Einfluß der Laserstrahlformung auf Hornhautprofil und Oberflächenrauheit bei der ohotorefraktiven Keratektomie mit dem 193 nm Excimer Laser

Hintergrund: Die Excimer Laser PRK zur Korrektur der geringen bis moderaten Myopie wird als präzises Verfahren der refraktiven Chirurgie angesehen und weltweit angewandt. Die Genauigkeit der PRK nimmt jedoch mit steigender Korrektur ab. Das Ziel dieser Untersuchung bestand darin, den Einfluß unterschiedlicher Laserstrahlapplikations- und -formungssysteme auf die korneale Oberflächenstruktur, das Hornhautprofil und die Zielrefraktion zu untersuchen. Materialien und Methoden: Es wurden mit dem Meditec Mel 60 und dem Schwind Keratom, zwei Excimer Laser der Wellenlänge 193 nm, an jeweils 10 enukleierten Schweinehornhäuten eine PRK mit einer Zielkorrektur von -3, -6, -9 D mit einem Ablationsdurchmesser von 6 mm (5 mm - 9D) durchgeführt, ein Silikonabdruck von der Hornhautoberfläche angefertigt und mit einem dynamisch fokussierenden Topometrie System UBM Microfocus vermessen. Hornhautradius, Brechkraft der stromalen Oberfläche, Profilabweichungen von der idealen sphärischen Form sowie Rauheitsparameter der verschiedenen Zonen wurden ermittelt. Ergebnisse: Epithelfreie Hornhäute besitzen ein sphärisches Profil. Der Meditec Mel60 Laser erzielte nach PRK von -3, -6 und -9 D sphärische Profile mit einer durchschnittlichen Refraktionsänderung von -3.4, -6.7 und -8.7 D. Das Schwind Keratom erzeugte eine mittlere Refraktionsänderung von -3.5, -5.8 und 8.4 D, wobei das korneale Ablationsprofil in allen Korrekturgruppen erhebliche Profilabweichungen in Form von zentralen Profilkuppen aufwies. Die durchschnittliche Höhe der zentralen Profilkuppen betrug nach der -3 D PRK 7.39 (±0.34) µm und stieg auf 16.31 (±1.06) µm bzw. 15.06 (±0.96) µm in der -6 und in der -9 D Serie. Die Relation zwischen der Profilkuppenhöhe und der Abtragtiefe lag zwischen 21 - 25% und konnte durch eine Anti-Central-Island Programm (ACI 100%) nur um 4% auf 18-20 % der Abtragtiefe reduziert werden. Die stromale Oberfläche der unbehandelten, epithelfreien Kontrollgruppe hat eine glatte, homogene Struktur. Die Rauheit der stromalen Oberfläche nach Ablation mit dem Meditec Laser war um 50 % stärker ausgeprägt als beim Schwind Keratom. Diskussion: Die Beschaffenheit der stromalen Oberfläche nach der Excimer Laser PRK zur Korrektur der Myopie, wird durch die Rauheitsparameter quantitativ beschrieben und ermöglicht den direkten Vergleich zwischen den Lasersystemen. Die Rauheit ist positiv mit der Ablationstiefe und dem Ablationsdurchmesser korreliert. Je höher eine myope Korrektur angestrebt wird, desto rauher ist die stromale Oberfläche und damit das Risiko, dass sich eine epitheliale Hyperplasie und subepitheliale Trübungen entwickeln, die ursächlich mit den klinisch beobachteten Phänomenen der myopen Regression, der Abnahme der Kontrastsehschärfe, dem Verlust der bestkorrigierten Sehschärfe und monokularer Doppelbilder in Zusammenhang stehen. Ob der Unterschied der Rauheit von durchschnittlich 50% sich in der Inzidenz der klinischen Komplikationen widerspiegelt, können nur vergleichende Studien belegen. Sicher ist, das die Vorhersagbarkeit des refraktiven Ergebnisses durch die Ablation mit dem Aesculap Meditec MEL 60 Laser besser einzuschätzen ist, als das mit zentralen Profilkuppen komplizierte Ablationsprofil des Schwind Keratoms.Purpose: To evaluate the predictability of refractive outcome, sphericitiy of corneal profiles and surface roughness parameters after myopic PRK with different, commercially available excimer laser beam delivery and beam shaping systems. Materials and Methods: Myopic Excimer Laser PRK of -3, -6 and -9 D in 6mm ablation zone (5 mm in -9 D) on performed on porcine eyes was performed with the Aesculap Meditec Mel 60, a slit scanning Laser and the Schwind Keratom I, a broad area laser with band mask beam shaping. A silicone replica was obtained to conserve the corneal profile and measured with a dynamic focusing topometry system (UBM Microfocus) to obtain radius, corrected corneal refraction and corneal surface roughness parameters. Results: Untreated corneas of the control group displayed spherical profiles. PRK of intended -3, -6 and -9 D correction with the slit scanning Aesculap Meditec Mel60 excimer laser achieved a refractive change of an average -3.4, -6.7 and -8.7 D respectively without major profile deviations. PRK with the Schwind Keratom, a broad area beam excimer laser resulted a refractive change of -3.5, -5.8 and -8.4 D respectively. The Ablation created considerable central profile deviations representing central islands of 7.39 (±0.34) µm after -3 D, 16.31 (±1.06) µm and 15.06 (±0.96) µm height after - 6 and -9 D PRK, respectively. Mean central island height was 21 - 25% of ablation depth and was reduced by anti-central-island-program to 18-20 % of ablation depth. Stromal surface roughness increased with ablation depth and was significantly rougher after scanning beam ablation compared to broad area ablation. Conclusions: Profile deviations increase with higher corrections and lessen the predictability of the refractive results. The Aesculap Meditec MEL60 Slit scanning system creates predictable spherical corneal profiles. The Schwind Keratom broad area laser create with band mask beam shaping central islands increasing with higher corrections. The application of an Anti-Central-Island Program does not eliminate the central profile elevations sufficiently. Stromal surface was rougher after scanning beam compared to broad area beam ablation