Aberrationen höherer Ordnung

Fehlsichtigkeiten am Auge können in Aberrationen niederer und höherer Ordnung untergliedert werden.  Die Aberrationen niederer Ordnung sind wesentlich geläufiger, zu ihnen wird die Kurzsichtigkeit Weitsichtigkeit und der Astigmatismus gezählt. Es gibt jedoch auch die Aberrationen höherer Ordnung (Higher order aberrations=HOA). Optisch gesehen spielen Sie für den Großteil der Bevölkerung keine Rolle. Es gibt jedoch verschiedene Situationen zum Beispiel bei bestimmten Augenerkrankung wie dem Keratokonus,  nach einer Verletzung oder nach einer Laserbehandlung bei der Aberrationen höherer Ordnung sehr wichtig werden und eventuell sogar den Hauptanteil an der subjektiven Fehlsichtigkeit ausmachen.

Aberrationen höherer Ordnung Kurz und Knapp

  • Aberrationen höherer Ordnung werden benutzt, um komplexe Fehlsichtigkeiten am Auge zu beschreiben

  • Sie können nicht mittels einer Brille korrigiert werden.

  • Sie spielen eine Rolle vor einer Laser- und Linsenoperation

Inhalt

  • Definition Aberration höherer Ordnung

  • Definition Aberration niederer Ordnung

  • Symptome

  • Koma, Trefoil, Sphärische Aberration

  • Einfluss

  • Behandlung mittels Laser

  • Berücksichtigung bei Linsen OP

Was genau sind Aberrationen höherer Ordnung?

Bei den Aberrationen höherer Ordnung handelt es sich um komplexe Abbildungsfehler am Auge. Sie entstehen meistens durch kleine Unregelmäßigkeiten in den am stärksten lichtbrechenden Medien des Auges (Hornhaut und Linse). Insgesamt machen Aberrationen höherer Ordnung nur einen kleinen Bruchteil des Sehfehlers im Vergleich zu Aberrationen niederer Ordnung aus. Dennoch können sie für den einzelnen Patienten als sehr störend empfunden werden da sie zu unregelmäßigen Bildverzerrungen führen. Die bekanntesten Aberrationen höher Ordnung sind sphärische Aberration, Koma und Trefoil.

Geringfügige Aberrationen höherer Ordnung kommen praktisch in allen Augen vor und werden de facto nicht wahrgenommen. Im Rahmen von Erkrankungen der Hornhaut (z.B. Vernarbungen nach Entzündungen), Behandlungen der Hornhaut (z.B. LASIK oder SMILE) sowie Veränderungen der natürlichen Linse (z.B. Katarakt) können die Aberrationen stark zunehmen und die Abbildungsqualität erheblich einschränken. Die Aberrationen höherer Ordnung werden gemessen indem simuliert wird, wie eine sogenannte „Wellenfront“ ihre Form durch Brechung am Auge verändert.

Was sind Aberrationen niederer Ordnung?

Zu den Aberrationen niedriger Ordnung zählen die Kurzsichtigkeit, die Weitsichtigkeit und der Astigmatismus (Stabsichtigkeit). Im Vergleich zu den komplexen Aberrationen höherer Ordnung handelt es sich bei den Aberrationen niederer Ordnung um einfache Abbildungsfehler. Diese einfachen Abbildungsfehler können mit einer Brille gänzlich korrigiert werden.

Was für Symptome werden durch Aberrationen höherer Ordnung verursacht?

 

Die möglichen Symptome sind sehr vielfältig und der Ausprägungsgrad stark variabel. Bei den meisten Patienten wirken mehrere Aberrationen höherer Ordnung gleichzeitig, so dass es schwierig ist, die Abbildungsfehler tatsächlich zu differenzieren. Zu den wichtigsten Symptomen gehören:

  • Unschärfe

  • Doppelbilder

  • Halos (Ringe um Lichtquellen)

  • Reduzierte Kontrastsensitivität

  • Blendung

  • Geisterformen

Was sind die wichtigsten Aberrationen höherer Ordnung?

Die drei wichtigsten Aberrationen höherer Ordnung sind die sphärische Aberration, das Koma sowie das Trefoil.  Bei der sphärischen Aberration wird das Licht in der Peripherie anders stark gebrochen als im Zentrum. Dadurch wird ein Punkt auf der Netzhaut ähnlich wie eine Dartscheibe abgebildet mit einem zentralen Punkt und mehreren Ringen drum herum.

Beim Koma wird ein Punkt auf der Netzhaut als Punkt mit einem Schweif abgebildet - ähnlich wie der Lichtschweif eines Kometen. Diese Aberration höherer Ordnung kommt vor allem vor wenn die Hornhautbrechkraft an einer Stelle stark erhöht ist wie zum Beispiel bei der Hornhauterkrankung Keratokonus.

Die dritte, häufig anzutreffende Aberration höherer Ordnung  ist das Trifoil. Wie der Name schon sagt, gibt es hier drei Punkte auf der Hornhaut, die eine erhöhte Lichtbrechung verursachen und entsprechend wird ein drei blättriges Muster auf der Netzhaut abgebildet, wenn man auf einen Punkt schaut.

 

Was für einen Einfluss haben Aberrationen höherer Ordnung auf das Sehvermögen?

In der Regel spielen Aberrationen höherer Ordnung bei den meisten Menschen keine Rolle. Diese sind bei einem gesunden Auge extrem niedrig und haben daher kaum Einfluss auf die optischen Eigenschaften des Auges. Liegt jedoch eine Pathologie vor oder kam es zum Beispiel zur Verletzung der Hornhaut oder Linse sowie bei einem Zustand nach einem Lasereingriff können Aberrationen höherer Ordnung deutlich erhöht sein. Unter Umständen können diese auch die Sehkraft des Patienten deutlich herabsetzen.

 

Wie werden Aberrationen höherer Ordnung behandelt?

Aberrationen höherer Ordnung können entweder mit einer Kontaktlinse oder mit einem speziellen Laserverfahren reduziert werden. Die bei weitem am häufigsten eingesetzte Option zur Reduktion der Aberration höherer Ordnung ist sicherlich die Kontaktlinse. Da die Kontaktlinse an ihrer Vorderfläche eine gleichmäßige Oberfläche besitzt kann sie beim auflegen auf die irreguläre Hornhaut einen Großteil der Unregelmäßigkeiten “kaschieren”. 

Bei der Behandlung mit einem Excimer Laser (eingesetzt bei LASIK und PRK, nicht bei SMILE) wird die Hornhaut vor der Behandlung gründlich untersucht und sämtliche Unregelmäßigkeiten der Hornhautoberfläche dabei identifiziert. Mit dem Laser können diese Unregelmäßigkeiten anschließend gänzlich oder teilweise korrigiert werden.

Sphärische Aberrationen können auch beim Linsenaustausch teilweise behoben werden und entsprechend ist eine Laserkorrektur in diesem Szenario nicht immer notwendig.

 

Spielen Aberrationen höherer Ordnung eine Rolle bei der grauen Star Operation?

Bei der grauen Star Operation können unter Umständen auch komplexe Optiken wie zum Beispiel eine Multifokale Optik eingesetzt werden. Durch die multifokale Optik wird das Licht mehrfach gebrochen, so dass die Person in mehreren Distanzen scharf sehen kann. Besitzt der Patient nun jedoch eine sehr unregelmäßige Hornhautoberfläche und hat entsprechend viele Aberration höherer Ordnung kann die Lichtwahrnehmung durch eine zusätzliche komplexe multifokale Optik extrem gestört sein. Daher wird es empfohlen bei Patienten mit ausgeprägten Aberrationen höherer Ordnung keine multifokalen Linsen einzusetzen. Als Grenzwert sehen viele Augenchirurgen 0,3 µm für die gesamten Aberration höherer Ordnung.