Wave-Front analysis of higher-order in dry eye patients

Wavefront Analysis of Higher Order
Aberrations in Dry Eye Patients
Robert Montés-Micó, OD, MPhil; Araceli Cáliz, OD;
Jorge L. Alió, MD, PhD
Journal of Refractive Surgery (2004)
Enrique Ordiñaga Monreal
Master 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
Grupo de estudio Grupo de control
 20 personas ( 14 H y 6 M)
 Edad 27,5 ± 3,4 años
 Diagnosticados como ojo seco
Test Schirmer I < 10 mm sin
anestesia
Rotura lagrimal < 5 segundos
Exclusiones; traumas, drenaje
anormal, no usuarios de
lágrimas 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

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 y
astigmatismo) , y las aberraciones de alto orden (coma, trefoil
(3º orden)) y de 4ª orden para visión fotópica y 5ª orden para
visión escotópica.
 Medida tomada tras 5-10 sec después de parpadear para
evaluar las aberraciones producidas por el deterioro de la
lágrima.
 Se evaluó las aberraciones del frente de onda de un solo ojo.

Resultados
RMS= Root Mean Square. Suma cuadrática coeficientes de Zernike.
Ø pupilar 4 mm
Ø pupilar 6 mm
Las aberraciones del frente de
onda son significativamente
mayores los pacientes con
sequedad ocular tanto para
visión fotópica como
escotópica.

Resultados
Ø pupilar 4 mm
Ø pupilar 6 mm
Ø pupilar 4 mm
Coma S3, Esférica S4, y
aberración total S3+4 son
significativamente mayores en
los pacientes con ojo seco que
en los pacientes normales

Resultados
Ø pupilar 4 mm
Ø pupilar 6 mm
Ø pupilar 6 mm
Coma S3, Esférica S4, y
aberración total S3+4 son
igualmente mayores en los
pacientes con ojo seco que en
los pacientes normales pero
con la diferencia que las
aberraciones son el doble con
respecto a las obtenidas en
visión fotópica.

Resultados
Ø pupilar 4 mm
Ejemplo de resultados de un ojo normal
Ojo prácticamente libre de aberraciones

Resultados
Ejemplo de resultados de un ojo seco
Distorsión de los puntos del aberrómetro producido por el
deterioro 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 permite
cuantificar cualitativamente con un mapa de códigos de color y
cuantitativamente con a la interpretación de los coeficientes
de polinomios de Zernike.
 La RMS de los ojos secos > RMS de los ojos normales.
 Estadísticamente se encuentran grandes diferencias de las
aberraciones de alto orden, el coma, y aberraciones esféricas.
Tanto en visión fotópica como en escotópica donde los valores
de RMS se multiplican por dos.
 El ojo seco tiene mas aberraciones de alto orden debido a las
irregularidades de la película lagrimal.

Discusión
 Estudios previos demostraron que en un ojo sano existe menor
evaporación que en un ojo normal y que debido a la gravedad y
al efecto mecánico del ojo siempre hay una diferencia entre el
grosor de la lágrima en el meridiana vertical y horizontal. Algo
que se ha podido comprobar gracias a la diferencia que hay
entre el Coma vertical y horizontal.
 Esta diferencia existe en todos los ojos, pero es mayor en ojos
secos que en sanos lo que viene a demostrar que los ojos secos
sufren mayor inestabilidad de lágrima.

Discusión
 En el mapa de color se observa claramente como existe un
retraso del frente de onda en el meridiano vertical, producido
por el efecto de la gravedad y el efecto mecánico del parpadeo.

Discusión
 En un ojo seco los valores de aberración esférica son mayores
que en ojo normal, causado probablemente por la tendencia al
adelgazamiento desigual de la película por el centro que por la
periferia.
 Un adelgazamiento de la película lagrimal por el centro de la
córnea implica un aumento de la aberración esférica. Pero los
valores serán mas elevados en ojos secos que en ojos normales.

Conclusión
 Gracias al aberrómetro basado en el Hartmann-Shack, podemos
cuantificar la afectación de la calidad óptica que produce la
disfunción 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 orden
mas elevados debido a las irregularidades de la película
lagrimal.
 Los resultados han demostrado que el aberrómetro es
suficientemente sensible para monotorizar los cambios
asociados al ojo seco y la película lagrimal.
 Serán necesarios sistemas de evaluación de calidad de imagen
en la retina y del rendimiento visual, para explicar la causa de la
visión borrosa asociada con el síndrome de ojo seco.

Bibliografía
 Montés-Micó, R., Cáliz, A., & Alió, J. L. (2003). Wavefront
analysis of higher order aberrations in dry eye
patients. 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 the
eye. Contact Lens and Anterior Eye, 20(4), 129-135.
 Thibos, L. N., & Hong, X. (1999). Clinical applications of the
Shack-Hartmann aberrometer. Optometry & Vision
Science, 76(12), 817-825.
 Tutt, R., Bradley, A., Begley, C., & Thibos, L. N. (2000). Optical
and visual impact of tear break-up in human eyes. Investigative
ophthalmology & visual science, 41(13), 4117-4123.

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