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DESIGN VON WEICHLINSEN. LINSENPARAMETER. t pj2. r 2. t pj1. r 1. Rückflächenparameter. r 0. t c. r ao. Vorderflächenparameter. r a1. Einfache 3-kurvige Linse. LINSENPARAMETER. Ø 0. Ø 1. Ø a0. Ø t. t EA. t ER. DESIGN-FAKTOREN BEI WEICHEN KL. Geometrische Mittendicke ( t c )
E N D
LINSENPARAMETER tpj2 r2 tpj1 r1 Rückflächenparameter r0 tc rao Vorderflächenparameter ra1 Einfache 3-kurvige Linse
LINSENPARAMETER Ø0 Ø1 Øa0 Øt tEA tER
DESIGN-FAKTOREN BEI WEICHEN KL • Geometrische Mittendicke (tc) • Linsendurchmesser (Gesamtdurchmesser, GD,ØG) • Basiskurve (r0) • Rückflächengestalltung • Radius der zentralen Vorderfläche (ra0) • Vorderflächengestaltung
DESIGN-FAKTOREN WEICHER KL • Radiale Randdicke (tER) • Randgestaltung • Physikal./mechan. Materialeigenschaften • Physiologische Materialeigenschaften • Dicke der peripheren Verbindung falls Übergang existiert (tpj)
DESIGN • Durchmesser: größer als HVID • Dicke: allgemeines Profil, Mittelpunkt, mittlere Peripherie • Krümmung: Veränderung des Radius über die ganze Linse, Krümmung im Mittelpunkt • Design: Vorder-/Rückfläche • Bezug zum Auge: HH-Radien - KL Rückfläche, Gesamtdurchmesser - HH-Ø
MATERIALEIGENSCHAFTEN • Materialeigenschaften sind bedeutend im Weichlinsen-Design • Wassergehalt von 24-79% - bedeuten sehr variierende Materialeigenschaften • Die Bedeutung der Materialeigenschaften veranlassen Designer dazu material-spezifische Linsenserien zu entwickeln
Mit einem dünnen, flexiblen Weichlinsenmaterial spielt Design fast keine Rolle
WEICHLINSENDESIGN GEOMETRISCHE MITTE DICKE ( tc )
ÜBERLEGUNGEN ZUR MITTENDICKE • Dk/t • Wasserbindung, Austrocknung • Anpassüberlegungen • Wenig oder keine Bewegung
ÜBERLEGUNGEN ZUM DESIGNMINUSLINSENSERIE • Material auswählen • Auswahl der Vorderflächenoptik FOZD • Eine Mittendicke für Linsen von ungefähr -3,0 dpt und mehr • Linsen <-3,0 dpt werden oft dicker gemacht und oder mit größerem FOZD um die Handhabung zu verbessern • Linsen >5,0 dpt könnten einen größeren FOZD haben, um die mittelperiphere Dicke zu verringern
ÜBERLEGUNGEN ZUM DESIGNPLUSLINSENSERIE • Als erstes Verbindungsdicke wählen, tpj1. • FOZD (Øa0) auswählen. Mittendickenreduktion FOZD-reduktion ist durch Sehprobleme begrenzt. • Kein Freiheitsgrad bleibt. Jetzt ist tc nur eine Funktion des Scheitelbrechwertes.
WASSERGEHALT • Gering H2O 20-40% • Mittel H2O 41-60% • Hoch H2O >60%
gering H2O hoch H2O O2 O2 Dünne Linse Dicke Linse O2 O2
Dürchlässigkeit (Dk/t) • Dk H2O-Gehalt • O2 und CO2 Durchlässigkeit • Deshalb ist die Hornhautversorgung am besten bei einer dünnen, hoch wasserhaltigen Linse gewährleisted. Dennoch kann die KL Flüssigkeit verlieren • 1 • t
Wasserverlust • Ist die Linse zu dünn, könnte die Hornhaut dehydrieren • Aufgrund des Wasserflusses durch die Linse und des instabilen Wasserflusses an der Oberfläche • Abhängig vom KL-Träger • Schlechter mit höherem Wassergehalt • Daraus folgt Dehydration der Hornhaut durch die Linse in die Luft • Dehydration verursacht Stippen durch Trockenheit
LINSEN MIT HOHEM WASSERGEHALT • Verlieren mehr Wasser als Linsen mit niedrigem Wassergehalt (% insgesamt) auf dem Auge • Verlieren sogar Wasser, wenn sie in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit getragen werden • Schrumpfen auf dem Auge,was den Gesamtdurchmesser und die Basiskurve beeinflusst. Diese beeinflussen den Sitz und müssen berücksichtigt werden.
DESIGN WEICHER KLANDERE ÜBERLEGUNGEN • Zentrierung • Sehen, Komfort, mechanisch • Bewegung • Rand steht ab, Komfort
VORGESEHENE LINSENNUTZUNG IST WICHTIG • Für verlängertes Tragen (EW-extended wear), muss ein Minimum des Bedarfs der HH gedeckt sein • Geringere Anforderungen des offenen Auges führen zum täglichen Tragen (DW-daily wear) • EW Anforderungen immer > DW
ÖDEM-ZYKLUS(LINSEN GETRAGEN) • Ödem übernacht • Inkompletter Rückgang während des Tages • Dauerhaftes chronisches Rest- • Tages-Ödem • (Holden, Mertz, McNally, 1983)
Linsentragen über Nacht • HH-Ödem • weniger O2 verfügbar • Abhängig vom Dk/t • Auf dem offenen Auge • Abschwellen der Hornhaut • mehr O2 verfügbar • Hydrogel 8% (Dk/t) • formstabile KL 10-11% • (Dk/t und TF-Austausch)
ÖDEMEN VORBEUGEN Wieviel O2 wird benötigt? • 9,9% für DW-Linsen (Dk/t = 24) • 17,9% für EW-Linsen (Dk/t = 87) • (Holden, Mertz, 1984)
UM NULL ÖDEM TAGSÜBER ZU ERREICHEN • 38% 0,033 0,009 0,023 • 75% 0,166 0,046 0,117 • H2O-Gehalt DW EW • Kompromiss • EW
HYDROGEL LINSEN • Alle Linsen, die zur Zeit erhältlich sind verursachen >8% über-Nacht-Ödem • chronische Hypoxie • Unterbrochenes EW • (1-2 Nächte pro Woche ist maximal ratsam)
EINSCHRÄNKUNGEN DER MITTENDICKE ZWECKS TRANSMISSIONS-ÜBERLEGUNGEN • Einschränkungen: • tc einer Minuslinse übersteigt Dk/t • tc einer Pluslinse unterschreitet Dk/t • Beste Veranschlagung ist eine mittlere Dicke
TRÄNENAUSTAUSCH • Studien haben gezeigt: • dass wenig Tränenaustausch unter weichen KL stattfindet • Dass HH-Quellung mit dem Dk/tlokal’ zu tun hat, weswegen die lokale Dicke die einzige relevante Größe ist
GRÜNDE FÜR SCHLECHTEN TRÄNENAUSTAUSCH UNTER EINER WEICHEN LINSE • Anpassung der Linse an das Auge • Linsendicke und -profil • Materialeigenschaften • Zu wenig Linsenbewegung
WEICHLINSEN Basiskurve • Die Basiskurve hat weniger Bedeutung als bei formstabilen KL weil: • Unterschiedliche Anpassphilosophien verwendet werden • Flexibleres Material passt sich besser an und dadurch hat man hinter der Linse einen dünneren TF • Größere Veränderungen sind notwendig um klinisch bedeutende Veränderungen des Verhaltens auf dem Auge zu erhalten • Linsen sind umgebungsempfindlicher und letztendlich weiniger vorhersehbar
WEICHLINSEN Basiskurve • Visko-elastische Kräfte bewirken auf Dezentration eine Hilfe zur Selbst-zentrierung • Die anfängliche Anpassbeziehung ging verloren dank Anlegen an die HH, des osmotischen Gleichgewichts, Liddruck und induzierten elastischen Kräften • Linsenform hängt am meisten von der vorderen Hornhauttopografie ab
MATERIALFESTIGKEIT • Festigkeit (Dicke)3 • Festigkeit Elastizitätsmodul (E) • Festigkeit • 1 • Wassergehalt
ELASTISCHE KRÄFTE • Hydrogellinsen werden vom Lid durch das blinzeln deformiert • Linse richtet sich besser nach der Hornhauttopographie aus • Visko-elastische Kräfte werden in der Linse verursacht • Nach dem Zwinkern entspannt sich die Linse, aber dieser Prozess bleibt hinter dem zurückziehnden Lid verborgen • Zwang die Linse zu bewegen • 1 • Tränenfilmdicke
Linsenverzögerung • Visko-elastische Eigenschaften der Linse verhindern sofortige Antworten/Reaktionen • Die Linsenentspannung kann die Bewegng des dahinterliegenden TF und/oder die Veränderung dessen Volumen mit einbeziehen • Ist der dahinterliegende TF sehr dünn, dann ist er hauptsächlich ölig-viskös, muzinhaltig. Linsenbewegung ist “gedämpft“ • Die Größe der Lidkraft beeinflusst ebenfalls den Sitz der Linse
WEICHLINSEN Basiskurve • Bei weichen Linsen hat die Änderung der Basiskurve kaum eine Wirkung auf die Veränderung des Sitzes der KL
Radius der frontoptischen Zone • Das Oberlid deckt mehr bei einer weichen Linse als bei einer formstabilen Linse ab. Dies beeinflusst: • Linsenposition (statische Position) • Die durch ein Zwinkern ausgelöste Bewegung • Benötigtes Vorderflächendesign zur Optimierung der Linsenposition und der Blinzelbewegung
S1 S1 D1 D1 Gleiche sagitale Höhe, gleicher Durchmesser ABER... unterschiedliches Design = unterschiedl. Verhalten
PHILOSOPHIE DER WEICHLINSEN-ANPASSUNG S2 > S1 > S3 gleiche Basiskurve S1 S1 D1 D1 ‘urprüngl. Sitz’ ‘effektiv steiler’ gleiche Basiskurve flacherere Basiskurve S3 S4 D3 D4 ‘gleich’ ‘effektiv flacher’ S1 S4 D1 D4
VERÄNDERUNG DES WEICHLINSENSITZES • größere sagitale Höhe (SAG) ‘festigt’ den Linsensitz • geringerer SAG ‘lockert’ den Sitz • Geringerer Linsendurchmesser ‘lockert’ den Sitz (SAG wird größer) • Größerer Linsendurchmesser ‘festigt’ den Sitz (SAG wird geringer)
RÜCKFLÄCHENGESTALTUNGEN • Eine Kurve • zweikurfig, zweite Kurve oft 0,8-1,0 mm flacher als r0 und ungefähr 0,5-0,8 mm breit • Mehrere verschiedene sphärische Kurven • Asphärisch
Rückflächenkurven in der Peripherie • Anwesendheit oder Abwesenheit dieser Kurven ist physiologisch unbedeutend (Tomlinson & Soni, 1980) • Veränderungen der peripheren Rückfläche, vor allem radikales Rand-Abheben, beeinflusst die Bewegung enorm • (Tomlinson & Bibby, 1980) •
VORDERFLÄCHENGESTALTUNG • Vorderflächengestaltung ist ebenso wichtig für: • Linsensitz • Komfort
VORDERFLÄCHENGESTALTUNG • Vorderflächendesign hängt etwas vom Herstellungsprozess ab • Falls Xerogel Teil des Herstellungsprozesses ist, wird sphärisches Xerogel asphärisch nach der Hydratation – Quellung ist anisotrop
VORDERFLÄCHENGESTALTUNG • Meist zweikurvig, zur Peripherie hin dünner Rand • Eine Mischung aus FOZR und peripheren Kurven definiert den FOZD • Mehrere periphere sphärische Kurven • Durchgehend asphärisch ist ungewöhnlich
VORDERFLÄCHENGESTALTUNG • Vorderfläche kann ebenso bifokale oder multikokale Komponenten enthalten, wie: • Durchgehende asphärische Fläche • Konzentrisch bifokal • Flat-top Segment
DICKE UND RANDDESIGN WEICHER LINSEN • Rand wird unter beiden Lidern positioniert • Rand hat relativ geringe Auswirkungen auf den Komfort • Randgestaltung kann durch die Herstellung beeinflusst sein • Dicke wird vielmehr von Haltbarkeits-Überlegungen bestimmt, als von Komfort /physiologischen Aspekten
ASPHÄRISCHE WEICHLINSEN • Hier ist mit ‘asphärisch’ kegelförmig gemeint • Eine mathematisch regelmäßige nicht-sphärische Oberfläche • Basiert auf Kegelschnitten • Ein Kreis wird als Sonderfall betrachtet
KEGELSCHNITTE Kreis Parabel Ellipse Hyperbel
KEGELSCHNITTE • y2 = 2r0x - x2(1 - e2) wobei: • e = Exzentrizität = (1- b2/a2) • b = Hauptdurchmesser des Schnitts • a = kleinerer Durchmesser