ORTHOKERATOLOGIE
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Bild
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Orthokeratologie
• ORTHO
• gutes
KERAT
Cornea
OLOGIE
Fachwissen
- aus dem Griechischen
• Ziel ist es, die Hornhaut ‘umzuformen’
- Eine nicht chirurgische, topographische
Methode, um die Korrektion zu verändern
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Orthokeratologie
alternative Terminologie
•
•
•
•
•
•
•
•
Corneal Reshaping Therapy™ (CRT™)
Vision Shaping Treatment™ (VST™)
Corneal Refractive Therapy™
Accelerated Orthokeratology
Corneal Corrective Contacts
Eccentricity Zero Molding™
Gentle Vision Shaping System™
Overnight Corneal Reshaping
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Orthokeratologie
alternative Terminologie
• Reversible Corneal Therapy
• Compression Ortho-K
• Controlled Kerato-Reformation (CKR)
• Corneal Molding System (CMS)
• CL Corneal Reshaping
• Overnight Orthokeratology (OOK)
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Orthokeratologie
Ergebnisse
• Effektive und relativ sichere Methode
um manifeste refraktive Fehler zu
reduzieren oder zu beseitigen
- Hauptsächlich für Myopie (Hyperopie wird
noch nicht regelmäßig behandelt)
- Nicht dauerhaft
• Signifikante Variabilität der Probanden
- Bei einer Person
- Zwischen mehreren Personen
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Orthokeratologie
Definition
Ziff (1968):
‘ein systematisches und zielgerichtetes
Gestalten der KL um den Hornhautradius
zu verändern, was zu Emmetropie führt,
angewendet bei Myopie, Hyperopie und
Astigmatismus
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Orthokeratologie
Definition
Grant und May, 1971
• ‘Die Verringerung, Veränderung oder
Entfernung einer Sehschwäche durch
gezielte Anwendung von Kontaktlinsen
oder andrer vergleichbarer Verfahren ’
• Wird durch Umformen der vorderen
brechenden Fläche des Auges erreicht
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Orthokeratologie
Definition
• Kerns (1976): ‘ein gezielter Versuch,
den Hornhautradius zu verändern, um
eine Verringerung oder Entfernung einer
Brechungsanomalie zu erzielen durch
die Verwendung von Kontaktlinsen’
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Orthokeratologie
Geschichte
nach Coon, 1982
• Berichten zufolge, verwendete der Chinese Gewichte (kleine
Sandsäcke) um die Augenlider während des Schlafes zu schließen und
 Myopie
• E.Kalt (1888), Skerallinsen aus Glas um den Apex bei Keratokonus
abzuflachen
• 1950s und 1960, KL Anpasser beobachteten KL-induzierte
Veränderungen der Refraktion ( & )
• 1959: Farnum: Oft HH Deformationen  dezentrierte Linse
• 1962: Jessen berichtete über seine ‘absichtliche Bemühung’ (seine
Orthofocustechniken) Veränderungen vorteilhaft zu nutzen (für Myopie
& Hyperopie)
• 1962: Jessen gründete die Society
of Orthokeratology
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Orthokeratologie
‘Orthofocus’ Techniken
Jessen,1962
• erster Versuch refraktive Fehler
bewusst zu verändern
• Benutzung von PMMA Linsen
• Flacher zentraler Sitz
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Orthokeratologie
Geschichte
• 1963: Neilson,May, und Grant veröffentlichten das paper
Emmetropization through Contact Lenses
• 1964: Neilson,May, und Grant veröffentlichten das paper
Emmetropization through Contact Lenses
- Benutzten KL die nur geringfügig (0.12 – 0.37 D) flacher waren als
Hornhautradien
- Anschließend Veränderung der Radien, aufrechterhalten eines ähnlichen (d.h.
geringfügig flacher) Sitzverhältnisses bei jedem Schritt
• 1964: Jessen verwendete seine ‘cycon’ Linse um  Astigmatismus
• Hyperopiekorrektion größtenteils eingestellt, aufgrund des
induzierten HH-Ödems
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Bild
998700-13S.PPT
Orthokeratologie
History
• 1965: Ziff veröffentlichte die erste Studie zur
Vorhersagewahrscheinlichkeit der Orthokeratologie
beruhend auf den Originalradien
- Steilere Augen werden meistens flacher
- Einige flachere Augen wurden steiler
- Einige blieben unverändert
• 1966: Ziff konfektionierte die Orthokeratologielinsen auf
die originalen Radien
- anfangs, Ø hint. Opt. Zone 7.6 mm, Øges 9 mm
- Beide Parameter  um 0.1 mm für 0.5 dpt Hornhautabflachung
- Erster Befürworter von in Nacht getragener Linsen (multiple
Belüftungslöcher [mittels LASER] um Dk/t verbessern)
• 1970: Nolan benutzte flache KL bei Myopen <–2.25 dpt
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Orthokeratologie
Geschichte
• 1971: Paige wechselte zwischen sehr flachen Linsen und
passenden oder wenig flachen Linsen
- Behauptete, dass dies den Prozess beschleunigt
• 1971 - 1973: Gates & Freeman passten Linsen nur 1.5
dpt flacher als den flachsten Hauptschnitt an (andere
Anpasser benutzten weitaus flachere Linsen)
• 1972: Fontana benutzte eine modifizierte Z-N Bifokal KL
(Zentrum 1 dpt flacher als Radius der vord. opt. Zone)
- 48 von 50 Patienten zeigten  der Myopie & der Sehschärfe
- Dies war wahrscheinlich der erste Schritt zu modernen Ortho-K
Linsen
• 1972: Nolan benutzte steile anstatt flache Linsen
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Orthokeratologie
Geschichte
• frühe 1970er: Grenze der Veränderung etwa –1.5 dpt
- Bei –2 dpt Myopie konnte kein Visus von 1,0 erreicht werden
• 1970 – 1975: Grant & May: ‘praktische Grenze’ –3 bis –4 dpt
• 1970 – 1974: May & Grant beobachteten Veränderungen der
HH mittels Photokeratoscopie (nutzten diese ebenso als
Hilfestellung bei der KL Anpassung)
- ihre Ortho-K Daten über einen Zeitraum von 6 Jahren suggerierten
eine Verringerung der Myopie
• 1975 – 1977: May & Grant: 58% der KL Träger benötigten die
Linsen ganztägig um die Verbesserung
beizubehalten
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Orthokeratologie
Geschichte
• 1976 – 1978: Kerns puplizierte Artikel über
Keratologie
- Benutzte zunehmend flachere KL
 D Hornhautdicke bestimmt
- Im allgemeinen zuverlässig
• 1976: Freeman benutzte Linsen mit einer flacheren,
asphärischen Peripherie und entweder eine
angeglichene oder leicht steilere zentrale Zone
- Forderungen   2.5 dpt
- Sphärische Hornhäute reagierten darauf nicht gut
- Angenommene Ortho-K Veränderungen waren mittelperipher
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Orthokeratologie
Geschichte
• 1977: May & Grant Bericht das Orthokeratologie 
zentrale Abflachung der Hornhaut und mittel-periphere
Aufsteilung – sie nannten das ‘sphericalization’
• 1977: Erickson & Thorn fanden durch Berechnungen
heraus, dass 90% der Sehschärfeänderung bei
Orthokeratologie auf die HH zurückzuführen ist
• 1978: Shed berichtete dass bei nicht-astigmatischer,
prolater HH bessere Erfolgschancen bestehen
• 1980: Binder (mit May & Grant) puplizierte Berichte
über Orthokeratologie –998700-18S.PPT
generell zuverlässig
Orthokeratologie
Geschichte
• 1981: Coon berichtete, dass Tabb leicht steilere Linsen
erfolgreich anpasst (als Nolan 1972)
- Bessere Zentrierung als mit flach anfgepassten KL
- Veränderte Ø der hint. Opt. Zone eher als Radius der hint. Opt.
Zone  feinere Veränderungen
- Effekt infolge mittel-peripherer/peripherer Aufsteilung
— dies ist eine Teilbasis der modernen Ortho-K
• 1982: Bericht veröffentlicht in Pacific U. orthokeratology
study (1976–1979)  Benutzung der Tabb Methode
- Form der HH veränderte sich von prolat zu sphärisch oder in
oblate Abschnitte
- experimentelle Gruppe beinhaltete ‘gute’ und ‘schlechte’
Antworten
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- Keine Einflusswerte für den Antworttyp bekannt
Orthokeratologie
Geschichte: Tabb Linse
Anpassug ohne
Apexberührung
PMMA (1976-1979)
Radius hint. Opt.
ZoneInitial berechnet
um 32.5% des
Gesamten KL
Bereichs abzudecken
Stufenweise
Steigerung in 2.5%
Schritten bis zu einem
Maximum von 45%
Radius hint. opt. Zone + 1 mm
0.2 mm breit
Radius hint.
Opt. Zone
R hint. opt.
Zone + 2 mm
0.35 mm breit
R hint. opt.
Zone + 3 mm
0.2 mm breit
Øges = R hint. Opt. Zone + 1 mm
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Orthokeratologie
Geschichte
• 1983: The Berkeley Orthokeratology Study wurde publiziert
-
40 Behandelte, 40 Kontrollen (Daten von 31 & 28 respektiv)
1.5 Jahre
Behandelte: 6 Linsen pro Auge Kontrollen: 3 Linsen pro Auge
Behandlungslinsen: größer, dicker, flacher angepasst
D Behandelte:  1.01 dpt Kontrollen:  0.54 dpt (nach 444 Tagen)
HH Radius  ca. die Hälfte der Korrektionsveränderung
Die größten Veränderungen traten während der ersten 132 Tage auf
Ds schwankend, größte Schwankungen bei denen mit den meisten D
95 Tage nach Ende, 75% Rückgang der Korrektion, Veränderungen
von Visus und Radien (69% in der Kontrollgruppe)
- abschließend: Veränderungen nicht permanent & 1dpt war möglich
- Visus während der Perioden in denen Linsen nicht getragen wurden
war nicht stabil
- Orthokeratologie war zuverlässig,
es ist aber mehr Nachsorge nötig
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Orthokeratologie
Geschichte: Die moderne Ära
• 1992: Harris & Stoyan publizierten A new
approach to orthokeratology
• 1993: Wlodyga & Harris publizierten Accelerated
Orthokeratology
• 1997: Mountford publizierte ‘corneal sag
matching’ fitting method (Saglens = Sagcornea + 10 m)
• 1997: DreamLens™ eingeführt (DreimLens Inc.)
• 1998-Apr-8: Contex® OK® Airperm (Siflufocon A)
‘inverse Geometrie’ Linse erprobt DW, 3 dpt Myopie
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Orthokeratologie
Geschichte: Die moderne Ära
• 2002: Paragon CRT erprobt für O/N
Hornhautveränderung
• 2004: Euclid Orthokeratologielinse erprobt für
O/N Hornhautveränderung
• 2004: B&L erwirbt Euclid (und die FDA Zulassung)
• 2004: JZS Orthokeratologielinse zugelassen
von Euclid
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Linsen mit inverser Geometrie
Beispiele für Contex OK Linsen
Bezeichnung
Ø hint. opt. Zone (mm)
BC1 steiler als Ø hint. opt. Zone (D)
605
6.00
5.00
651
6.50
1.00
704
7.00
4.00
758
7.50
8.00
809
8.00
9.00
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Akzellerierte Ortho-K
• Entwickelt von Wlodyga und Stoyan
• Formstabile KL mit inverser Geometrie
- erste periphere Kurve steiler als Radius der
hinteren optischen Zone
• Bessere Zentrierung
• Schnelle und stabile Änderung der Hornhautradien
wird erzeugt
- Kommt einem idealen Ergebnis nahe
• Weniger Linsen werden benötigt (oft nur ein Paar)
998700-25S.PPT
Orthokeratologie
frühe Linsen mit inverser Geometrie
• Angepasst 0.3 - 0.5 mm flacher als Rflach
- Abhängig vom Hornhautzylinder
• Breite des Tränenfilmreservoirs kann auf das
Ausmaß weiterer Hornhautveränderungen
hindeuten
• Steile Peripherie unterstützt Tränenfilmaustausch
und Zentrierung
• Größere Durchmesser werden benötigt
• Maximaler Effekt dauert einige Zeit
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KL mit inverser Geometrie
Contex OK-3
vorher
nachher
Zweite Kurve
Tränenreservoir
3-Zonen Design
998700-27S.PPT
Randunterspülung
Behandlungszone
KL mit inverser Geometrie
• Zentrum gut
• Wenig oder keine
Berührung des Apex
(5 m Abstand)
• Gestützt von der
Peripherie
4-Zonen Design
998700-28S.PPT
Moderne Orthokeratologie
neue Technologien
• Fortschritte bei OK-Design formstabiler Linsen
• Fortschritte in der numerischen Steuerung der
Drehmaschinen wodurch komplexere Linsendesigns
und höhere Reproduzierbarkeiten möglich sind
• Entwicklung beständiger, benetzbarer, formstabiler
Materialien mit hohem Dk
• Fortschritte bezüglich der Hornhauttopographen &
ihrer Anpasssoftware
• Bessere Kenntnisse hinsichtlich des
Orthokeratologieprozesses
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Orthokeratologieeffekt
• Signifikante Änderungen der Hornhautradien
• Begleitet von topographischen Veränderungen der
Hornhautdicke:
- Hauptsächlich Epithel betroffen
- Zentrale Verdünnung
- Verdickung in der mittleren Peripherie
- Mögliche Änderung der sagittalen Höhe
998700-30S.PPT
Orthokeratologie
mögliche Mechanismen: Myopie
• ‘Biegen’der Hornhaut
• Verdünnung des Epithels
(zentral)
- Verdünnung durch Kompression (Druck wird ausgeübt)
- Anzahl der Zellschichten nimmt ab
• Verdickung des Epithels (mittlere Peripherie)
- Ausdehnung der Zellen
- Anzahl der Zellschichten nimmt zu
• Neuverteilung des Gewebes/Zellmigration Zentrum  ?
- oder  Zellretention
-  oder Zelltod (Apoptose)
-  oder Zellmitose
• oder  Stromadicke (ortsabhängig)
• Wasseraustausch/ Dehydration der Zelle?
998700-31S.PPT
Orthokeratologie
mögliche Mechanismen: Hyperopie
• ‘Biegen’ der Hornhaut
• Verdickung des Epithels
(zentral)
- Anzahl der Zellschichten nimmt zu
• Verdünnung des Epithels
(mittlere Peripherie)
- Verdünnung durch Kompression (Druck wird augeübt)
• Neuverteilung des Gewebes/Zellmigration Zentrum  ?
- oder  Zellretention
-  oder Zelltod (Apoptose)
-  oder Zellmitose
• oder  Stromadicke (ortsabhängig)
• Wasseraustausch/ Dehydration der Zelle?
998700-32S.PPT
Hornhautepithel
Schicht
Dicke (m)
Epithel
60
Bowman Membran
6
Stroma
Descemet Membran
450
10
Endothel
6
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Orthokeratologieeffekte
• Veränderungen der Hornhautdicke sind
ausreichend, um die Verringerung der Myopie zu
erklären
- Phänomen der vorderen Hornhaut
- Keine ‘Biegung’ der gesamten Hornhaut
• Munnerlyn Gleichung
998700-34S.PPT
- Abschätzung des Betrages des verdrängten Gewebes
Die Munnerlyn Formel
D
2
s  td 
3
S = Änderung der sagittalen Höhe der Hornhaut (m)
td = Durchmesser der Behandlungszone (mm)
D = gewünschte Refraktionsänderung (Dioptrien)
Ein Beispiel:
Ein Effekt von 1 dpt über eine Zone von 6 mm,
bewirkt einen ‘Verlust’ (oder eine Umverteilung) von
12 m des Hornhautgewebes
998700-35S.PPT
Bild
998700-36S.PPT
Orthokeratologie Behandlungszone
Durchmesser
• Kontrolliert den Wert der Myopiereduktion
• Kleinere Zone erfordert höhere Refraktionswerte
• Hornhaut bleibt über den Durchmesser der
Behandlungszone sphärisch (e = 0)
998700-37S.PPT
Behandlungsdurchmesser vs Refraktionsveränderung
für eine festgelegte Veränderung der sagittalen Tiefe
(d.h. eine Abflachung/Verdünnung)
Behandlungstiefe
(Abflachung/Verdünnung)
20 m
20 m
20 m
20 m
Behandlungsdurchmesser
erwartete
Veränderung
(‘Optische Zone’)
6.0
5.0
4.0
3.0
mm
mm
mm
mm
998700-38S.PPT
–1.75 dpt
–2.50 dpt
–3.75 dpt
–6.75 dpt
Orthokeratologie
–3.00 dpt Behandlung
Tissue displacement vs. OZD for -3.00 Tx effect
tissue displacement (um)
70
60
50
40
30
20
10
0
0
2
4
6
OZD (m m )
8
10
GewebeØ hint. opt. Zone verdrängung
3 mm
9 m
4 mm
16 m
5 mm
25 m
6 mm
36 m
7 mm
49 m
998700-39S.PPT
Behandlungsdurchmesser vs Veränderung der
sagittalen Tiefe um eine festgelegte refraktive
Veränderung zu erreichen
Behandlungs-
tiefe
(Abflachung/Verdünnung)
5 m
7 m
9 m
11 m
13 m
15 m
Behandlungsdurchmesser
erwartete
Veränderung
(‘Optische Zone’)
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
mm
mm
mm
mm
mm
mm
998700-40S.PPT
–1.00 dpt
–1.00 dpt
–1.00 dpt
–1.00 dpt
–1.00 dpt
–1.00 dpt
Orthokeratologie
Welche Verringerung kann erwartet werden?
Zusammenfassung von: Swarbrick, 2004
• Mountford, 1997
2.19 ±0.57 dpt
• Nichols et al., 2000
1.83 ±1.23 dpt
• Rah et al., 2002
2.08 ±1.11 dpt
• Soni et al., 2003
2.12 dpt
• Tahhan et al., 2003
2 dpt
• Alharbi & Swarbrick, 2003
2.63 ±0.57 dpt
998700-41S.PPT
Orthokeratologie
Hornhauteffekte: Referenz
nach Choo, Caroline et al., 2004
Epithel
Mittlere Peripherie
Zentrum
Stroma
998700-42S.PPT
Mittlere Peripherie
Orthokeratologie
Hornhauteffekte: Myopie, 4 Stunden
Mittlere Peripherie
Zentrum
998700-43S.PPT
Mittlere Peripherie
Orthokeratologie
Hornhauteffekte: Myopie, 8 Stunden
Mittlere Peripherie
Zentrum
998700-44S.PPT
Mittlere Peripherie
Orthokeratologie
Hornhauteffekte: Myopie, 14 Tage
Mittlere Peripherie
Zentrum
998700-45S.PPT
Mittlere Peripherie
Orthokeratologie
Hornhauteffekte: Myopie zentral & peripher,
gesamte Dicke
998700-46S.PPT
Orthokeratologie
Hornhauteffekte: Hyperopie, 4 Stunden
Mittlere Peripherie
Zentrum
998700-47S.PPT
Mittlere Peripherie
Orthokeratologie
Hornhauteffekte: Hyperopie, 8 Stunden
Mittlere Peripherie
Zentrum
998700-48S.PPT
Mittlere Peripherie
Orthokeratologie
Hornhauteffekte: Hyperopie, 14 Tage
Mittlere Peripherie
Zentrum
998700-49S.PPT
Mittlere Peripherie
Orthokeratologie
Hornhauteffekte: Hyperopie zentral & peripher,
gesamte Dicke
998700-50S.PPT
Orthokeratologie
Hornhauteffekte nach 14 Tagen
Myopie & Hyperopie, zentral
Myopie
Hyperopie
998700-51S.PPT
Orthokeratologie
Hornhauteffekte nach 14 Tagen
Myopie & Hyperopie, zentral: gesamt
Myopie
Hyperopie
998700-52S.PPT
Orthokeratologie
Stromaeffekte: zentral nach 14 Tagen
Referenz, Myopie & Hyperopie
998700-53S.PPT
Orthokeratologie
Myopie: Profil aller Zonen
998700-54S.PPT
Hintere Abflachung der Hornhaut
Angaben nur zu Anschauungszwecken
Cornea
n’ – n
FVorderfl.=
r
Normal
Cornea
Kammerwasser
Abflachung 0.1 mm
D = +0.093 D
n’ = 1.336
r = +6.6 mm
Stroma
r = +6.5 mm
Stroma
F6.5= –6.154 dpt
Kammerwasser
Flacher
F6.6= –6.061 dpt
n’ = 1.336
n = 1.376
n = 1.376
998700-55S.PPT
Normal
Flacher
Orthokeratologie
Behandlungslinsen
• Endpunkt festlegen
• Behandlungslinsen endgültig festlegen
• Tragezeiten festlegen
• Evtl. ein zusätzliches Paar bestellen
- Eine Beendigung des KL Tragens aus
welchen Gründen auch immer führt zu
einem Rückgang der Werte
998700-56S.PPT
Orthokeratologie
wünschenswerte Merkmale des Kunden
• Sph –0.50 bis –4.00 dpt
- Höhere Werte sind möglich aber Werte dann schlechter
vorhersagbar
- keine ‘Cowboy’ Methode versuchen um wieviel eine Veränderung
möglich ist
• < 1.50 dpt Hornhautastigmatismus
- Bei der Vorhersage des Sehens inneren Astigmatismus
berücksichtigen
- Reiner innerer Astigmatismus ist problematisch
• zentrale Rflach Radien  42.00D
• Flacher werdende Hornhaut zur Peripherie hin
998700-57S.PPT
Patientenselektion
• Hohe Motivation nötig
• Wie groß ist der Wusch des Patienten, einen
Visus von 1,0 zu erreichen
- Erwartungshaltung (realistisch?)
• Erfahrung mit KL
• Pupillendurchmesser
- Bei mehreren Beleuchtungen messen
- Große Pupillen sind problematisch
998700-58S.PPT
Kegelschnitte
Indizes der Asphärizität: p, e, oder Q
• Ya = 2r0Xa –
• p = 1 – e2
• Q = –e2 o. p = 1 + Q
pXa2
r0 = apikaler Krümmungsradius
Parabel
Xa
Deshalb:
• Ya = 2r0Xa –
• Ya = 2r0Xa –
Hyperbel
Y
(1-e2)Xa2
(1+Q)Xa2
r0
Prolate Ellipse
Ya
Kreis
X
(0,0)
:
• p = p-Wert oder p-Parameter
• e = Exzentrizität
wird p als Gestaltsparameter
• Q = Asphärizität Manchmal
und e als Gestaltsfaktor bezeichnet
2
998700-59S.PPT
Oblate Ellipse
Kegelschnitte
Indizes der Asphärizität: p, e, or Q
Hyperbel
Y
Parabel
Xa
r0
Prolate Ellipse
Ya
Kreis
X
(0,0)
Oblate Ellipse
<0
>1
<-1
0
1
-1
>0 & <1
<1 & >0
<0 & >-1
1
0
0
>1
<0
>0
p
e
Q
Manche sprechen von e2 als ‘Gestaltsfaktor’
998700-60S.PPT

Orthokeratologie