Wavefront Analysis of Higher OrderAberrations in Dry Eye Patients

Robert Montés-Micó, OD, MPhil; Araceli Cáliz, OD; Jorge L. Alió, MD, PhDJournal of Refractive Surgery (2004)

Enrique Ordiñaga MonrealMaster Optometría Avanzada y Ciencias de la Visión

Universidad de Valencia

Objetivo

El objetivo de este estudio es comparar el frente de onda aberrado de un ojo seco y el de un ojo normal, a la vez de tratar de describir las características de la aberración de alto orden en un ojo seco.

Introducción

La película lagrimal tiene un gran impacto en la calidad óptica del sistema ocular.

Cambios en el grosor o regularidad de la lágrima producen aberraciones en el sistema óptico del ojo.

Introducción

Considerar un grosor medio de 13 µm y el radio 7,8 mm

PT = 48,35 D

Acoplando la lágrima a la córnea

Pc= 42,36 D

Introducción

La Potencia acoplada a la córnea es de 42,36 D por lo que la lágrima SI contribuye a la potencia total de la córnea.

En un sistema óptico compuesto por varias superficies “n” Si variamos el grosor “δ” el efecto es de 20 µm/0,1 D Cambios de radio de curvatura produce un 0,2 mm/1,3 D

Pacientes con ojo seco tienen una película lagrimal irregular. La visión borrosa es causada por el cambio en calidad óptica de la imagen como consecuencia de alteraciones de las aberraciones de alto orden.

Pacientes

20 personas ( 14 H y 6 M) Edad 27,5 ± 3,4 años Diagnosticados como ojo secoTest Schirmer I < 10 mm sin

anestesiaRotura lagrimal < 5 segundosExclusiones; traumas, drenaje

anormal, no usuarios delágrimas artificiales

20 personas ( 12 H y 8 M) Edad 26,3 ± 2,7 años Voluntarios del Instituto

Oftalmológico de Alicante

Sin patologías, ni traumas, no LC ni Cx

Grupo de estudio Grupo de control

Método

Aberraciones medidas con Zywave aberrometer Bausch&Lomb

Visión fotópica 4 mm diámetro pupilar. Visión escotópica 6 mm diámetro pupilar.

Análisis de las aberraciones de bajo orden (desenfoque yastigmatismo) , y las aberraciones de alto orden (coma, trefoil(3º orden)) y de 4ª orden para visión fotópica y 5ª orden paravisión escotópica.

Medida tomada tras 5-10 sec después de parpadear paraevaluar las aberraciones producidas por el deterioro de lalágrima.

Se evaluó las aberraciones del frente de onda de un solo ojo.

Resultados

Ø pupilar 4 mm

Ø pupilar 6 mm

Las aberraciones del frente deonda son significativamentemayores los pacientes consequedad ocular tanto paravisión fotópica comoescotópica.

RMS= Root Mean Square. Suma cuadrática coeficientes de Zernike.

Resultados

Ø pupilar 4 mm

Ø pupilar 6 mm

Coma S3, Esférica S4, yaberración total S3+4 sonsignificativamente mayores enlos pacientes con ojo seco queen los pacientes normales

Ø pupilar 4 mm

Resultados

Ø pupilar 4 mm

Ø pupilar 6 mm

Coma S3, Esférica S4, yaberración total S3+4 sonigualmente mayores en lospacientes con ojo seco que enlos pacientes normales perocon la diferencia que lasaberraciones son el doble conrespecto a las obtenidas envisión fotópica.

Ø pupilar 6 mm

Resultados

Ø pupilar 4 mm

Ejemplo de resultados de un ojo normal

Ojo prácticamente libre de aberraciones

Resultados

Ejemplo de resultados de un ojo secoDistorsión de los puntos del aberrómetro producido por eldeterioro de la película lagrimal.Análisis cuantitativo (mapa de color) se aprecia:* Un adelanto del frente de onda con respecto a la periferia,

producido por el adelgazamiento de la lágrima.* Un retraso en la porción vertical inferior producido por un

engrosamiento de la lágrima en esa zona.

Discusión

El análisis de las aberraciones del frente de onda: nos permitecuantificar cualitativamente con un mapa de códigos de color ycuantitativamente con a la interpretación de los coeficientesde polinomios de Zernike.

La RMS de los ojos secos > RMS de los ojos normales.

Estadísticamente se encuentran grandes diferencias de lasaberraciones de alto orden, el coma, y aberraciones esféricas.Tanto en visión fotópica como en escotópica donde los valoresde RMS se multiplican por dos.

El ojo seco tiene mas aberraciones de alto orden debido a lasirregularidades de la película lagrimal.

Discusión

Estudios previos demostraron que en un ojo sano existe menorevaporación que en un ojo normal y que debido a la gravedad yal efecto mecánico del ojo siempre hay una diferencia entre elgrosor de la lágrima en el meridiana vertical y horizontal. Algoque se ha podido comprobar gracias a la diferencia que hayentre el Coma vertical y horizontal.

Esta diferencia existe en todos los ojos, pero es mayor en ojossecos que en sanos lo que viene a demostrar que los ojos secossufren mayor inestabilidad de lágrima.

Discusión

En el mapa de color se observa claramente como existe unretraso del frente de onda en el meridiano vertical, producidopor el efecto de la gravedad y el efecto mecánico del parpadeo.

Discusión

En un ojo seco los valores de aberración esférica son mayoresque en ojo normal, causado probablemente por la tendencia aladelgazamiento desigual de la película por el centro que por laperiferia.

Un adelgazamiento de la película lagrimal por el centro de lacórnea implica un aumento de la aberración esférica. Pero losvalores serán mas elevados en ojos secos que en ojos normales.

Conclusión

Gracias al aberrómetro basado en el Hartmann-Shack, podemoscuantificar la afectación de la calidad óptica que produce ladisfunción de la película lagrimal sobre la calidad de la imagen,gracias al estudio de los polinomios de Zernike.

El ojo seco tiene valores de aberraciones ópticas de alto ordenmas elevados debido a las irregularidades de la películalagrimal.

Los resultados han demostrado que el aberrómetro essuficientemente sensible para monotorizar los cambiosasociados al ojo seco y la película lagrimal.

Serán necesarios sistemas de evaluación de calidad de imagenen la retina y del rendimiento visual, para explicar la causa de lavisión borrosa asociada con el síndrome de ojo seco.

Bibliografía

Montés-Micó, R., Cáliz, A., & Alió, J. L. (2003). Wavefrontanalysis of higher order aberrations in dry eyepatients. Journal of refractive surgery (Thorofare, NJ:1995), 20(3), 243-247.

Albarrán, C., Pons, A. M., Lorente, A., Montés, R., & Artigas, J.M. (1997). Influence of the tear film on optical quality of theeye. Contact Lens and Anterior Eye, 20(4), 129-135.

Thibos, L. N., & Hong, X. (1999). Clinical applications of theShack-Hartmann aberrometer. Optometry & VisionScience, 76(12), 817-825.

Tutt, R., Bradley, A., Begley, C., & Thibos, L. N. (2000). Opticaland visual impact of tear break-up in human eyes. Investigativeophthalmology & visual science, 41(13), 4117-4123.

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