Katarakt ameliyatından sonra ilk göz içi lensin (GİL) yerleştirilmesi Londra’da, 1949 yılında Sir Harold Ridley tarafından gerçekleştirildi. 1970’lerde katarakt ameliyatından sonra GİL yerleştirilmesi ise standart bir prosedür olmaya başladı. İlk IOL’lerin oluşturulduğu malzeme polimetil metakrilattı (PMMA). PMMA rijit bir materyaldir ve kornea kesisi en az GİL optiği kadar büyük olmak zorundaydı ve bu durum katarakt cerrahisinde en büyük dezavantajı haline geldi. Modern katarakt cerrahisinin temel amacı mümkün olan en küçük insizyondur, bu nedenle GİL’lerin esnek ve dolayısıyla katlanabilir olması gerekmektedir. Bu amaca, IOL tasarımındaki ve onları katlanabilir hale getiren malzemelerdeki iyileştirmelerle ulaşılmıştır.
İlk katlanabilir GİL’ler hidrojelden yapılmıştır ancak bunlar yeterli değildir ve ilk silikon GİL’lerin geliştirilmesi bu sorunun üstesinden gelmiştir. Katlanabilir silikon GİL’ler ilk olarak 1978’de Kai-yi Zhou tarafından implante edildi. Katlanabilir GİL’in avantajları, kendi kendine kapanan bir prosedür olan küçük bir insizyon ameliyatı ile uyumluluğu ve ameliyatı daha güvenli hale getiren tek kullanımlık aplikatörlerle yerleştirme olasılığıdır. Gelecekte, GİL tasarım ve malzemelerinde bazı yeni, farklı ve yenilikçi yaklaşımlar çıkması beklenmektedir.
Katarakt cerrahisinde standart bir prosedür olarak lensin çıkarılmasıyla oluşan kırma kusurlarını tedavi etmek için göze göz içi lensler (GİL) implante edilir. GİL, lensi kapsüler torbanın içinde tutan optik-merkezi kısım ve haptik-yan yapılardan tasarlanmış ve oluşur. İlk göz içi lensi 1949’da Londra’daki St Thomas Hastanesinde Sir Harold Ridley tarafından katarakt ameliyatından sonra yerleştirilmiştir ve ilk IOL’lerin yapıldığı malzeme ise polimetil metakrilattır (PMMA). GİL’in yerleştirilmesini zorlaştıran katı, katlanamayan bir materyaldir. 1970’lerde, yeni daha hafif arka kamara GİL’leri tasarlanmış ve daha iyi stabilizasyon ile siliyer sulkus fiksasyonu için propilen haptiklere sahip özelliktedir. Ve katarakt cerrahisinden sonra GİL yerleştirilmesi standart bir prosedür olmaya başlamıştır. 
1980’lerin başında Epstein, katlanabilir hale getirmek amacıyla silikondan yapılmış lensleri kullanmaya başlamıştır. Bu şekilde, katlanamayan GİL’lerin yerleştirilmesi için gereken 5-7 mm’lik insizyonlara kıyasla 3 mm ve daha küçük kesilerden göze yerleştirilebilirler. GİL implantasyonu uygulaması, 1984 yılında Thomas Mazzocco’nun plak haptik silikon GİL’leri katlamaya ve implante etmeye başlamasıyla devrim yaratmıştır. IOL optikleri için kullanılan mevcut malzemeler iki tiptir; bunlar akrilik ve silikondur. Akrilik malzemeler sert (PMMA) olabilir ve hidrofobik akrilik malzemelerden (AcrySof – Alcon Laboratories, Sensar – Advanced Medical Optics -AMO) ve hidrofilik akriliklerden (Centerflex, Akreos) yapılmış katlanabilir.
Her katlanabilir akrilik lens tasarımı, farklı kırılma indeksi, cam geçiş sıcaklığı, su içeriği, mekanik özellikler ve diğer niteliklere sahip farklı bir kopolimer akrilikten yapılmıştır. Hidrofobik akrilik lensler ve silikon lensler çok düşük su içeriğine sahiptir (%1’den az). Ancak %4 civarında daha yüksek su içeriğine sahip hidrofobik akrilik malzemeler de mevcuttur. Hidrofilik akrilik lensler, %18 ila %38 arasında değişen daha yüksek su içeriğine sahip kopolimerlerden yapılır.
GİL endüstrisinde kullanılan ilk silikon malzeme, 1.41 kırılma indeksi ile polidimetilsiloksan iken, yeni silikon malzemeleri daha yüksek kırılma indekslerine sahiptir. Katlanabilir akriliklerde kırılma indeksi 1,47 veya daha fazladır ve silikon lensler için daha düşüktür – 1,41 ve daha yüksektir. Bu nedenle akrilik lensler aynı kırılma gücüne sahip silikonlardan daha incedir.
Göz İçi Lens Yapımında Kullanılan Farklı Malzemeler ve Özellikleri
Biyouyumluluk
Bir materyalin biyouyumluluğu, yabancı cisim materyaline verilen biyolojik cevaba bağlıdır ve implantın tasarımına ve materyaline bağlıdır. Materyal kimyasal olarak inert, fiziksel olarak stabil, kanserojen olmayan, alerjik olmayan, gerekli biçimde üretilebilen ve yabancı cisim reaksiyonu olmayandır. Oftalmolojide kullanılan malzemeler ayrıca uzun süre optik olarak şeffaf olmalı, yüksek çözme gücüne veya kırılma indeksine sahip olmalı ve ultraviyole ışınlarını engellemelidir.
Lens epitel hücrelerinin ve kapsülün GİL materyaline ve tasarımına reaksiyonu kapsüler biyo uyumluluktur. Uveanın GİL’e tepkisi uveal biyo uyumluluktur. Katarakt ameliyatı sırasında kan-aköz bariyer bozulur ve aköz hümörde proteinler ve hücreler salınır. Proteinler daha sonra GİL yüzeyinde adsorbe olur ve bu, GİL üzerindeki sonraki hücresel reaksiyonları etkiler.
Parlamalar
Parlamalar, aköz hümörün GİL materyaline penetrasyonu nedeniyle GİL optiğinde vakuol oluşumuna neden olan bir olgudur. Parlamalar, lens sulu bir ortamdayken GİL optiği içinde oluşan sıvı dolu mikro vakuollerdir. Hidrofobik akrilik lenslerle birlikte herhangi bir GİL tipinde daha sık gözlenebilirler. Parıltıların oluşumunu etkileyebilecek faktörler arasında GİL materyali, üretim tekniği ve paketleme ve ayrıca göz glokomunun ilişkili koşulları, kan-aköz bariyerin bozulmasına yol açan koşullar ve oküler ilaçların kullanımı yer alır.
Bazı teoriler, parıldamaları GİL içindeki yavaş hareket eden hidrofilik safsızlıklardan kaynaklanan bir kavitasyon olarak ifade eder. Bir boşluk içindeki sulu çözelti ile merceğin içine daldırıldığı dış ortam arasındaki ozmotik basınç farkı, boşluğun büyümesine yol açar. Parlama zamanla gelişir ve mercek/göz sistemi içinde dinamik bir süreci gösterir. Nedenler ve uzun vadeli sonuçlar tam olarak net değildir. Hidrofobik akrilik GİL, ameliyattan 11.3–13.4 yıl sonra silikon ve HSM-PMMA GİL ile karşılaştırıldığında en yüksek derecede lens parlamasına sahiptir. HSM-PMMA IOL’de neredeyse hiç
Hidrofobiklik ve Higroskopi
Hidrofobiklik, malzemenin kendisini sudan ayırma eğiliminin bir ölçüsüdür. Her malzemenin temas açısı ölçümleri kullanılarak derecelendirilen ölçülebilir hidrofobikliği vardır ve bu bir yüzey özelliğidir. Sarkan hidroksil grupları ile hazırlanmış çıplak silika cam gibi neredeyse mükemmel hidrofilik yüzeyler için sadece birkaç dereceden süper hidrofobik yüzeyler için neredeyse 180°’ye kadar değişir. 
Sudaki oksijen-hidrojen bağları oldukça polar olduğundan, hidrofobiklik malzemenin kimyasına büyük ölçüde bağlıdır. Atomlardaki kısmi elektrik yükleri, zıt yüklere çekilme eğilimindedir. Bu şekilde su, tuzları çözer ve kısmen yüklü bağları olan malzemeleri çeker. Polimerler öncelikle polar olmayan karbon-karbon ve karbon-hidrojen bağlarından oluşur, bu nedenle genellikle hidrofilik değildirler ve kısmen yüklü bağları olan malzemelere çekilirler.
Higroskopi, bir malzemenin suyu emme ve tutma eğilimini açıklar. Oldukça higroskopik bir malzeme suyu kendi içine çeker. Oftalmolojide hidrofobiklik, GİL’lerin hem yüzeyini hem de içini tanımlamak için kullanılmıştır. Bir GİL yüzeyinin su ile etkileşimi, bir hidrofobiklik ölçüsüdür ve GİL’lerin suyu içlerine çekme yeteneği bir higroskopidir.
Polimetil Metakrilat
1949’da implante edilen ilk GİL, PMMA’dan yapılmıştır. 28 yıldan fazla bir süredir Ridley tarafından implante edilen orijinal lenslerin mükemmel berraklıkta ve merkezde kaldığına dair raporlar vardır. Ayrıca vitreusa bazı spontan çıkıkların raporları da vardır. %1’den az su içeriğine sahip ve bu nedenle hidrofobik olan katı, katlanamayan bir malzemedir. PMMA IOL’ler genellikle tek parçadır, büyüktür ve bu nedenle günümüzde nadiren kullanılmaktadır. 1.49 kırılma indeksine ve 5-7 mm normal optik çapa sahiptirler. Katlanamayacak kadar serttirler ve bu nedenle lens fakoemülsifikasyon kullanılan küçük kesilerden geçemez.
Silikon
Silikon GİL’ler, optik çapından daha küçük olan insizyondan implantasyona izin verecek şekilde tasarlanmıştır. Silikon GİL’lerin implantasyonu 1984’te tanıtıldı. Silikon, kırılma indeksi 1.41-1.46 ve optik çapı 5.5-6.5 mm olan hidrofobik bir malzemedir. Modeller, PMMA, polivinil diflorür (PVDF) ve poliamid haptikleri ile üç parçalı tasarımdır. Silikonla ilgili sorun, implantasyonu takiben ön kamarada arka kapsülün yırtılmasına neden olabilen ani bir açılmadır.
Silikon GİL’lerin bakteriyel yapışmayı desteklediğinden şüpheleniliyor ve bu nedenle postoperatif enfeksiyon riski daha yüksektir. Retina dekolmanı veya diyabetik retinopati cerrahisinde kullanılan silikon yağı tamponadı olan hastalarda silikon yağı damlacıkları silikon GİL’e iyi yapışır. Bu nedenle retina dekolmanı riski yüksek miyop gözlere silikon GİL implante edilmemelidir.
Günümüzde silikon GİL’ler mikroinsizyonlu katarakt cerrahisi (MICS) için uygun olmadıkları için daha az kullanılmaktadır. Ayrıca, kullanımda UV maruziyeti ile implantasyondan sonra gücün ayarlandığı, hafif ayarlanabilir lens-iki bileşenli silikon GİL de vardır. Sulu silikon malzemeye nüfuz edebilirken, silikon optiklerle parlamalar meydana gelebilir.
Hidrofobik Katlanabilir Akrilik
Akrilik hidrofobik GİL’ler, günümüzde en yaygın olarak kullanılan modern katlanabilir GİL’lerdir. PMMA’dan türetilen akrilat ve metakrilat kopolimerlerinden tasarlanmıştır. Yeni tasarımın amacı, IOL’yi katlanabilir hale getirmektir. Ameliyat sırasında manipüle edilebilirler ve her zaman kısa sürede orijinal şekline] geri dönebilirler . İlk implante edilen GİL 1993 yılındaydı. Hidrofobik Katlanabilir Akrilik, optik çapı 5,5-7 mm ve toplam uzunluğu 12-13 mm, şeffaf veya renkli-sarı olan üç parçalı ve tek parça tasarımlı olabilir. Kırılma indeksi 1.44–1.55 olabilir.
Tek ve çok parçalı hidrofobik GİL’ler, 2,2 mm’den daha büyük olmayan küçük bir kesi ile implante edilebilir ve düşük kendi kendine merkezleme kabiliyetine sahip oldukları için uygun şekilde konumlandırılmaları gerekir. PCO, PMMA GİL’lerden önemli ölçüde daha düşüktür ancak silikon ile karşılaştırıldığında hidrofobik akrilik lensler için genellikle biraz daha yüksektir.
Yüksek refraktif indeksi ve düşük anterior kurvatürleri nedeniyle diğer akrilik GİL’lerden daha yüksek fotopsi insidansına sahiptirler ve bazıları aköz hümör tarafından kolayca nüfuz edildiğinden parıldamalar geliştirirler ancak yoğun veya çok odaklı olmadıkça her zaman klinik olarak anlamlı değildirler. GİL’lerin yeni malzemeleri dengeye gelecek şekilde önceden hidratlanır ve daha fazla su kabul etmezler, hidrofobik akrilikin su ile temas açısı ile hidrofobiktirler ve implantasyondan önce nihai su içeriğini emmek için BSS içinde paketlenirler.
Hidrofilik Katlanabilir Akrilik
Hidrofilik katlanabilir akrilik, hidroksietilmetakrilat (poliHEMA) ve hidrofilik akrilik monomer malzemesinin bir kombinasyonudur ve o zamandan beri çeşitli modifikasyonlarla 1980’de piyasaya sürülmüştür. Bu malzemeden yapılan GİL’ler genellikle tek parçadır ve kapsüler torba implantasyonu için tasarlanmıştır. Malzemenin kırılma indeksi 1.43’tür ve su içeriği %18 ile %34 arasında değişir.
Bunlar yumuşaktırlar, sıkıştırılabilirler ve hidrofilik yüzeyleri için mükemmel biyouyumluluk sağlarlar. 2 mm’den daha düşük küçük bir insizyon yoluyla implante edilebilirler ve bu nedenle MICS için idealdir .Poli-HEMA zincirlerinin katlanması hidrasyon seviyesine bağlıdır ve bu nedenle polimerin fiziksel ve optik özellikleri su içeriğinin bir fonksiyonu olarak değişir. Lensler hidratlandıkça suyu emer ve yumuşak ve şeffaf hale gelir. Ana dezavantaj, diğer malzemelere göre daha yüksek optik opaklaşma oranı ve kapsüler torba kasılmasına karşı daha düşük dirençtir .
Yeni bilgi birikimi ve teknolojik gelişmeler ve kazanımlar göz önüne alındığında, GİL’lerin yeni materyal ve tasarımlarını bekleyebiliriz. Biyouyumluluğu ve refraktif kaliteyi iyileştirmek için GİL’lerin şekillerinde (diskoid, plak-lameller, top şekilli) bazı değişiklikler ve dolayısıyla implantasyon olasılıklarında bazı yenilikler bekliyoruz. Adaptasyon ve algı hakkındaki yeni nöro-oftalmolojik bilgi ve bilgiler, robotik yaklaşıma ve yeniliklere dayalı endüstriler, şekil, malzeme ve çalışma prensibi bakımından bazı yeni ve tamamen farklı IOL’leri bekleme hakkı veriyor. Sonuç olarak, gelecekte GİL tasarımı ve malzemeleri ile refraktif oftalmolojide bazı yeni, farklı ve yenilikçi yaklaşımlar beklenmektedir.
Kaynakça:
https://www.karger.com/WebMaterial/ShowFileCache/883755
https://crstodayeurope.com/articles/2016-jan/does-iol-material-matter/
https://www.edinaeye.com/comprehensive-services/intraocular-lens-implants/types-of-intraocular-lenses-and-materials/
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu