de lichtbundel, die er juist achterkomt en beperkt zo het oplossend vermogen !
Tot kort werden wavefronten alleen bestudeerd in de astronomie om atmosferische turbulenties te meten, die het licht van de sterren verstoren. Men is er in geslaagd om via de gemeten turbulenties softwarematig de beelden van de telescopen te verbeteren. Zelfs hard warematig zijn er oplossingen mogelijk: de spiegels van de telescoop kunnen veranderd worden om de atmosferische turbulenties te compenseren. Dit laatste zouden we nu ook moeten proberen met het oog, namelijk door het bijslijpen van het hoornvlies.
Eerst moeten we natuurlijk proberen de "turbulenties" vast te stellen. Bij het oog spreken we van "aberraties". We doen dit met "wavefrontrefractie" of "aberrometrie". Je moet je voorstellen dat de vroegere computertesten een gemiddelde namen van de afwijkingen over het oppervlak van de pupil. Bij wavefrontrefractie wordt de afwijking van verschillende punten in de pupilzone gemeten ! Dus veel preciezer dan voorheen !
HOE KAN JE OPTISCHE ABERRATIES VASTSTELLEN ?
In een optisch perfect oog, vrij van aberraties, zal een lichtbundel, die in het oog valt op een gelijkmatige manier naar het netvlies geleid worden. De lichtstralen zullen op het zelfde moment . Men zegt dat de lichtstralen een "parallelle bundel" vormen en dat het golffront (=in engels: "wavefront") planair is.
In een normaal oog (zelfs indien het zicht 10/10 bedraagt) zullen optische onvolmaaktheden de lichtstralen afbuigen en het origineel planair wavefront verstoren. Deze verstoring wordt cijfermatig uitgedrukt door de RMS-index van het oog. Als de RMS index minder dan 0.25 is, zijn de aberraties verwaarloosbaar. Is de RMS-index hoger dan 0.25, vermindert de mogelijkheid van het oog om fijnere details waar te nemen. Die RMS-index is dus een zeer belangrijke kwantitatieve parameter in de wave-front-analyse. Ook de patronen, die vastgesteld worden kunnen iets leren over de kwaliteit van het onderzochte oog !
WELKE ABERRATIEPATRONEN STELDE MEN VAST ?
De optische aberraties van het oog kan men onderverdelen in 2 categorieën:
LOWER ORDER ABBERATIES: dit zijn de sferocylindrische afwijkingen, welke reeds worden gecorrigeerd in de conventionele refractieve chirurgie (= bijziendheid / verziendheid / astigmatisme). Bij een patiënt, die minder goed ziet, zijn deze afwijkingen verantwoordelijk voor minstens 80 % van het probleem. De typische "low order"- oogafwijkingen zij goed bekend: bijziendheid (= te lange ogen)/ verziendheid (te korte ogen) / astigmatisme (eivormige ogen)
HIGHER ORDER ABBERATIES: dit zijn kleine onregelmatige afwijkingen, waarvan men het aandeel bij verminderde gezichtsscherpte schat op 7 %. Vijf soorten kan je hierbij onderscheiden:
"coma" of asymmetrisch astigmatisme. Dit kan veroorzaakt worden door een lichte vertroebeling of oppervlakte -onregelmatigheden in hoornvlies, lens of glasvocht ! Perfect gladde hoornvliezen, lenzen en netvlies bestaan immers niet !
sferische aberratie: de zijkant van het hoornvlies en de lens breken meer dan het centrum. Als 's nachts de pupil groter wordt, kan de zijkant zich meer laten gelden en dit uit zich in een "nachtmyopie"
chromatische aberratie: blauw licht breekt meer dan rood licht. Blauw licht zorgt daarom voor contrastverlies.
prismatische aberratie
axiale decentratie: de as van het hoornvlies en de lens, bevindt zich niet pal in het midden van de pupil
WAT STELDE MEN VAST BIJ CONVENTIONELE LASERBEHANDELING ?
Klassieke laserbehandeling kan heel goed de low order aberraties wegwerken. Echter de high order aberraties nemen toe.
Hoe kan dit ?
Het geslepen oppervlak is iets minder glad dan van te voor ! Gelukkig kunnen de tranen veel compenseren. Spijtig genoeg is de tranen film van minder goede kwaliteit de eerste maand na de behandeling, door het doorsnijden van de voedende zenuwvezels ! Dit verklaart waarom het contrast verbetert, naarmate het probleem met droge ogen spontaan verdwijnt !
We zien geregeld kleine vertroebelingen, die na enkele maanden kunnen afnemen . Dit maakt dat het licht iets meer verstrooid wordt in het oog.
De zijkant van het oog is meer bijziend, dan het centrum. Vroeger werd alleen naar de centrale waarde gekeken !
Wat zijn de gevolgen van die toegenomen higher order aberraties ? De patiënt ervaart dit, aan het feit dat zijn nachtelijk zicht iets afgenomen is in duisternis, na zijn laserbehandeling (zeker als de patiënt voordien een relatief zware bril droeg). Ook ziet hij meer straalfiguren rond lampen en wordt het contrast iets minder goed. Meestal went dit wel na enige tijd, zodat de patiënten toch zeer tevreden waren van hun nieuw zicht.
HET KAN BETER !
Het kan beter, als we boven vermelde problemen, oplossen
het behandelde oppervlak moet zo glad mogelijk worden, zodat er door de behandeling geen bijkomende higher order aberraties ontstaan !
de sterker brekende zijkant (dwz meer bijziend), die bij iedereen voorkomt, moet meer behandeld worden: "asferisch inslijpen" !
vertroebelingen moeten vermeden worden
Je kan nog beter doen: Je kunt individuele stoornissen en vertroebelingen opsporen en behandelen. Je kan je immers voorstellen dat niemand gelijk is, ook al heb je dezelfde sferocyilindrische correctie !
WAT KAN MEN REEDS?
De eerste 3 problemen (glad oppervlak / asferisch slijpen/ vertroebelingen) zijn reeds opgelost in de nieuwste lasertoestellen, die sinds 2002 op de markt kwamen. Daarom hebben wij ook besloten een nieuwste generatie laser te kopen.
Wat doet die nieuwe laser beter:
- Een GLADDER geslepen oppervlak krijg je, als de laser werkt met een fijnere (=1 mm) lichtbundel.
- De sterker brekende zijkant, wordt beter bewerkt door VERBREDING OPTISCHE ZONE en het gebruik van speciale nomogrammen.
- VERTROEBELINGEN worden VERMEDEN omdat het geslepen oppervlak gladder is.
Met deze technieken wordt, naast de sferocylindrische correctie, ook iets gedaan aan de gemiddelde aberraties, die in een oog voorkomen. Bovendien wordt een poging gedaan om de door de laser geïnduceerde aberraties in de mate van het mogelijke te vermijden. Zo wordt het contrast en het nachtzicht beter, dan bij vroegere laserbehandelingen.
Alleen voor hoog bijzienden (meer dan -6) kan het nachtzicht nog wat bemoeilijkt zijn, in vergelijking met bril of contactlens !
Deze nieuwe technieken noemen we "wavefront geïnspireerde" of "wavefront geoptimalisereerde" laser !
HOE ZIT HET MET HET BEHANDELEN VAN DE INDIVUDUELE ABERRATIES ?
Het behandelen van individuele stoornissen blijft moeilijk. Het is immers technisch niet zo gemakkelijk om het slijppatroon van de laser aan te passen aan de wavefrontanalyse. Je moet immers een "aberrometer" hebben die zeer betrouwbaar en dus reproduceerbaar kan meten. Bovendien moet je dan een soft ware ontwikkelen, die de gemeten afwijking kan omzetten in een slijppatroon. Daarna moet een gesofistikeerde laser het slijppatroon aanbrengen op het oog. Daarvoor is een klein laserstraal nodig, die ieder punt individueel kan bijslijpen en een goede eye-tracker, die het oog volgt, zodat de laser weet waar hij moet schieten. Deze techniek noemen we "wavefront geleide laser". Alleen zo kan een planair golffront ontstaan.
Op heden probeert men die "wavefront geleide" laser reeds te realiseren, maar het vraagt enorm veel inspanning van dokter en patiënt (metingen zijn nodig na verwijden van de pupil) en men bekomt tot nu nog geen beter zicht, dan bij de "wavefront geïnspireerde lasertechniek. Dit is te wijten aan het feit dat de techniek nog niet ver gevorderd is (cfr infra). Superzicht is dan ook niet onmiddellijk te verwachten en zal zelfs waarschijnlijk nooit bereikt worden:
SUPERZICHT NOG NIET VOOR ONMIDDELLIJK
De lasers van de laatste generatie kunnen de accuraatheid van de aberrometrie nog niet volgen: lasers nemen per schot een oppervlakte van 1 mm weg over een diepte van 0.25 µ. De aberrrometrie kan diepte afwijkingen van 0.05 µ vaststellen tussen enkele verschillende punten, die binnen het oppervlak van 1 mm liggen ! In de toekomst zullen waarschijnlijk nog meer punten in het oppervlak van 1 mm kunnen gemeten worden !
Genezing na de laser kan ook vertroebelingen geven. Je zou die enigszins kunnen voorspellen, ware het niet dat de genezing individueel zeer wisselend is. We moeten daarom nog zoeken naar medicaties, die de wondheling steeds normaal laten gebeuren. Overdreven genezing (met teveel vertroebeling door litteken vorming) moet vermeden worden, net als te zwakke genezing !
SUPERZICHT ZAL WAARSCHIJNLIJK NOOIT BEREIKT WORDEN
De aberraties veranderen van moment tot moment, door het knipperen, die de hoornvliesvorm verandert
het scherp stellen voor lezen ("accommoderen"), die de vorm van de lens verandert.
de wisselende zwelling van het vaatvlies onder het netvlies (door inspanning of positie-wijziging), die de netvlies plaats verandert Omdat de aberraties constant veranderen, moeten we verschillende keren de aberraties meten tijdens een zelfde onderzoek en ons tevreden stellen met het bepalen van een aberratiegemiddelde ! Met ouder te worden gaat dat aberratiegemiddelde zeker nog wijzigen, door het ontwikkelen van mediavertroebelingen in lens ("cataract"), glasvocht (o.a vlokken) en cornea (o.a door traumatische littekens en ouderdomsvertroebelingen. Ook al bereiken we een "bijna-perfectie", het zal met de leeftijd verminderen !
INDIVIDUELE ABERRATIES BEHANDELEN IS MISSCHIEN UIT DEN BOZE !
Met laserbehandeling kan je alleen de BUITENKANT VAN UW OOG (=het hoornvlies) BIJSLIJPEN.
Het hoornvlies moet dus compenseren voor afwijkingen, die elders in het oog zitten. We moeten dus het hoornvlies op bepaalde plaatsen "slechter" maken, om te compenseren voor afwijkingen elders in het oog. Geregeld is dat de ooglens. Weet echter dat de ooglens met ouder worden veranderd (= cataract krijgen) en dat die ooit zal moeten weggenomen worden met een cataractoperatie. Het bijgewerkte hoornvlies is op dat moment niet meer nuttig en zelfs een nadeel !!
BESLUIT
In deze stand van de wetenschap is het duidelijk dat er moet gekozen worden voor "WAVEFRONT GEÏNSPIREERDE" laser, en niet zozeer voor "wavefront geleide" laser, ook al lijkt die zeer aantrekkelijk ! Dit type laser passen wij nu reeds 2 jaar toe !