Zum Inhalt springen
Asphärische vs. sphärische IOLs: Sphärische Aberration, Kontrastempfindlichkeit & die passende Asphärizität wählen
Sphärische Aberration, Kontrastempfindlichkeit und die Wahl zwischen negativen und aberrationsneutralen Designs
Aspheric vs Spherical IOLs: Spherical Aberration, Contrast Sensitivity & Choosing the Right Asphericity | Agaaz Ophthalmics

IOL-Optik · Evidenzübersicht

Asphärisch oder sphärisch?
Was der Pupillenrand
mit Ihrem Sehen macht.

Die meisten modernen monofokalen Intraokularlinsen sind asphärisch. Der Grund ist ein Fokussierfehler namens sphärische Aberration, der bei sich öffnender Pupille im Dämmerlicht schnell zunimmt. Dieser Leitfaden erklärt die Optik, was 43 randomisierte Studien tatsächlich fanden und warum „weniger Aberration“ nicht immer das Ziel ist.

43randomisierte Studien
in einer Metaanalyse
+0.27 µmdurchschnittliche korneale SA
bei 6 mm Pupille
0.4 mmDezentrierungsgrenze in
einer Designstudie
12 Min.Lesezeit

Abschnitt 01 – Die Optik

Licht durch den Rand
der Pupille fokussiert früher.

Eine Linse mit sphärischen Flächen bricht Licht an ihrem Rand stärker als Licht nahe ihrer Mitte. Strahlen durch die äußere Pupille treffen sich daher etwas vor den Strahlen durch die Mitte. Statt eines scharfen Punktes bildet das Auge einen kleinen Zerstreuungskreis. Das ist die sphärische Aberration (SA), gemessen in Mikrometern Wellenfrontfehler.

Die Hornhaut ist die Hauptquelle. In einer Studie an 696 Augen betrug die durchschnittliche korneale SA +0.274 µm (Standardabweichung 0.089) bei einer Pupille von 6 mm, und die Standardkeratometrie konnte den individuellen Wert nicht vorhersagen.[5] Bei jungen Erwachsenen hat die natürliche Kristalllinse eine negative SA, die die der Hornhaut teilweise ausgleicht. Dieses Gleichgewicht geht mit dem Alter verloren, was ein Grund ist, warum die optische Qualität bereits vor der Entstehung einer Katarakt nachlässt.[9]

Eine konventionelle sphärische Intraokularlinse (IOL) addiert ihre eigene positive SA zu der der Hornhaut. Eine asphärische IOL flacht zum Rand hin allmählich ab (eine prolate oder modifiziert prolate Fläche), sodass die äußere Zone das Licht weniger bricht. Je nach Design hebt die Linse einen Teil der kornealen SA auf, die gesamte oder fügt schlicht keine eigene hinzu.[4][10] Zum Hintergrund, wie eine IOL Licht fokussiert, siehe was eine Intraokularlinse ist und wie sie funktioniert.

Die Kernaussage in Kürze

Asphärische IOLs verringern die sphärische Aberration im Vergleich zu sphärischen IOLs. Gepoolte randomisierte Studien zeigen keinen bedeutsamen Gewinn an Visus, aber eine mäßige Verbesserung der Kontrastempfindlichkeit, die bei Dämmerlicht, wenn die Pupille weit ist, größer ausfällt. Designs mit negativer Aberration liefern den meisten Kontrast, wenn die Linse gut zentriert ist. Aberrationsneutrale Designs vertragen Dezentrierung und Kippung besser und erhalten etwas mehr Schärfentiefe. Augen nach refraktiver Laserchirurgie brauchen eine Messung der kornealen SA, weil sich die richtige Wahl umkehren kann.

Sphärische IOL
Gleichmäßige Krümmung. Addiert positive SA zu der der Hornhaut, sodass Randstrahlen bei weiter Pupille früh fokussieren.
Aberrationsneutral asphärisch
Konzipiert, keine eigene SA hinzuzufügen. Die positive SA der Hornhaut bleibt. Weniger empfindlich gegenüber Dezentrierung.
Asphärisch mit negativer SA
Trägt negative SA, um einen Teil oder die gesamte der Hornhaut auszugleichen. Größter Kontrastvorteil bei Zentrierung.
Die Pupillengröße entscheidet
Die SA skaliert grob mit der vierten Potenz des Pupillendurchmessers. Bei einer Pupille von 3 mm beträgt sie etwa ein Sechzehntel ihres Wertes bei 6 mm.

Abschnitt 02 – Interaktiv

Öffnen Sie die Pupille.
Beobachten Sie, wie sich der Fokus aufspaltet.

Die Abbildung ist eine optische Bank, die für das Auge steht: eine Lampe, eine Irisblende als Pupille, eine Hornhaut, die IOL und ein Schirm, wo die Netzhaut wäre. Weiten Sie die Pupille, und die goldenen Randstrahlen fokussieren vor dem Schirm, während sich die blauen Zentralstrahlen weiterhin auf ihm treffen. Wechseln Sie Linsendesign und Hornhaut, um zu sehen, wie sie zusammenwirken.

54321
4 · die Intraokularlinse (Optik und Haptiken)Strahlen durch die PupillenmitteStrahlen durch den Pupillenrand (gold)Stationen, von links nach rechts: 1 Lampe, 2 Irisblende (die Pupille), 3 Hornhaut, 4 IOL, 5 Schirm. Ein vereinfachtes Lehrmodell, kein Strahlengang eines realen Auges oder einer realen Linse: Die gesamte sphärische Aberration ist der Hornhautwert plus der Linsenwert, skaliert mit (Pupille ÷ 6 mm)⁴. Typische Hornhaut +0.274 µm bei 6 mm (Beiko 2007); Design mit negativer SA −0.27 µm (Holladay 2002); aberrationsneutral 0. Die Werte der sphärischen Linse und nach LASIK sind nur illustrativ und variieren mit der Linsenstärke und der Laserbehandlung. Dezentrierung und Kippung, die klinisch wichtig sind, werden nicht modelliert.
5.0 mm
Linse 4
Hornhaut 3

Das Modell macht einen Punkt klar. Bei kleiner Pupille spielt das Linsendesign kaum eine Rolle, weil wenig SA zu korrigieren ist. Der Unterschied zeigt sich bei weiter Pupille: bei Dämmerlicht, bei jüngeren Patienten und bei Augen mit von Natur aus großen Pupillen. Die Pupillengröße nimmt zudem mit dem Alter bei allen Lichtverhältnissen stetig ab,[15] was ein Grund ist, warum der gemessene Nutzen der Asphärizität von Patient zu Patient variiert.

Abschnitt 03 – Die Evidenz

Schärferer Kontrast,
nicht schärfere Buchstaben.

Die aussagekräftigste Zusammenfassung stammt aus einer Metaanalyse von 2013 mit 43 randomisierten kontrollierten Studien, die 2.076 Augen mit asphärischen IOLs und 2.034 mit sphärischen IOLs umfasste.[1]

43
Gepoolte randomisierte Studien
4,110
Augen insgesamt
−0.01
logMAR-Unterschied im bestkorrigierten Visus
0.49–0.76
Effektstärke (g) für mesopischen Kontrast
ErgebnisWas die Studien fandenQuelle
Bestkorrigierter VisusKein klinisch bedeutsamer Unterschied (gepoolt −0.01 logMAR, weniger als ein Buchstabe)Metaanalyse, 43 RCTs[1]
Photopische KontrastempfindlichkeitBesser mit asphärischen IOLs; mäßige Effektstärken (g 0.42–0.53 über die Ortsfrequenzen)Metaanalyse[1]
Mesopische KontrastempfindlichkeitBesser mit asphärischen IOLs, mit einem größeren Effekt (g 0.49–0.76)Metaanalyse[1]
Okuläre SA und Aberrationen höherer OrdnungNiedriger mit asphärischen IOLsMetaanalyse, 34 Studien[2]
Subjektive SehqualitätDie Ergebnisse waren heterogen; es konnte kein einheitlicher Vorteil gepoolt werdenMetaanalyse[1]
Ein Linsenpaar im direkten VergleichAcrySof IQ vs. AcrySof Natural: kein Visusunterschied; besserer Kontrast, besonders mesopischMetaanalyse, 7 RCTs, 468 Augen[3]
So ist das zu lesen. Die Kontrastempfindlichkeit misst, wie gut schwache, kontrastarme Formen gesehen werden: ein Bordstein in der Dämmerung, ein Fußgänger in grauer Kleidung, Text auf einem dunklen Bildschirm. Die Zugewinne dort sind real, aber bescheiden, und viele Patienten werden sie im Alltag nicht bemerken. Die meisten Studien waren kurz und viele klein, und mehrere wurden von Linsenherstellern finanziert.

Wenn Sie nach der Operation Blendung oder Halos haben, ist die Asphärizität nur einer von mehreren Faktoren. Unsere Leitfäden zu warum die Sehqualität nach der Kataraktoperation schwankt und der Wissenschaft von Halos und Dysphotopsie behandeln die anderen.

Abschnitt 04 – Der Kompromiss

Null Aberration
ist nicht immer das Ziel.

Ein kleiner Anteil positiver SA verteilt den Fokus entlang der Achse. Das verwischt das Bild geringfügig, erweitert aber die Schärfentiefe. Die vollständige Entfernung der SA schärft den besten Fokus und verengt den Bereich. Mehrere Studien zeigen den Kompromiss direkt.

StudieVergleichBefund
Rocha 2007[6]
RCT, 120 Augen
Asphärisch mit negativer SA vs. zwei sphärische LinsenGesamte okuläre SA 0.03 µm vs. 0.24 und 0.14 µm. Die asphärische Gruppe hatte einen schlechteren fernkorrigierten Nahvisus (0.50 vs. 0.38 logMAR).
Johansson 2007[8]
RCT, 80 Patienten
Aberrationsfrei vs. asphärisch mit negativer SAOkuläre SA 0.35 vs. 0.05 µm; Schärfentiefe 1.22 vs. 0.86 D. 28 % bevorzugten das aberrationsfreie Auge und 14 % das Auge mit negativer SA; der Rest hatte keine Präferenz.
Nochez 2010[13]
Prospektiv
Asphärizität gewählt anhand der kornealen SA jedes Patienten, mit dem Ziel einer Rest-SA von etwa +0.10 µmGesamt-SA 0.085 vs. 0.261 µm und besserer mesopischer Kontrast als in einer Gruppe mit Standard-Sphärik-IOL.

Die Autoren der Johansson-Studie schlossen, dass die maximale Verringerung der SA die subjektive Sehqualität nicht maximierte. Für Patienten, die mit einer monofokalen Linse etwas unkorrigiertes Nah- oder Zwischensehen schätzen, kann ein Design, das etwas positive SA belässt, besser passen. Patienten, die einen bewusst erweiterten Bereich benötigen, erwägen meist stattdessen eine spezielle Optik; siehe monofokale, multifokale und EDOF-IOLs im Vergleich und warum EDOF-Linsen weniger Halos verursachen als Multifokallinsen.

Abschnitt 05 – Die Asphärizität wählen

Zentrierung, die Hornhaut
und frühere Laserchirurgie.

Eine Linse mit negativer SA korrigiert die Hornhaut nur, wenn beide ausgerichtet sind. Sitzt die Linse dezentriert oder gekippt, verschiebt sich ihre Korrektur und führt andere Aberrationen ein, hauptsächlich Koma.

In der ursprünglichen Designstudie einer Linse mit negativer SA übertraf das neue Design eine sphärische IOL nur, wenn es um weniger als 0.4 mm dezentriert und um weniger als 7 Grad gekippt war.[4] Ein Strahlengangvergleich ergab, dass ein aberrationsfreies Design ein Design mit negativer SA überholte, sobald die Dezentrierung bei Pupillen von 3, 4 und 5 mm etwa 0.15, 0.30 bzw. 0.38 mm überschritt.[7] Die Autoren dieser Studie hatten Verbindungen zum Hersteller der aberrationsfreien Linse, was beim Lesen zu berücksichtigen ist. Eine Modellaugen-Studie von 2023 kam zu einem ähnlichen Schluss: Aberrationsfreie Linsen hielten sich am besten, wenn mit Dezentrierung oder Kippung zu rechnen war.[14] Die meisten gut platzierten In-the-bag-Linsen liegen innerhalb dieser Grenzen; die stabile Fixation wird in unserem Leitfaden zu Haptikdesign und Zentrierung.

SituationHäufig erwogene DesignklasseWarum
Typische Hornhaut, gut zentrierte Linse zu erwartenAsphärisch mit negativer SAGleicht die durchschnittliche positive korneale SA aus; größter Kontrastgewinn[1][4]
Risiko von Dezentrierung oder Kippung (schwache Zonulafasern, Pseudoexfoliation, Sulkusplatzierung)Aberrationsneutral asphärischVerliert bei Dezentrierung weniger Bildqualität[7][14]
Nach myoper LASIK oder PRKAsphärisch mit negativer SADie myope Behandlung erhöht die positive korneale SA meist[11]
Nach hyperoper LASIKAberrationsneutral (Null-SA)Die hyperope Behandlung verschiebt die korneale SA ins Negative[11][12]
Patientin bzw. Patient schätzt einen gewissen Fokusbereich mit einer monofokalen LinseAberrationsneutral oder eine spezielle EDOF-OptikRestliche SA erweitert die Schärfentiefe[8]
Messen schlägt Durchschnittswerte. Die korneale SA variiert stark zwischen Menschen und lässt sich nicht aus der Keratometrie schätzen.[5] Topographie oder Tomographie vor der Operation zeigt, wo ein individuelles Auge liegt. Bei Augen nach refraktiver Operation ist die Linsen- Stärkenberechnung die größere Herausforderung und kommt zuerst.

Dies sind allgemeine Muster aus der Literatur, keine Verordnung. Die Wahl hängt vom gesamten Auge und davon ab, was die Patientin bzw. der Patient von ihrem bzw. seinem Sehen erwartet, und sie liegt bei der operierenden Chirurgin bzw. dem operierenden Chirurgen. Für die breitere Entscheidung siehe die richtige IOL für die Kataraktoperation wählen.

Abschnitt 06 – Agaaz-Linsenplattformen

Asphärische Optik
in unserem IOL-Sortiment.

Agaaz Ophthalmics stellt Intraokularlinsen und chirurgische Lösungen her und liefert sie seit 2009. Die unten genannten monofokalen Linsen haben asphärische Optiken. Material und Design unterscheiden sich; siehe hydrophobes vs. hydrophiles Acryl dazu, wie die Materialwahl zählt.

OP
VIEW
OP-VIEW AS
Hydrophobes Acryl · asphärische Optik
Einteilige hydrophobe Linse mit 360°-Rechteckkante und UV- sowie Blaulichtfilterung.
OP
FOLD
OP-FOLD AS
Hydrophiles Acryl · asphärische Optik
Faltbare hydrophile Linse mit Rechteckkantendesign für die Kleinschnittchirurgie.
i‑Nera
i-Nera
Hydrophiles Acryl · asphärische Optik
6.0 mm Optik, 13.0 mm Gesamtlänge, modifizierte C-Schlingen-Haptiken; für vorgeladenen Injektor geeignet.
TRI
TRICENTRA
Dreiteiliges hydrophobes Acryl · asphärische Optik
6.0 mm asphärische Optik an PMMA-Haptiken, geeignet für Fälle, in denen eine dreiteilige Linse benötigt wird.
X‑VIZ
X-VIZ
Erweiterte Schärfentiefe (EDOF)
Für Patientinnen und Patienten, die einen kontinuierlichen Bereich von der Ferne bis zum Zwischenbereich statt eines einzelnen Fokus wünschen.
Spezifikationen auf Anfrage. Die Produktseiten beschreiben diese Optiken als asphärisch; dieser Artikel nennt für keine Agaaz-Linse einen Wert der sphärischen Aberration. Chirurginnen, Chirurgen und Vertriebspartner können das technische Datenblatt für Design-SA, A-Konstanten und Stärkenbereiche anfordern. Die Verfügbarkeit hängt von der Registrierung in jedem Markt ab; kontaktieren Sie uns für Ihr Land.

Abschnitt 07 – FAQ

Häufig gestellte Fragen
zu asphärischen IOLs.

Bei den meisten Augen ergibt sie einen besseren Kontrast, besonders im Dämmerlicht, aber keine schärferen Buchstaben auf der Tafel. Eine Metaanalyse von 2013 mit 43 randomisierten Studien fand keinen bedeutsamen Unterschied im bestkorrigierten Visus und einen mäßigen Vorteil der Kontrastempfindlichkeit bei asphärischen Linsen, größer unter mesopischen (dämmrigen) Bedingungen. Ob Patienten den Unterschied bemerkten, variierte zwischen den Studien.

Die sphärische Aberration ist ein Fokussierfehler, bei dem Licht, das durch den Pupillenrand fällt, an einem etwas anderen Punkt fokussiert als Licht durch die Mitte. Die durchschnittliche Erwachsenenhornhaut hat eine positive sphärische Aberration von etwa +0.27 Mikrometern bei einer 6-mm-Pupille. Im jungen Auge hebt die natürliche Linse sie teilweise auf; nach der Kataraktoperation übernimmt die implantierte Linse diese Rolle.

Eine Linse mit negativer sphärischer Aberration ist so geformt, dass sie einen Teil oder die gesamte positive sphärische Aberration der Hornhaut aufhebt. Eine aberrationsfreie (aberrationsneutrale) Linse fügt keine eigene hinzu und lässt den Wert der Hornhaut unverändert. Designs mit negativer SA liefern den meisten Kontrast, wenn die Linse gut zentriert ist; aberrationsneutrale Designs verlieren weniger Bildqualität, wenn die Linse dezentriert oder gekippt sitzt, und belassen etwas mehr Schärfentiefe.

Sie kann bei schwachem Licht beim Kontrast helfen, weil die Pupille nachts größer ist und die sphärische Aberration mit der Pupillengröße schnell zunimmt. Die Studienevidenz zeigt im Durchschnitt eine bessere mesopische Kontrastempfindlichkeit. Sie beseitigt keine Halos, die durch andere Faktoren verursacht werden, etwa Multifokaloptiken, Restrefraktionsfehler oder den Linsenrand.

Das hängt davon ab, was die Laserbehandlung mit Ihrer Hornhaut gemacht hat. Eine myope (Kurzsichtigkeits-)Laserbehandlung macht die korneale sphärische Aberration meist positiver, und Experten-Übersichten legen nahe, dass eine Linse mit negativer Aberration oft eine vernünftige Entsprechung ist. Die hyperope (Weitsichtigkeits-)Behandlung verschiebt sie in die andere Richtung, und eine Null-Aberrationslinse wird oft bevorzugt. Die Messung der Hornhaut vor der Operation ist der verlässliche Weg zur Entscheidung.

Ja. Die Hornhauttopographie oder -tomographie kann sie berechnen. Das ist wichtig, weil der Wert laut einer Studie an fast 700 Augen zwischen Menschen stark variiert und sich nicht aus Standard-Keratometriewerten vorhersagen lässt.

Literatur & Evidenzgrundlage

Peer-reviewte
Quellenangaben.

Bibliographische Daten aus PubMed (U.S. National Library of Medicine). Die Studienart ist für jede Quelle angegeben. Zahlen im Text beziehen sich auf diese Liste.

Schuster AK, Tesarz J, Vossmerbaeumer U. “The impact on vision of aspheric to spherical monofocal intraocular lenses in cataract surgery: a systematic review with meta-analysis.” Ophthalmology. 2013;120(11):2166–2175. PMID 23751220 · DOI · Metaanalyse von RCTs
Schuster AK, Tesarz J, Vossmerbaeumer U. “Ocular wavefront analysis of aspheric compared with spherical monofocal intraocular lenses in cataract surgery: systematic review with metaanalysis.” J Cataract Refract Surg. 2015;41(5):1088–1097. PMID 25956711 · DOI · Metaanalyse
Liu J, Zhao J, Ma L, Liu G, Wu D, Zhang J. “Contrast sensitivity and spherical aberration in eyes implanted with AcrySof IQ and AcrySof Natural intraocular lens: the results of a meta-analysis.” PLoS One. 2013;8(10):e77860. PMID 24205001 · DOI · Metaanalyse von RCTs
Holladay JT, Piers PA, Koranyi G, van der Mooren M, Norrby NE. “A new intraocular lens design to reduce spherical aberration of pseudophakic eyes.” J Refract Surg. 2002;18(6):683–691. PMID 12458861 · DOI · Optische Designstudie und Modellaugen-Studie
Beiko GHH, Haigis W, Steinmueller A. “Distribution of corneal spherical aberration in a comprehensive ophthalmology practice and whether keratometry can predict aberration values.” J Cataract Refract Surg. 2007;33(5):848–858. PMID 17466860 · DOI · Beobachtungsstudie, 696 Augen
Rocha KM, Soriano ES, Chamon W, Chalita MR, Nosé W. “Spherical aberration and depth of focus in eyes implanted with aspheric and spherical intraocular lenses: a prospective randomized study.” Ophthalmology. 2007;114(11):2050–2054. PMID 17445897 · DOI · RCT, 120 Augen
Altmann GE, Nichamin LD, Lane SS, Pepose JS. “Optical performance of 3 intraocular lens designs in the presence of decentration.” J Cataract Refract Surg. 2005;31(3):574–585. PMID 15811748 · DOI · Computermodell; Autoren mit Herstellerverbindung
Johansson B, Sundelin S, Wikberg-Matsson A, Unsbo P, Behndig A. “Visual and optical performance of the Akreos Adapt Advanced Optics and Tecnis Z9000 intraocular lenses: Swedish multicenter study.” J Cataract Refract Surg. 2007;33(9):1565–1572. PMID 17720071 · DOI · RCT, 80 Patienten
Artal P, Berrio E, Guirao A, Piers P. “Contribution of the cornea and internal surfaces to the change of ocular aberrations with age.” J Opt Soc Am A. 2002;19(1):137–143. PMID 11778716 · DOI · Laborstudie
Guirao A, Redondo M, Geraghty E, Piers P, Norrby S, Artal P. “Corneal optical aberrations and retinal image quality in patients in whom monofocal intraocular lenses were implanted.” Arch Ophthalmol. 2002;120(9):1143–1151. PMID 12215087 · DOI · Klinische optische Studie
Wang L, Koch DD. “Intraocular lens power calculations in eyes with previous corneal refractive surgery: review and expert opinion.” Ophthalmology. 2021;128(11):e121–e131. PMID 32615201 · DOI · Übersichtsarbeit und Expertenmeinung
Wang L, Koch DD. “Anterior corneal optical aberrations induced by laser in situ keratomileusis for hyperopia.” J Cataract Refract Surg. 2003;29(9):1702–1708. PMID 14522288 · DOI · Klinische Studie
Nochez Y, Favard A, Majzoub S, Pisella PJ. “Measurement of corneal aberrations for customisation of intraocular lens asphericity: impact on quality of vision after micro-incision cataract surgery.” Br J Ophthalmol. 2010;94(4):440–444. PMID 19833613 · DOI · Prospektive Vergleichsstudie
Lacort M, Ruiz-Alcocer J, García-Lázaro S, et al. “Optical quality of intraocular lenses with different asphericity in the presence of decentration and tilt.” Ophthalmic Res. 2023;66(1):757–766. PMID 36716717 · DOI · Modellaugen-Bankstudie
Winn B, Whitaker D, Elliott DB, Phillips NJ. “Factors affecting light-adapted pupil size in normal human subjects.” Invest Ophthalmol Vis Sci. 1994;35(3):1132–1137. PMID 8125724 · Beobachtungsstudie
Über diesen Artikel. Verfasst vom Agaaz-Ophthalmics-Team anhand der oben genannten peer-reviewten Quellen. Er wurde nicht einzeln von einer praktizierenden Chirurgin bzw. einem praktizierenden Chirurgen geprüft und ersetzt nicht den Rat Ihrer Augenärztin bzw. Ihres Augenarztes. Die interaktive Abbildung ist ein vereinfachtes Lehrmodell, keine Simulation eines bestimmten Auges oder einer bestimmten Linse.

Weiterlesen

Verwandte Leitfäden
aus Beyond Vision.

Hier schreiben ...