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Comparison of Intraocular Lens Power Formula Accuracy for Flanged Intrascleral Intraocular Lens Fixation
J Retin 2022;7(1):43-48
Published online May 31, 2022
© 2022 The Korean Retina Society.

Ji Woong Chun1, Young Chang Lee1, Deok Bae Kim2, Mu Oh Jung2

1Barun Ophthalmic Clinic, Gwangju, Korea
2Happyeye 21 Hospital, Gwangju, Korea
Correspondence to: Mu Oh Jung, MD
Happyeye 21 Hospital, #950 Mujin-daero, Seo-gu, Gwangju 61932, Korea
Tel: 82-62-364-900, Fax: 82-62-714-1601
E-mail: moorejung@gmail.com
Received November 22, 2021; Revised December 8, 2021; Accepted December 13, 2021.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
Purpose: To compare the accuracy of equations for determining intraocular lens power during flanged intrascleral intraocular lens fixation.
Methods: We retrospectively analyzed 31 eyes of 31 patients requiring secondary intraocular lens scleral fixation due to dislocation of the existing intraocular lens, for which they underwent the Yamane technique and were followed for more than 3 months. Refraction prediction errors and absolute errors of SRK/T, Hoffer-Q, and Holladay 1 formulas were compared at 1 and 3 months, postoperatively.
Results: Refraction prediction error results for SRK/T, Hoffer-Q, and Holladay 1 formulas were -0.18 ± 1.02 diopters (D), -0.09 ± 1.10 D, and 0.21 ± 1.19 D at 3 months postoperatively, respectively, and were not statistically significant (p = 0.328). The absolute error results for SRK/T, Hoffer-Q, and Holladay 1 formulas were 0.82 ± 0.62 D, 0.84 ± 0.70 D, and 0.90 ± 0.79 D, respectively, at 3 months postoperatively, and were not statistically significant (p = 0.904).
Conclusions: There was no statistical significance in refraction prediction error and absolute error of the SRK/T, Hoffer-Q, and Holladay 1 formulas during flanged intrascleral intraocular lens fixation, but the tendency to myopia should be considered.
Keywords : Absolute error; Flanged intrascleral fixation; Intraocular lens power formula; Refractive prediction error
서론

수정체 후낭이 손상된 경우나 모양체소대와 수정체낭이 인공수정체 지지에 충분하지 않다고 판단되는 경우에 인공수정체 경공막고정술, 인공수정체 홍채고정술 등이 흔히 사용되어 왔다. Yamane et al. [1]이 2017년에 처음 발표한 플랜지를 사용한 인공수정체 공막내 고정술(이하 Yamane 기법)은 수정체 낭내나 섬모체 고랑내에 후방 인공수정체를 삽입하기에 어려운 상황에서 유용하다. Yamane 기법은 인공수정체 지지부가 각막 윤부 후방에서 2 mm 떨어진 30게이지 바늘에 의해 생성된 2개의 공막 절개를 통해 공막을 통과하는 봉합 및 접착제가 없는 수술 기법이다. 저온 소작을 사용하여 인공수정체 지지부 끝에 플랜지를 만든 다음 외부 공막에 묻어 인공수정체를 제자리에 고정한다. 이 방법은 비교적 간단하며 짧은 수술 시간 및 검증된 안전성으로 인해 최근 대중화되었다. Yamane 기법으로 수술한 안구에서 인공수정체의 위치는 수정체 낭내에 삽입된 후방 인공 수정체의 위치와 다를 수 있다. 이는 윤부 후방 2 mm의 공막 절개 위치가 안축장과 관계없이 일관되어 굴절 결과에 영향을 미치는 것으로 추측되기 때문이다. 그러나 아직까지 Yamane 기법을 이용한 인공수정체 공막내 고정술시 굴절 예측 오차(refractive prediction error, RPE)에 대한 연구가 많지 않으며 최근 Yamane 기법을 이용한 인공수정체 공막고정술이 많아지면서 굴절 예측 오차에 대한 관심이 많아지고 있다.

따라서 본 연구에서는 수술 후 구면 대응치를 예측하는 데 있어 인공수정체 도수 계산 공식 중 aphakia시 보편적으로 사용되는 SRK/T, Hoffer-Q, Holladay 1 공식의 정확도 및 Yamane 기법으로 인공수정체 공막고정술을 시행받은 환자의 굴절 예측 오차 및 절대 오차를 비교해보고자 한다.

대상과 방법

2018년 1월부터 2021년 12월까지 본원에 내원한 과거 기존 인공수정체의 탈구로 2차 인공수정체 공막고정술이 필요한 환자 중 유리체절제술과 동시에 Yamane 기법으로 인공수정체 공막고정수술을 받은 사례를 대상으로 하였다. 3개월 이상 경과 관찰이 가능했던 31명 31안의 의무기록을 후향적으로 분석하였으며 본원 연구윤리심의위원회(Institutional Review Board, IRB)의 승인을 받아 진행하였다(승인 번호: HAPPY-A-2021-0701).

시력에 영향을 줄 수 있는 각막혼탁 및 황반부의 직접적인 손상으로 수술 전과 후의 시력측정에 영향을 줄 수 있는 경우와 이전에 각막 굴절교정 수술을 받은 경우에는 연구 대상에서 제외하였다. 모든 환자들에게는 수술에 대한 사전 동의를 제공하였으며 동의서를 받았고 절차는 헬싱키 선언을 준수하였다.

인공수정체 도수검사 결과의 일관성을 유지하기 위해 각막 윤부 후방 2.0 mm에서 공막고정술이 시행된 사례만 포함하였다. 인공수정체 도수 예측 분석에 혼란을 최소화하기 위하여 안축장이 22 mm 이상, 25 mm 미만인 경우만 포함하였고 각막의 평균 K값이 40 diopters (D) 이상, 46 D 미만인 경우만 포함시켰다. 또한 수술 후 최대교정시력이 20/40 이상 경우만 포함하였고 각막 난시가 3.0 D 이상인 경우는 제외하였다. 모든 사례에서는 삼중체 인공수정체인 MA60AC Acrysof Intraocular Lens (IOL) (Alcon Laboratories, Inc., Fort Worth, TX, USA)를 사용하였다.

수술 방법

모든 수술은 동일한 술자가 시행하였고, 유리체절제술은 표준적인 25게이지 경공막 유리체절제술을 구후부마취하에 시행하였다. 안저 관찰 시스템은 비접촉 광각관찰장치(BIOM, Oculus, Wetzlar, Germany)를 이용하였으며, 유리체절제술은 The CONSTELLATION Vision System (Alcon Laboratories, Inc.)의 25게이지 플러스 유리체절제 시스템을 이용하였다.

기본적으로 후유리체 박리를 확인 후 박리가 일어나지 않은 경우에는 후유리체 박리를 유도하고 완전한 유리체절제술을 시행하였으며 탈구된 인공수정체는 전방으로 들어 올린 후 3.0 mm의 12시 방향 각막절개창을 통하여 이등분하여 제거하였다.

인공수정체의 공막고정은 기본적으로 Yamane et al. [1] 이 기술한 방법대로 시행하였다. 첫 번째 공막터널은 각막 윤부로부터 2.0 mm 떨어진 곳에 2 mm 길이의 터널을 30 gauge thin-walled needle (TSK Laboratory, Tochigi, Japan)을 사용하여 만들고 바늘은 인공수정체 지지부의 결합을 위하여 터널에 그대로 두었다. 두 번째 공막터널은 그로부터 180도 떨어진 부위에 동일한 방법으로 만든 후 마찬가지로 바늘은 터널에 그대로 두었다. 인공수정체의 첫 번째 지지부를 첫 번째 바늘에 채결한 후 바늘을 뽑지 않고 인공수정체 지지부에 채결된 상태로 유리체강 내에 두고 두 번째 지지부를 두 번째 바늘에 채결한 후에 동시에 두 바늘을 눈 바깥으로 빼내면서 인공수정체 지지부를 공막터널을 통과해 빼냈다. 인공수정체의 지지부는 인공수정체의 광학부가 중심부에 위치하도록 길이를 조정한 뒤 지지부 끝을 열 소작하여 뭉툭한 모양의 자루를 만들어 고정되도록 하였다. 각막절개창은 10-0 nylon을 사용하여 봉합한 후 술 후 1주 뒤 각막 절개창의 봉합사를 제거하였다.

수술 전후 검사

인공수정체 도수는 Lenstar LS 900 biometer (Haag Streit AG, Koeniz, Switzerland)와 IOL Master (Carl Zeiss Meditiec AG, Jena, Germany)에 의한 측정법에 기초하여 선택하였으며 정시안에 가장 가까운 근시를 가지는 굴절치를 목표로 하였다. 인공수정체 도수 공식은 전방 깊이를 변수로 사용하지 않는 3세대 공식인 SRK/T, Hoffer Q와 Holladay 1을 사용하였고 이 3가지 공식을 서로 비교하였다.

수술 후 3개월째 현성 굴절검사를 실시하여 구면 대응치(spherical equivalent)를 계산하였다. 굴절예측 오차(RPE)는 수술 후 현성 굴절검사를 통해 계산된 “구면대응치-수술 전 각 공식들의 목표 굴절력”으로 정의하였고, 예측 오차를 비교할 때 산술적인 오차인 경우에는 양의 오차는 예측치보다 원시로, 음의 오차는 예측치보다 근시로 되었음을 나타낸다. 양의 오차와 음의 오차값의 상쇄되는 문제를 막기 위하여 예측 오차의 절대값을 취하여 절대 오차(absolute error)값으로 환산하였다. 이렇게 수술 후 3개월째 세 공식 간 평균 절대 오차(mean absolute error), 평균 굴절 예측 오차(mean RPE)를 비교하였다.

공식 간의 예측 오차와 평균 절대 오차 값의 비교는 one-way analysis of variance (ANOVA) 또는 Kruskal-Wallis test를 이용하였고 모든 통계 분석은 SPSS (version 21.0, software for windows; IBM Corp, Armonk, NY, USA)를 이용하였으며, p값이 0.05 미만인 경우에 통계적으로 유의하다고 판단하였다.

결과

대상 인원은 31명 31안으로, 평균 나이는 67.61 ± 7.02세(56-81)였다. 남성이 27명, 여성이 4명이었으며 삽입된 인공수정체 도수는 20.30 ± 2.13디옵터이다. 안축장 길이는 23.69 ± 0.74 mm였으며 각막곡률값은 43.70 ± 1.30디옵터였으며 수술 후 3개월째 구면렌즈 대응치는 평균 -0.14디옵터였다(Table 1).

Demographics of the study group

Clinical feature Value (n = 31)
Age (years) 67.61 ± 7.02
Sex, male:female 27:4
IOL power (D) 20.30 ± 2.13
Axial length (mm) 23.69 ± 0.74
Average keratometry (D) 43.70 ± 1.30
Spherical equivalent after 3 months (D) -0.14 ± 1.01

Values are presented as mean ± standard deviation unless otherwise indicated.

IOL = intraocular lens; D = diopters.



SRK/T, Hoffer-Q, Holladay 1 공식에 대한 굴절 예측 오차 결과는 술 후 1개월째 각각 -0.14 ± 1.23디옵터, -0.04 ± 1.30디옵터, 0.27 ± 1.32디옵터로 경도의 근시화 소견을 보였으며 통계적으로 유의하지 않았다(p = 0.437). 술 후 3개월째 각각 -0.18 ± 1.02디옵터, -0.09 ± 1.10디옵터, 0.21 ± 1.19디옵터로 경도의 근시화 소견을 보였으며 통계적으로 유의하지 않았다(p = 0.328) (Fig. 1). SRK/T, Hoffer-Q, Holladay 1 공식에 대한 절대 오차 결과는 술 후 1개월째 각각 0.91 ± 0.8디옵터, 0.95 ± 0.88디옵터, 1.01 ± 0.87디옵터였으며 통계적으로 유의하지 않았다 (p = 0.893). 술 후 3개월째 각각 0.82 ± 0.62디옵터, 0.84 ± 0.70디옵터, 0.90 ± 0.79디옵터였으며 통계적으로 유의하지 않았다(p = 0.904) (Table 2).

Comparison between SRK /T, Hoffer-Q, Holladay 1 formulas in mean prediction error and mean absolute error

SRK /T Hoffer-Q Holladay 1 p-value*
PE (D)
Postoperative 1 month -0.14 ± 1.23 -0.04 ± 1.30 0.27 ± 1.32 0.437
Postoperative 3 months -0.19 ± 1.02 -0.09 ± 1.10 0.21 ± 1.19 0.328
AE (D)
Postoperative 1 month 0.91 ± 0.83 0.95 ± 0.88 1.01 ± 0.87 0.893
Postoperative 3 months 0.82 ± 0.62 0.84 ± 0.70 0.90 ± 0.79 0.904

Values are presented as mean ± standard deviation.

PE = prediction error; D = diopters; AE = absolute error.

*One-way analysis of variance.



Fig. 1. Box plot of refractive prediction error after 3 months of surgery.

술 후 3개월째 SRK/T, Hoffer-Q, Holladay 1 공식에 대한 절대 오차가 0.5디옵터 이내인 비율은 각각 25.8%, 41.9%, 32.3%였으며, 0.5-1.0디옵터 이내인 비율은 각각 40.8%, 28%, 31.2%였고, 1.0디옵터 이상인 비율은 각각 33.5%, 30%, 36.5%였다(Fig. 2).

Fig. 2. Distribution of percentage of eyes with absolute errors of 0-0.5 diopters (D), 0.5-1.0 D, and >1.0 D after 3 months of surgery.
고찰

Yamane 기법은 삼중체 인공수정체의 공막 고정 시 안전하고 효과적인 기법으로 최근 많이 시행되고 있다[1-4]. 또한 플랜지를 사용하여 인공수정체 지지부를 공막내 고정함으로써 기존의 봉합사를 이용한 공막고정술에서 나타날 수 있는 봉합사 부식, 봉합사 노출, 봉합사가 끊어짐으로써 나타나는 반복된 인공수정체 탈구와 같은 합병증을 피할 수 있다. 그리고 공막 터널에 인공수정체 지지부가 위치함으로써 인공수정체 기울어짐 및 중심이탈이 적게 일어나며 좀 더 단단하게 인공수정체 지지부를 고정할 수 있고, 수술 술기가 단순해서 조직에 더 적은 손상을 주고 그로 인해 전보다 더 빠른 시력 회복이 가능하다[1]. 그러나 국내 환자들을 대상으로 Yamane 기법을 이용한 인공수정체 공막고정술에 대한 일반적으로 사용되는 공식의 굴절 예측 오차는 아직 보고되지 않았다.

굴절 예측 오차에 영향을 미칠 수 있는 가장 중요한 요소는 유효 렌즈 위치(effective lens position)이며, 유효 렌즈 위치는 수정체낭에 인공수정체를 삽입하는 경우에도 예측하기 어려운 문제로 남아 있다. 인공수정체 공막고정술시 유효 렌즈 위치는 다양한 변수에 따라 달라질 수 있다. 하지만 본 연구에서는 한 명의 숙련된 술자가 수술함으로써 각막 윤부에서 공막 절개까지의 거리, 소작된 지지부의 길이 등 술자와 관련된 변수들을 일정하게 유지하도록 하였다.

또한 인공수정체 도수 공식의 정확성 비교에 있어서 중요한 점은 각 공식들의 예측 정확성이 술 전 생체 계측 중 중요한 두 가지 인자인 안축장의 길이와 각막굴절력에 따라 달라진다는 점이다[5,6]. 안축장의 길이와 각막굴절력뿐만 아니라 수술 전 측정된 환자의 전방 깊이가 술 후 도수에 영향을 미친다는 연구들도 있으며 Maeng et al. [6]은 안축장이 짧고 전방 깊이가 얕은 경우 굴절 오차가 커졌다고 보고하였다. 그러나 본 연구에서는 표준치에서 벗어난 안축장 및 각막곡률의 영향을 배제하기 위해 각막곡률이 편평하거나 가파른 환자군 및 안축장의 길이가 길거나 짧은 환자들을 연구군에서 제외하여 술 후 굴절 오차를 일으키는 변수를 제거하고자 하였다.

각막 윤부에서 공막 절개까지의 거리에 따른 굴절 예측 오차들과 관련된 연구들을 살펴보면 Hayashi et al. [7]은 봉합사를 사용한 공막고정술에서 각막 윤부 1 mm 후방에 공막 절개시 -0.65디옵터의 평균 굴절 오차를 보였다고 하였으며, Lee et al.[8]은 각막 윤부 1.5 mm 후방에 공막내 고정술을 시행시 굴절오차가 1.1 ± 1.3디옵터로 원시로 편위된 결과를 보여 -1.0에서1.5디옵터로 목표 굴절력을 설정하는 것을 추천하였다. Abbey et al. [9]은 공막터널을 통한 무봉합 공막고정술시 각막 윤부1.5 mm 또는 2.0 mm에 삼중체 인공수정체 공막내 고정 시+0.41디옵터의 평균 굴절 오차를 보이며 각막 윤부 1.5 mm 후방보다 2.0 mm 후방에 공막고정술시 더 원시화되는 결과를 보인다고 하였다. 또한 Su et al. [10]은 봉합사를 사용한 공막고정술 시행시 안축장이 22 mm 미만인 경우 Hoffer-Q 공식, 22-26 mm인 경우 Holladay 공식을 적용하여 평균 굴절 예측 오차를 비교하였으며 각막 윤부 2 mm 후방에 고정하였을 때 -1.35 ±- 1.32디옵터, 각막 윤부 3 mm 후방에 고정하였을 때 -0.43 ± -0.71디옵터였으며 통계적으로 의미가 있다고 하였다. 본 연구에서는 각막 윤부 2.0 mm 후방에 공막고정술을 시행하였으며SRK/T, Hoffer-Q, Holladay 1 공식에 대한 평균 굴절 예측 오차는 술 후 1개월째 각각 -0.14디옵터, -0.04디옵터, 0.27디옵터였으며, 술 후 3개월째는 각각 -0.18디옵터, -0.09디옵터, 0.21디옵터로 모두 통계적으로 유의하지 않았다. 이러한 다양한 굴절 예측 오차를 보이는 것은 사용된 수술 기법의 다양성과 각막 윤부로부터 인공수정체를 고정시키는 거리에 따른 영향 때문으로 생각된다.

Rocke et al. [11]은 Yamane 기법을 이용한 인공수정체 공막고정술시 Barrett Universal II 공식 적용시 술 후 1개월 이상된 환자들에서 +0.04 ± 0.88디옵터의 평균 굴절 예측 오차를 보이며 50%의 환자에서 ± 0.5디옵터 이내의 굴절 예측 오차를 보인다고 하였으며 수정체낭에 인공수정체를 삽입한 경우와 통계적으로 의미 있는 차이는 없다고 하였다. Mcmillin et al. [12]은 Yamane 기법을 이용한 인공수정체 공막고정술시 Holladay 1, Barrett, SRK/T, Hoffer-Q 공식에 대한 평균 굴절 예측 오차는 실제 굴절 오차보다 원시화가 된다고 하였으며 통계적으로 의미가 없다고 하였다. 본 연구에서는 술 후 1개월째 및 3개월째 SRK/T, Hoffer-Q, Holladay 1 세 가지 공식들 간에 평균 굴절 예측 오차의 차이는 통계적으로 의미가 없어 세 가지 공식들 간의 정확도의 차이를 보이지 않았으며, 평균 굴절 예측 오차는 실제 굴절 오차보다 경도의 근시화 소견을 보였다.

Mcmillin et al. [12]은 Holladay 1, Barrett, SRK/T, Hoffer Q 공식에 대한 평균 절대 오차는 각각 0.73, 0.76, 0.80, 0.86이라고 하였으며, Holladay 1 공식이 가장 낮은 평균 절대 오차를 보였으며 공식들 간의 평균 절대 오차에 통계적인 차이는 없다고 하였고, 평균 절대 오차가 0.5디옵터 이내인 비율이 Holladay 1 공식에서 45%로 가장 많은 빈도를 보였다고 하였다. 그러나 본 연구에서는 SRK/T, Hoffer-Q, Holladay 1 공식에 대한 술 후 1개월째 평균 절대 오차는 각각 0.91디옵터, 0.95디옵터, 1.01디옵터였으며, 술 후 3개월째는 각각 0.82디옵터, 0.84디옵터, 0.90디옵터로 SRK/T가 가장 낮은 평균 절대 오차를 보였고 통계적으로 의미 있지는 않았으며, 술 후 1개월째 및 3개월째 평균 절대 오차가 0.5디옵터 이내인 비율은 Hoffer-Q 공식이 41.9%로 가장 많은 빈도를 보였다. 이전 연구와 본 연구에서 가장 낮은 평균 절대 오차 공식과 평균 절대 오차가 0.5디옵터 이내인 비율이 높은 공식이 다른 이유는 많지 않은 표본 수에 따른 평균의 오류때문인 것으로 생각된다.

Mcmillin et al. [12]은 수정체낭내 인공수정체 삽입 시보다 Yamane 기법을 사용한 인공수정체 공막고정술시 평균 굴절 예측 오차가 원시화되는 경향이 있다고 하였으며, 평균 절대 오차는 0.7디옵터를 초과하는 결과를 보여 0.5에서 0.75디옵터의 근시를 목표로 도수를 결정하라고 추천하였다. 그러나 본 연구에서는 Yamane 기법을 이용한 인공수정체 공막고정술 후 인공수정체 도수 정확성에 있어서 세 공식 간 유의한 차이는 보이지 않았지만 SRK/T 및 Hoffer-Q, Holladay 1 공식을 적용시 경도의 근시화되는 경향을 보였다. 저자들은 이렇게 차이가 나는 이유를 첫째로 각막 윤부로부터 2 mm 떨어진 곳에 공막터널을 만든다는 것은 일종의 술자요인(surgeon factor)으로 상당히 주관적인 경향이 관여한다고 생각하였고, 둘째로 Mcmillin et al. [12]과는 다른 인공수정체를 사용한 것도 결과의 차이에 영향을 주었다고 여겨진다.

이 연구의 제한점으로는 첫 번째로 단일 술자가 단일 인공수정체를 이용하여 시행한 후향적 연구로 상대적으로 적은 수의 수술안을 대상으로 하였으며, 안축장의 길거나 짧은 환자들 및 각막곡률값이 작거나 큰 환자들을 포함하지 않았다. 따라서 평균적인 생체 계측치를 벗어난 환자들에 대한 Yamane 기법 사용시 인공수정체 도수 결정을 위한 추가적인 연구가 필요하리라 사료된다. 두 번째로는 전안부 빛간섭단층촬영 및 각막지형도 등의 검사가 시행되지 않아 전방 깊이, 인공수정체의 위치 이상 등에 대한 객관적인 데이터가 없어 Haigis, Barrette Universal II, Kane 등의 4세대 공식과의 비교를 못했다는 제한점이 있다. 세 번째로 한 종류의 삼중체 인공수정체(MA60AC Acrysof IOL)로만 수술을 진행하였기에 다양한 인공수정체에 따른 결과를 비교하지 못하였다는 제한점이 있다. 네 번째로 수술 시 인공수정체의 지지부는 인공수정체의 광학부가 중심부에 위치하도록 길이를 조정한 뒤 지지부 끝을 열 소작하여 뭉툭한 모양의 자루를 만들어 고정하는데 열 소작시 각 사례마다 소작되는 지지부의 길이가 달라질 수 있어 유효 렌즈 위치가 일정하지 않을 수 있다는 제한점이 있다.

결론적으로 Yamane 기법을 사용한 인공수정체 공막고정술이 많아지면서 인공수정체 도수 계산 시 공식에 대한 정확도의 중요성이 증가하였으며 더 많은 데이터와 다른 공식과의 비교가 필요하게 되었다. 본 연구에서는 기존 연구와 다르게 Yamane 기법을 사용한 공막고정술시 SRK/T 및 Hoffer-Q, Holladay 1 공식을 적용하였을 때 세 공식들 간의 정확도 차이는 보이지 않았으며 경도의 근시화 경향을 보였다. Yamane 기법을 사용한 공막고정술시 술자는 일관된 기준으로 반복하여 개개인의 술자요인을 파악하는 것이 보다 정확한 인공수정체 도수 결정에 도움을 준다고 생각한다.

Conflicts of Interest

The authors have no conflicts to disclose.

References
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May 2022, 7 (1)
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