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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000485-8

Kapselsack-Zonulamodell zur Darstellung einer neuen Akkommodationstheorie

  • Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Erstellung eines neuen Ansatzes zur Akkommodationstheorie des menschlichen Auges. Es wurde ein Modell entwickelt, mit dessen Hilfe zum einen dieser alternative Ansatz dargestellt und zum anderen experimentelle Bestimmungen zur Quantifizierung des Akkommodationsumfanges durchgeführt werden konnten. In Anlehnung an die Helmholtz’sche Theorie postulierten wir eine durch Faserzug hervorgerufene Abflachung der Linse und damit verbunden eine Brechkraftverringerung unter Desakkommodation. Anders als bei bisherigen Theorien wird in unserem Modell den vorderen und hinteren Zonulafasern die Haupteffektorwirkung zugeschrieben. Die äquatorialen Fasern und ihre Zugkraft wurden vernachlässigt. Es konnte so gezeigt werden, dass eine Formveränderung, speziell der Krümmungsradien, ohne äquatoriale Umfangsänderung möglich ist. Eine Brechkraftverstellung wurde unabhängig von Linsenumfangsänderungen erreicht. Unser Kapselsack-Zonulamodell bestand aus einer transparenten, eigenelatischen Sammellinse, den radiär an der Vorder- und Rückfläche befestigten Zonulafasern und einem aus zwei verschieblichen Halteringen bestehenden Haltapparat. Die Linse bestand aus transparentem thermoplastischem Segeltuch, welches vorgeformt und anschließend mit Silikonöl befüllt wurde. Im Ruhezustand hatte die Linse die vierfachen Maße der natürlichen menschlichen Linse. Mit je 12 Zonulafasern an Vorder- und Rückfläche konnte Zugkraft auf die Linse ausgeübt werden. Die Fasern wurden 5 mm ab Äquator zum Linsenzentrum hin angebracht, sodass bei Zug der äquatoriale Umfang unbeeinflusst blieb, und sich mit Kraftausbreitung zum Linsenzentrum hin die Krümmungsradien vergrößerten. Die Varianz der Linsenbrechkraft unter Akkommodation bzw. Desakkommodation wurde auf einer Optischen Bank quantifiziert. Es zeigte sich durchschnittlich eine Brechkraftverringerung um 18 Dpt unter maximalem Zonulazug. Aufgrund der viskoelastischen Eigenschaften nahm die Modelllinse bei nachlassender Faserzugspannung wieder ihre ursprüngliche Form ein, die Brechkraft nahm bei Verkleinerung der Krümmungsradien wieder zu. An der Entwicklung einer akkommodativen Kunstlinse wird weltweit geforscht. Es gibt verschiedenste Ansätze zur Wiederherstellung der Akkommodationsfähigkeit, die von implantierten silikongefüllten Ballons (Nishi), über achsenverschiebliche Intraokularlinsen bis hin zu Mehrlinsensytemen reichen. Die bisher im menschlichen Auge angewendeten Modelle (z.B. 1 CU, AT 45) erreichen noch nicht ausreichend die gewünschte Akkommodationsbreite. Zudem werden Langzeiteffekte wie Kapselschrumpfung und Nachstar nach Implantation beschrieben, die die Akkommodationskraft der Kunstlinsen nachteilig beeinflussen. Die Forschung nach dem optimalen Linsendesign geht also weiter. In unserem Modellversuch wurde gezeigt, dass unabhängig von der äquatorialen Umfangsänderung eine Brechkraftänderung induzierbar ist. Auf der Grundlage dieses Kapsel-Zonula-Modells sind weiterführende Experimente zur Quantifizierung der einwirkenden Kräfte und Optimierung ihrer Wirkungsgrade möglich.
  • Purpose: There are different theories about accommodation in human eye. We developed a capsule-zonula-model to show an alternative promise in accommodation and to quantify the changes in refraction. Methods: We designed a capsule-zonula-model consisted of a transparent, elastic converging lens, radial fixed zonulafibres on anterior and posterior face and two separate relocatable holding rings. The lens was made of transparent thermoplastic oil cloth, which was preformed and filled with silicon oil. In passive state the measure of our model lens was four times bigger than the natural human lens. The zonulafibres attached 5 mm from the lens equator towards the centre. There were 12 fibres each on anterior and posterior surface, which transmitted the tension from the moved holding rings to the lens. Results: The movement of one holding ring, while the other was fixed, induced tension of the zonulafibres, which was transmitted at the lens surface. Caused of the fibres insertion, only the shape flattened, the lens circumference still remained. The variance of lens refraction was quantified with an optical bench. With maximum zonula tension force the refraction decreased about 18 dpt. Accordant to viscoelasticity the lens assumed its original curved shape with less zonula tension. Discussion: According to the Helmholtz’s theory we also posit lens flattening under zonula traction force with caused decrease of refraction. In difference to the previous opinions in our model, anterior and posterior fibres have the mean effect in changing lens shape. The force of equatorial fibres was disregarded. It could be shown that changing lens shape and lens refraction, especially the radius of curvature, without circumference modification is possible. Developing an accommodative intraocular lens is a worldwide traced request. There are different approaches to recreate accommodation ability, which range from implanted silicon filled ballons (Nishi) and focus shift lenses (e.g. 1 CU, AT 45) to multiplex lens systems. All in human eyes implantable models couldn’t reach the required amplitude of accommodation. Time dependent effects like capsule shrinkage and fibrosis also occur after implantation of these new IOLs and are still a mean problem. This model could be a base for further experiments to quantify interacting strengths and optimizing efficiency. And this could be helpful to find the optimal intraocular lens design.

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Metadaten
Author: Evi Klinder
URN:urn:nbn:de:gbv:9-000485-8
Title Additional (English):Capsule-zonula-model showing a new theory of accommodation
Advisor:Prof. Dr. S. Clemens
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2008/05/20
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Medizinische Fakultät (bis 2010)
Date of final exam:2008/04/21
Release Date:2008/05/20
GND Keyword:Akkommodation <Auge>, Augenlinse, Grauer Star, Kunststofflinse, Strahlenkörper
Faculties:Universitätsmedizin / Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit