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Hintergrund: Patienten mit starker Sehbeeinträchtigung, insbesondere durch altersbedingte Makuladegeneration (AMD), erleben signifikante Einschränkungen in der zentralen Sehschärfe, die ihre Lebensqualität stark beeinträchtigen. Intraokulare Teleskope (IOTs) bieten eine Möglichkeit zur Verbesserung des Sehvermögens, indem sie den Sehwinkel vergrößern und somit zentrale Gesichtsfeldausfälle teilweise kompensieren. Herkömmliche Teleskopsysteme sind jedoch oft durch chromatische Aberrationen, eingeschränkte Bildqualität und relativ kleines Gesichtsfeld begrenzt. Metalinsen, die durch nanoskalige Strukturen eine präzise Lichtfokussierung ermöglichen, könnten in IOTs integriert werden, um diese Limitierungen zu überwinden und die Abbildungsqualität zu verbessern.

Methoden: Das Potenzial von Metalinsen in intraokularen Teleskopen zur Optimierung der Bildqualität für Patienten mit niedriger Sehkraft wird untersucht. Verschiedene Metalinsendesigns werden in Hinsicht auf die Effekte auf die Fokussierung, das Sehfeld und die Minimierung chromatischer Aberrationen bewertet. Die Ergebnisse werden mit den Eigenschaften herkömmlicher IOT-Designs verglichen.

Ergebnisse: Die Integration von Metalinsen kann zu einer signifikanten Verbesserung der Bildqualität im Vergleich zu herkömmlichen optischen Teleskopsystemen führen. Verschiedene Arten von Metalinsen (dielektrisch, plasmonisch, Gradientenindex (GRIN), chiral, parabolisch, hybrid, rekonfigurierbar, binokular und Metalinsen-Array) einzeln oder kombiniert angewendet werden, damit die optische Qualität erhöht wird. Neuerlich kann man diese Effekte durch künstliche Intelligenz besser optimieren. Reduktion der chromatischen Aberrationen und Erweiterung des nutzbaren Sehfelds kann u.a. eine klarere und kontrastreichere Bildwiedergabe ermöglichen, was zu einer optimierten Sehschärfe und einer höheren Bildkonsistenz im zentralen Gesichtsfeldbereich führen kann, was insbesondere für AMD-Patienten vorteilhaft ist. Das Gewicht traditioneller intraokularer Teleskope eine Herausforderung dar, da schwere Implantate zu postoperativen Komplikationen wie Dislokationen oder erhöhtem intraokularem Druck führen können. Metalinsen, als eine ultradünne und entsprechend leichte Technologie, bieten eine potenzielle Lösung für dieses Problem.

Schlussfolgerungen: Metalinsen können das Design und die Funktionalität intraokularer Teleskope für sehbeeinträchtigte Patienten erheblich verbessern. Die Reduktion optischer Aberrationen und die Steigerung der Bildqualität durch Metalinsen stellt einen vielversprechenden Ansatz für zukünftige Anwendungen in der ophthalmologischen Rehabilitation dar. Klinische Untersuchungen sind erforderlich, um die Wirksamkeit und Sicherheit dieser Technologie in der Praxis zu validieren.