Lente intraocular de foco extendido: aberración cromática longitudinal
El ser humano puede enfocar objetos situados a diferentes distancias gracias a la acción del cristalino y del músculo ciliar. Las proteínas del cristalino, con la edad, se van descomponiendo dando lugar a la catarata; esto y la pérdida de la fuerza del músculo ciliar, lleva a la aparición de la presbicia.
Autores: Clemente-Urraca, Sara1. Blasco-Martínez, Alejandro1. Del Prado-Sanz Eduardo2. Cameo-Gracia, Beatriz1. Soriano-Pina, Diana1. Pérez-Velilla, Javier2.
1: Graduado Óptico-Optometrista. Universidad de Zaragoza
2: FEA Oftalmología. HU Royo Villanova. Zaragoza
Resumen:
En los países subdesarrollados la principal causa de ceguera reversible es la catarata, por lo que se suele sustituir por una lente artificial. En la actualidad, existen diferentes tipos de lentes intraoculares, las monofocales, bifocales o multifocales o de foco extendido. En este trabajo se estudia la lente TECNIS Symfony ZXR00 (Abbott Medical Optics, Abbott Park, IL) que es una lente intraocular de foco extendido. La función de esta lente es la de crear un foco extendido que, una vez implantada, le permita al paciente, ver bien desde el foco de lejos al foco de cerca además de corregir la aberración cromática longitudinal y la aberración esférica. Este trabajo pretende comprobar la calidad óptica de esta lente mediante la medición de la aberración cromática longitudinal para tres longitudes de onda diferentes y tres tamaños pupilares medidas en banco óptico. Mediante este estudio hemos podido comprobar que esta lente consigue reducir considerablemente la aberración cromática longitudinal.
Palabras clave: lente intraocular, foco extendido y aberración cromática longitudinal.
Abstract:
The human being can focus objects located at different distances thanks to the action of the crystalline lens and the ciliary muscle. As we get older, the crystalline lens’ proteins start decomposing, what causes cataracts. This, joined with the losing of the ciliary muscle strength leads to the presbyopia appearance. In the developing countries, the main cause for the reversible blindness is the cataract; so it is usually replaced by an artificial lens. Nowadays, different types of intraocular lenses exist: monofocal, bifocal and multifocal or extended depth of focus lenses. In this paper the TECNIS Symfony ZXR00 (Abbott Medical Optics, Abbott Park, IL) lens is studied. This lens is an extended depth of focus intraocular lens. Once it is implanted, its function is to create an extended focus that allows the patient to see correctly from the far away focus to the nearby focus as well as to correct the linear chromatic aberration and the spherical aberration. This document seeks to check the optical quality of the TECNIS lens by measuring the linear chromatic aberration in three different length waves and for three different pupil sizes. All this has been measured in optical bank. With the results of this investigation, it can be said that the lens it achieves to reduce considerably the linear chromatic aberration.
Keywords: intraocular lens, extended focus and longitudinal chromatic aberration.
Introducción:
Para realizar la acomodación, el cristalino cambia su curvatura y su espesor gracias a la acción del músculo ciliar. En la tercera década del siglo XX ya se sabía con certeza que la acomodación dependía de los cambios que sufría el cristalino. Pero la acomodación ya había sido intuida por sabios europeos como Kepler, Saintiver, Renato Descartes y otros desde el siglo XVII1. Un ojo joven es capaz de enfocar objetos a una distancia muy corta hasta de 5 cm, que equivaldría a unas 20 dioptrías. Sin embargo, cuando el ojo envejece el cristalino aumenta de grosor y se endurece perdiendo progresivamente esta capacidad de acomodación. A partir de la cuarta o quinta década de vida aparece la presbicia, que corresponde a la pérdida de capacidad acomodativa que impide enfocar correctamente objetos en visión próxima. Hay diferentes opciones para corregir la presbicia.
La cirugía refractiva sería otra posibilidad cuando la demanda fundamental del paciente es lograr independencia de gafas, bien en visión próxima, bien en distancias intermedias; en este caso, el procedimiento quirúrgico más extendido es el implante de una lente intraocular (LIO) multifocal previa extracción del cristalino. Otras alternativas es utilizar una técnica láser para generar una córnea multifocal2.
En el sistema público de salud español se realizan al año unas 400.000 operaciones de cataratas. Dado el volumen de intervenciones mencionado y el coste de las LIOs, la mayoría de la lentes implantadas en la seguridad social son monofocales que como su nombre indica solo tienen un foco calculado previamente para visión lejana, de modo que el paciente, en la mayoría de los casos, requiere de gafas para visión de cerca y/o visión intermedia.
La demanda por parte de los pacientes de tener total independencia de las gafas tras la cirugía de cataratas, junto con el hecho de que la cirugía con implante de una LIO se entiende cada vez más como una cirugía refractiva, ha incentivado el desarrollo nuevos diseños, como las LIOs bifocales, que cuentan con dos focos uno para visión lejana y otro para visión próxima y las LIOs trifocales que añaden un tercer foco para visión intermedia. Estas dos últimas LIOs se suelen implantar en centros oftalmológicos privados ya que su coste es bastante más elevado.
Las LIOs multifocales se basan en el principio de formación de imagen simultánea por lo que, aunque estemos enfocados en el foco, por ejemplo, de lejos, siempre tendremos desenfocado el resto de los focos de la lente. Esto generará halos, reducción de estereopsis y de sensibilidad al contraste3 y 4. Para intentar solucionar este tipo de problemas, se han desarrollado muy recientemente LIOs con diseño denominado de foco extendido o EDOF (del inglés, Extended Depth Of Focus). Estas lentes producen, al menos en teoría, un segmento focal largo y no solo focales puntuales de cerca/lejos, por lo que, en hipótesis, permitirían tener una buena calidad de visión de forma continuada desde visión lejana hasta próxima5 y 6.
La primera LIO EDOF difractiva aprobada para su uso clínico por la administración norteamericana USA FDA en 2016 ha sido la lente TECNIS ® Symfony7. De acuerdo con el fabricante, el diseño de esta lente debería permitir disfrutar de un rango de visión nítido hasta la distancia intermedia. Además, pretende reducir especialmente la aberración cromática y aumentar la sensibilidad al contraste.
Objetivos:
El objetivo general de este trabajo final de Máster es medir la aberración cromática longitudinal y la eficiencia energética de la lente EDOF. Las medidas se realizarán en un modelo de ojo implementado en un banco óptico y los resultados que obtendremos nos permitirán discutir los mecanismos por los que la LIO produce un foco extendido. Como objetivos específicos del trabajo planteamos:
- Determinar la efectividad de la reducción de la aberración cromática longitudinal (LCA) que según el fabricante produce esta lente
Material y métodos:
La lente intraocular que se estudia en este trabajo es la lente TECNIS Symfony ZXR00 (Abbott Medical Optics, Abbott Park, IL) cuyas especificaciones técnicas se incluyen en la Tabla 1. Entre ellas cabe destacar su elevado número de Abbe, que contribuye a reducir la dispersión cromática asociada con el material de la LIO, y la aberración esférica negativa para compensar la aberración esférica de la córnea que es de signo positivo. Esta lente está hecha de un material acrílico hidrofóbico de unión covalente, plegable y blando, ópticamente transparente y absorbente de rayos ultravioleta de unión covalente. Son lentes para cámara posterior de una pieza. Presentan un diseño asférico en cara anterior y una cara posterior difractiva diseñada para compensar las aberraciones cromáticas del ojo, ampliar el rango visual al aumentar la profundidad de foco, mejorar la AV en distancias intermedias y aumentar así la independencia de las gafas respecto al uso de las lentes intraoculares monofocales típicas que no cuenten con estas características.
Las realizaciones de las medidas de este trabajo han sido realizadas en un banco óptico de la facultad de Óptica y Optometría de la Universidad Politécnica de Cataluya en Terrassa.
El banco óptico consta de los siguientes elementos (Figura 1):
Sistema de iluminación.
Fuente de luz: para medir la aberración cromática longitudinal hicimos las medidas con tres longitudes de ondas distintas. Utilizamos un LED azul (B) de 470±10nm, un LED verde (G) de 530±30nm y un LED rojo (R) de 625±10nm.
Test: utilizamos como test objeto un pequeño orificio (pinhole) de 200µm para la medida de aberración cromática longitudinal y el test USAF para el análisis cualitativo de la calidad de los focos de la LIO.
Colimador: el test está colocado en el plano focal objeto del colimador de 200mm de longitud focal de modo, que simula un objeto en el infinito.
Diafragma iris más cubeta con solución salina.
Pupila (PE): diafragma que regula el diámetro efectivo de la parte iluminada de la LIO. En este estudio se utilizan tres tamaños pupilares que son 2.5, 3.5 y 4.5mm.
Cubeta de solución salina: la LIO estuvo sumergida en solución fisiológica dentro de una cubeta formada por dos paredes plano paralelas de vidrio BK7. La LIO está montada con alta precisión en un soporte que puede desplazarse en los ejes x, y, y z para conseguir un correcto alineamiento de la LIO con el eje óptico. En concreto, la resolución de los tres ejes es de ±1 micrómetro.
Para este estudio no se utilizó córnea artificial ya que se centra en las propiedades cromáticas de la LIO.