Predictability of different calculating strategies for corneal tissue ablation by excimer laser

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gaspar, Sylvia Annabelle Grilo
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.21/16737
Resumo: Mestrado em Engenharia Biomédica
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spelling Predictability of different calculating strategies for corneal tissue ablation by excimer laserCirurgia refractivaLasikLaser excimerAblação de tecido corneanoFórmula de MunnerlynRefractive surgeryExcimer laserCorneal tissue ablationMunnerlyn's formulaMestrado em Engenharia BiomédicaABSTRACT - Currently there are many ways to improve the quality of vision, including glasses, contact lenses, or refractive surgery. Laser refractive surgery is a procedure that uses an excimer laser to ablate corneal tissue and correct refractive errors by reshaping the cornea. Excimer laser TENEO 317 (Bausch & Lomb Technolas, Munich, Germany) uses either a Proscan or a Zyoptix treatment, which is customized to each patient. To guarantee patient safety and effective results, the treatment performed by the excimer laser is traditionally based on a mathematical formula, Munnerlyn's exact formula. This formula predicts the amount of corneal tissue that will be ablated during the procedure, and a simplified but approximated Munnerlyn´s formula may be used to easily obtain this value. The central question of the current thesis was to measure if the corneal ablation thickness predicted by the laser corresponds to the real corneal ablation during the surgery. Additionally, we will investigate whether Munnerlyn´s approximated and exact formulas are still reliable, for both types of treatment. To study this question, a statistical analysis was performed (n = 86 eyes) to test which of the following is the most accurate: the laser platform proprietary simulation, Munnerlyn´s approximated formula, or Munnerlyn´s exact formula. The cornea thickness (pachymetry) of the 86 eyes was measured using three devices (Anterior segment optical coherence tomography, slit-scan topography, and Scheimpflug tomography) both pre-and postoperatively. An adequate statistical analysis was subsequently performed. The results for Proscan and Zyoptix treatment showed that the excimer simulation is accurate when compared to the real measurements. Regarding Munnerlun´s formulas, we concluded that surgeons could rely on them in Proscan treatments. In the case of Zyoptix treatments, Munnerlyn's formula underestimated the ablation depth. This thesis also studied: the accuracy of flap thickness (a thin cut in the cornea to access the stroma, where the laser acts) showed some variances that could be considered to be clinically insignificant; and the comparability among three different pachymetry devices, where Orbscan (Bausch & Lomb, Rochester, New York, USA) has proven to be the most uncertain and Pentacam (Oculus, Wetzlar, Germany) the most reliable, when comparing to Visante (Carl Zeiss Meditec, Jena, Germany).RESUMO - Actualmente existem vários métodos para melhorar a qualidade da visão, incluindo óculos, lentes de contacto ou recorrendo a cirurgia refractiva. A cirurgia refractiva a laser é um procedimento que recorre a laser excimer de modo a remover tecido corneano e corrigir erros refractivos, através da alteração do formato da córnea. Laser excimer TENEO 317 (Bausch & Lomb Technolas, Munich, Germany) utiliza tratamento Proscan ou Zyoptix, personalizado para cada paciente. De modo a garantir a segurança do paciente e a eficácia dos resultados, o tratamento efectuado pelo laser excimer tem tradicionalmente por base uma fórmula matemática, denominada fórmula exacta de Munnerlyn. Esta fórmula prevê a quantidade de tecido corneano removido (ablação) durante o tratamento, sendo que uma fórmula de Munnerlyn simplificada e aproximada permite obter este valor de uma forma mais imediata. a principal questão apresentada nesta tese tratou-se de aferir se a medição de ablação prevista pelo laser corresponde efectivamente à ablação real ocorrida na cirurgia. Adicionalmente, foi investigado se ambas as fórmulas aproximada e exacta de Munnerlyn ainda são fiáveis, para ambos os tratamentos. Para estudar esta questão, foi efectuada uma análise estatística (n = 86 olhos) de modo a avaliar qual dos sequintes seria mais preciso: simulador pertencente à plataforma do laser, a fórmula aproximafa de Munnerlyn ou a fórmula exacta de Munnerlyn. A espessura da córnea (paquimetria) dos 86 olhos foi medida a três aparelhos (tomografia de coerência óptica de segmento anterior, topografia por varrimento em fenda e tomografia de Scheimpflug) tanto no pré como no pós-operatório. Posteriormente foi realizada uma análise estatística. Os resultados para os tratamentos Proscan e Zyoptix demonstraram que a simulação do laser é precisa, quando comparado com as medições reais de ablação. Relativamente ás fórmulas de Munnerlyn, concluiu-se que os cirurgiões podem confiar nestas fórmulas para o tratamento Proscan. No tratamento Zyoptix, as fórmulas de Munnerlyn subestimam a profundidade de ablação. Esta tese também estudou: a precisão da espessura do flap (corte fino na córnea para aceder ao estroma, onde o laser é aplicado) que demostrou algumas variações que podem ser consideradas clinicamente insignificantes; e a comparabilidade entre três aparelhos diferentes de paquimetria, onde o Orbscan (Bausch & Lomb, Rochester, New York, USA) provou ser o mais variável nos seus resultados e o Pentacam (Oculus, Wetzlar, Germany) demostrou ser o mais confiável, quando comparados com o Visante (Carl Zeiss Meditec, Jena, Germany).Instituto Politécnico de Lisboa, Escola Superior de Tecnologia da Saúde de LisboaFerreira, Tiago Luís do Carmo BravoSilva, Pedro Manuel Alves Patrício daRCIPLGaspar, Sylvia Annabelle Grilo2023-12-27T19:06:49Z2022-112022-11-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.21/16737engGaspar SA. 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