[Changes in the wavefront and peripheral defocus profile after excimer laser and orthokeratology corneal reshaping in myopia]

Vestn Oftalmol. 2023;139(6):87-92. doi: 10.17116/oftalma202313906187.
[Article in Russian]

Abstract

Purpose: This study compares the trends of changes in corneal asphericity, corneal and total aberrations and peripheral refraction in myopic eyes after excimer laser and orthokeratology correction.

Material and methods: Aberrometry (OPD-Scan III; Nidek, Japan) was performed in 63 patients (126 eyes) with moderate and high myopia before and after femtosecond laser-assisted in situ keratomileusis (Femto-LASIK; 88 eyes, group 1) and photorefractive keratectomy (PRK; 38 eyes, group 2). Peripheral refraction (Grand Seiko AutoRef/Keratometer) at 15° and 30° from the center of the fovea was observed in 12 patients of group 1 and in 18 patients with a background of orthokeratology correction (group 3).

Results: Corneal asphericity factor Q transitioned to positive values after PRK and Femto-LASIK. Corneal aberrations: root mean square higher order aberration (RMS HOA) increased in both groups, Tilt 1 increased in group 1 and became negative in group 2, Tilt 2 increased in group 2 and went negative in group 1. Trefoil 6 did not change in group 1 and decreased in group 2. Coma 7 and 8 increased synchronously in both groups. Spherical aberrations (SA) increased in group 1, and went negative in group 2. Total aberrations changed to a lower degree, and these changes were not synchronous with the corneal ones; RMS HOA decreased in group 1 (while corneal RMS increased significantly), and in the PRK group it increased, but much less than the corneal. Total SA increased in group 1 and did not change in group 2. Peripheral myopic defocus formed in all cases, after Femto-LASIK the maximum was in the zone of 30º, after orthokeratology lenses - in the zone of 15º.

Conclusion: Using excimer laser and orthokeratology to reshape the cornea in full accordance with its different profiles have different effects on the wavefront and peripheral refraction of the eye. The internal optics of the eye partially compensates corneal aberrations induced by the excimer laser.

Цель исследования: Сравнительное изучение динамики асферичности роговицы, роговичных и общих аберраций и периферической рефракции в миопических глазах после эксимерлазерной и ортокератологической коррекции.

Материал и методы: Произведена аберрометрия (OPD-Scan III; Nidek, Япония) у 63 пациентов (126 глаз) со средней и высокой миопией до и после ФемтоЛАСИК (88 глаз, 1-я группа) и фоторефракционной кератэктомии (ФРК; 38 глаз, 2-я группа). Периферическую рефракцию (Grand Seiko Binocular autorefkeratometer) в 15° и 30° от центра фовеа определяли у 12 пациентов 1-й группы и у 18 — на фоне ортокератологической коррекции (3-я группа).

Результаты: Коэффициент асферичности роговицы Q после ФРК и ФемтоЛАСИК перешел в положительные значения. Роговичные аберрации: среднеквадратичное значение (root mean square, RMS) аберраций высших порядков (higher-order aberrations, HOA) увеличилось в обеих группах, Tilt 1 увеличился в 1-й группе, а во 2-й — стал негативным, Tilt 2 во 2-й группе увеличился, в 1-й — стал негативным. Трефойл 6 не изменился в 1-й группе и уменьшился во 2-й. Кома 7 и 8 увеличились синхронно в обеих группах. Роговичная сферическая аберрация (spherical aberration, SA) в 1-й группе увеличилась, во 2-й — стала негативной. Общие аберрации изменились меньше, и эти изменения не были синхронны с роговичными. Так, RMS HOA в 1-й группе уменьшился (в то время как роговичный RMS достоверно увеличился), а в группе ФРК увеличился, но гораздо менее роговичного. Общая SA увеличилась в 1-й группе и не изменилась во 2-й. Во всех случаях формировался периферический миопический дефокус: после ФемтоЛАСИК — максимальный в зоне 30º, после ортокератологической коррекции — в зоне 15º.

Заключение: Эксимерлазерный и ортокератологический решейпинг роговицы, в полном соответствии с формирующимися разными ее профилями, оказывают различное воздействие на волновой фронт и периферическую рефракцию глаза. Внутренняя оптика глаза частично компенсирует индуцированные эксимерлазерным воздействием роговичные аберрации.

Keywords: defocus; femtosecond laser-assisted in situ keratomileusis; myopia; orthokeratology; photorefractive keratectomy; wavefront aberrations.

Publication types

  • English Abstract

MeSH terms

  • Cornea / diagnostic imaging
  • Cornea / surgery
  • Corneal Topography
  • Humans
  • Keratomileusis, Laser In Situ* / adverse effects
  • Lasers, Excimer / adverse effects
  • Myopia* / diagnosis
  • Myopia* / surgery
  • Photorefractive Keratectomy* / adverse effects
  • Refraction, Ocular
  • Visual Acuity