Resumen de Desarrollo de nuevos algoritmos de ablación para el tratamiento de la presbicia mediante cirugía refractiva laser
La cara anterior de la córnea es la superficie con mayor poder refractor del sistema visual humano. Por tanto, pequeñas variaciones en su curvatura dan lugar a importantes cambios en el poder refractor ocular. Esta es la base de la cirugía refractiva, un método quirúrgico frecuentemente utilizado en los últimos años debido a su rapidez, seguridad y alto grado de satisfacción de los pacientes. Sin embargo, pese a los importantes avances realizados en este campo, todavía no es posible predecir con exactitud los cambios que se producen en la forma de la córnea como resultado de la cirugía.
Conocer y caracterizar la superficie corneal anterior tiene importantes implicaciones en cirugía refractiva ya que permite desarrollar con mayor efectividad algoritmos de ablación que moldeen la córnea y mejorar la predicción de su forma final tras la cirugía. Además, su estudio tiene también otras aplicaciones, como el diseño y adaptación de lentes de contacto y el diagnóstico y tratamiento de distintas patologías oculares. Los topógrafos corneales proporcionan medidas precisas de la superficie corneal anterior, pero consideran que durante la medida el eje del topógrafo coincide perfectamente con el eje de la córnea y esto no suele ser correcto. Para corregir los errores derivados de este desalineamiento se han desarrollado diferentes algoritmos de corrección, implementados normalmente en el software de los topógrafos. Sin embargo, pese a la aplicación de estos algoritmos, el desalineamiento continúa siendo una importante fuente de variabilidad en las medidas topográficas.
Para corregir ese error, en este trabajo hemos desarrollado un modelo matemático que permite obtener los parámetros característicos de la cara anterior de la córnea en su representación canónica a partir de los datos de elevación tomados por un topógrafo corneal. Este método, propuesto por Navarro et al. (2006), corrige el error derivado del desalineamiento ya que los parámetros obtenidos son independientes de la posición de la córnea respecto del topógrafo. Por lo tanto, proporciona una descripción más exacta de la superficie corneal anterior. Hemos aplicado este modelo a córneas de sujetos sometidos a cirugía refractiva para corregir miopía y astigmatismo. Además, hemos evaluado si utilizando los parámetros derivados de esta transformación matemática se consigue mejorar la predicción del valor de la asfericidad tras la cirugía, teniendo en cuenta el algoritmo y las pérdidas por reflexión e incidencia no normal del laser sobre la córnea.
Inicialmente, la cirugía refractiva mediante láser surgió para corregir miopía, hipermetropía y astigmatismo. Años después, el reto es desarrollar un algoritmo eficaz para corregir la presbicia, y que proporcione al sujeto una buena calidad visual tanto en visión lejana como en visión cercana, sin necesidad de usar compensación óptica. Actualmente existen dos métodos principales para corregir la presbicia mediante cirugía refractiva: la monovisión, que consiste en corregir un ojo para visión cercana y el otro para visión lejana, y las ablaciones multifocales. El éxito de estos métodos es relativo ya que si bien la mayoría de los pacientes presentan un grado alto de satisfacción, su calidad visual muestra un notable empeoramiento tras la operación. El incremento de la demanda de este tipo de cirugía hace que la búsqueda de un método eficaz para corregir la presbicia mediante cirugía refractiva continúe siendo un importante objetivo en el campo de la visión.
En este trabajo hemos evaluado estas dos técnicas de corrección de la presbicia mediante cirugía refractiva láser. En el caso de la monovisión se realizó un estudio en sujetos reales sometidos a este tipo de cirugía, evaluando la calidad visual (tanto monocular como binocular) de estos pacientes antes y después del tratamiento. En el caso de las ablaciones multifocales, el estudio se realizó de forma teórica, desarrollando y optimizando diferentes diseños de córneas multifocales con el fin de determinar las características de este tipo de cirugía y sus limitaciones teóricas.
El trabajo de investigación que se recoge en esta Tesis Doctoral fue realizado en el Laboratorio de Ciencias de la Visión y Aplicaciones del Departamento de Óptica de la Universidad de Granada. Se divide en cuatro bloques: revisión bibliográfica, metodología, resultados y conclusiones.
En la Revisión Bibliográfica se revisan las ideas principales sobre las que se basa este trabajo. Primero hablaremos de la importancia de la superficie corneal y los diferentes modelos que la describen, así como su medida y el efecto que la cirugía refractiva tiene sobre ella. Además, comentaremos las técnicas que existen para corregir la presbicia mediante cirugía refractiva láser y sus resultados visuales.
En la Metodología se describen los pasos que se han seguido en esta investigación. En primer lugar se introduce el método matemático que permite obtener los parámetros característicos de la córnea en su representación canónica a partir de los datos de elevación del topógrafo. Además, se describen los instrumentos utilizados para la medida de la calidad visual de los sujetos sometidos a cirugía refractiva, como son aberraciones oculares, sensibilidad al contraste, capacidad de discriminación, estereopsis, razón de strehl y scattering. Por último, describimos los pasos seguidos para obtener y optimizar las superficies teóricas de córneas multifocales.
En el apartado de Resultados, presentamos los resultados más relevantes obtenidos en este trabajo de investigación. Primero, hemos evaluado los parámetros característicos de la córnea obtenidos en su representación canónica para sujetos operados mediante cirugía refractiva con diferentes grados de ametropía. Segundo, hemos evaluado las dos técnicas de cirugía refractiva láser para corregir presbicia: monovisión y ablaciones multifocales. En el caso de la monovisión, hemos evaluando clínicamente la calidad visual en un grupo de sujetos sometidos a este tipo de cirugía. En el apartado de ablaciones multifocales, se diseñaron y analizaron tres modelos diferentes de córnea multifocal. Para cada uno de ellos se analizó de forma teórica los parámetros que los caracterizan, el tamaño de cada una de las zonas que los componen y la calidad visual que estas córneas multifocales proporcionan utilizando un modelo teórico de ojo y el programa de trazado de rayos ZEMAX. Para evaluar la calidad visual utilizamos the Neural Sharpness metric que provides a good description of the subjective image quality ya que combines the eye's optics and neural blur.
Por último, se han incluido de las conclusiones más importantes que se desprenden de nuestros resultados.
Toda la bibliografía utilizada en la realización de este trabajo puede encontrarse al final de la memoria.
