Polychromatic adaptive optics to evaluate the impact of manipulated optics on vision
- Autores: Maria Viñas Peña
- Directores de la Tesis: Susana Marcos (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2015
- Idioma: inglés
- Número de páginas: 231
- Títulos paralelos:
- Óptica adaptativa policromática para evaluar el impacto de la óptica manipulada en visión
- Tribunal Calificador de la Tesis: María Luisa Calvo Padilla (presid.), Javier Alda (secret.), Sergio Barbero Briones (voc.), Ignacio Jiménez Alfaro (voc.), Rosario González Anera (voc.)
- Programa de doctorado: Programa Oficial de Doctorado en Física
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense (pdf)
- Resumen
El ojo es un instrumento óptico que proyecta escenas del mundo visual en la retina. Sin embargo, está lejos de ser un sistema óptico perfecto, y, las imágenes que se proyectan en la retina están emborronadas debido a las aberraciones oculares, y por los fenómenos de difracción y dispersión oculares. En los últimos años, se han desarrollado un gran número de técnicas basadas en Óptica Adaptativa (AO) para la medida y corrección de las aberraciones oculares, y se ha alcanzado un profundo conocimiento acerca de la contribución de los diferentes componentes oculares a la degradación de la calidad de las imágenes. Sin embargo, los procesos subyacentes a la adaptación neuronal a las aberraciones oculares, como por ejemplo el astigmatismo, no son entendidos completamente.
Normalmente, el impacto de las aberraciones en visión se estudia mediante sensores de frente de onda que utilizan luz monocromática. Sin embargo, la calidad de la imagen retiniana es degradada por la presencia de aberraciones mono- y policromáticas, y el estudio de su impacto en la calidad de la imagen retiniana debería considerar ambas aberraciones. Además, las propiedades ópticas y estructurales del ojo cambian con la edad y con algunos tratamientos y condiciones oculares, alterando el patrón de aberraciones natural del sujeto, así como con las interacciones entre las aberraciones mono- y policromáticas, alterando por tanto la función visual. La comprensión de las interacciones entre las diferentes aberraciones y el efecto de la corrección de las mismas es esencial para explorar los límites de la función visual, y para el diseño y optimización de nuevas alternativas para la corrección de la presbicia/miopía, así como otras correcciones refractivas más complejas y personalizadas.
En esta tesis, se han utilizado técnicas de AO para estudiar el efecto de aberraciones monocromáticas específicas, de combinaciones de las mismas y de su corrección, en la función visual; para medir la aberración cromática del ojo en sujetos fáquicos y pseudofáquicos; y, para evaluar el impacto de nuevas correcciones multifocales para presbicia en la función visual.
Se han utilizado 2 sistemas de AO diseñados y desarrollados en el laboratorio: (1) el sistema Viobio Lab AO I, construido en proyectos anteriores, y (2) el sistema Viobio Lab AO II, diseñado y desarrollado específicamente durante este proyecto de tesis, para extender las capacidades como simuladores visuales de los sistemas AO disponibles, mediante la incorporación de una fuente láser de supercontinuo y un modulador espacial de fase, que han permitido la realización de experimentos psicofísicos para investigar la calidad óptica y visual en condiciones policromáticas.
Los sistemas de AO desarrollados han permitido un mayor conocimiento de los mecanismos de adaptación neuronal al astigmatismo, saber si la percepción del emborronamiento astigmático depende del astigmatismo natural de los sujetos, y la evolución temporal de los cambios de adaptación neuronal tras la corrección del astigmatismo natural de los sujetos con gafas. Han permitido investigar el alcance de dicha adaptación neuronal, si dicho alcance depende de la orientación del astigmatismo, y, la evolución temporal de posibles recalibraciones neuronales tras la corrección de dicho astigmatismo. Además, se han realizado medidas de la aberración cromática longitudinal (LCA) del ojo humano, tanto en ojos fáquicos y pseudofáquicos, utilizando un sensor de frente de onda, un sistema de imagen de retina de doble paso, y métodos psicofísicos en un amplio rango espectral, con control de las aberraciones naturales del sujeto, lo que ha aportado información significativa a la hora de explicar las diferencias en los valores de LCA obtenidos utilizando diferentes técnicas de medida. Por último, se han evaluado nuevas soluciones para corregir ópticamente la presbicia explorando el efecto de las correcciones de visión simultánea multifocales con diferentes diseños.
