Comparative Surface Imaging Study of Multifocal Diffractive Intraocular Lenses - Son, Hyeck Soo; Lee, Jung Min; Khoramnia, Ramin; Choi, Chul Young (Klinische Monatsblätter für Augenheilkunde, 2021)
Purpose To analyse and compare the surface topography and roughness of three different types of diffractive multifocal IOLs.Methods Using scanning electron microscope (SEM, Inspect F, 5.0 KV, maximum magnification up to 20,000) and atomic force microscope (AFM, Park Systems, XE-100, non-contact, area profile comparison, 10 × 10 µm, 40 × 40 µm), the surface quality of the following diffractive IOLs was studied: the AcrySof IQ PanOptix (Alcon, USA), the AT LARA 829MP (Carl Zeiss Meditec, Germany), and Tecnis Symfony (Johnson&Johnson Vision, USA). The measurements were made over three representative areas (central non-diffractive optic, central diffractive optic, and diffractive step) of each IOL. Roughness profile in terms of mean arithmetic roughness (Ra) and root-mean-squared roughness (Rq) values were obtained and compared statistically.Results In SEM examination, all IOLs showed a smooth optical surface without any irregularities at low magnification. At higher magnification, Tecnis Symfony showed unique highly regular, concentric, and lineate structures in the diffractive optic area which could not be seen in the other studied diffractive IOLs. The differences in the measured Ra and Rq values of the Tecnis Symfony were statistically significant compared to the other models (p < 0.05).Conclusion Various different topographical traits were observed in three diffractive multifocal IOLs. The Ra values of all studied IOLs were within an acceptable range. Tecnis Symfony showed statistically significant higher surface Ra values at both central diffractive optic and diffractive step areas. Furthermore, compared to its counterparts, Tecnis Symfony demonstrated highly ordered, concentric pattern in its diffractive surfaces.Hintergrund Die Qualität und die morphologischen Eigenschaften der Oberfläche einer Intraokularlinse (IOL) können die Sehqualität beeinflussen. In dieser Studie wurden die Oberflächentopografie sowie die Rauheit von 3 verschiedenen diffraktiven multifokalen OLs analysiert und verglichen.Methoden Mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM, Inspect F, 5,0 kV, maximale Vergrößerung bis zu 20 000) und Rasterkraftmikroskopie (auf Englisch: atomic force microscope [AFM], Park Systems, XE-100, Nichtkontaktmodus, Vergleich des Oberflächenprofils, 10 × 10 µm, 40 × 40 µm) wurde die Oberflächenbeschaffenheit der folgenden diffraktiven IOLs untersucht: AcrySof IQ PanOptix (Alcon, USA), AT LARA 829MP (Carl Zeiss Meditec, Deutschland) und Tecnis Symfony (Johnson&Johnson Vision, USA). Die Messungen erfolgten bei jeder IOL in folgenden 3 repräsentativen Bereichen: zentraler nicht diffraktiver Bereich, zentraler diffraktiver Bereich und diffraktive Stufen. Die Rauheit in Bezug auf den Mittenrauwert (Ra) und die quadratische Rauheit (Rq) wurde jeweils gemessen und statistisch verglichen.Ergebnisse Bei der REM-Untersuchung mit geringer Vergrößerung zeigten alle IOLs eine glatte optische Oberfläche ohne Unregelmäßigkeiten. Bei höherer Vergrößerung zeigte die Tecnis Symfony einzigartige regelmäßige, konzentrische und lineare Strukturen im diffraktiven Optikbereich, die in anderen untersuchten diffraktiven IOLs nicht zu sehen waren. Die Unterschiede der gemessenen Ra- und Rq-Werte der Tecnis Symfony waren im Vergleich zu den anderen IOLs statistisch signifikant (p < 0,05).Schlussfolgerung In 3 diffraktiven multifokalen IOLs wurden verschiedene topografische Merkmale beobachtet. Der Ra aller untersuchten IOLs lag in einem akzeptablen Bereich. Die Tecnis Symfony zeigte hierbei statistisch signifikant höhere Ra-Werte sowohl im zentralen diffraktiven Bereich als auch im diffraktiven Stufenbereich. Darüber hinaus zeigte die Tecnis Symfony im Vergleich zu den anderen Modellen hinsichtlich der diffraktiven Oberflächen ein geordnetes, konzentrisches Muster.
Keywords: surface topography; roughness; scanning electron microscope; atomic force microscope