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EDITORIAL
REVISIÓN
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8
Aberrometria, frente de onda,
cirugia refractiva
Prof. Jorge L. Alió
Una aproximación a la Tecnología
de Frentes de Onda: Bases de
Aberrometría (1ª Parte)
Andrés Rosas, MD
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34
Una aproximación a la Tecnología
de Frentes de Onda:
Medidas de Cuantificación Visual: Cantidad y Calidad Visual (2ª parte)
Andrés Rosas, MD
Una aproximación a la Tecnología
de Frentes de Onda: Correlación Clínica
y Aberrométrica (3ª parte)
Andrés Rosas, MD
43
Sistemas de aberrometría: principios,
funcionamiento y características
(Actualización)
Andrés Rosas, MD
v. 38 · No. 3, P: 63 - 120 · Julio - Septiembre de 2005
r e v i s t a
Junta Directiva Sociedad Colombiana de
Oftalmología 2004 - 2006
ISSN 01200453
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Coordinador: Pablo Emilio Vanegas Plata
Asociación Colombiana de Catarata y Refractiva (ASOCCYR)
Director Ejecutivo: Luis José Escaf Jaraba
Asociacion Colombiana de Prevención de Ceguera (ASOPREC)
Directora Ejecutiva: Luz Marina Melo S.
Aberrometria, frente de onda,
cirugia refractiva
Prof. Jorge L. Alió
Catedrático de Oftalmología.
Universidad Miguel Hernández.
Presidente y Director Médico
de la Corporación Vissum.
España.
Correspondencia: Instituto
Oftalmológico de Alicante
Avda. de Denia, s/n. Edificio
Vissum.
03016 ALICANTE
Tfno.: 96-515-00-25
Fax: 96-515-15-01
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La cirugía refractiva ha recorrido en los últimos 10 años un largo y
fructífero camino que la ha transformado. De ser antes una subespecialidad prácticamente empírica de la Oftalmología, en general poco prestigiada, ha pasado a ser una de las especialidades más punteras, donde
la creatividad, la tecnología, la investigación científica y la aplicación
práctica de todos estos conocimientos han adquirido una rapidísima
dinámica. Por ello, la cirugía refractiva se ha catapultado a un lugar de
privilegio dentro de la Oftalmología. Ninguna subespecialidad había
experimentado hasta el momento un desarrollo profesional y científico
tan rápido y brillante.
En su desarrollo, la cirugía refractiva ha aportado un gran número de
conocimientos acerca de la óptica fisiológica del ojo, en la fisiología y en
la anatomía corneales, nuevos conceptos sobre la cicatrización corneal,
la biomecánica corneal, nuevos aspectos de la acomodación, el envejecimiento del ojo y el neuroprocesamiento, entre muchos otros. Además,
la cirugía refractiva moderna desdibuja hoy sus límites con la cirugía del
cristalino a la que ha absorbido en buena parte al plantearse los objetivos
refractivos como prioritarios en el resultado de la cirugía de la catarata.
En este desarrollo reciente y fruto de la
transferencia de conocimientos científicos desde
la física óptica aplicada a la clínica humana, ha
aparecido la posibilidad de analizar el frente de
onda de la luz reflejada por el fondo del ojo y
con ello el comportamiento óptico del sistema
dióptrico ocular, mediante el uso de los aberrómetros. Dicho estudio ha permitido ampliar
nuestra perspectiva sobre la cirugía refractiva,
trasladándola desde el primitivo objetivo de
eliminar el uso de gafas al paciente al mucho
más ambicioso y con un mayor sentido científico y médico de mejorar la visión de nuestros
pacientes mediante el uso de los modernos elementos correctores de que dispone actualmente
la cirugía refractiva, tanto basados en el uso de
láseres fotoablativos como de lentes intraoculares. Además de todo esto, el estudio del frente de
onda nos ha aportado una inestimable cantidad
de conocimientos aplicables a la clínica, según
veremos a continuación.
Remitimos al lector a algunas obras que
tratan sobre el estudio aberrométrico del globo
ocular, para su mejor conocimiento, dado que
consideramos que actualmente son imprescindibles para tener una adecuada perspectiva sobre la
cirugía refractiva y del cristalino (1,2,3 y 4).
Aberraciones globales, aberraciones corneales aberraciones
intraoculares
EDITORIAL
Ojos
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1- La ABERROMETRIA GLOBAL, analiza el comportamiento óptico de todo el ojo. Este
análisis se hace restringido al área que corresponde al diámetro pupilar. Dicho análisis, tan solo
es preciso por dentro de un milímetro interior al
diámetro pupilar utilizado para el análisis, por
lo cual la porción de la óptica del ojo analizada
por los aberrómetros globales es limitada, si bien
cubren la parte correspondiente al eje visual,
pupilar y sus áreas circundantes. El análisis del
frente de onda implica la proyección al interior
del ojo de finos haces de rayos infrarrojos que
son reflectados desde el fondo de ojo y captados
con un sensor especular (Figuras 1A, B y C),
siendo posteriormente sometidos a análisis computarizados. Matemáticamente, la información
así obtenida puede ser analizada de diversos modos (formulas de Seydel, Fourier y polinomios
de Zernike). De este modo, los aberrómetros
que usan una tecnología muy similar pero más
sofisticada a los ya clásicos refractómetros automatizados, captan información no solo sobre la
refracción clínica del ojo (que ocupa los primeros
dos órdenes de análisis), sino además de niveles
ópticos superiores, denominados “de alto orden”,
proporcionando inestimable información acerca
del comportamiento óptico del ojo y, con ello,
sus defectos. La denominada pirámide de Thibos
(Figura 2), representa los distintos órdenes de
estas aberraciones según el análisis de Zernike
y su clasificación. El peso de estas aberraciones
en la calidad de la visión no es por igual en
todas ellas, debiendo considerarse que aquellas
aberraciones localizadas alrededor del eje medial
de la pirámide tienen un impacto mayor en la
calidad visual que aquellas situadas en las partes
más periféricas de la pirámide. En términos clínicos, son relevantes hasta los ordenes octavos de
análisis, que engloban la práctica totalidad de las
aberraciones que tienen un significado clínico
en la visión del ser humano (5)(6).
La aberrometría global, analiza la totalidad
del ojo, pero con ciertas limitaciones. Ya hemos
citado la limitación de sus datos al diámetro
2- La ABERROMETRÍA CORNEAL,
se basa en el análisis computarizado de la
topografía corneal que, mediante el análisis
matemático correspondiente (expansión de
Zernike o transformación armónica de Fourier),
permite analizar el comportamiento óptico de
la córnea. Debe tenerse en cuenta que más del
90% de las aberraciones ópticas que tiene un
ojo sano normal proceden del plano corneal.
El nivel de participación de las aberraciones
corneales en el cómputo global aberrométrico
del ojo es incluso mayor en los casos de córnea
irregular, por lo que la aberrometría corneal es
la principal fuente de análisis e información en
estos casos. La aberrometría corneal se fundamenta en el uso de la topografía corneal y por
tanto sus limitaciones son las de aquélla. Cuanto
más precisa sea la topografía, más relevante será
esta información y también más precisa. Los
modernos topógrafos corneales que permiten
el análisis y la transformación matemática de la
topografía corneal en mi área de al menos 8 mm.
centrales de la córnea, es decir, un área superior
al del diámetro pupilar. La independencia de las
medidas aberrométricas corneales del diámetro
pupilar, el mejor conocimiento que permiten
de la córnea media periférica y periférica, la
posibilidad de obtener información en corneas
irregulares su independencia del fenómeno
acomodativo y su origen específico en el análisis
de la cara anterior de la córnea, que es donde
se originan la mayoría de las irregularidades y
aberraciones corneales, hacen de esta técnica
EDITORIAL
pupilar restringido en un milímetro. Además,
no es posible de aplicar en córneas muy irregulares y no permite separar las aberraciones
en el origen en el que tienen lugar (intraocular
o corneal). Además, se ven influidas por el estado de la acomodación del sujeto, que es por
definición variable e influenciable por múltiples
factores.
65
EDITORIAL
la más idónea para el estudio y corrección del
astigmatismo irregular tras cirugía refractiva y
para el diagnóstico de anomalías topográficas
corneales como el queratocono y las demás enfermedades ectásicas corneales. Sus limitaciones
actuales provienen de las limitaciones propias de
la topografía basada en los métodos de disco de
Plácido y de topografía de elevación, la ignorancia que actualmente tenemos de la topografía de
la cara posterior de la córnea (inadecuadamente
estudiada por las actuales tecnologías) y la gran
dependencia que tienen de la calidad de la lágrima, hecho que ha sido ignorado en la mayoría de
los casos y que tiene relevancia. El denominado
“topofilm” (topografía del menisco lagrimal),
cambia de un modo notable a lo largo de breves
segundos en cuanto a su distribución cambiando
consecuentemente la aberrometría corneal. El
topofilm debe ser tenido en cuenta en los casos
de corrección de córneas irregulares, cuando
existe una coincidencia de ojo seco o de exceso
de lacrimación. En el futuro, la aberrometría
corneal permitirá gracias a su desarrollo un
avance considerable en los métodos correctivos
de la córnea irregular y en la detección precoz
de las enfermedades ectásicas corneales gracias
al estudio aberrométrico de la cara posterior de
la córnea. Procesos tales como el diagnóstico y
tratamiento del ojo seco pueden verse mejorados
por el estudio aberrométrico del topofilm (7).
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3 - Las ABERRACIONES INTRAOCULARES, son fundamentalmente de origen
cristaliniano. Se deducen de la resta de las
aberraciones corneales a las globales. Hoy en
día, existe tecnología que permita analizar la
aberrometría global y la corneal, ofreciendo
información de este modo sobre la aberrometría intraocular. El conocimiento de la participación de cada uno de estos elementos en el
comportamiento aberrométrico global del ojo
Referencias:
1- Boyd BF, Agarwal A, Alió JL, Krueger RR, Wilson
SE.
Wavefront analysis, aberrómetros y topografía
corneal.
Highlights of Ophthalmology. International, Miami. ISBN: 9962-613-19-1 (2003).
2- Alió JL, Belda JI.
Treating irregular astigmatism and the keratoconus.
Highlights of Ophthalmology. International, Miami ISBN: 9962-613-28-0 (2004).
3- Krueguer R, Applegate R, Macrae S.
Wavefront customized visual correction: the quest
for super vision II. SLACK Incorporated. ISBN:
1-55642-625-9 (2004).
4--Roberts C.
Biomechanics of the cornea and wavefront-guided
laser refractive surgery. J Refract Surg 2002; 18:
S589-92.
5- Montés-Micó R, Alió JL, Muñoz G.
Contrast sensitivity and spatial-frequency spectrum
after refractive surgery. J Cataract Refract Surg
2003; 29: 1.650-1.651.
6- Alió JL, Cáliz A, Montés-Micó R.
Wavefront-guided lasik enhancement: a step
towards aberration-free refractive surgery. Clinical & Surgical Ophthalmology 2003; (1/21) 5:
184-186.
7- Montés-Micó R, Alió JL, Muñoz G, Pérez-Santonja JJ, Charman WN. Postblink changes in total
and corneal ocular aberrations. Ophthalmology
2004; 111: 758-767.
8- Autores: Alio J.l.; Schimchak P.; Negri H.p.;
Montes-Mico R. Titulo: Crystalline lens optical
dysfunction through aging. Revista: Ophthalmology (2005)112:2022-2029
9- Autores: Montes-mico R.; Caliz A.; Alio J.l
Titulo: Changes in ocular aberrations after instillation of artificial tears in dry-eye patients Revista: J
Cataract Refract Surg (2004)30:1649-1652
10- Autores: Alio J.l.; Schimchak P.; Montes-mico
R.; Galal A. Titulo: Retinal image quality after microincision intraocular lens implantation. Revista: J
Cataract Refract Surg (2005)31:1557-1560.
11- Autores: Montes-mico R.; Caliz A.; Alio,
J.l. Titulo: Wavefront analysis of higher order
aberrations in dry eye patients. Revista: J Refract
Surg(2004)20:243-247.
12- Autores: Montes-mico R.; Muñoz G.; Alio
J.l.
Titulo: Control and consideration of wavef ront
Aberrometers. (Letter To Editor) Revista: J Cataract
Refract Surg(2004)30:942.
Publicado con el permiso de Review of
Opthalmology
EDITORIAL
será cada vez más importante a la hora de decidir
que tipo de aberraciones deben tratarse en plano
corneal o mediante la cirugía intraocular. El comportamiento de las lentes intraoculares tras cirugía
del cristalino, la decisión de sustituir el mismo en
etapas previas a su opacificación, la acomodación
y pseudoacomodación y otros factores mal conocidos de la óptica fisiológica del ojo, serán en el
futuro desvelados gracias a la incorporación del
estudio aberrométrico intraocular (8)(9).
En resumen, el oftalmólogo práctico dispone en la actualidad de una nueva tecnología
para el estudio clínico de la óptica del ojo que
hace más sofisticada y precisa las indicaciones
de la cirugía refractiva, la cirugía del cristalino
añade un nuevo criterio de excelencia a nuestra
práctica (10)(11)(12).
La cirugía refractiva hoy posee unos fundamentos científicos sólidos y consistentes, que
en gran medida han visto su fundamento en la
incorporación de las tecnologías de análisis de
frente de onda a la práctica clínica. El futuro
del estudio y mejora de al visión funcional del
ojo no ha hecho más que empezar y sin duda
alguna estos y otros métodos de análisis de la
calidad óptica del ojo jugarán un papel trascendental en nuestra práctica clínica cotidiana
en el inmediato futuro.
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Una aproximación a la
Tecnología de Frentes de Onda
Bases de Aberrometría
(1ª Parte)
Andrés Rosas, MD
Metodología
El presente artículo de revisión, se realizo basado en una búsqueda
sistemática de la literatura disponible sobre el tema usando como principal
referencia bases de datos de artículos médicos de las revistas de la International Society of Refractive Surgery (Journal of Refractive Surgery) y
de la American Society of Cataract and Refractive Surgery (Journal of
Cataract and Refractive Surgery)
También se recopilo información de páginas en línea de diferentes
casas comerciales y datos de referencia de investigaciones realizadas en
el Centro Oftalmológico Colombiano con la valiosa ayuda del Dr. Luís
Antonio Ruiz
Oftalmólogo, Director Médico
de Clínica Sigma, Cali
[email protected]
Revisión: Dr. Luis Antonio Ruiz
Centro Oftalmológico Colombiano
Una nueva tendencia irrumpe en el ámbito
de la cirugía refractiva y el estudio de la calidad visual, la aberrometría, una ciencia muy
nueva para nosotros los profesionales de la
salud visual, pero que desde mediados de los
años setenta ya sentaba su importante inicio
basada en las inquietudes de científicos astrofísicos acerca de cómo mejorar las imágenes de
objetos celestes captadas por sus telescopios.
La atmósfera, capa gaseosa que rodea nuestro
planeta, está compuesta por gases de diferentes
densidades. Cuando la imagen de un objeto
celeste atraviesa desde el espacio infinito las
diferentes densidades de estos gases, se deforma
y desvirtúa el detalle de lo que se pudiera captar en los telescopios. Usando una tecnología,
denominada Óptica Adaptatíva, basada en
sistemas de espejos deformables o móviles, los
científicos lograron corregir las imágenes distorsionadas de los cuerpos celestes y determinar
el detalle de cualquier forma, por difusa que
ésta parezca. (Ver figuras 1 y 2)
Joseff Bille, Ph. D., profesor y físico de la
Universidad de Heidelberg en Alemania, es
considerado por muchos como el “padre” de
la tecnología de frentes de onda aplicada a la
investigación en las ciencias visuales. En este
momento, el Dr. Bille se desempeña como
Director del Instituto de Física Aplicada de la
Universidad de Heidelberg. En 1982 registró
la primera patente acerca de las aplicaciones
de esta tecnología en el campo de las ciencias
visuales, la cual le fue otorgada en 1986 por el
gobierno alemán. En 1997 se convierte en uno
de los cofundadores del club 20/10 de la Visión
Perfecta. (Ver figura 3)
En este punto es importante analizar el
principio básico de la aplicación de los frentes
de onda en la óptica ocular. Valga la pena ex-
presar de antemano que no existe un sistema
óptico ideal, pero para efectos de este estudio
consideraremos un ojo artificialmente perfecto,
denominado “Ojo de Indiana”, el cual está
libre de cualquier tipo de aberración óptica y
su única limitante aberrométrica es la difracción. Podemos observar que cuando en este ojo
perfecto los haces paralelos del objeto-imagen
que vienen del infinito se refractan, llegan a
un mismo lugar interno de enfoque que seria
el equivalente a la macula en un ojo biológico.
Si de alguna manera pudiéramos analizar este
frente de onda de salida del mismo sistema
óptico, nos daríamos cuenta que el frente de
onda no ha sufrido ninguna distorsión y que,
por lo tanto, los haces de salida conservan el
paralelismo con el que entraron, sin sufrir
cambio alguno. Cuando analizamos un sistema óptico en el que hay aberraciones, como
pudiera ser un ojo con algún tipo de defecto
refractivo, encontramos que los haces de luz
salientes pierden su paralelismo y algunos de
ellos se adelantan o se atrasan con respecto al
plano de referencia. Es lo que denominamos
deformidad en el frente de onda o, etimológicamente, aberración óptica. (Ver figura 4)
Estas deformidades en el frente de onda
pueden ser tan complejas como aberrado sea
el sistema que las posee. Dependiendo de cual
sea el problema de base, algunos tipos de alteraciones predominaran sobre otros.
Polinomios de Zernike
La Optical Society of America (OSA) recomendó, en los inicios de la interpretación de
los mapas de frentes de onda, la adopción de
la expansión de polinomios de Zernike como
el método estándar para describir el error en el
frente de onda de un sistema óptico. Los poli-
REVISIÓN
Resumen e Historia
69
REVISIÓN
70
nomios de Zernike son considerados como los
bloques básicos de descripción o construcción
de cualquier frente de onda, por complejo que
éste sea. Son conocidos como funciones básicas. Cada una de estas funciones básicas es el
producto de otras dos funciones, una de las
cuales depende tan solo del radio y la otra del
meridiano, lo cual confiere a los polinomios la
característica de mutua ortogonalidad, es decir,
independencia matemática. Otra característica
conveniente de estos polinomios es que, a excepción del primer término, todos tienen una
media de cero y están escalonados para tener
una varianza correspondiente a la unidad. Esto
coloca a todos los términos en una base común
de tal forma que sus magnitudes relativas pueden ser comparadas con gran facilidad.
Las funciones básicas de Zernike o “polinomios” –como se conocen frecuentemente– están ordenadas sistemáticamente en una “tabla
periódica” con la forma de una pirámide. Cada
fila de la pirámide corresponde a un orden dado
del componente polinomial de la función, y
cada columna a una frecuencia meridional diferente; por convención, los armónicos en fase
de coseno corresponden a frecuencias positivas
y los de fase de seno a frecuencias negativas.
Existe también una forma más sencilla de ubicar cada una de estas funciones polinomiales en
la pirámide: dándole un número ordinal simple
o una denominación doble, con subíndice y
superíndice, que indican la posición exacta en
la pirámide. (Ver figura 5)
Es importante conocer que, dependiendo de
la posición de la aberración en la pirámide, ésta
tiende a deteriorar más o menos la calidad de la
imagen analizada: entre más arriba de la pirámide
y más central al eje esté ubicada una aberración,
tendrá mayor impacto en la calidad de visión del
paciente. Como ejemplo podemos decir entonces
que un pentafoil de la misma magnitud de una
coma, nunca distorsionará de igual forma la calidad de la visión del sistema analizado.
La pirámide de polinomios contempla 6
órdenes diferentes, iniciando con el cero, y se
puede considerar dividida en 3 grupos principales: las aberraciones constantes, las de bajo
orden y las de alto orden.
Aberraciones Constantes
Los órdenes cero y uno de la pirámide
contienen 3 aberraciones que se consideran
constantes en todos los sistemas ópticos: el
pistón, la inclinación horizontal (Tilt) y la inclinación vertical (Tip). La primera, el pistón,
puede considerarse en su forma más simple
como el movimiento del plano focal interno
en el intento del sistema óptico del aberrómetro por conjugarse con el plano retiniano
para captar la imagen percibida. Si tenemos en
cuenta, además, que nuestro complejo óptico
es un sistema simétricamente asimétrico –la
pupila guarda cierta asimetría y no está en
el centro matemático del ojo, al igual que las
características de asimetría de la cornea y el
cristalino, y la diferencia del eje visual con el eje
anatómico de las estructuras–, la inclinación
horizontal y vertical también son aberraciones
constantes. Al considerárselas así, en todos los
sistemas ópticos, generalmente no se tienen en
cuenta para el cálculo total de la aberrometría.
(Ver figura 6)
Aberraciones de Bajo Orden
También conocidas como aberraciones de
segundo orden, son aquellas que conocemos
en nuestra realidad diagnostica y terapéutica
diaria. Son tres expresiones las que ocupan
este segundo orden: dos componentes del
astigmatismo y un componente del defocus o
desenfoque esférico. Éstas son las aberraciones
Fig. 1 Izquierda: telescopios Keck I y II ubicados
en Mauna Kea (Hawai), Derecha: panel de espejos
hexagonales que conforman el sistema de Óptica
Adaptatíva comparado con el tamaño de una persona
(centro de la figura)
Fig. 3 Profesor Joseff Bille Ph. D.
REVISIÓN
Fig. 2 Imagen de la galaxia NGC 7469 vista con y
sin Óptica Adaptatíva
71
Fig. 4 Izquierdza: Ojo perfecto sin aberraciones,
Derecha: Ojo con frente de onda aberrado
REVISIÓN
Fig. 5 Organización de los polinomios de Zernike en
la pirámide
72
Fig. 6 Aberración constante tipo inclinación
una figura descrita por algunos como “silla de
montar”, en la que un frente rápido alterna con
uno lento. (Ver figura 7)
La representación bidimensional de un defecto esférico miópico nos mostrará un frente
de onda rápido en la periferia, que se torna
progresivamente más lento a medida que se
acerca al centro del eje óptico del sistema. La
representación tridimensional de este frente
evidencia una figura que ha sido descrita en
forma de “tazón”. La razón de esto es que
en el paciente miope los rayos que van por el
centro axial del sistema tienen que recorrer un
trayecto mucho más largo que los de la periferia
y, por lo tanto, éstos dejan el ojo mucho antes
y llegan antes al sensor del aberrómetro que
aquellos que se encuentran en la parte central
de la pupila. Similar, pero inverso, es el caso de
la hipermetropía: su frente de onda tridimensional se presenta como “un tazón” visto por
la base, esto es, un frente de onda rápido en el
centro que progresivamente se hace más lento
hacia la periferia. (Ver figura 7)
Aberraciones de Alto Orden
A partir del tercer orden encontramos un
número que expande progresivamente la pirámide y, de hecho, esta expansión puede llegar
a ser infinita. Para efectos prácticos del análisis
óptico humano, sin embargo, sólo se considera
importante hasta el sexto orden e, incluso,
algunos investigadores afirman que el análisis
de las expresiones sólo hasta el cuarto orden es
suficiente. Éstas son las denominadas aberraciones de Alto Orden, y es la parte del espectro
óptico que no estamos acostumbrados a medir
ni a tratar, pero que ahora con la tecnología
de frentes de onda y ablación personalizada
intentamos medir y corregir para llevar a limi-
REVISIÓN
que estamos acostumbrados a medir, corregir
y tratar con gafas, lentes de contacto o cirugía
refractiva convencional. El astigmatismo tiene
dos expresiones que sirven para determinar su
magnitud y su eje de la siguiente manera: de
la sumatoria de la primera expresión más la
segunda, obtenemos la magnitud del astigmatismo como lo conocemos; y del porcentaje de
uno con respecto al otro se determina el eje
del mismo.
Respecto al defocus o desenfoque esférico
cabe mencionar que representa, aberrométricamente, el error de los rayos centrales de un
frente de onda con respecto a los periféricos
y éste, a su vez, puede ser positivo o negativo
(si estamos ante un error miópico o hipermetrópico).
Para poder comprender mejor las dimensiones de una aberración de bajo orden, es
necesario tener en cuenta que estos mapas
aberrométricos se construyen en función de
micras avanzadas o retrasadas con respecto
a un plano de referencia. Por convención, de
manera similar a como se construyen los mapas
de elevación corneana, la representación del
plano aberrométrico de referencia está dada
por variaciones en la tonalidad del color: en la
gama del verde se representa un nivel cero de
medida en micras; los colores “calientes”, en
la gama de amarillos, naranjas y rojos con sus
diferentes tonos, representan el frente de onda
que está avanzado en micras o que se considera
más rápido con respecto al plano de referencia
cero; y los colores “fríos” muestran el frente de
onda lento o atrasado en micras con respecto
al plano ideal.
De esta forma, si representamos bidimensionalmente un mapa aberrométrico del astigmatismo, éste tendrá la forma de un plano
curvado alternamente hacia delante y atrás.
La representación tridimensional sería la de
73
REVISIÓN
74
tes antes no pensados la calidad de visión de
nuestros pacientes y, también, adquirir nuevos
conceptos que amplíen nuestro todavía limitado conocimiento de la calidad visual.
Porcentualmente, se considera que las aberraciones de bajo orden contribuyen con el 80
o el 85% del deterioro de la calidad visual, y
que las aberraciones de alto orden constituyen
tan solo el 15% del error total. A pesar de la
importante diferencia entre estas magnitudes,
las aberraciones de alto orden son las que limitan la visión de un ojo sano a menos del límite
retiniano y no son susceptibles de corrección
con métodos convencionales.
El Trefoil, conocido por algunos como
astigmatismo triangular, es la primera de estas
aberraciones. Bidimensionalmente representa la
alternancia adelante – atrás de tres puntos fijos
que determinan un encurvamiento del plano a
expensas de la periferia. Su imagen tridimensional representa un frente de onda que avanza, se
retrasa y alterna en 3 oportunidades a expensas
de la periferia. (Ver figura 8)
El Coma es considerado como una de las
aberraciones más temibles, dentro del espectro
de las aberraciones de alto orden, debido al
importante deterioro de la calidad visual que
su hallazgo representa, cuando es inducida
por un procedimiento terapéutico. El coma
natural moderado, sin embargo, parece estar
relacionado con buenas agudezas visuales
–como en el caso de pilotos de aviación en
quienes se encontró que ésta era la aberración
más frecuente–. (Ver figura 8)
En toda su expresión, el coma es el descentramiento de los elementos que constituyen un
sistema óptico (de ahí la importancia que tiene
como contribuyente al deterioro de la calidad
visual). Esta aberración se encuentra con frecuencia en pacientes con patologías asimétricas
como el queratocono –donde se convierte en
un sensible marcador de su presencia–, con
tratamientos refractivos descentrados o lentes
intraoculares inclinados o fuera de posición.
Bidimensionalmente, el coma muestra desde
la periferia hacia el centro un frente de onda
escindido que alterna de forma horizontal o vertical (dependiendo del tipo de coma), en planos
que avanzan o se retrazan de manera abrupta.
En su representación tridimensional, este frente
de onda evidencia un quebramiento brusco con
ondulaciones profundas que se alternan adelante
– atrás desde el centro hasta la periferia.
El Tetrafoil, o astigmatismo cuadrático, se
encuentra situado en el cuarto orden y tiene
dos expresiones para la frecuencia angular de
seno y de coseno, respectivamente, en forma
similar y progresiva al trefoil; es la aberración
periférica que representa la simetría de cuatro
puntos fijos a expensas de la periferia y que
en su forma bidimensional y tridimensional
representa un frente de onda que avanza y se
retrasa en 4 oportunidades en la periferia del
área analizada. (Ver figura 9)
La Aberración Esférica está situada en el
cuarto orden radial de la pirámide con frecuencia angular cero. La aberración esférica es
una aberración simétrica y se define como la
distancia focal entre los puntos del centro y la
periferia de un frente de onda; si el centro y la
periferia de un sistema se vuelven más curvos
la aberración esférica se hace mayor.
El análisis bidimensional nos muestra una
imagen con colores fríos en la periferia que
se va incrementando progresivamente hacia
el centro; su forma tridimensional clásica la
describe en forma de “sombrero mexicano”.
Típicamente se ha descrito que las técnicas
convencionales de LASIK pueden incrementar
la presencia de este tipo de aberración, debido
a micro descentramientos del tratamiento o al
tamaño de la zona óptica. (Ver figura 9)
En la medida en que vamos descendiendo
progresivamente en la pirámide, en el análisis
de las aberraciones, cada una de éstas presenta
su componente secundario, que es una variación de forma del primario. Además pueden
estar ubicadas en fase de seno o coseno (a
excepción de las aberraciones de simetría cero)
y ser negativas o positivas. Esto nos da, para la
cada una de la mayoría de las aberraciones, 6
términos posibles con los que puede ser descrita
su posición, naturaleza y simetría.
El RMS puede ser analizado desde el contexto de sumatoria de todas las aberraciones de
un sistema y se llama RMS total, o sólo desde el
punto de las aberraciones de alto orden donde
se describe como RMS HO (higher order).
Se considera el RMS total de un sistema
óptico humano emétrope igual a la unidad
(1), si es menor podemos decir que este ojo ve
más allá del cien por ciento, y si es mayor nos
indica un deterioro de la calidad de visión del
paciente.
Medidas Objetivas de Calidad
Visual
RMS total
RMS (Root Mean Square)
Un término, que pudiera considerarse complicado en su definición, es tan solo la cuantificación matemática de un error. Representa
la sumatoria del cuadrado de cada uno de los
términos polinomiales que se está estudiando y
la expresión en raíz cuadrada de esta sumatoria.
Su valor es absoluto y se considera que el RMS
es la representación numérica de la cantidad de
error de un frente de onda ideal con respecto
al del paciente. El RMS de un sistema óptico
ideal es cero, pero como ya se había dicho anteriormente este sistema ideal no existe.
El RMS se considera una medida objetiva
de cuantificación de la calidad visual a nivel
del plano pupilar.
20/80
20/20
20/15
PSF (Point Spread Function)
O la función de dispersión de un punto, es
una medida objetiva de la cuantificación de
la calidad visual a nivel del plano retiniano.
Se considera el PSF como la medida de la
dispersión de un objeto–imagen con la forma
de un punto a nivel del plano de enfoque en
la retina. El sistema óptico sin aberraciones es
capaz de percibir un punto luminoso como un
punto, en tanto que un sistema óptico aberrado
inducirá cambios importantes en la percepción
de este punto.
Un PSF adecuado debe considerar características como su alto contraste y su forma
compacta. La forma compacta (volumen) está
directamente relacionada con la calidad de la
imagen que se está formando en la retina del
sistema óptico examinado: entre más compacta
mejor la calidad de la visión del sistema. El alto
contraste define la cantidad de energía lumino-
REVISIÓN
Aunque este tipo de medida objetiva de
calidad visual a través de exámenes aberrométricos aporta diferentes datos numéricos como
información, vamos a hacer mención especial de
dos términos considerados importantes y representativos de un análisis de frentes de onda.
1.5
1
0.5
Agudeza visual aproximada
75
sa (irradiancia) que es transmitida a la retina o
punto de fijación macular. (Ver figura 10)
Limitaciones de la Aberrometría
Siendo la medida de frentes de onda una
ciencia de nueva aplicación en nuestro campo oftalmológico, es importante conocer la
realidad del momento histórico que estamos
viviendo con esta novísima tecnología y, aunque las promesas de este desarrollo ofrecen
importantes adelantos en cuanto a estudio y
comprensión de la función de la Calidad Visual, así como tratamientos personalizados con
LASIK, se considera que ésta es una ciencia en
desarrollo y, por lo tanto, se debe estar atento
a las limitaciones que la medida de frentes
de onda puede llegar a tener en determinado
momento.
REVISIÓN
Película lagrimal
76
La película lagrimal es considerada como
la primera superficie refractiva del ojo, con
una importancia conocida por todos debido a
que es en esta superficie donde se lleva a cabo
el cambio más drástico en cuanto a índices
de refracción se refiere (índice de refracción
del aire = 1; índice de refracción de la película
lagrimal = 1.337).
En nuestra práctica clínica diaria, es bien
conocida la molestia subjetiva que manifiestan
los pacientes con algún grado de ojo seco, y la
queja constante de visión fluctuante o perdida de
calidad visual. De la misma forma, la medida de
un frente de onda en un ojo con película lagrimal deficiente puede afectar drásticamente el resultado de una aberrometría e inducir múltiples
distorsiones de alto orden, que constituirían un
astigmatismo irregular inducido por las micro
diferencias en el espesor de la película lagrimal,
y la perdida consecuente de la homogeneidad de
la superficie del epitelio corneano.
Si consideramos la calidad de la película
lagrimal como un limitante importante de la
medida aberrométrica, también es cierto que
los aberrómetros con los que se cuenta en el
mercado son suficientemente sensibles para
monitorizar y cuantificar los cambios ópticos
asociados a la disrupción de la lágrima. De esta
manera, una limitación importante de la aberrometría puede convertirse, en un futuro, en
una técnica valiosa para entender los cambios
de la calidad visual relacionados con el ojo seco.
(Ver figura 11)
Tamaño Pupilar
El contorno de un mapa aberrométrico, así
como las aberraciones allí encontradas, puede
cambiar de forma importante dependiendo del
tamaño pupilar con el que se haga la medida,
ya que un pequeño cambio en milímetros de
diámetro pupilar puede representar importantes variaciones en términos de área cuadrada de
su forma circular. También vale la pena tener
en cuenta el efecto difractivo que el borde de
la pupila ejerce sobre los haces luminosos que
constituyen la medida del aberrómetro, y que
limitan la calidad de la adquisición aberrométrica en pupilas muy pequeñas o falsean
los datos de pupilas muy grandes o dilatadas
farmacológicamente. Es por esto tal vez que la
mayoría de los fabricantes de sistemas aberrométricos sugiere que una toma aberroscópica
ideal se haga en condiciones escotópicas, sin
acción de fármacos que dilaten la pupila. (Ver
figura 12)
Fig. 7 Aberraciones de Bajo Orden: representación
tridimensional de un defecto hipermetrópico, miópico y astigmatismo
REVISIÓN
Fig. 8 Aberraciones de Alto Orden, Izquierda: Trefoil y Derecha: coma
77
REVISIÓN
Fig. 9 Aberraciones de Alto Orden, Izquierda: Tetrafoil
y Derecha: Aberración Esférica
78
Fig. 10 PSF Línea horizontal: Volumen y Línea Vertical: irradiancia o energía que llega a la retina
Fig. 11 Imágenes de: retroiluminación, centroides
de sistema Hartman – Shack y mapa de densidades
en el mismo paciente después de 40 segundos de no
parpadeo
REVISIÓN
Fig. 12 Toma aberrométrica con diferente tamaño
pupilar
79
Aberración cromática
La tecnología aberrométrica con la que contamos actualmente, utiliza en su mayoría longitudes de onda coherentes y monocromáticas
basadas en el principio y aplicación de longitudes
de onda láser, generalmente en el espectro del
infrarrojo. Estos haces de luz láser que miden
la distorsión del frente de onda poseen una sola
longitud de onda, la cual es constante y no se
modifica en su trayecto de entrada ni de salida.
Es importante anotar aquí que las innumerables
longitudes de onda de un mundo multicolor
ocupan diferentes lugares de enfoque en el grosor
de la retina –es así como las longitudes de onda
corta en el espectro de los azules se enfocan en
la parte anterior de la retina, las longitudes de
onda media del espectro del amarillo y naranja
se enfocan en la parte media de la retina y, por
último, las longitudes de onda larga que corresponden a la gama de colores en el espectro del
rojo se enfocan en la parte más posterior de la
retina–. Las aberraciones y el RMS tienden a
incrementarse en la medida en que la longitud
de onda también aumenta.
Desafortunadamente, no existe en el momento un aberrómetro que sea capaz de medir todo el
espectro de la luz visible y su trayecto individual
en un sistema óptico humano. Aberrómetros
espacialmente resueltos, de tipo experimental,
después de medidas muy complejas han logrado
dar información de hasta 6 diferentes longitudes
de onda, pero esto no es posible con la tecnología
que se dispone actualmente en el mercado.
REVISIÓN
Resolución de los sensores aberrométricos
80
Ésta es una característica inherente de la
construcción, principio y densidad de los senso-
res con los que está constituido el aberrómetro.
Es importante saber que a mayor cantidad de
sensores, mejor será la medición, a expensas
de una más detallada descripción de lo que el
frente de onda puede ser y la cuantificación
especifica de cada uno de los polinomios de
Zernike que lo constituyen.
Para efectos prácticos, los principios de medidas aberrométricas se pueden clasificar desde
el punto de vista del sitio donde la máquina
capta la imagen que se va a analizar, de acuerdo
a esto se llaman: de proceso interno (Ingoing
process) o de proceso externo (outgoing process). En el primer grupo de aberrómetros, la
captura de la imagen se hace a nivel del plano
retiniano y en el segundo a nivel de salida de
la pupila. En un grupo aparte encontramos los
aberrómetros esquiascópicos, los espacialmente
resueltos (experimentales) y los de cálculo aberrométrico a partir de topografía corneana de
alta resolución.
-Proceso interno (In going process)
Tscherning
Ray Tracing
-Proceso externo (out going process)
Hartman Shack
-Esquiascópico
Retinoscopía dinámica
-Espacialmente resuelto
Se considera el único aberrómetro
subjetivo, es de uso experimental
-Aberrómetros Corneanos
Basados en topografía corneana de
alta resolución
La densidad del número de sensores también nos habla de la riqueza de la información
con la cual se construyen los datos aberrométricos. Una forma de expresarlo es a partir de
la medida de la resolución del aberrómetro, la
cual se expresa en micras y nos dice que ante
Conclusiones
La aberrometría, nueva tendencia diagnóstica, herencia de la astrofísica, ha despertado
curiosidad y aversión en los colegas oftalmólogos: muchos de ellos se interesan en esta
nueva ciencia como otra forma de analizar la
función visual, pero a otros no les interesa en
absoluto por la difícil terminología de su argot
o por los conceptos matemáticos complejos en
que se basa. Con el advenimiento de múltiples
sistemas aberrométricos dentro del arsenal
diagnóstico y terapéutico en cirugía refractiva,
es importante conocer en detalle el principio y
las bases de esta nueva rama del conocimiento
de la calidad visual. Consideramos que adentrarse en este nuevo mundo con conocimientos
básicos, sólidos y explicados de forma sencilla,
ayudara a comprender más fácilmente un fascinante universo de información de las, hasta
antes poco conocidas, funciones ópticas.
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Larry N. Thibos, PhD; Raymond A. Applegate, OD,
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Standards for Reporting the Optical Aberrations
of Eyes. J Refract Surg 2002;18:S652-S660
Publicado con el permiso de Review of
Opthalmology
REVISIÓN
un menor número de resolución en micras la
calidad de la imagen medida es mejor.
81
Una Aproximación a la Tecnología
de Frentes de Onda
Medidas de Cuantificación Visual
Cantidad y
Calidad Visual
(2ª parte)
Resumen
En la pasada revisión se habló en detalle acerca de las bases y principios
de la tecnología de frentes de onda. Estos avances tecnológicos recientes han
permitido medir de forma objetiva y eficiente características ópticas nunca
antes contempladas. La tecnología de frentes de onda aporta información
valiosa acerca de la calidad visual de un sistema óptico, y nos permite entender más fácilmente lo que está sucediendo a nivel del plano retiniano o
pupilar, por medio de medidas captadas por los aberrómetros.
Una tendencia creciente por comprender las medidas subjetivas y objetivas de la Calidad Visual nos aleja de la cuantificación convencional de la
visión mediante la toma de la agudeza visual por medio de los optotipos de
Snellen, y nos presenta medidas complejas de carácter subjetivo y objetivo
para una comprensión integral del universo óptico humano.
Metodología
El presente artículo de revisión, se realizo basado en una búsqueda
sistemática de la literatura disponible sobre el tema usando como principal
referencia bases de datos de artículos médicos de las revistas de la Inter-
national Society of Refractive Surgery (Journal
of Refractive Surgery) y de la American Society
of Cataract and Refractive Surgery (Journal of
Cataract and Refractive Surgery)
También se recopilo información de páginas
en línea de diferentes casas comerciales y datos
de referencia de investigaciones realizadas en
el Centro Oftalmológico Colombiano con la
valiosa ayuda del Dr. Luís Antonio Ruiz
Análisis de la función visual
Tipos de Medidas
A) Cantidad Visual Subjetiva
En 1862, Herman Snellen (1834-1908),
oftalmólogo holandés de la ciudad de Utrecht, desarrolló las tablas impresas de agudeza
visual, con el propósito de encontrar una forma
convencional para prescribir gafas (Figura 1).
La tabla de Snellen que conocemos, representa
una serie de letras negras sobre fondo blanco
con diferentes tamaños espaciales. Cambios
relativamente pequeños en el estado refractivo
del ojo pueden ser detectados por este examen,
y es en realidad la forma actual universalmente utilizada para describir cambios en la
visión causados por el desenfoque esférico o
astigmático. Desafortunadamente, muchos
tipos de pérdida visual no son causados por el
desenfoque refractivo (p.e. ambliopía, glaucoma y catarata) y, por lo tanto, la medida de la
función visual a partir de la tabla de Snellen se
debe considerar inadecuada.
La Agudeza Visual es específica en términos
del ángulo visual subtendido por el detalle espacial fino. El ángulo visual de un objeto está
determinado por su tamaño físico y la distancia
del observador. Las letras de la mayoría de las
tablas de Agudeza Visual están diseñadas de
tal forma que el tamaño total de la letra es 5
veces mayor que el grosor del trazo que la forma (Figura 2). Al evaluar la Agudeza Visual se
REVISIÓN
Al analizar la función visual es importante entender que ésta puede ser cuantificada
de diferentes maneras. Desde el punto vista
subjetivo del paciente: midiendo la agudeza
visual, que se encarga de darnos en una cifra
la cantidad de visión, sin evaluar la calidad; o
por medio de la sensibilidad al contraste, que
evalúa de forma amplia y suficiente la función
visual desde el punto de vista de la percepción
de frecuencias espaciales (tamaño) y contrastes.
Este método es mucho más eficiente, pues representa integralmente las condiciones visuales
del sistema óptico humano.
En la medición objetiva del paciente interviene la tecnología de frentes de onda con
los aberrómetros, capaces de darnos medidas
de cuantificación de calidad visual: a nivel
del plano de la pupila, esta medida se conoce
con el nombre de RMS (Root Mean Square),
en el plano retiniano es el PSF (Point Spread
Function) o Función de Dispersión de un
Punto, y la OTF (Optical Transfer Function)
o Función de Transferencia Óptica constituida
por la MTF (Modulation Transfer Function)
y la PTF (Phase Transfer Function):
Cantidad Visual
Subjetiva: Agudeza Visual de Snellen
Calidad Visual
Subjetiva: Sensibilidad al Contraste
Objetiva: RMS
PSF
OTF (MTF y PTF)
83
obtiene un fraccionario en el cual el numerador
es la distancia a la cual se está examinando, y
el denominador es la distancia en la cual un
observador “normal” sería capaz de leer dicha
letra. Las tablas de Agudeza Visual usan una
referencia de 1 minuto de arco del ángulo
visual para evaluar la resolución de los más
pequeños detalles. Para una persona “normal”,
la fracción es igual a 20/20. Para una persona
que sólo alcanza el 20/40, el tamaño de la letra
corresponde a 10 minutos de arco en su altura
y 2 minutos de arco en el grosor del trazo. Es
de anotar que esta expresión fraccionaria de la
Agudeza Visual fue descrita hace ya más de
140 años, y sin mayores modificaciones se sigue
usando para evaluar diariamente la función
visual de miles de pacientes, en un mundo
optométrico y oftalmológico en el que cada
vez es más importante la calidad de visión del
paciente y su satisfacción.
El problema central en la caracterización de
la función visual, a través de la medición de la
Agudeza Visual, es que por definición se trata
de una medida muy limitada y especifica, que
se corresponde con la habilidad para discriminar detalles finos –o ver objetos pequeños– en
altos contrastes.
REVISIÓN
B) Calidad Visual Subjetiva
84
La medida de la Sensibilidad al Contraste
determina el más bajo nivel de contraste que
puede ser detectado por el paciente para un
tamaño determinado de estímulo. Podemos
entonces decir que la Sensibilidad al Contraste
es diferente a la Agudeza Visual, ya que mide
de forma independiente 2 variables: tamaño
y contraste, mientras que la Agudeza Visual
sólo mide tamaño, puesto que su contraste es
siempre constante (negro sobre blanco) y bas-
tante alto (98 a 100%). En muchas ocasiones,
el paciente puede ser capaz de leer hasta el
20/20 de la tabla de Snellen, lo cual indicaría
una Agudeza Visual normal, pero esto no necesariamente evalúa la calidad o funcionalidad
de la visión.
Teoría de los Canales de Visión
Si pensamos que la imagen visual está construida por píxeles (unidades de resolución),
como en la pantalla de una computadora,
podemos decir entonces que entre más fino sea
el sistema de píxeles, la imagen se construirá
con mayor información y ésta, a su vez, será
percibida más detalladamente por el cerebro.
(Figura 3)
De acuerdo a la teoría de los canales de
visión, existen diferentes sistemas de calidad
de visión que alimentan el cerebro con información de los aspectos que constituyen una
escena visual. Uno de estos canales tiene una resolución espacial gruesa, equivalente a 20/200,
y por lo tanto tiene un sistema de píxeles de
baja resolución, por lo cual sólo puede detectar
elementos gruesos de una imagen. El siguiente
canal posee una mayor resolución espacial y
reporta más detalles con mayor densidad de
píxeles, equivalente a 20/60, y los últimos canales de visión reportan los detalles más finos
a expensas de la mayor resolución posible, la
cual es equivalente a 20/20. Cada uno de estos
canales se encarga de alimentar la memoria
visual, y ésta a su vez se puede encargar en
determinado momento de alimentar la información faltante cuando la imagen no sea clara
(p.e. imágenes emborronadas por niebla, lluvia,
humo, polvo, etc.). Bajo estas circunstancias,
sólo la transmisión de datos por el canal de
menor resolución es posible, pero el sistema
Fig. 1. Dr Herman Snellen
Fig. 3 Canales de Visión y Sensibilidad al Contraste: La frecuencia de cada uno de los canales esta representada por
su respectiva imagen, la suma de todas las señales nos da la percepción real. En rojo se observa, tan solo, la limitada
área de frecuencia y contraste examinada por la Agudeza Visual de Snellen en el equivalente a 20/20.
REVISIÓN
Fig. 2 Relación del trazo
85
Fig. 4. Tipos de Rejilla: a la izquierda rejilla de
patrón cuadrado, a la derecha rejilla de patrón sinusoidal
REVISIÓN
Fig. 5. Disminución de la sensibilidad al contraste: Izquierda 98% de sensibilidad al contraste, centro
55% y derecha 10%
86
Rejilla de Patrones Sinusoidales
La letra “E”, en la tabla de Snellen, se puede
considerar constituida por barras oscuras contra un fondo blanco. El espacio entre las barras
puede ser descrito en términos de frecuencia
angular o, dicho en otras palabras, se puede
describir el contorno de la letra como un patrón
de rejilla cuadrada con determinada frecuencia
espacial (p.e. la letra que corresponde al 20/20
tiene una frecuencia espacial de 30 ciclos/grado). La frecuencia espacial hace referencia al
número de barras blancas y negras (1 ciclo) en
1 grado de frecuencia angular. Sin embargo,
desde el punto de vista óptico, muy pocas
imágenes se pueden describir como patrones
de ondas cuadradas perfectas, con bordes completamente definidos y claros. Una rejilla de
patrón sinusoidal tiene un perfil de luminancia
con transformación gradual del área clara a la
oscura. Los patrones de rejilla sinusoidal son
particularmente importantes y ahora ampliamente utilizados en investigación visual, debido
a que cualquier patrón visual, por complejo que
sea, puede ser descompuesto en sus elementos
primordiales de diferente frecuencia (análisis
matemático de Fourier). (Figura 4)
El uso de un sistema de rejilla con patrones sinusoidales tiene ventajas importantes, a
saber: en primer lugar, el desenfoque óptico
no cambia la forma o la apariencia del patrón
de la rejilla, únicamente cambia la percepción
subjetiva del paciente de la cantidad de contraste y, así, sólo un atributo del estímulo es
alterado por el desenfoque. En segundo lugar,
la Sensibilidad al Contraste provee un promedio de la caracterización de la respuesta total
a una serie de estímulos bastante complejos,
que conforman el ambiente visual diario. Debido a la descomposición de formas complejas
en patrones simples de ondas sinusoidales, la
Sensibilidad al Contraste puede determinar la
habilidad individual del paciente para procesar información espacial de escenas visuales
cotidianas.
Función de Sensibilidad al Contraste
Un sistema óptico “normal” tiene una
mayor Sensibilidad al Contraste para bajas
frecuencias espaciales (4 a 5 ciclos/grado).
La sensibilidad al contraste disminuye progresivamente hacia las frecuencias más altas,
debido a que fenómenos como la difracción y
aberraciones ópticas emborronan los detalles
finos de la imagen.
La forma de esta función representa la
imagen de una letra “U” invertida, la cual
refleja la respuesta del sistema visual humano
basada en la frecuencia y el contraste. También
se puede considerar que esta forma de “U”
invertida envuelve la respuesta independiente
de frecuencia de cada uno de los canales que
constituyen la visión.
Un gran número de factores pueden alterar
la medición de la función de Sensibilidad al
Contraste, incluyendo: la adaptación luminosa del entorno, el tamaño del estímulo,
la excentricidad retiniana, el tamaño de la
pupila, características temporales del sistema
óptico, orientación del estímulo, desenfoque,
emborronamiento dióptrico, emborronamiento
difuso y astigmatismo. (Figura 5)
REVISIÓN
de memoria se encarga de rellenar detalles no
vistos realmente.
87
REVISIÓN
Aplicaciones clínicas de la función de
Sensibilidad al Contraste
88
Cada vez es mayor el número de investigadores que utilizan la medición de la Sensibilidad al Contraste en el estudio y seguimiento
de diversas patologías oculares, que abarcan
problemas refractivos como el desenfoque,
enfermedades corneanas, cataratas, lentes
intraoculares, procesos de envejecimiento
ocular, lentes de contacto e incluso ojo seco.
(Figura 6)
Un amplio corredor se abre en cuanto a las
aplicaciones de la medición de la Sensibilidad al
Contraste y la cirugía refractiva. Pérez Santonja
demuestra ampliamente como en pacientes
con miopía moderada, operados con Lasik, se
puede observar un compromiso inicial de las
frecuencias bajas e intermedias en el postoperatorio inmediato, y como éste retorna a los
valores normales preoperatorios en el transcurso del tercer mes; incluso cabe anotar que
un porcentaje importante de pacientes puede
experimentar ganancia en ciertas frecuencias
al cabo del sexto mes postoperatorio.
El advenimiento de las últimas técnicas de
Lasik Personalizado y la ablación corneana
guiada por frentes de onda (aberrometría),
tienen como objeto la búsqueda afanosa de la
visión “perfecta”; esta supervisión en cifras tales
como el 20/10 o 20/8 sólo puede ser evaluada
en términos de calidad y no de cantidad de
visión. Es por esto que los principales centros
de investigación incorporan mediciones de la
Sensibilidad al Contraste en todas las etapas
del seguimiento de los pacientes tratados con
esta novísima tecnología.
En muchos casos se puede reportar déficit
en la Sensibilidad al Contraste en pacientes
en quienes la Agudeza Visual es “normal”. El
estudio de estos cambios en la Sensibilidad
al Contraste permite hacer un seguimiento
más cercano de la función visual y el comportamiento de la patología de base. Dentro de
este grupo se pueden considerar desordenes
retinianos tales como la retinopatía diabética,
enfermedad macular relacionada con la edad
y también el seguimiento, estudio y detección
temprana del glaucoma, como lo demuestran
Pomerance y Evans al probar que en un grupo
de pacientes con glaucoma diagnosticado y
bajo tratamiento estricto, hay mejoría en todas
las frecuencias espaciales cuando se compara
la Función de Sensibilidad al Contraste antes
de iniciar la terapia y después de realizada.
De manera similar Arend y Remky concluyen
que la medida de Sensibilidad al Contraste se
correlaciona de manera más sensible con los
hallazgos angiográficos, en pacientes diabéticos, que la misma Agudeza Visual, cuando
en éstos no se halla compromiso clínicamente
significativo y en los cuales se puede encontrar
visión de 20/20, lo cual sugiere, tal vez, que
la Sensibilidad al Contraste es el mejor y más
temprano indicador del daño retiniano secundario a las alteraciones en la microvasculatura
retiniana.
C) Calidad Visual Objetiva
Hay dos aproximaciones estandarizadas
para poder cuantificar de forma objetiva la
calidad visual de un ojo humano: la primera
describe las propiedades ópticas, y la segunda
describe el efecto de estas propiedades ópticas
en la calidad de la imagen percibida. Las propiedades ópticas son típicamente cuantificadas
por un mapa de aberraciones o por un mapa
de error de frente de onda a nivel del plano de
la pupila. La segunda aproximación describe la
calidad óptica en el plano de la imagen a nivel
Mediciones en el plano pupilar
Como ya se había visto en el artículo de
revisión pasado, en un ojo ópticamente perfecto, todos los rayos provenientes de una
imagen distante convergen en un único punto
de enfoque a nivel de la macula en la retina y,
correspondientemente, si se analiza el frente
de onda saliente del mismo ojo, éste será un
frente de características planas o con ninguna
distorsión con respecto al plano de referencia.
La mayoría de los aberrómetros objetivos
examinan el frente de onda saliente del ojo
en cuestión y describen la calidad óptica en
términos de la distorsión relativa de este frente
con respecto a un frente ideal o plano (esto se
conoce con el termino de error en el frente de
onda). (Figura 7)
Un ojo que contenga aberraciones ópticas
produce un frente de onda saliente ondulado
(aberrado), y la magnitud de estas aberraciones
es cuantificada por la desviación estándar de
este frente de onda, este termino se conoce
como RMS (Root Mean Square) o la raíz cuadrada del promedio de los cuadrados de cada
una de las expresiones polinomiales que constituyen el frente de onda per se y que cuantifica
que tan alejado está el frente de onda a estudio
con respecto a una referencia ideal.
La mayoría de aberrómetros cuantifican de
forma independiente diferentes valores de RMS
para cada una de las aberraciones encontradas
en el mapa de frente de onda, pero es importante no confundirse con este sinnúmero de
datos matemáticos y concentrarnos en 2 valores
importantes: la magnitud del RMS total y la
cantidad de RMS de alto orden. El primero nos
muestra la desviación del frente de onda teniendo en cuenta las aberraciones de bajo orden y
alto orden: esta cifra se convierte entonces en un
cuantificador objetivo de la visión del paciente.
Sí el RMS total es igual a la unidad, se espera
que la visión del paciente esté cercana al 20/20,
si es menor a la unidad podemos decir que la
visión es mejor que 20/20 en el ojo analizado y,
contrariamente, si es mayor a uno se espera que
la visión sea menor que 20/20.
Por otra parte, el RMS de alto orden cuantifica únicamente las aberraciones de alto orden
presentes en un sistema visual, o lo que se conoce en la clínica como astigmatismo irregular.
De forma similar al RMS total, a menor valor
del RMS de alto orden, más nos acercamos a
un ojo con calidad de visión perfecta. Es importante conocer que para algunos clínicos el valor
de corte de este RMS de alto orden es igual
a 0.5, esto quiere decir que ojos “normales”
pueden tener RMS de alto orden menor a 0.5;
pero los ojos en los que se halla un componente
irregular o de alto orden importante, este valor
se eleva por encima de 0.5 y, en estos casos,
amerita investigar a fondo cuál es el origen
de esta distorsión (ectasia, cicatriz, opacidad
de medios, irregularidad de superficie, post
operatorio de cirugía refractiva, etc.).
Mediciones en el plano retiniano
Las medidas de calidad visual en el plano
de la retina (o plano de la imagen) cuantifican
la calidad de la imagen retiniana para dos objetos estándar: un punto de luz (PSF = Point
Spread Function) y una rejilla sinusoidal (OTF
= Optical Transfer Function)
REVISIÓN
de la retina para objetos fundamentales o simples como un punto o un patrón sinusoidal.
89
Fig. 6. Simulación de visión: paciente emétrope (izquierda), desenfoque refractivo (centro) y pérdida de
Sensibilidad al Contraste por catarata (Derecha)
REVISIÓN
Fig. 7. Frente de onda a nivel del plano pupilar a la
izquierda representación de un paciente miope y a la
derecha un paciente emétrope
90
Esta medida se basa en el principio de calcular
la distorsión que sufre un objeto luminoso con la
forma de un punto cuando es observado a través
de un sistema óptico aberrado. Un PSF de buena
calidad se caracteriza por un alto contraste y una
forma compacta bien definida, mientras que un
PSF de baja calidad tiene una forma dispersa y
con bajo contraste debido al emborronamiento
que sufre la imagen cuando es observada a través
de una óptica imperfecta. (Figura 8)
La cuantificación del PSF es muy importante, ya que todos los objetos se pueden considerar
como un sinnúmero de puntos organizados
para dar forma a una figura determinada. Así,
la imagen retiniana de un objeto es la suma lineal de todos los PSF de los puntos individuales
que la conforman y, por esto, el PSF se puede
usar como cuantificador de la calidad óptica
de un ojo para cualquier imagen.
Otra medida de calidad óptica muy común,
derivada del PSF, es la razón de Strehl (Strehl
ratio), la cual es una medida de contraste y se
define como la división de la máxima intensidad del PSF del ojo a estudio dividido entre
la máxima intensidad de un ojo ópticamente
perfecto (limitado sólo por la difracción). Su
valor ideal es la unidad (1).
Función de Transferencia Óptica
(OTF)
Como ya se explicó antes, los patrones de
rejillas sinusoidales presentan grandes ventajas
en el estudio de la función óptica, al simplificar
el estudio de sistemas ópticos pues, sin importar la magnitud de aberraciones que posea un
sistema, los patrones sinusoidales siempre se
verán como patrones sinusoidales. Sólo dos
características se alteran en este tipo de patrones y son: la cantidad de contraste relativo y
el corrimiento de la imagen hacia los lados, lo
cual es llamado Desviación de Fase. En general, la cantidad de atenuación del contraste y
la desviación de fase dependen de la frecuencia
espacial de los patrones sinusoidales y la calidad
óptica del ojo. La función de transferencia óptica (OTF) como medidor de la calidad visual,
comprende la MTF (Modulation Transfer
Function) y la PTF (Phase Transfer Function),
y esto se representa como la habilidad de un
sistema óptico para reproducir fielmente del
objeto a la imagen la cantidad de contraste
(MTF) y la fase (PTF) respectivamente. De
esta forma, un sistema con una excelente calidad visual, medida por la OTF debe percibir
altas frecuencias espaciales con buen contraste
y sin desviación de fase. (Figura 9)
Conclusiones
La aberrometría y la sensibilidad al contraste nos presentan un perfil diferente del
análisis integral de la función visual, nos llevan
a pensar en otro tipo de parámetros mucho
más completos de medición –fuera de nuestra
conocida y cotidiana medida de agudeza visual
con optotipos de Snellen que hasta el momento
hemos considerado, equivocadamente, como el
patrón ideal de cuantificación de las funciones
ópticas de nuestros pacientes–. A la luz de estos
nuevos exámenes diagnósticos, estamos en el
momento histórico de cambiar nuestras bases
y comprender a fondo que la función visual
tiene parámetros de medida más complejos y
ricos en información que no podemos ignorar
ni desconocer.
REVISIÓN
Función de Dispersión de un Punto
(PSF)
91
REVISIÓN
Fig. 8. PSF a la Izquierda representación de la Función de dispersión de un punto de un paciente miope
alto y a la derecha un paciente emétrope.
92
Fig. 9. Función de Transferencia Óptica o Optical Transfer Function: Izquierda imagen objeto
original, derecha cambio que sufre la imagen en un
sistema óptico de alta y baja calidad. Arriba imagen
de alta calidad con buen contraste (gran altura de los
picos de luminancia) y sin desviación de fase. Abajo
imagen de baja calidad con pobre contraste (picos de
luminancia muy deprimidos) y desviación lateral de
fase (línea roja de referencia).
1- Wavefront Analysis: Aberrómetros y Topografía Corneal. Benjamin F. Boyd, MD Highlights
of Ophthalmology International, Primera edicion
en español, 2003.
2- Contrast Sensitivity Loss is Coupled With
Capillary Dropout in Patients With Diabetes.
Arend O, Remky A, Evans D, et al. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1997; 38: 1819 -1824.
3- Test-Retest Reliability of the CVS-1000
Contrast Test and Its Relationship to Glaucoma Therapy. Pomerance GN, Evans DW,. Invest.
Ophthalmol. Vis. Sci. 1994; 35: 3357 - 3361.
4- Effect of Artifical Tears on Corneal Surface
Regularity, Contrast Sensitivity, and Glare
Disability in Dry Eyes. Huang FC, Tseng SH,
Shih MH, et al,. Ophthalmology 2002; 109: 1934
- 1940.
5- Contrast Sensitivity after Laser in Situ Keratomileusis. Pérez-Santoja JJ, Sakla HF, Alió JL,. J.
Cataract Refract. Surg. 1998; 24: 183 -189.
6- Role of Clearance and Treatment Zones in
Contrast Sensitivity: Significance in Refractive
Surgery. Boxer Wachler BS, Durrie DS, Assil KK,
et al,. J. Cataract Refract. Surg. 1999; 25: 16 -23.
7- Normalized Contrast Sensitivity Values. Boxer
Wachler BS, Krueger RR,. J. of Refract. Surg. 1998;
14: 463 -466.
8- Functional Vision and Corneal Changes after Laser in Situ Keratomileusis determined by
Contrast Sensitivity, Glare Testing, and Corneal
Topography. Holladay JT, Dudeja D, Chang J,. J.
Cataract Refract. Surg. 1999; 25: 663 -669.
9- Contrast Sensitivity after Laser in Situ Keratomileusis - One year Follow Up. Chan JW, Phil
M, Edwards MH, et al. J. Cataract Refract. Surg.
2002; 28: 1774 -1779.
10- Visual Acuity and Contrast Sensitivity in
Different types of Posterior Capsule Opacification. Cheng CY, Yen MY, Chen SJ, et al. J. Cataract
Refract. Surg. 2001; 27: 1055 -1060.
Publicado con el permiso de Review of
Opthalmology
REVISIÓN
Bibliografía
93
Una Aproximación a la Tecnología
de Frentes de Onda
Correlación Clínica
y Aberrométrica
(3ª Parte)
Resumen
El objeto de la presente publicación es integrar de forma conveniente
los conocimientos revisados en los dos artículos anteriores para el análisis
específico de casos clínicos en la práctica diaria.
Los aberrómetros aportan al estudio clínico diferentes medidas de la
calidad de un sistema óptico. Integrar este conocimiento en el análisis
de nuestros pacientes a partir de la lectura de mapas aberrométricos y la
información que éstos suministran, puede ser de vital importancia para el
entendimiento de conceptos como calidad visual, astigmatismo irregular
y desempeño funcional de sistemas ópticos.
Lectura de Aberrometrias
Es importante iniciar la lectura de los mapas aberrométricos comparando la refracción subjetiva del paciente con la refracción objetiva que
nos suministra el aberrómetro. Debemos tener en cuenta que estos dos
datos pueden variar dependiendo de diferentes causas: en primer lugar la
subjetividad del paciente, la cual no es contemplada por el aberrómetro ya
que esta medida es puramente objetiva y derivada de un complejo análisis
paciente. TODOS los sistemas aberrométricos
incluyen métodos de emborronamiento capaces
de neutralizar la acomodación en el momento
de la toma del examen, y es importante saber
que algunos pacientes son especialmente susceptibles a mantener su postura acomodativa
–entre ellos cabe destacar los pacientes jóvenes, en quienes tal vez se pueden observar las
mayores diferencias entre la toma subjetiva y
objetiva; también se deben mencionar aquellos
pacientes aprehensivos quienes, en el momento
de la adquisición del examen, pueden generar
grandes cambios refractivos en virtud de una
acomodación forzada sostenida–.
Dicho lo anterior, es importante saber que
algunos límites de diferencia son permitidos
entre la medida aberrométrica y el subjetivo
del paciente. De esta forma, diferencias en
la esfera positiva de hasta +0.75D no tienen
mayor efecto, en la esfera negativa -0.50, en
la magnitud del cilindro -0.50 y en el eje del
mismo hasta 15 grados, estas cifras son muy
importantes de tener en cuenta sobre todo al
hacer cálculos aberrométricos para tratamientos personalizados con láser.
En el análisis de los mapas de color, estas
figuras representan el trayecto de los haces de
luz a través de la pupila, la medida que se usa
en este tipo de mapas más común se expresa
en micras, delante o detrás de un plano de
referencia.
Los colores cálidos (rojos, naranjas, etc.)
evidencian áreas que están micras adelante
del plano de referencia y lo contrario con los
colores fríos (azules).
Es importante observar la simetría de las
formas representadas en los mapas. Usualmente
las imágenes guardan una simetría evidente, y
de ahí se deriva que toda pérdida de simetría
indique siempre la presencia de aberraciones
de alto orden (conocidas también como as-
REVISIÓN
matemático; en segundo lugar la tolerancia
del paciente o su preferencia por cierto tipo de
corrección: por todos es sabido que un paciente
miope siempre acepta algo más de esfera negativa, aun cuando no la necesite, o el hecho
de que un paciente esférico acepte un pequeño
cilindro contra la regla para mejorar su percepción visual cercana. El tamaño de la pupila es
la tercera causa de diferencia y ésta depende
de la cantidad de error aberrométrico medido
para diferentes tamaños de pupila: no es igual
el mapa aberrométrico de una pupila de 3mm
comparado con uno del mismo paciente con
pupila de 7mm, puesto que un mayor número
de aberraciones entran a contar en el cálculo
de la pupila de 7mm (figura 1). La mayoría de
aberrómetros exigen una pupila de al menos
6mm de diámetro –para efectos de la toma del
examen, no se recomienda hacer un cálculo
quirúrgico personalizado con pupilas menores a 5mm–. Algunos aberrómetros requieren
dilatación farmacológica de la pupila para poder generar una lectura para tratamiento con
frentes de onda, y en este caso las aberraciones
de la pupila dilatada son diferentes a las de la
pupila en condiciones de no dilatación. Pequeños detalles como la distancia al vertex también
influyen en la diferencia de la toma –es así
como muchos aberrómetros usan una distancia
de 12.5mm en lugar de los 12mm que usualmente se utilizan en la refracción subjetiva del
paciente–. También debemos tener en cuenta
que las aberraciones de alto orden tienen un impacto refractivo directo en el sistema analizado
–este tipo de distorsiones no son cuantificadas
en la refracción subjetiva del paciente, pero
para efectos de los mapas de frente de onda
sí entran a contar dentro del cálculo de la refracción objetiva–. Por último, y tal vez el más
importante factor de diferencia entre estos dos
tipos de medida, tenemos la acomodación del
95
REVISIÓN
96
tigmatismo irregular / astigmatismo no simétrico o no ortogonal). Algunos aberrómetros
suministran también el porcentaje que estas
aberraciones de alto orden representan, siendo
este dato importante para considerar el efecto
relativo del astigmatismo irregular en la calidad
visual. (Figura 2)
Dos valores numéricos a considerar en la
lectura de mapas de frente de onda están representados por la magnitud del RMS (Root Mean
Square). Recordemos que en nuestro primer
articulo definíamos el RMS como la cuantificación numérica del error en el frente de onda
comparado con un frente de onda perfecto. De
esta manera entre menor sea el número de RMS
total que se registre en la lectura, mejor será la
calidad del sistema óptico analizado. De forma
similar se registra el RMS de alto orden (RMS
HO) en la mayoría de aberrómetros, el cual
corresponde al error aberrométrico aportado
por las aberraciones de alto orden o, en otras
palabras, a la cantidad de error inducido por el
astigmatismo irregular. Muchos investigadores
consideran que el valor de corte de este RMS
de alto orden es 0.4µ y que valores superiores
a 0.5µ pueden ser clínicamente significativos
y, por tanto, deben ser investigados y correlacionados con la clínica –por ejemplo: un RMS
de alto orden superior a 1.0µ (lo cual indica
un gran componente astigmático irregular
en un sistema) puede sugerir la presencia de
queratocono o alguna patología en la que se
encuentre grandes cantidades de aberraciones
de alto orden–.
Algunos aberrómetros son capaces de construir mapas aberrométricos que representan
únicamente las aberraciones de alto orden, y es
importante anotar que casi siempre estas representaciones gráficas son asimétricas o irregulares, a diferencia de los mapas aberrométricos
que representan la totalidad de las aberraciones.
Esto es debido a que el componente astigmático
irregular, como su nombre lo indica, es carente
de simetría (Figura 3).
Otra representación gráfica importante de
la calidad óptica de un sistema visual analizado aberrométricamente, la constituye el PSF
(Point Spread Function), al cual también se
hizo referencia en el segundo artículo de esta
publicación. Si el punto de luz es la forma más
sencilla a partir de la cual se puede construir
la imagen de cualquier objeto, cuando observamos este punto único de luz a través de un
sistema con aberraciones tenemos la representación gráfica de la distorsión aberrométrica
objetiva que leyó el aberrómetro en el ojo del
paciente. Generalmente esta imagen nos habla
de la calidad de visión de un sistema óptico:
se considera que existe una muy buena calidad
óptica cuanto más compacta y brillante sea,
o por el contrario, se habla de pobre calidad
cuando su forma es caprichosamente extensa o
sin concentración de luz. Esta imagen se puede
representar como la distorsión de un punto
sobre una rejilla dividida en minutos de arco, lo
cual nos da una idea de la dispersión angular de
la imagen sobre el fondo retiniano o sobre una
rejilla en micras y de la dispersión de la imagen
sobre el área central de fijación (fovea).
De la medida de la Función de Dispersión
de un Punto (PSF) se derivan también otros dos
cálculos importantes: la proporción de Strehl
y la convolución de imágenes.
La proporción de Strehl (Strehl Ratio) es
el cociente entre el máximo de intensidad
del PSF del ojo en estudio y la PSF de un ojo
perfecto (limitado sólo por la difracción). Este
ojo perfecto también se conoce como el “ojo de
Indiana”, y es un arreglo óptico diseñado en la
Universidad de Indiana y utilizado en estudios
experimentales; se caracteriza por no poseer
ningún tipo de aberraciones, teniendo como
única limitante de su calidad óptica, el tamaño
de la pupila o diafragma (de ahí su nombre en
ingles: “limited difraction”). El Strehl ratio
ideal es igual a 1, pero debido a que no existen
sistemas ópticos humanos perfectos, este valor
nunca llega a la unidad. (Figura 4)
El cálculo de convolución es la aplicación
matemática de la dispersión que sufre el PSF
a través de un sistema aberrado a una forma
conocida de imagen; esto es: si conocemos la
distorsión de la calidad óptica para un punto
de luz, y el punto es la unidad básica de construcción de imágenes, cuando multiplicamos
esta única distorsión por cada uno de los
múltiples puntos que conforman una imagen,
obtenemos de manera objetiva la forma en la
que las aberraciones del paciente distorsionan
la imagen de un objeto visto o, dicho en otras
palabras, obtenemos una representación grafica
de como “ve el paciente”. (Figura 5)
Fig. 2 Mapa de frente de onda paciente miope, obsérvese la simetría de las formas. Sistema WaveScan
VISX
REVISIÓN
Fig. 1 Toma aberrométrica con diferente tamaño
pupilar. Sistema Tracey FVA
97
REVISIÓN
Fig. 3 Mapa de frente de onda de aberraciones de alto
orden (izquierda asimetría de coma y derecha asimetría de trefoil). Sistema WaveScan VISX
98
Fig. 4 Proporción de Strehl para aberraciones de alto
orden (izquierda) y aberraciones totales (derecha) en
un paciente miope. Sistema OPD-Scan ARK 10000
NIDEK
REVISIÓN
Fig. 5 Convolución de imágenes visión simulada con
aberraciones totales (izquierda) y simulación de mejor
visón corregida (derecha). Sistema WASCA Carl Zeis
Meditec
99
Casos Clínicos
Es importante ilustrar en la práctica los
conceptos básicos y avanzados de la lectura de
mapas de frentes de onda con diversos casos
clínicos y lecturas de diferentes aberrómetros,
con el objeto de facilitar la interpretación de
la información suministrada por cualquier
maquina.
EMETROPÍA
Caso: paciente emétrope, con mejor agudeza visual sin corrección de 20/15
REVISIÓN
El mapa de Frente de Onda nos muestra
gran simetría donde predomina el color verde
(color de referencia en plano cero), se aprecia
una pequeña área periférica, arriba a la derecha,
con colores calientes en los que el frente de onda
está avanzado (micras de avance con respecto
a la escala de referencia)
100
El mapa que representa la Función de
Dispersión de un Punto nos muestra una
formación luminosa compacta en el centro
de la representación gráfica, aunque tiene una
pequeña asimetría la mayoría de la luz está
concentrada en un área inferior a 500 micras
sobre el fondo de la retina, equivalente al diámetro de la fovea.
La representación grafica individualizada
del RMS nos muestra que tanto el error de
bajo como el de alto orden son mínimos en su
magnitud y en su relación porcentual total.
RMS bajo orden 0.245 µ
RMS alto orden 0.325 µ
RMS total 057 µ
MIOPÍA
Caso: Paciente con miopía moderada OD
-3.42 -0.86 x 123 = 20/20, aberraciones de alto
orden en proporción leve RMS 0.37µ y RMS
total 3.51µ
La distribución del RMS muestra que en
este paciente el 99.11% del deterioro de la
calidad visual corresponde a la presencia de
aberraciones de bajo orden y tan solo el 0.89%
a las aberraciones de alto orden
El mapa de Función de Dispersión de un
Punto (PSF) muestra una gran falta de compactes de la formación de la imagen, hallándose
dispersa sobre el fondo retiniano en un equivalente a 1200 µ cuadradas.
Caso: astigmatismo mixto con componente
importante de cilindro, sin presencia de cono, OD
+1.73 -4.64 x 17 = 20/20
En la figura se aprecia la típica forma en “silla
de montar” que determina la presencia de una
gran diferencia de poder entre los dos meridianos
principales, en la periferia se encuentra dos zona
de frente de onda que avanzan (áreas rojas) por
delante del plano de referencia (verde) y dos zonas
que caen (áreas azules) detrás del plano cero.
REVISIÓN
El mapa de frente de onda muestra un área
periférica en colores calientes que decrece hacia
el centro, se evidencia también simetría de la
forma en casi 360 grados
ASTIGMATISMO MIXTO
ALTO
101
El mapa de PSF muestra la elongación en
forma oval de la formación luminosa de un
punto, la cual coincide en su eje más largo con el
meridiano de mayor poder y en su diámetro más
corto con el eje refractivo del astigmatismo.
En este mapa se comparan las aberraciones
presentes en el estado no dilatado (arriba e izquierda) y dilatado farmacológicamente (abajo
izquierda). El mapa de la derecha nos muestra
la diferencia aberrométrica entre los dos estados
pupilares: se observa un área donde se generan
gran cantidad de aberraciones (zona roja) que corresponde clínicamente con el ápex del cono. Las
barras inferiores muestran en rojo la proporción
de aberraciones en el estado no dilatado y en azul
las del estado de dilatación; al ser el cono una patología asimétrica se espera que con la dilatación
se incremente la lectura de aberraciones a expensas
de la periferia (diferencia de altura).
La representación porcentual muestra como el
97.15% de la distorsión es aportada por el astigmatismo con sus dos componentes aberrométricos,
la esfera positiva constituye el 2.5% y tan solo se
encuentra un 0.35% de error de alto orden.
RMS total 2.39µ
RMS alto orden 0.175µ
REVISIÓN
QUERATOCONO
102
Caso: queratocono moderado en OS: -6.18
-2.85 x 116 = 20/40
Los mapas de PSF y RMS muestran una
desorganización completa de todos los paráme-
Catarata
Caso: Paciente con mejor agudeza visual
corregida de 20/50 y molestias con calidad de la
visión, disminución de la sensibilidad al contraste y pérdida importante de visión en penumbra,
se observa catarata nuclear moderada.
El mapa de PSF muestra una dispersión moderada del haz luminoso de forma caprichosa, la
cual se relaciona con un aumento moderado en
las aberraciones de alto orden, RMS total 4.32µ
y RMS de alto orden 0.65µ. En este caso es importante correlacionar los hallazgos aberrométricos con pruebas de calidad visual subjetivas en
diferentes condiciones luminosas (sensibilidad
al contraste), para determinar con precisión el
compromiso funcional del paciente
OPACI DA D C A PSU L A R
POSTERIOR CON
CAPSULOTOMíA PEQUEÑA
Caso: paciente en 6 post operatorio de facoemulsificación con LIO, a quien se practica
capsulotomía YAG, posterior a ello refiere recuperación de visión en horas del día y disminución
de calidad visual en horas de la noche.
REVISIÓN
tros: la función de dispersión de un punto se
encuentra totalmente dispersa, lo cual explica la
mala calidad de visión de este tipo de pacientes;
y el mapa porcentual de RMS muestra una
gran cantidad de aberraciones de alto orden.
RMS total 6.04 µ, RMS de alto orden 1.67µ,
en este paciente el componente astigmático
irregular es tan alto que aun con la mejor
corrección, lente de contacto en este caso, el
paciente no logra el 100% de su visión
103
En el mapa de registro de adquisición. Se
aprecia pérdida de múltiples puntos de información en la condición de dilatación (primera),
pero no se observa pérdida de ningún punto
cuando se reduce el diámetro de la adquisición
a 3.2mm (segunda).
Los gráficos de RMS muestran de forma
dramática el cambio de los valores totales de
TODAS las aberraciones entre el estado dilatado y no dilatado.
ACOMODACIÓN
REVISIÓN
Caso: Paciente emétrope de 23 años a quien
se practica aberrometría con mirada en enfoque
lejano y carga acomodativa de 3.0D
104
El mapa de frente de onda que corresponde a la máxima dilatación muestra evidente
asimetría, no así el mapa con zona mínima en
la que predomina la simetría del color cero de
referencia (verde).
En el mapa de comparación se observa arriba,
a la izquierda, el estado de no acomodación y
abajo, a la izquierda, el cambio refractivo inducido por la carga acomodativa de 3.0D, se aprecia
una miopización del ojo, con disminución del
tamaño pupilar. El mapa de la derecha muestra
la diferencia entre los dos estados refractivos, y
las barras inferiores muestran como el mayor
cambio se obtiene a expensas de la esfera (diferencia entre barras rojas y azules).
El Cambio en los valores de RMS: muestra
exámenes en la práctica diaria nos ayuda a
comprender de mejor forma la relación que debe
existir entre la clínica y la función visual; este
concepto –específicamente relacionado con la
calidad visual– puede ayudarnos a entender de
forma integral lo que pasa con nuestros pacientes. Las utilidades van desde el estudio de casos
refractivos en el pre operatorio y post operatorio,
hasta evaluaciones complejas de astigmatismo
irregular o molestias en calidad visual, casos en
los que la aberrometría puede marcar la diferencia en el éxito de nuestra práctica profesional.
Bibliografía
Heidi Hofer, Pablo Artal, Ben Singer, Juan Luis
Aragón, David R. Williams. Dynamics of the eye’s
wave aberration, J. Opt. Soc. Am. A/ Vol. 18, No.
3/March 2001. 497-506
Larry N. Thibos, PhD; Raymond A. Applegate,
OD, PhD; James T. Schwiegerling, PhD; Robert
Webb, PhD. Report From the VSIA Taskforce on
Standards for Reporting Optical Aberrations of the
Eye. J Refract Surg 2000; 16: S654 – S655.
Larry N. Thibos, PhD. Wavefront Data Reporting
and Terminology. J Refract Surg 2001; 17: S578
– S583.
Conclusiones
Son múltiples las aplicaciones de los estudios
aberrométricos. La implementación de estos
Wavefront Analysis: Aberrómetros y Topografía
Corneal. Benjamin F. Boyd, MD Highlights of
Ophthalmology International, Primera edicion en
español, 2003.
Objective Measurement of Wavefront Aberrations
With and Without Accommodation. Ioannis G.
Pallikaris, MD; Sophia I. Panagopoulou, BSc;
Charalambos S. Siganos, MD;Vasilys V. Molebny,
DS J Refract Surg 2001; 17:S602-S607
Publicado con el permiso de Review of
Opthalmology
REVISIÓN
como el ojo sufre una miopización que permite
la visualización cercana, sin que se presente
cambio significativo alguno en los otros términos aberrométricos de bajo o alto orden.
Raymond A. Applegate, OD, PhD; Edwin J. Sarver,
PhD; Vic Khemsara, MD. ¿Are All Aberrations
Equal?. J Refract Surg 2002;18: S556-S562
105
Sistemas de aberrometría:
principios, funcionamiento
y características
(Actualización)
Resumen
El rápido advenimiento de la tecnología avanzada ocupa hoy numerosos aspectos de nuestras vidas. En el campo de nuestra especialidad, no
es raro encontrar día a día nuevos sistemas diagnósticos y de tratamiento
en todas las subespecialidades. Nos hallamos ad portas de una nueva
“revolución” en el área de la cirugía refractiva y del estudio de la calidad
de la visión. Este último aspecto –tal vez poco comprendido por nosotros
en cuanto a la subjetividad del paciente se refiere–, no ha sido todavía
estudiado objetivamente, porque la tecnología que permite hacerlo está
aún en desarrollo y su consecución en el mercado sufre los rigores de los
elevados costos que afectan la “tecnología de punta”.
El análisis de frentes de onda siembra sus raíces en el campo de dominio
de la astrofísica, donde la principal preocupación de los astrónomos es
mejorar la calidad de las imágenes captadas por sus telescopios.
Actualmente, diferentes tipos de aberrómetros comienzan a hacer su
aparición en el mercado, y es el principal interés de este artículo revisar los
sistemas más comunes, sus principios, características y funcionamiento.
Metodología
El presente artículo de revisión, se realizo basado en una búsqueda
sistemática de la literatura disponible sobre el tema usando como principal
referencia bases de datos de artículos médicos de las revistas de la Inter-
Tipos de aberrómetros
Existen dos tipos de clasificación de los
sistemas aberrométricos:
1) de acuerdo al lugar donde se hace la toma
de la imagen a analizar y
2) de acuerdo al principio de funcionamiento. (1,2)
Para efectos prácticos, el mejor análisis se
debe hacer desde el punto de vista del sitio
donde la máquina capta la imagen que se va a
analizar. De acuerdo a esto se llaman aberrómetros de proceso interno (Ingoing process) o
de proceso externo (outgoing process). En el
primer grupo de aberrómetros, la captura de
la imagen se hace a nivel del plano retiniano, y
en el segundo a nivel de salida de la pupila. En
un grupo aparte encontramos los aberrómetros
esquiascópicos, los espacialmente resueltos
(experimentales) y los de cálculo aberrométrico a partir de topografía corneana de alta
resolución.
–Proceso interno (In going process)
Tscherning
Ray Tracing
–Proceso externo (out going process)
Hartman Shack
–Esquiascópico
Retinoscopía dinámica
–Espacialmente resuelto
Se considera el único aberrómetro
subjetivo, es de uso experimental (3)
–Aberrómetros Corneanos
Basados en topografía corneana de
alta resolución
Es importante destacar las características,
funcionamiento y ventajas de cada una de estas
máquinas. (4)
ABERRÓMETROS TIPO TSCHERNING
Principio:
Proceso Interno
Longitud de onda:
Láser 532nm
Resolución:
500 – 600 micras (media)
Tiempo de adquisición: 40 milisegundos
Rango de medida: Esfera: -12.0 a +6.0
Dioptrías refractivas
Cilindro: -4.0 D
Disponibles en el mercado: Wavelight
(Allegretto Wave Analizer) y Schwind (ORK
Optimized Refractive Keratectomy )
Funcionamiento: La luz emisora es producida por un diodo láser tipo Nd YAG de doble
frecuencia; esta luz pasa a través de una máscara
metálica donde se hallan perforados 168 agujeros, lo cual forma haces de luz paralelos que se
proyectan en la retina de forma simultánea. (5)
De acuerdo con las aberraciones ópticas del ojo
analizado, este haz de luz sufre distorsiones que
son captadas por un sensor de baja luminosidad
tipo CCD (Charge Coupled Device) a nivel del
plano retiniano; el procesador del computador
reconstruye el frente de onda usando el sistema
de polinomios de Zernike. Ver figura 1
Específicamente, la casa Schwind ofrece en
su plataforma personalizada Esiris la posibilidad de hacer tratamientos basados en aberrometría óptica total, usando el aberrómetro
REVISIÓN
national Society of Refractive Surgery (Journal
of Refractive Surgery) y de la American Society
of Cataract and Refractive Surgery (Journal of
Cataract and Refractive Surgery)
También se recopilo información de páginas
en línea de diferentes casas comerciales y datos
de referencia de investigaciones realizadas en
el Centro Oftalmológico Colombiano con la
valiosa ayuda del Dr. Luís Antonio Ruiz
107
tipo Tscherning o uno tipo Hartman Shack;
además permite la personalización de tratamientos basados en aberrometría corneana,
como más adelante se explicara en aberrómetros basados en topografía corneana.
La casa Wavelight, con el sistema Allegretto,
permite ejecutar el tratamiento personalizado
calculado con el aberrómetro Wave Analizer
de forma muy eficiente, ya que su diámetro de
disparo de 0.9mm (Gausiano) y su frecuencia
de 400Hz le confieren 2 de las condiciones
más importantes para lograr un buen resultado
en los tratamientos basados en aberrometría:
diámetro pequeño del disparo y alta velocidad.
Ver figura 2 (Fotografía cortesía de Centro
Oftalmológico Colombiano, Bogotá)
A BER RÓMETROS TIPO
RAY TRACING
Proceso interno
Láser infrarrojo de
650nm y 300
micras de diámetro
Resolución:
900 micras (baja)
Tiempo de adquisición: 10 milisegundos
Rango de medida:
Esfera: -5.0 a +7.0
Dioptrías refractivas
Cilindro: -3.0 D
Principio:
Longitud de onda:
REVISIÓN
Disponible en el mercado: Tracey Technologies: Tracey VFA (Visual Function Analizer)
108
En el momento no se encuentra unido a
ninguna plataforma de tratamiento personalizado.
Funcionamiento: a diferencia del principio
que rige a los aberrómetros tipo Tscherning, en
este sistema cada haz de luz entra en forma secuencial y ordenada en un total de 64 a 95 puntos.
(6) En el momento en que cada punto de luz
alcanza la retina es registrado por un sensor tipo
CCD de forma individual y computado para la
construcción del mapa aberrométrico. Es considerado por algunos como el principio más eficiente
de análisis, ya que por su secuencialidad impide el
entrecruzamiento de centroides y la confusión en
el cálculo por parte del computador, esto permite
el análisis relativamente fácil de ojos altamente
aberrados (cicatrices, queratoplastias, etc). Una
característica interesante de este sistema es la
posibilidad de hacer mediciones de acomodación,
haciendo una toma con el punto de enfoque al
infinito y otra con un desplazamiento cercano.
El sistema Tracey VFA es capaz de mostrar en
forma de mapa los cambios aberrométricos de
la acomodación, así como también los cambios
refractivos entre los dos estados dinámicos del
ojo. (7) Ver figura 3
La casa fabricante de Tracey Technologies
hace un cambio radical en el concepto de la
antigua máquina y saca al mercado una nueva
versión muy interesante de su aberrómetro. La
nueva maquina se denomina iTrace y consta de
un sistema de topografía anexo al aberrómetro
(topógrafo Vista de EyeSys), montados los dos
en una sola base, permitiendo alternar la toma
de aberrometría y topografía en el soporte de
la lámpara de hendidura. El sistema también
sufrió cambios importantes en la cantidad de
puntos chequeados. Ahora el equipo dispara
dos haces de puntos láser, cada uno de 128
adquisiciones, en orden secuencial, el último
haz de puntos de 7 grados por fuera del eje
del primero. Al repetirse la toma del punto
central, éste sólo se cuenta una vez para los
cálculos, dando en total 255 puntos que se
distribuyen independientemente del tamaño
pupilar. El topógrafo Vista, a su vez, toma de
forma separada 6840 puntos de información
(360 x los 18 anillos de Placido). Esto permite
Fig. 1 Detalle de la rejilla de proyección de puntos y
área macular
Fig. 3 Tracey FVA y detalle de mapa aberrométrico
REVISIÓN
Fig. 2 Sistema Allegretto Wave Analizer y mapa de
adquisición
109
Fig. 4 iTrace combo con aberrómetro y topógrafo Vista
REVISIÓN
Fig. 5 Microlente y arreglo de microlentes del sistema
Hartman Shack
110
Fig. 6 Mapa aberrométrico, sistema Zywave y láser 217z
A BER RÓMETROS TIPO
HARTMAN SHACK
Proceso externo
Láser de 780
a 830nm
Resolución:
210 a 600 micras
(alta – media)
Disponibles en el mercado:
Baush
& Lomb (Zywave)
Visx (Wavescan)
Carl Zeiss - Meditec (WASCA)
Topcon
Autonomous
Alcon
Schwind (COAS - ORK)
Principio:
Longitud de Onda:
Funcionamiento: Un haz de luz láser entra
en el sistema óptico a analizar y rebota hacia
fuera, donde un arreglo de microlentes montados en una matriz de chips son capaces de refractar miles de haces de luz, que son enviados
a un sensor tipo CCD de baja luminosidad, el
cual capta la distorsión y el desplazamiento de
los centroides del aberrómetro; el procesador
del computador es capaz de cuantificar estas
distorsiones y graficar mapas a partir de la
información, basado en el principio de polinomios de Zernike. Este tipo de aberrómetro es el
más común en el mercado actual, considerado
como una máquina capaz de efectuar tomas de
alta resolución con una excelente reproducibilidad. Vale la pena destacar características de
algunas marcas comerciales que se encuentran
en nuestro país: (8, 9) Ver figura 5
Baush & Lomb Sistema Zywave
Longitud de onda:
Láser de 780nm
Resolución: 500 a 600 micras (media)
Tiempo de adquisición:
40 a 50 mseg
Rango de medida: Esfera: -12.0 a +9.0
Dioptrías refractivas
Cilindro: -5.0 D
Este aberrómetro hace parte de la plataforma de tratamiento personalizado Zyoptix de
B&L, y en conjunto con OrbScan IIz este sistema tipo Hartman Shack se encarga de obtener
los datos para los cálculos de los tratamientos
refractivos personalizados; para esto es necesario dilatar la pupila con fenilefrina, una vez
hechas las tomas el programa Zylink reúne los
datos de topografía de elevación (OrbScanIIz)
y aberrometría (Zywave) para generar un algoritmo de tratamiento personalizado. Zylink
permite calcular en detalle características del
tratamiento como la zona óptica, magnitudes
de cilindro y esfera, profundidad de ablación,
etc. Una vez generados los datos, éstos se llevan
en un disquete de 3.5 a la máquina de tratamiento Technolas 217z que ejecuta la ablación
personalizada. Una tarjeta especial de uso
único (una por paciente) ubicada en el brazo
robotizado del 217z permite que se alterne el
tratamiento entre pulsos de 2mm y 1mm, a una
frecuencia de 50Hz, confiriéndole a la ablación
un perfil Gausiano truncado. Ver figura 6
VISX Sistema Wavescan
Longitud de onda:
Láser de 785nm
Resolución:
400 micras (alta)
Tiempo de adquisición:
1.5 segundos
(4 tomas por adquisición sacando el mejor
promedio para cálculos).
REVISIÓN
que el nuevo aberrómetro pueda suministrar
datos independientes de aberraciones totales,
corneanas o cristalinianas, a una mayor resolución. Ver figura 4
111
REVISIÓN
Rango de medida:
112
Esfera: -12.0 a +6.0
Dioptrías refractivas
Cilindro: -6.0 D
La excepción en el calculo del frente de
onda la hace Visx con su Wavescan, ya que a
pesar de ser un aberrómetro basado en el principio de Hartman Shack es en el momento el
único aberrómetro del mercado que usa para
sus cálculos el análisis matemático de Fourier
(descomposición del frente de onda en armónicos sinusoidales más sencillos, en lugar de
la combinación de los 27 términos básicos de
Zernike). Aparentemente este calculo es más
eficiente en ojos altamente aberrados, en los que
la descripción precisa del frente de onda es vital
en términos de calidad visual en el momento
de convertir los datos de aberrometría a zonas
de ablación sobre la superficie de la cornea. La
presentación de los datos se hace en términos
de polinomios de Zernike, para que siga siendo
familiar para nosotros la interpretación de los
frentes de onda, pero el algoritmo de cálculo
usa internamente, como ya se dijo anteriormente, el análisis matemático de Fourier.
Éste es un sistema muy bien posicionado en
el mercado mundial. El aberrómetro necesita 3
adquisiciones de excelente calidad (12 tomas),
sin necesidad de dilatar la pupila, con lo cual
se crea el llamado “cluster de cálculo”. Este
grupo de tomas ayuda a precisar medidas del
tratamiento y a partir de los datos se genera
el algoritmo matemático. En el momento, la
última actualización también permite registrar
la ciclotorsión del iris a través de cámaras infrarrojas de alta resolución que se encuentran en
la plataforma láser, con el objeto de compensar el cambio torsional del ojo, de la posición
sentada del paciente en el momento de la toma
aberrométrica a la posición acostado del momento quirúrgico; esto mejora drásticamente
los resultados en los casos de tratamientos
astigmáticos altos, hipermetropías o superficies
altamente irregulares. El tratamiento se lleva
en una memoria USB a la máquina VISX S4;
ésta a su vez es capaz de ejecutar el tratamiento por medio del módulo VSS (Variable Spot
Scanning), que permite hacer ablaciones con
disparos que oscilan entre 0.65 a 6.5mm a una
velocidad de 10 a 20 HZ (VRR Variable Repetition Rate). Al igual que el sistema de B&L, es
necesario el uso de una tarjeta de tratamiento
personalizado de uso único (una por paciente).
Dentro de los sistemas de ablación personalizada, actualmente disponibles en el mercado,
éste es el único que permite tallar un lente de
prueba con el fin de anticiparse al resultado
visual del paciente. Este lente se denomina
Preview Lens y está construido en polimetil
metacrilato. La máquina es capaz de hacer la
talla personalizada especifica para el paciente
sobre el material plástico y éste, a su vez, se
coloca en una montura de prueba para tomar
la mejor visión corregida del paciente antes del
momento quirúrgico. (10) Ver figura 7
Carl Zeiss Meditec Sistema WASCA
Schwind Esiris Sistema ORK-CAM
Casa fabricante: Wavefront Sciences
Sistema COAS
Longitud de onda:
Láser de 850nm
Resolución:
210 micras (alta)
Tiempo de adquisición: 13 milisegundos
Rango de medida: Esfera: -17.0 a +10.0
Dioptrías refractivas
Cilindro: -6.0 D
La casa Wavefront Sciences produce para
estas dos compañías un mismo aberrómetro
tipo Hartman Shack denominado COAS
(Complete Ophthalmic Analysis System).
La compañía Meditec lo denomina WASCA
ABER RÓMETROS TIPO ESQUIASCÓPICO
Principio:
Retinoscopía dinámica
Longitud de Onda: Infrarrojo (no láser)
Resolución: 140 micras (muy alta) (calculada, no suministrada por el fabricante)
Tiempo de adquisición: 0.4 segundos
(3 tomas aberrométricas que se
promedian y una toma topográfica)
Rango de medida: Esfera: -20.0 a +22.0
Dioptrías refractivas
Cilindro: -12.0 D
Disponibles en el mercado:
OPD
(Optical Path Difference) de Nidek ARK
10000 (Auto Refractometer Keratometer)
Funcionamiento: es considerado aberrómetro y topógrafo corneano. Posee un sistema
de proyección de luz infrarroja y una hendidura
de captura. Los dos sistemas rotan en forma
sincrónica alrededor del eje óptico tomando
datos de cada meridiano de los 360 grados de
la circunferencia pupilar, cuatro sistemas de
sensores ubicados en los 2.0, 3.2, 4.4 y 5.5mm
de diámetro le permiten hacer un barrido de
la pupila con aproximadamente 1440 puntos
de información (de ahí su alta resolución).
Además de su amplio rango de medidas –arriba anotado–, éste es el único sistema que es
capaz, además, de dar información topográfica
de la cornea presentada. Su software permite
hacer un análisis completo o individual de
aberraciones expresadas en polinomios de
Zernique de hasta el octavo orden. También
ofrece la posibilidad de análisis de aberraciones
totales, aberraciones corneanas o aberraciones
cristalinianas. Se puede considerar que por
estas características es uno de los sistemas más
precisos en la evaluación del astigmatismo
REVISIÓN
(Wavefront Aberration Supported Corneal
Ablation) y la compañía Schwind ORKCAM (Optimized Refractive Keratectomy for
Customized Ablation Manager). El COAS,
el único aberrómetro usado por las dos compañías, ostenta la mayor resolución, reproducibilidad y efectividad en tomas repetitivas,
aun en ojos altamente aberrados, debido a
un sistema único patentado por Wavefront
Sciences, que permite compensar la posición
de los centroides por medio de un sistema
basado en el principio de la óptica adaptativa.
La plataforma de tratamiento personalizado
está acoplada al láser MEL 80 de Meditec con
disparos de un diámetro de 0.7mm y perfil
Gausiano a una frecuencia de 250Hz, y al
Schwind Esiris con características de diámetro
de disparo de 0.8mm, rata de repetición de
disparo 200HZ y un perfil de disparo Gausiano. Es importante saber que estas dos casas
fabricantes cuentan también con la posibilidad de generar tratamientos personalizados
basados en sistemas de topografía corneana de
alta resolución TOSCA (Meditec) y Keratron
Scout (Schwind) –como se verá más adelante
en aberrómetros de tipo corneano–.
Algunas características a resaltar de este
sistema aberrométrico son la posibilidad de
hacer tomas dinámicas en tiempo real de la
acomodación (a manera de película), también
la posibilidad de hacer tomas secuenciales de
diferentes estados acomodativos y/o refractivos
del ojo, y la posibilidad de graficar los mapas
aberrométricos con los colores estándar de topografía, de diferentes casas comerciales. Como
referencia histórica, esta máquina también es
capaz de expresar sus resultados en términos
de aberraciones de Seidel, las cuales no están
actualmente en uso, puesto que fueron reemplazadas por los términos más complejos de los
polinomios de Zernike. (11) Ver figura 8
113
irregular y el análisis individual o grupal de
diferentes aberraciones.
Una característica única de esta máquina
es la impresionante similitud de sus resultados autorrefractométricos con la refracción
subjetiva del paciente, aun en casos de ojos
altamente aberrados o con defectos refractivos
extremos.
La plataforma de tratamiento personalizado responde al nombre de NAVEX (Nidek
Advanced Vision Excimer Laser System), los
datos obtenidos por el OPD ARK 10000 son
llevados en un disquete de 3.5 al programa
Final Fit que permite “diseñar” verdaderos tratamientos personalizados basados en la riqueza
de datos y la alta resolución del sistema. Una
vez elaborados los cálculos es posible descargar
el algoritmo de tratamiento al mismo disquete
(sin la necesidad de costosas tarjetas uni-usuario) y llevarlo al sistema láser EC-5000, que a
través de su módulo Multipunto y Ablación
Segmentada ejecuta el tratamiento planeado.
(12) Ver figura 9
ABERRÓMETROS DE TIPO
CORNEANO
Topografía corneana de alta
resolución
Longitud de Onda: Infrarroja (no láser)
o luz visible blanca
Resolución:
1 micra
Rango de Medida: 1 a 100 Dioptrías de
curvatura corneana
Disponible en el mercado:
Keratron
Scout – Optikon (Schiwnd)
Topolyzer – Allegretto (Wavelight)
TOSCA (Meditec)
Casa fabricante: Optikon
Longitud de onda:
Infrarroja
Resolución:
1 micra
Tiempo de adquisición: 13 milisegundos
Rango de medida: Esfera: -17.0 a +10.0
Dioptrías refractivas
Cilindro: -6.0 D
Funcionamiento: la topografía corneana
de alta resolución está basada en 2 principios:
Este sistema –como ya se ha dicho– es en
realidad un topógrafo corneano de alta reso-
REVISIÓN
Principio:
114
primero utilización de múltiples anillos de
Placido, más de los hallados en un topógrafo
convencional, pudiendo oscilar entre 22 a
30 juegos de anillos, los cuales incrementan
por número la precisión de la lectura de la
cara anterior de la cornea; y en segundo
lugar el uso del principio de “segmentos de
arco”, que le permite hacer una reconstrucción algorítmica muy precisa de la superficie
de la cornea, a diferencia de los sistemas
topográficos simples basados en anillos de
Placido. Usando cálculos de Óptica Geométrica, que asumen que la luz se propaga como
un rayo (sin tener en cuenta la longitud de
onda debido a que ésta es infinitesimalmente
pequeña), y sumado a los datos de curvatura local (pendiente), los topógrafos son
capaces de medir aberrometría corneana y
expresar la cantidad de error aberrométrico
con polinomios de Zernike, construir mapas
aberrométricos corneanos, medida de PSF
corneano o simulación de distorsión de imágenes por parte del paciente (convolución).
Vale la pena mencionar también que ésta es
la base matemática del método de Ray Trace.
Algunos de los sistemas más conocidos en el
mercado actual son:
Schwind Esiris Sistema Keratron
Scout
Fig. 7 Sistema Wavescan, mapa aberrométrico y
Láser VISX S4
Fig. 9 Plataforma NAVEX de Nidek con Aberrómetro OPD, y sistema EC5000
REVISIÓN
Fig. 8 Aberrómetro WASCA (Meditec), mapa típico
y Aberrómetro ORK (Schwind)
115
REVISIÓN
Fig. 10 Topógrafo corneano de alta resolución Keratron Scout de Optikon y mapa de adquisición
116
Figura 11. Topógrafo de alta resolución Topolyzer,
mapa de análisis tridimensional y plataforma Láser.
Allegretto (Wavelight)
Allegretto Sistema Topolyzer
Casa fabricante: WaveLight
Longitud de onda:
Infrarroja
Precisión:
-/+ 0.1D
Reproducibilidad:
-/+ 0.1D
Rango de medida:
9 a 99 Dioptrías
ópticas (3 a 38mm)
Este topógrafo de alta resolución posee 22
anillos de Placido y, como se dijo antes, usa
el algoritmo de “segmen tos de arco” para
incrementar la resolución de la lectura de la
superficie anterior de la cornea. Tiene una
distancia de trabajo de 80mm y es capaz de
adquirir 22.000 puntos de información en
cada lectura.
Sus aplicaciones van desde la generación de
tratamientos personalizados en corneas distorsionadas por tratamientos previos, tales como
cirugía incisional, ablaciones descentradas, incremento de zonas ópticas pequeñas, cicatrices
corneanas o tratamiento en postoperatorio de
queratoplastia.
Posee además un programa de análisis y
detección de queratocono, en el cual se tiene en
cuenta diferentes índices basados en curvatura,
pendiente y aberrometría para hacer una tipificación integral de las patologías asimétricas
o ectásicas.
Este medio diagnostico se convierte en una
de las tres formas de personalización de tratamientos del sistema Allegretto Eye –Q400, en
el que se puede usar cálculos de aberrometría,
topografía o asfericidad (factor Q) para corregir
las necesidades individuales de cada paciente.
Ver figura 11
Conclusiones
Este artículo de revisión trata de poner en
evidencia la importancia de conocer las bases
del funcionamiento de los aberrómetros más
comunes en el mercado. Estamos ante una
nueva tecnología que avanza de forma rápida y empieza a posicionarse tanto en el área
diagnóstica, como en el área aplicada al tratamiento personalizado del LASIK en cirugía
refractiva. Es nuestra responsabilidad estar
informados acerca de estos nuevos cambios,
para poder comprender mejor las necesidades
de nuestros pacientes y abrir una nueva puerta
de entendimiento en el desconocido campo de
la función visual.
Referencias Bibliográficas
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Methods of Ophthalmic Wavefront Sensing J
Refract Surg 2000; 16: S552 – S553
REVISIÓN
lución, que se basa para la toma del examen
en un sistema de 28 anillos de Placido que se
encuentran en un cono de especial diseño y
patente de la casa Optikon. Es capaz de analizar con gran precisión limbo a limbo y en
256 meridianos la casi totalidad de la cornea
(95% de cubrimiento efectivo). El sistema es lo
suficientemente dinámico y ligero como para
poder ser trasladado fácilmente de una base
fija a una lámpara de hendidura, o para su uso
manual intraquirúrgico.
Los datos de aberrometría corneana se
complementan con la refracción subjetiva del
paciente, y la totalidad del tratamiento es ejecutada de forma muy eficiente por el sistema
Esiris de Schwind. Al igual que el sistema
Nidek, este tratamiento no necesita tarjetas
uni-personales para efectuar el tratamiento,
lo cual reduce significativamente los costos del
tratamiento. (13) Ver figura 10
117
2 Michael Mrochen, PhD. Revealing Company
Secrets—Please Tell the
Truth and Nothing but the Truth! J Refract Surg
2000;16:S654-S659
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PhD. Principles of Tscherning Aberrometry. J
Refract Surg 2000;16:S570-S571
6 Vasyl V. Molebny, DSc; Sophia I. Panagopoulou,
BSc; Sergiy V. Molebny, MSc;Youssef S.Wakil,
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REVISIÓN
7 Ioannis G. Pallikaris, MD; Sophia I. Panagopoulou, BSc; Charalambos S. Siganos, MD;Vasilys V.
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11 Sophia I. Panagopoulou, BSc; Ioannis G. Pallikaris, MD Wavefront Customized Ablations
With the WASCA Asclepion Workstation J
Refract Surg 2001;17:S608-S612
12 Scott MacRae, MD; Masanao Fujieda Slit
Skiascopic-guided Ablation Using the Nidek
Laser J Refract Surg 2000;16:S576-S580
13 Marine Gobbe, MSc; Michel Guillon, PhD;
Cecile Maissa, PhD Measurement Repeatability
of Corneal Aberrations. J Refract Surg 2002;18:
S567-S571
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fechas o números de historia, especialmente en el material ilustrado.
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V. Artículos originales
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No deben exceder de 14 – 16 páginas
escritas en Word, a doble espacio, incluyendo: bibliografía, página de leyendas
de figuras y tablas. Las páginas de figuras no serán más de 6 páginas.
Cada parte del manuscrito debe
contar con una página nueva en el
siguiente orden:
1. Página de Título
2. Resumen en español y palabras
clave
3. Abstract (inglés) y palabras clave
4. Texto
5. Agradecimientos
6. Página con las leyendas de las
figuras y tablas
7. Tablas
8. Figuras
9. Contribuciones
10. Intereses comerciales
11. Permisos especiales
A. Título
Debe incluir el título del artículo,
el nombre de cada autor con su mayor
grado académico y dirección, el nombre,
dirección, número telefónico y correo
electrónico del Autor responsable. Pie
de página adecuado: sponsors, grants e
intereses comerciales.
El autor responsable no necesaria-
mente tiene que ser el principal.
B. Resumen:
Debe ser estructurado, de 250
palabras o menos con los siguientes
subtítulos: Objetivo, Diseño del estudio,
Métodos, Resultados, conclusiones.
Debe incluir palabras claves.
D. Abstract (Resumen en inglés)
C. Texto:
Numerar las páginas consecutivamente, no debe exceder de 16.
Debe organizarse de tal manera que
tenga las siguientes secciones:
Introducción
Métodos
Resultados
Discusión
D. Agradecimientos
E. Apéndice: cuando sea necesario
entregar material suplementario.
F. Bibliografía
Las referencias deben ser numeradas
consecutivamente en el texto y en la
lista.
Las referencias a artículos en revistas
deben incluir:
- autor o autores (más de 6 se nombran los tres primeros seguidos por “y
cols.”
- Título
- Nombre de la revista (según Index
Medicus)
- Año
- Número del volumen
- Páginas
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-el autor o autores
-Título del capítulo (si lo tiene)
-Editor o editores
-Título del libro
-Edición (si no es la primera)
-Ciudad de publicación
-Publicador
-Año de copyright
-Páginas del capítulo o sección
citada.
Las referencias a material electrónico
deben incluir:
-Autor(s)
-Título del libro especificando (CD
–ROM)
-Editorial
-Año de publicación.
G.Leyendas de figuras
Cada leyenda debe estar enumerada
consecutivamente en el texto, tener un
título breve, y tener una descripción
completa de cada figura. Debe tener
la información suficiente para que se
entienda independientemente del texto
del manuscrito.
H. Tablas
Deben enumerarse con números arábicos por orden de citación en el texto.
Éstas deben ser hechas en Word, no
en Excel, y debe estar hecha a doble
espacio.
I. Figuras
No deben ser mayores de 12 Mb, con
un tamaño al menos de 3.5 pulgadas. La
resolución de escaneo debe ser al menos
de 300 dpi. El formato a usar es JPEG
o TIFF. Si hay fotografías, grabarlas
como TIFF.
Favor no enviarlas en formato PDF o
Power Point.
VI. Revisiones de tema
Debe seguir los lineamientos del
Artículo Original, y enfocarse en la
evidencia que apye una técnica actual,
un procedimiento, terapia o enfoque
clínico, asociado a la experiencia y
puntos de vista de los autores. No debe
exceder las 18 páginas, 35 referencias,
y 8 figuras o tablas. Se debe indicar
el método de revisión de los artículos
referenciados.
VII. Reportes de caso
Debe seguir los lineamientos
para los Artículos Originales, incluyendo resumen y abstract.
VIII. Editoriales
Los editoriales son espacios para
opiniones interpretativas, analíticas
o de reflexión sobre un tema clínico,
científico o socioec onómico que afecta la oftalmología. Debe ser objetivo
y no exceder las 1250 palabras, ni 15
referencias bibliográficas. Por tener un
carácter interpretativo o analítico, en
principio no lleva imágenes o tablas, a
menos que el autor así lo defina y aclare
su importancia al consejo editorial en el
momento del envío.