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Ist ein Triple-Optic-Ansatz für das künstliche Akkommodationssystem geeignet?
Is a triple-optic approach suitable for the artificial accommodation system?
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Autoren
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M. Bergemann
- Institut für Angewandte Informatik, Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Deutschland
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I. Sieber
- Institut für Angewandte Informatik, Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Deutschland
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G. Bretthauer
- Institut für Angewandte Informatik, Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Deutschland
| Veröffentlicht: | 18. September 2006 |
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Gliederung
Text
Ziel
Ein implantierbares mechatronisches Mikrosystem (Künstliches Akkommodationssystem) stellt einen neuartigen Ansatz dar, die Akkommodationsfähigkeit im Rahmen einer Kataraktoperation oder bei Presbyopie wiederherzustellen. Damit kann ein Beitrag zur Steigerung der Lebensqualität von Patienten geleistet werden. Im Gegensatz zu bisherigen Ansätzen ist ein derartiges System nicht auf die Kraft und Kinematik des Ziliarmuskels und die Verformungsfähigkeit des Kapselsacks angewiesen. In diesem Beitrag werden die Systemstruktur und verschiedene Prinzipien zur Änderung der Scheitelbrechkraft vorgestellt. Ein ausgewählter Lösungsansatz, eine durch Mikroaktoren relativ zu zwei einschliessenden Zerstreuungslinsen im Füllmedium Luft bewegte Sammellinse (Triple-optic), wird auf seine Eignung hin untersucht.
Methode
Der dioptrische Apparat wird mit Hilfe des paraxialen Abbildungsmodells modelliert. Ein postoperativer Refraktionsausgleich und davon ausgehend eine Akkommodation von mindestens 3 dpt wird gefordert. Die axiale Dicke der Optik soll 2 mm nicht überschreiten. Untersucht werden die Anforderungen an den axialen Verschiebeweg.
Ergebnisse
Für den gesamten Bereich präoperativ erhobener Biometriedaten sind Verschiebewege von höchstens 350 µm notwendig. Die paraxialen Berechnungen werden durch Optiksimulationen bestätigt.
Schlussfolgerungen
Die Ergebnisse zeigen, dass ein Triple-optic Prinzip zur Lösung des Problems grundsätzlich geeignet ist. Gegenüber einem Dual-optic Prinzip bietet es den Vorteil eines gegenüber dem Kammerwasser abgeschlossenen Systems (keine auftretende Kammerwasserumströmung, effizientere Nutzung der Flächenkrümmungen durch ein wählbares Füllmedium, keine Funktionsbeeinträchtigung infolge einer Fibrotisierung des Kapselsacks). Infolge der sehr geringen notwendigen axialen Verschiebewege sind der Einsatz von Festkörpergelenken in Kombination mit leitfähigen Polymeraktoren (Conducting Polymers) denkbar. Eine offene Frage stellt die anstrebenswerte Verformbarkeit des Implantates im Hinblick auf minimal-invasive Hornhautschnitte dar.
