Refraktionsfehler nach Kataraktoperation
Auf einen Blick
Abschnitt betitelt „Auf einen Blick“1. Was ist ein Refraktionsfehler nach Kataraktoperation?
Abschnitt betitelt „1. Was ist ein Refraktionsfehler nach Kataraktoperation?“Bei der Kataraktoperation (Phakoemulsifikation) ist es ein wichtiges Ziel, die postoperative Refraktion nach Entfernung der getrübten Linse und Einsetzen einer Intraokularlinse (IOL) dem Zielwert anzunähern. Aufgrund von Fehlern bei der IOL-Stärkenberechnung, intraoperativen Faktoren oder anatomischen Besonderheiten des Patienten kann es jedoch zu einem „Refraktionsfehler“ kommen, der vom Zielwert abweicht.
Refraktive Überraschung bezeichnet einen Zustand, bei dem postoperativ eine unerwartete restliche Refraktionsabweichung verbleibt, die zusätzliche Maßnahmen wie Brille, Kontaktlinsen, hornhautrefraktive Korrektur oder IOL-Austausch erforderlich machen kann1).
Es wird berichtet, dass der Anteil der Patienten, deren postoperative Refraktion innerhalb von ±0,5 D des Ziels liegt, etwa 50–70 % beträgt, und innerhalb von ±1,0 D 79–94 %. Die europäischen Leitlinien basierend auf EUREQUO untersuchten klinische Prozesse anhand von Daten von 523.921 Kataraktoperationen 11). Präoperativer Hornhautastigmatismus liegt bei etwa einem Drittel der Fälle mit ≥1 D vor, und die geeignete Auswahl der IOL-Stärke sowie die Reduktion des postoperativen Astigmatismus sind wichtig für die Verbesserung der Patientenzufriedenheit.
Klassifikation von Refraktionsfehlern
Abschnitt betitelt „Klassifikation von Refraktionsfehlern“- Sphärischer Fehler : myope Überraschung (effektive IOL-Position weiter anterior als erwartet) oder hyperope Überraschung (effektive IOL-Position weiter posterior als erwartet)
- Restastigmatismus : unzureichende Korrektur des präoperativen Hornhautastigmatismus, schnittinduzierter Astigmatismus, Achsenversatz der torischen IOL
- Dezentrierung und Neigung der IOL : Abweichung des optischen Zentrums der IOL vom Pupillenzentrum oder Neigung in anteroposteriorer Richtung
Auch nach der Operation kann eine Brille erforderlich sein. Vor dem Eingriff wird ein Zielrefraktionswert (Emmetropie oder leichte Myopie) festgelegt, aber bei der Berechnung der IOL-Stärke können Fehler auftreten, und ein präoperativer Hornhautastigmatismus kann bestehen bleiben. Wenn der postoperative Refraktionswert vom Ziel abweicht, ist die Korrektur mit Brille oder Kontaktlinsen die grundlegende Maßnahme.
2. Hauptsymptome und klinische Befunde
Abschnitt betitelt „2. Hauptsymptome und klinische Befunde“Subjektive Symptome
Abschnitt betitelt „Subjektive Symptome“Die Symptome einer Refraktionsfehlers variieren je nach Art und Ausmaß des Fehlers.
- Schlechte Sehschärfe (Fern- und Nahsicht) : Je größer die Abweichung vom Zielrefraktionswert, desto häufiger tritt Unzufriedenheit auf.
- Asthenopie und Sehbeschwerden : Oft hauptsächlich durch Restastigmatismus verursacht.
- Photophobie, Blendung, Halos : können durch die Kombination einer multifokalen IOL und eines Refraktionsfehlers verstärkt werden
- Monokulare Diplopie : tritt bei unregelmäßigem Astigmatismus oder höheren Aberrationen auf
Klinische Befunde
Abschnitt betitelt „Klinische Befunde“Die Beurteilung des postoperativen Refraktionsfehlers erfolgt durch eine Kombination der folgenden Untersuchungen.
- Sehschärfentest und Refraktion (subjektive Refraktion) : Quantifizierung der korrigierten Sehschärfe und der Restrefraktion
- Spaltlampenuntersuchung : Überprüfung der Position, Neigung und Dezentrierung der IOL. Die Überprüfung der IOL-Position mittels Transillumination unter Mydriasis ist besonders bei multifokalen und EDoF-IOLs nützlich.
- Hornhautformanalyse: Trennung der Hornhaut- und inneren Komponenten des postoperativen Astigmatismus. Topographie und Tomographie ermöglichen auch die Beurteilung einer unregelmäßigen Hornhaut.
3. Ursachen und Risikofaktoren
Abschnitt betitelt „3. Ursachen und Risikofaktoren“Die Ursachen von Refraktionsfehlern werden unterteilt in präoperative Messfehler, IOL-Berechnungsfehler, intraoperative Faktoren und postoperative Faktoren.
Präoperativer Messfehler
- Messfehler der Achsenlänge : Ein Messfehler von 1 mm entspricht einem Refraktionsfehler von 3,4 D bei kurzen Augen (≤22 mm), 2,9 D bei Standardaugen und 1,6 D bei langen Augen (≥26 mm). Eine Genauigkeit von weniger als 0,2 mm ist erforderlich. Optische Achsenlängenmessgeräte (IOLMaster, LENSTAR usw.) sind berührungslos, hochpräzise und weisen geringe Unterschiede zwischen den Untersuchern auf. Geräte mit Swept-Source-OCT können manchmal auch bei reifem Katarakt messen2)
- Unter- und Überschätzung nach refraktiver Hornhautchirurgie: Nach LASIK, PRK oder RK ist die Form der Hornhautvorder- und -rückfläche verändert, sodass die Brechkraft mit der üblichen K-Wert-Berechnung nicht genau ermittelt werden kann3)
- Unregelmäßige Hornhaut (Keratoconus, Staphylom): Hornhauttopographie-Beurteilung ist obligatorisch
- Beispiele für in Japan verfügbare optische Achslängenmessgeräte: Fünf repräsentative Modelle sind der IOLMaster (Carl Zeiss), der OA-1000 (Tomey), der LENSTAR LS900 (Haag-Streit), der AL-Scan (Nidek) und der ALADDIN (Topcon).
IOL-Berechnungsfehler
- Vorhersagefehler der effektiven Linsenposition (ELP) : Fehler bei der Schätzung der anteroposterioren Position der IOL nach der Operation. Dies ist die Hauptquelle für Berechnungsfehler.
- Formelauswahlfehler: Die Verwendung einer ungeeigneten Formel für lange oder kurze Augen (z. B. falsche Verwendung der SRK/T-Formel für kurze oder lange Augen) führt zu großen Fehlern.
- Unzureichende Berücksichtigung des hinteren Hornhautastigmatismus : Wird der hintere Hornhautastigmatismus nicht berücksichtigt, sinkt die Genauigkeit der torischen IOL-Berechnung8)
- Falsche Anwendung der Formel, fehlerhafte Dateneingabe oder Fehler des Chirurgen (Verwechslung von rechtem und linkem Auge usw.) können ebenfalls zu Refraktionsfehlern führen.
Intraoperative Faktoren
- IOL-Positionsänderung durch verbliebene viskoelastische Substanz
- IOL-Implantation in den Sulcus ciliaris (bei Sulcus-fixierter IOL beträgt die Dioptrienreduktion 0,5–1,0 D für ein durchschnittliches Auge) 2)
- Bei kurzen Augenachsen (AL < 22 mm) können hochbrechende IOL (+30 D oder mehr) in 0,5-D-Schritten schwer erhältlich sein 3)
Postoperative Faktoren
- Zeitliche Verschiebung und Neigung der IOL: besonders bei IOL mit kurzer Gesamtlänge
- Lange Augenachse (AL > 25 mm): Neigung zur postoperativen Hyperopie, es ist wichtig, vorab die Zielrefraktion und die Möglichkeit von Abweichungen zu erklären 3)
| Achsenlänge | Empfohlene Formel (Standard) | Besondere Hinweise |
|---|---|---|
| Kurze Achsenlänge (≤22 mm) | Hoffer Q, Holladay 2 | Bei ≤20 mm ist Holladay 2 am besten |
| Mittel (22–26 mm) | Holladay 1, Barrett II | Standardfälle |
| Lange Achsenlänge (≥26 mm) | SRK-T, Holladay1, Holladay2 | Achtung auf postoperative Hyperopie |
Nach LASIK ist die Krümmung der vorderen Hornhautoberfläche verändert, sodass die normale Hornhautkraftmessung ungenau wird. Nach einer Myopie-Korrektur-LASIK tritt häufig ein postoperativer hyperoper Refraktionsfehler auf, nach einer Hyperopie-Korrektur ein myoper Fehler3). Die Verwendung spezieller Formeln (Barrett True-K, Haigis-L usw.) kann die Genauigkeit verbessern, aber nicht vollständig korrigieren; daher ist es wichtig, den Patienten vor der Operation ausreichend zu informieren3).
4. Diagnose und Untersuchungsmethoden
Abschnitt betitelt „4. Diagnose und Untersuchungsmethoden“Auswahl der IOL-Stärkenberechnungsformel
Abschnitt betitelt „Auswahl der IOL-Stärkenberechnungsformel“IOL-Stärkenberechnungsformeln werden wie folgt nach Generationen klassifiziert.
- 1. Generation: Fyodorov-Formel, Binkhorst-Formel, Colenbrander-Formel (theoretische Formeln)
- 2. Generation: SRK-Formel (1980), SRKII-Formel (Regressionsformeln)
- 3. Generation: SRK-T-Formel, Holladay1-Formel, HofferQ-Formel (theoretisch + Regression)
- 4. Generation: Holladay2-Formel (multivariabel)
- Neue Generation (entspricht 5. Generation) : Barrett Universal II, Hill-RBF (KI + radiale Basisfunktion), Kane-Formel (KI + theoretische Optik)
Die ESCRS-Leitlinien empfehlen, Formeln der alten Generation (SRK-II, SRK, Binkhorst, Hoffer usw.) nicht zu verwenden und stattdessen Formeln der neuen Generation zu verwenden (GRADE +)3). Die Metaanalyse-Daten der ESCRS zeigen: Barrett Universal II MAE 0,314 D (innerhalb ±0,5 D 82,1 %), Haigis 0,346 D (76,1 %), Holladay2 0,351 D, SRK/T 0,389 D, Hoffer Q 0,409 D, was die Überlegenheit der neuen Generation belegt3).
Bei extrem langen Augen (AL ≥30 mm) übertreffen KI-gesteuerte Formeln SRK/T deutlich: Kane MAE 0,51 D, Hill-RBF 0,52 D, Barrett II 0,66 D, SRK/T 0,96 D. Bei AL ≥32 mm beträgt Kane MAE 0,44 D, und die Rate von Fehlern >±1,0 D liegt bei KI-Formeln bei 7,5 % gegenüber 42,5 % bei SRK/T4).
Für extrem lange Augen mit MN60MA IOL wurden folgende Ergebnisse berichtet4).
| IOL-Formel | MAE (D) | MedAE (D) |
|---|---|---|
| SRK/T | 0,86 | 0,77 |
| Barrett Universal II | 0,62 | 0,54 |
| Hill-RBF | 0,54 | 0,45 |
| Kane-Formel | 0,49 | 0,41 |
Bei kurzer Achsenlänge und flacher Vorderkammer (ACD < 2,5 mm) wird HofferQ empfohlen, bei langer Achsenlänge und tiefer Vorderkammer (ACD > 3,5 mm) Haigis, bei steiler Hornhaut (>46D) oder flacher Hornhaut (<38D) werden Barrett II (TK) und EVO (TK) empfohlen 3). ESCRS Online-IOL-Rechner (https://iolcalculator.escrs.org/)の利用も推奨されている3)。
IOL-Berechnung nach hornhautrefraktiver Chirurgie
Abschnitt betitelt „IOL-Berechnung nach hornhautrefraktiver Chirurgie“Bei Augen nach LASIK/PRK beeinflussen folgende Punkte die Berechnungsgenauigkeit.
- Unterschätzung der Hornhautbrechkraft (nach Myopiekorrektur) oder Überschätzung (nach Hyperopiekorrektur)
- Auswahl des Korrekturalgorithmus: Barrett True-K (MAE 0,36D nach Myopiekorrektur), Haigis-L (MAE 0,41D) bieten relativ hohe Genauigkeit 3)
- Die DoubleK-Methode, Vorderabschnitts-OCT-Strahlenverfolgungssoftware (OKLIKUS), die Calossi-Formel (IOL-Station) usw. werden ebenfalls verwendet.
- Die intraoperative Aberrometrie ist nach LASIK/PRK nützlich, aber nach RK ist die Genauigkeit gering 2)
- Nach radialer Keratotomie (RK) zeigen 83,4 % der Fälle bei emmetroper Zielsetzung einen hyperopen Fehler. Durch Änderung auf ein myopes Ziel kann der hyperope Fehler auf 42,0 % reduziert werden 3)
Beurteilung der Indikation für torische IOL
Abschnitt betitelt „Beurteilung der Indikation für torische IOL“Ein präoperativer Hornhautastigmatismus ≥1,5 D tritt bei 15–29 % der Kataraktpatienten auf 2). Bei Hornhautastigmatismus ≥1,0 D sollte die Verwendung einer torischen IOL erwogen werden (GRADE ++) 9).
- Die Verwendung einer Formel, die den hinteren Hornhautastigmatismus (PCA) misst und berücksichtigt, reduziert den Restastigmatismus weiter 8)
- Präoperative Beurteilung: Hornhauttopographie/-tomographie, Messung des hinteren Hornhautastigmatismus mittels Scheimpflug-Kamera, SIA-Nomogramm
- Die intraoperative Aberrationsanalyse (OIA) kann auch zur Ausrichtung der torischen IOL verwendet werden 2)
5. Standardbehandlung
Abschnitt betitelt „5. Standardbehandlung“Behandlung des verbleibenden sphärischen Refraktionsfehlers
Abschnitt betitelt „Behandlung des verbleibenden sphärischen Refraktionsfehlers“Brille und Kontaktlinsen : erste Wahl bei residuellem Refraktionsfehler. Nicht-invasive und zuverlässige Methode. Bei älteren Menschen, die Schwierigkeiten mit dem Tragen von Kontaktlinsen haben, sollte eine chirurgische Behandlung in Betracht gezogen werden.
Excimer-Laser (LASIK/PRK) : Wirksam bei Fällen mit geringem residualem Refraktionsfehler. Astigmatismus- und Sphärenkorrektur können gleichzeitig durchgeführt werden. Allerdings sind Einrichtungen mit Laserausrüstung begrenzt2).
Periphere Hornhautinzision mit Femtosekundenlaser: Ermöglicht Astigmatismuskorrektur. Im Vergleich zur manuellen Methode (LRI) zeichnet sie sich durch höhere Präzision und Vorhersagbarkeit der Inzision aus.
IOL-Austausch : Optimal innerhalb von 2–3 Wochen postoperativ, bevor der vordere Kapselverschluss beginnt. Am sichersten innerhalb von 4 Monaten postoperativ. Die Inzidenz von IOL-Dislokation/-Entfernung/-Austausch wird mit 0,19–1,1 % angegeben 2).
Piggyback-IOL (Add-on-Linse) : Option bei hoher Hyperopie, wenn der verfügbare Dioptrienbereich überschritten wird. Durch Platzierung einer Linse im Kapselsack und einer im Sulcus ciliaris wird das Risiko einer Interkapsularmembranbildung verringert. Die Stärkenbestimmung erfolgt anhand der subjektiven Refraktion, wodurch Refraktionsfehler unwahrscheinlicher sind2).
Fadenentfernung: Eine wirksame Methode zur Astigmatismusreduktion bei starkem induziertem Astigmatismus durch enge Nähte nach extrakapsulärer Kataraktoperation.
Behandlung des Restastigmatismus
Abschnitt betitelt „Behandlung des Restastigmatismus“Brille und Kontaktlinsen : konservative Behandlung der ersten Wahl.
Korrektur der Torischen IOL-Achsenabweichung : In Japan wurde sie bei 42 von 6.431 Augen (0,653 %) durchgeführt. Die durchschnittliche Abweichung von der Zielachse betrug 32,9 ± 15,7° (10–74°), und der Eingriff erfolgte im Durchschnitt 9,9 ± 7,5 Tage nach der Erstoperation. Innerhalb von 1–2 Wochen postoperativ ist die Adhäsion an den Linsensack minimal, was den Eingriff erleichtert. Eine Abweichung von 1° reduziert den Korrektureffekt um etwa 3 %, und eine Abweichung von 30° hebt den Effekt auf. Besondere Vorsicht ist bei langen Augenachsen und direktem Astigmatismus geboten.
Korneale Relaxationsinzision (LRI/AK) : Wirksam bei geringem Restastigmatismus. Wird oft gleichzeitig mit der Kataraktoperation durchgeführt und hat den Vorteil, dass keine teuren Geräte erforderlich sind. Eine Cochrane-Übersicht deutet jedoch darauf hin, dass torische IOLs möglicherweise leichter einen postoperativen Astigmatismus von ≤0,5 D erreichen 10).
Excimer-Laser (LASIK/PRK) : wirksam bei hohem Restastigmatismus2).
Wenn eine beidseitige Operation geplant ist, kann die IOL-Stärke für das zweite Auge nach Überprüfung des Refraktionsfehlers des ersten Auges angepasst werden. Daher erleichtert ein Abstand von etwa einer Woche zwischen den Operationen die Korrektur des Refraktionsfehlers. Dies sollte insbesondere bei Verwendung multifokaler IOLs oder nach hornhautrefraktiver Chirurgie in Betracht gezogen werden.
術後2〜3週間以内が最も処置しやすく理想的なタイミングである。術後4か月以内であれば比較的安全に施行できる。それ以降では前囊の線維化・癒着が強まり操作が困難になる。屈折誤差が大きく眼鏡等での対応が難しいと判断した場合は早期に執刀医と相談することが重要である。
6. 病態生理学・詳細な発症機序
Abschnitt betitelt „6. 病態生理学・詳細な発症機序“IOL度数計算誤差の発生機序
Abschnitt betitelt „IOL度数計算誤差の発生機序“IOL度数計算は主に以下の要素に依存する。
- 眼軸長(AL):光学式眼軸長測定装置は非侵襲・高精度・検者間差なしという利点を持つ。超音波A-scanより高精度であり、光学式は全眼球に単一屈折率を適用するため、高度近視眼では眼軸長を過大評価してIOLパワーを過小評価する傾向がある。Wang-Koch AL調整が適用可能だが、Barrett II・Hill-RBF等には不要である2, 7)
- Hornhautbrechkraft (K-Wert) : Berechnet aus der vorderen Hornhautkrümmung. Die Messung der gesamten Hornhautbrechkraft einschließlich der hinteren Hornhaut ist ideal.
- Vorhersage der effektiven Linsenposition (ELP) : Schätzung der anteroposterioren Position der IOL nach der Operation. Aktuelle Berechnungsformeln schätzen die ELP aus der Achsenlänge und dem K-Wert, was die Hauptquelle für Berechnungsfehler darstellt.
Herkömmliche Regressionsformeln (SRK/T usw.) gehen von einer durchschnittlichen Augenform aus, und der Fehler wird groß, wenn die Achsenlänge extrem lang oder kurz ist oder die Hornhaut flach oder steil ist. Barrett Universal II verwendet ein multifaktorielles theoretisches Augenmodell, Hill-RBF verwendet KI-Mustererkennung mit radialen Basisfunktionen, und die Kane-Formel ist unter Berücksichtigung von KI-Regression + theoretischer Optik + Geschlecht konzipiert und bietet insbesondere bei Ausreißern der Achsenlänge eine hohe Genauigkeit 1, 4, 5, 6).
Hill-RBF zeigt keine Korrelation mit der Achsenlänge (ρ = -0,088, p = 0,439) und ist stabil, während Barrett II eine moderate positive Korrelation (ρ = 0,406) aufweist, mit einer Tendenz zur Hyperopie bei langen Achsen, wie einige Studien berichten 4).
Mechanismus der Refraktionsfehler nach hornhautrefraktiver Chirurgie
Abschnitt betitelt „Mechanismus der Refraktionsfehler nach hornhautrefraktiver Chirurgie“In Augen nach LASIK zur Myopiekorrektur ist die Hornhautvorderfläche abgeflacht und das Brechkraftverhältnis zwischen Vorder- und Hinterfläche verändert. Herkömmliche Keratometer können diese Veränderung nicht genau erfassen, was zu einer Unterschätzung der Hornhautbrechkraft führt und postoperativ eine hyperope Refraktionsfehler verursacht 3).
Nach einer LASIK zur Hyperopiekorrektur tritt der umgekehrte Effekt auf: Die Hornhautbrechkraft wird überschätzt, was zu einem myopischen Fehler führt 3).
Refraktionsfehler durch IOL-Verschiebung und -Neigung
Abschnitt betitelt „Refraktionsfehler durch IOL-Verschiebung und -Neigung“Wenn eine 3-teilige IOL im Sulcus ciliaris platziert wird, führt die anteriore Verlagerung des optischen Teils der IOL zu einer myopen Verschiebung (0,5 bis 1,0 D bei einem durchschnittlichen Auge) 2).
7. Aktuelle Forschung und zukünftige Perspektiven (Berichte aus der Forschungsphase)
Abschnitt betitelt „7. Aktuelle Forschung und zukünftige Perspektiven (Berichte aus der Forschungsphase)“Lichtanpassbare Linse (Light Adjustable Lens: LAL)
Abschnitt betitelt „Lichtanpassbare Linse (Light Adjustable Lens: LAL)“Die LAL von RxSight ist eine photopolymerisierbare Silikonlinse, deren Brechkraft nach der IOL-Implantation durch Bestrahlung mit Licht einer bestimmten Wellenlänge (ultraviolett) postoperativ angepasst werden kann. Berichten zufolge erreichen nach der Anpassung 92 % der Patienten ein sphärisches Äquivalent innerhalb von ±0,5 D und 91,6 % einen unkorrigierten Visus von 20/25 oder besser2). Sowohl sphärische als auch zylindrische Komponenten können angepasst werden, und der endgültige Brechwert wird durch einen Lock-in-Prozess fixiert.
Darüber hinaus wird auch eine Methode erforscht, die als „Refractive Index Shaping“ bezeichnet wird und bei der ein Femtosekundenlaser eine chemische Veränderung der Acryl-IOL bewirkt. Theoretisch sind damit Änderungen von Sphäre, Zylinder und Fokuszahl möglich, jedoch ist sie derzeit noch nicht im Handel erhältlich2).
Intraoperative Aberrometrie (OIA)
Abschnitt betitelt „Intraoperative Aberrometrie (OIA)“Technik zur Echtzeitmessung des Brechungszustands vor und nach dem Einsetzen der IOL während der Operation, um die endgültige IOL-Stärke auszuwählen. In einer Studie mit 949 Augen lag die Genauigkeit innerhalb von ±0,5 D bei 82 % für OIA, vergleichbar mit 84 % für Barrett II 12). Der Nutzen wird bei Fällen nach kornealer refraktiver Chirurgie erwartet, und die Technik wird auch zur Achsenausrichtung torischer IOLs eingesetzt 2).
Die Zukunft der KI-gesteuerten IOL-Berechnung
Abschnitt betitelt „Die Zukunft der KI-gesteuerten IOL-Berechnung“KI-gesteuerte Formeln (Kane, Hill-RBF) übertreffen SRK/T bei extrem langen Augenachsen (AL ≥ 30 mm) signifikant und reduzieren die Häufigkeit von Refraktionsfehlern über ±1,0 D von 42,5 % (SRK/T) auf 7,5 % (KI-Formeln)4). Hill-RBF wird durch Echtzeit-Datenlernen voraussichtlich eine weitere Verbesserung der Genauigkeit erzielen. Zukünftige groß angelegte Studien werden die Überlegenheit zwischen den neuen Generationen von Formeln weiter klären3).
8. Referenzen
Abschnitt betitelt „8. Referenzen“- Abdelghany AA, Alio JL. Surgical options for correction of refractive error following cataract surgery. Eye Vis (Lond). 2014;1:2. PMCID: PMC4604120. doi:10.1186/s40662-014-0002-2.
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