Tomografía Corneal Basada en la Elevación Segunda Edición Editores: Dr. Michael W. Belin, FACS Dr. Stephen S. Khachikian Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD Una División Editorial de Jaypee Brothers Medical Publishers (P) Ltd. PRODUCCIÓN Editor en Jefe: Dr. Samuel Boyd Directora de Producción: Kayra Mejía Composición Digital: Laura Durán y Erick Navarro Director de Arte: Eduardo Chandeck Comunicaciones Internacionales: Joyce Ortega MERCADEO Director de Mercadeo y Venta para América Latina: Srinivas Chaubey Gerente de Servicio al Cliente: Miroslava Bonilla Gerente de Ventas: Tomás Martínez ©Derechos de Autor, Edición en Español, 2012 por Jaypee - Highlights Medical Publishers, Inc. Todos los derechos son reservados y protegidos por el derecho de autor. Ninguna sección de este libro podrá ser reproducida, almacenada en un sistema de recuperación o transmitida en ninguna forma o medio, fotocopias, mecánico, grabación u otro ni sus ilustraciones copiadas, modificadas o utilizadas para su proyección sin el consentimiento por escrito del productor. Como este libro llegará a oftalmólogos de diferentes países con diferente entrenamiento, cultura y antecedentes, los procedimientos y prácticas descritas en este libro deben ser implementadas en cumplimiento de los diferentes estándares que determinen las circunstancias de cada situación específica. Se han realizado grandes esfuerzos para confirmar la información presentada y para relacionarla con las prácticas de aceptación general. El autor, el director y el productor no pueden aceptar la responsabilidad por los errores o exclusiones o por el resultado de la aplicación del material aquí presentado. No existe ninguna garantía expresa o implícita de este libro o de la información por él impartida. Cualquier reseña o mención de compañías o productos específicos no pretende ser un respaldo por parte del autor o del productor. Belin, Michael W., Dr, FACS; Khachikian, Stephen S., Dr; Ambrosio Jr., Renato, Dr, PhD “TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN” Segunda Edición ISBN: 978-9962-678-54-0 Publicado por: Jaypee - Highlights Medical Publishers, Inc. Ciudad del Saber Tecnoparque Industrial, Edif. 237 Gaillard Highway, Clayton Panamá, Rep. de Panamá Tel: (507) 301-0496 / 97 - Fax: (507) 301-0499 E-mail: [email protected] // Worldwide Web: www.jphmedical.com ii Editores Dr. Michael W. Belin, FACS Profesor de Oftalmología y Ciencias de la Visión Universidad de Arizona Administración de Veteranos del Sur de Arizona Sistema de Cuidado de Salud Tucson, Arizona (EUA) Dr. Stephen S. Khachikian Instituto Ocular Regional de Black Hills Rapid City, Dakota del Sur (EUA) Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD Instituto de Olhos Renato Ambrósio Grupo de Estudio de Tomografía Corneal y Biomécanica de Río de Janeiro Profesor Asistente de Oftalmología Universidad Federal de Sao Paulo, Brasil iii Autores Contribuyentes Dr. Renato Ambrósio Jr. PhD Instituto de Olhos Renato Ambrósio Grupo de Estudio de Tomografía Corneal y Biomécanica de Río de Janeiro Profesor Asistente de Oftalmología Universidad Federal de Sao Paulo, Brasil Dr. Frederico P. Guerra Grupo de Estudio Brasileño de Inteligencia Artificial y Análisis Corneal (BrAIn), Brasil Instituto de Olhos Renato Ambrósio y Grupo de Estudio de Tomografía Corneal y Biomecánica de Río de Janeiro Río de Janeiro, Brasil Dra. Luana P. N. Araújo Grupo de Estudio Brasileño de Inteligencia Artificial y Análisis Corneal (BrAIn), Brasil Universidad Federal de Alagoas, Maceió, Brasil Dr. Stephen S. Khachikian Instituto Ocular Regional de Black Hills Rapid City, Dakota del Sur (EUA) Dr. Michael W. Belin FACS Profesor de Oftalmología y Ciencias de la Visión Universidad de Arizona Administración de Veteranos del Sur de Arizona Sistema de Cuidado de Salud Tucson, Arizona (EUA) Joerg Iwanczuk, Dipl Ing (FH) Gerente de Producto OCULUS Optikgeräte, GmbH Wetzlar, Alemania Dr. Shuning Li., PhD Lab. Clave de Ciencias Visuales y Oftalmología de Beijing Centro Ocular Beijing Tongren Hospital Beijing Tongren Universidad Médica Capital, Beijing, China Dr. Edmondo Borasio, MedC, BQ, FEBO Cirujano Oftalmólogo Consultor Hospital de Ojos de Moorfields, Dubai Dr. Isaac Carvalho de Oliveira Ramos Fellow de Segmento Anterior en el Hospital Nossa Senhora da Saúde (Gamboa), Río de Janeiro, Brasil Dr. Allan Luz, PhD Fellow de Doctorado en la Universidad Federal de Sao Paulo Departamento de Córnea de Hospital de Olhos de Sergipe Sao Paulo, Brasil Dr. Dilraj Grewal Departamento de Oftalmología Universidad del Noroeste Chicago, Illinois (EUA) iv Dr. João Marcelo Lyra, PhD Profesor de Post-Graduados en Inteligencia Artificial y Oftalmología Universidad Federal de Alagoas Miembro del Grupo de Estudio Brasileño de Inteligencia Artificial y Análisis Corneal (BrAIn), Maceió, Brasil Dr. Guilherme Ribeiro Grupo de Estudio Brasileño de Inteligencia Artificial y Análisis Corneal (BrAIn), Brasil Universidad Federal de Alagoas, Maceió, Brasil Dra. Marcella Salomão Director Clínico de Femtoláser – RIO Río de Janeiro, Brasil Aydano P. Machado, MSc, PhD Grupo de Estudio Brasileño de Inteligencia Artificial y Análisis Corneal (BrAIn), Brasil Universidad Federal de Alagoas, Maceió, Brasil Dr. Satinder Pal Singh Grewal Instituto de Ojos Grewal Chandigarh, India Dr. Naoyuki Maeda Departamento de Oftalmología Universidad de Osaka Graduado de la Escuela de Medicina Yamadaoka, Japón Dra. Bruna V. Ventura Grupo de Estudio Brasileño de Inteligencia Artificial y Análisis Corneal (BrAIn), Brasil Universidad Federal de Alagoas, Maceió, Brasil Dr. Leonardo N. Pimentel Departamento de Córnea Universidad Federal de Rio Grande do Norte Natal, Rio Grande do Norte, Brasil Dr. Isaac Ramos Grupo de Estudio Brasileño de Inteligencia Artificial y Análisis Corneal (BrAIn), Brasil Instituto de Olhos Renato Ambrósio y Grupo de Estudio de Tomografía Corneal y Biomecánica de Río de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil v Prefacio PREFACIO DE LA SEGUNDA EDICIÓN (2012) Por el Dr. Michael W. Belin Tucson, Arizona (EUA) Ya han pasado tres años desde que la primera edición fue impresa. En el período intermedio la tecnología ha mejorado y diversos mapas / presentaciones se han añadido. En la segunda edición cada capítulo ha sido actualizado y se han añadido nuevos capítulos para reflejar el creciente uso clínico de la imagenología de Scheimpflug. Al igual que en la primera edición, esperamos que la lectura sea sencilla y para algunos deleitable. PREFACIO DE LA PRIMERA EDICIÓN (2008) Por el Dr. Michael W. Belin Albany, Nueva York (EUA) La última cosa que quiero hacer es escribir un libro. Hay un dicho “Aquéllos que pueden… que lo hagan… y aquéllos que no pueden ... que enseñen.” Yo siento lo mismo acerca de escribir libros de textos. Es un trabajo ingrato que usualmente significa que tienes mucho tiempo libre o nada mejor que hacer. Hubiera querido que éste fuera el caso. La constante insistencia de mi actual Fellow clínico y en investigación (Dr. Stephen S. Khachikian) sobre la necesidad de un libro acerca de topografía de elevación y las promesas de que no se sería mucho trabajo eventualmente me hicieron rendirme. Bien, en restrospectiva, en parte él estaba en lo correcto. La topografía basada en la elevación (o Tomografía) es una forma nueva y comprehensiva de ver a la córnea, su estructura, forma y funcionamiento. Para muchos profesionales acostumbrados a confiar en el análisis de la curvatura anterior puede inicialmente parecer extraño. Es el pensamiento del autor, sin embargo, que el análisis de los cortes seccionales de Scheimpflug ofrecen ventajas significativas para el tratamiento, diagnóstico y la seguridad del paciente. Tratamos de hacer un libro fácil de leer y comprender y lleno de numerosas ilustraciones a colores. Cada capítulo fue diseñado para entenderse por sí mismo, aunque para aquellos que tienen tiempo e inclinación los capítulos están dispuestos en forma de progresión ordenada. Esperamos haber logrado nuestro objetivo. Este libro fue hecho posible en parte por las donaciones irrestrictas para la educación e investigación de la Sociedad de la Visión del Noreste de New York, Inc., y el Banco de Ojos de los Leones en Albany (New York). Los autores están en deuda por su apoyo constante. vii Contenido CAPÍTULO 1 Introducción y Visión General......................................................................... 1 Dr. Michael W. Belin, FACS; Dr. Stephen S. Khachikian CAPÍTULO 2 Evolución de las Imágenes Topográficas / Tomográficas................................. 15 Dr. Stephen S. Khachikian; Dr. Michael W. Belin, FACS; Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD CAPÍTULO 3 Comprendiendo la Tomografía Basada en la Elevación: Cómo se Presentan los Datos de Elevación................................................................... 25 Dr. Michael W. Belin, FACS; Dr. Stephen S. Khachikian; Dr. Renato Ambrósio Jr.,PhD CAPÍTULO 4 La Importancia de Comprender la Superficie de Referencia............................ 47 Dr. Michael W. Belin, FACS; Dr. Stephen S. Khachikian; Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD CAPÍTULO 5 Configuración Sugerida y Guías para Detección.............................................. 57 Dr. Michael W. Belin, FACS; Dr. Stephen S. Khachikian; Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD CAPÍTULO 6 Datos Normativos para el Oculus Pentacam...................................................... 71 Dr. Stephen S. Khachikian; Dr. Michael W. Belin, FACS; Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD CAPÍTULO 7 Evaluación Paquimétrica Comprensiva.............................................................. 81 Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD; Dr. Isaac Carvalho de Oliveira Ramos; Dr. Allan Luz; Dr. Frederico Guerra; Dra. Marcella Salomão; Dr. Michael W. Belin, FACS CAPÍTULO 8 Detección de Queratocono / Ectasia con Superficie de Referencia Modificada (Mejorada) Proyección de Ectasia Mejorada de Belin / Ambrósio III............................................... Dr. Michael W. Belin, FACS; Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD; Dr. Stephen S. Khachikian viii 93 CONTENIDO CAPÍTULO 9 Detección de Queratocono y Ectasia: Estudio de Queratocono Asimétrico y Ectasia Post LASIK.......................................... Dra. Marcella Salomão; Dr. Isaac Carvalho de Oliveira Ramos; Dr. Allan Luz; Dr. Frederico Guerra; Dr. Leonardo N. Pimentel; Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD 105 CAPÍTULO 10 Aplicaciones de Técnicas de Inteligencia Artificial para Mejorar el Tamizaje Tomográfico de Ectasia.................................................. 123 Dr. João Marcelo Lyra, PhD; Dr. Aydano P. Machado, MSc, PhD; Dra. Bruna V. Ventura; Dr. Guilherme Ribeiro; Dra. Luana P. N. Araújo; Dr. Isaac Ramos; Dr. Frederico P. Guerra; Dr. Renato Ambrósio Jr, PhD CAPÍTULO 11 Atlas de Topografía de Elevación.................................................................... 137 Dr. Stephen S. Khachikian; Dr. Michael W. Belin, FACS; Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD CAPÍTULO 12 Imágenes de Scheimpflug en la Práctica Clínica.............................................. 167 Dr. Michael W. Belin, FACS; Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD; Dr. Stephen S. Khachikian CAPÍTULO 13 Fórmula BESSt 2 para Cálculo de LIO............................................................ 185 Dr. Edmondo Borasio, MedC, BQ, FEBO CAPÍTULO 14 Evaluación de la Calidad Óptica Corneal para los LIOs Premium con el Pentacam HR.......................................................... 197 Dr. Naoyuki Maeda CAPÍTULO 15 Evaluación de Scheimpflug del Glaucoma Primario de Ángulo Cerrado........ 205 Dr. Shuning Li CAPÍTULO 16 Otras Proyecciones......................................................................................... 211 Joerg Iwanczuk, Dipl Ing (FH); Dr. Michael W. Belin, FACS CAPÍTULO 17 Empleo de Pentacam en la Práctica de la Catarata....................................... 229 Dr. Dilraj Grewal; Dr. Satinder Pal Singh Grewal CAPÍTULO 18 Glosario............................................................................................................ Dr. Stephen S. Khachikian; Dr. Michael W. Belin, FACS; Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD ix 247 Capítulo 1 Introducción y Visión General Dr. Michael W. Belin, FACS Dr. Stephen S. Khachikian ¿Porqué un libro de topografía de elevación ahora y porqué una segunda edición? Mientras que el análisis de curvatura es entendido por la mayoría de los cirujanos refractivos, hay diferencias esenciales entre el análisis de curvatura y el análisis de elevación. Para usar apropiadamente los sistemas basados en la elevación moderna es esencial entender estas diferencias. A menudo los usuarios de los sistemas de elevación confían solamente en los mapas de curvatura y no están haciendo un uso completo de la gran cantidad de información ofrecida por los sistemas de elevación. Es la esperanza de los autores que este libro le brinde al lector una mejor comprensión de la abundancia de información disponible con la topografía basada en cortes ópticos seccionales. A pesar de que el libro se refiere casi exclusivamente al Oculus Pentacam (OCULUS Optikgeräte GmbH, Wetzlar, Alemania), los principios presentados son aplicables a cualquier sistema de topografía basado en elevación. (Los ejemplos usados a través de este libro son de diversas fuentes y representan tanto la práctica privada de los autores como los casos enviados a los autores para consulta. Debido a las diversas fuentes de los mapas hay algunas inconsistencias en la localización de los mapas individuales en la presentación). La Topografía /Tomografía (Tomografía se refiere a los sistemas que pueden generar una reconstrucción tridimensional del segmento anterior usando una serie de cortes ópticos seccionales) se considera una parte esencial de toda evaluación de cirugía refractiva. Los sistemas originales de topografía estaban fundamentados en la tecnología reflectiva y se basan en la digitalización de una imagen de Placido y en la pendiente determinada como la unidad básica de medida. Los datos topográficos fueron presentados como los primeros derivados de una pendiente (curvatura) la cual inicialmente fue más intuitiva para el cirujano refractivo general. Estos sistemas eran relativamente baratos, sin embargo, tienen varias limitaciones. Los sistemas basados en Placido se basan en el análisis de la imagen reflejada. Esto evita que los datos sean obtenidos de la córnea periférica y de la superficie corneal posterior. Adicionalmente, sin la información sobre la superficie corneal posterior no es posible la evaluación paquimétrica completa. Mientras que la paquimetría ultrasónica puede darnos lecturas centrales o aisladas, un mapa paquimétrico completo requiere datos precisos tanto de la superficie corneal anterior y posterior (los cálculos paquimétricos se basan en la 2 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN diferencia espacial entre la superficies anterior y posterior). Además, la superficie corneal posterior ahora se aprecia como un indicador sensitivo de la enfermedad corneal (ectasia) y a menudo puede ser anormal a pesar de una superficie corneal anterior normal. Mientras que el poder refractivo de la córnea está determinado en gran parte por la superficie anterior, las propiedades anatómicas o mecánicas de la córnea son al menos igualmente dependientes de un conocimiento profundo tanto de las superficies corneales anterior y posterior.1 El Sistema de Análisis del Segmento Anterior Pentacam (OCULUS Optikgeräte GmbH, Wetzlar, Alemania) y sus precursores (PAR CTS (PAR Technology, New Hartford, New York) y Orbscan (Bausch & Lomb, Rochester, New York)) representan un avance significativo en la imagenología corneal y del segmento anterior. El Pentacam y el Pentacam HR (de alta resolución) son dispositivos de imagen de Scheimpflug los cuales utilizan dos cámaras. La cámara central se usa para el monitor de fijación y la medición de la pupila. La segunda, una cámara de Scheimpflug rotatoria brinda 25 ó 50 imágenes de cortes seccionales (dependientes del operador) durante un rastreo de menos de dos segundos de duración. Cada imagen típicamente contiene 500 puntos de elevación con el Pentacam estándar y 2,760 puntos de elevación para el Pentacam HR las cuales luego son analizadas para obtener hasta un total de 25,000 ó 138,000 puntos de datos respectivamente. Las imágenes de cortes seccionales generados por la cámara rotatoria de Scheimpflug (FIGURA 1) son usadas para localizar las superficies corneal anterior y posterior así como la superficie del iris y la parte anterior del cristalino.2 Figura 1. Imagen corte seccional de Scheimpflug de un ojo normal. Software de detección de bordes que muestra la superficie corneal anterior (rojo), superficie corneal posterior (verde), cristalino anterior (amarillo) y superficie del iris (azul). La claridad del cristalino, profundidad de cámara anterior y estimación del ángulo también pueden calcularse. CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN Y VISIÓN GENERAL 3 El OCULUS Pentacam no fue el primer sistema de análisis corneal basado en elevación ni tampoco el primero en utilizar cortes seccionales ópticos. Por primera vez en 1991, se reportó que los sistemas basados en elevación tenían beneficios sobre los sistemas basados en Placido.3 El PAR CTS usa un sistema de proyección en rejilla para medir la elevación corneal anterior. Éste tiene ventajas sobre los sistemas basados en Placido, ya que son posibles las mediciones precisas sobre una córnea distorsionada que no puede ser completamente analizada por los sistemas refractivos. Adicionalmente, el PAR CTS era capaz de una total cobertura corneal. El PAR CTS requiere la instilación de fluoresceína sobre la película lagrimal para que la rejilla pueda ser vista y basarse en la distorsión del patrón de rejilla para determinar la elevación por una técnica similar a la triangulación llamada fotogrametría “raster” (FIGURA 2). Debido a que este es un sistema basado en proyección, no era posible la medición de la superficie corneal posterior o estructuras más profundas en el segmento anterior. Los cortes seccionales ópticos fueron introducidos comercialmente por primera vez a mediados de los 90´s. El Orbscan utiliza corte seccionales segmentarios paralelos (no comparten puntos) y se basa en una imagen de Placido para ampliar las mediciones de la superficie anterior y supuestamente asistir en el registro de la imagen. El sistema de imágenes rotatorias de Scheimpflug ofrece algunas ventajas. Debido a que cada imagen comparte un punto en común (centro de rotación), el registro de la imagen tiende a ser más preciso (FIGURA 3). El registro preciso de imágenes es un pre-requisito para los datos tomográficos precisos. Debido a que la distancia recorrida durante la rotación es menor en el centro, la densidad del punto es mayor en la córnea central (típicamente el área de interés) y disminuye en la periferia. Adicionalmente, el software de detección del borde del Pentacam parece ser menos susceptible al “haze” corneal que el Orbscan y los sistemas no sufren de la inexactitud para la localización de la superficie corneal posterior común al Orbscan en la córnea postoperatoria aguda.4 Figura 2. Proyección sobre la película lagrimal teñida de fluoresceína que muestra la rejilla del PAR CTS. 4 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 3. Diagrama del Pentacam (izquierda) y Orbscan (derecha) que muestran imágenes radiales del Pentacam e imágenes paralelas del Orbscan. Mientras que inicialmente fue diseñado para cirugía refractiva, el Pentacam también brinda visualización de cortes seccionales de la córnea y de la cámara anterior, así como de la evaluación objetiva de la densitometría del cristalino. Éste calcula la paquimetría de la córnea de limbo a limbo con una precisión de +/- 5 µm. Las mediciones de la verdadera elevación permiten el cálculo de las curvaturas sagital anterior y posterior (axial) y tangencial (local o instantánea), mapas de elevación anterior y posterior, medición de la profundidad de la cámara anterior, aproximación del ángulo, volúmenes corneal y de la cámara anterior y la superficie anterior derivada de los polinomios de Zernike. El objetivo del autor con este libro es que sirva como un texto elemental y de referencia para los cirujanos corneales refractivos y del segmento anterior. Los capítulos subsecuentes tratarán con el uso de la tomografía basada en la elevación para el tamizaje de pacientes potenciales de cirugía refractiva así como otros usos en el segmento anterior (ej. clasificación de cataratas). APLICACIONES CLÍNICAS El tamizaje refractivo quirúrgico es la aplicación clínica más común de la topografía / tomografía. El tamizaje debe ser rápido, amigable y preciso para el técnico. La gran mayoría de los pacientes pueden ser evaluados de forma rápida y segura con la pantalla compuesta de 4 mapas (refractivo) o la pantalla de ectasia realzada de Belin /Ambrosio. Los mapas recomendados en la pantalla compuesta incluyen la elevación corneal anterior y posterior usando la esfera de mejor ajuste, mapa de grosor corneal (distribución paquimétrica) y curvatura sagital anterior. El tamizaje requiere escalas, colores y ajustes consistentes para permitir que el clínico de forma rápida evalúe el mapa pre-operatorio. Cada uno de estos serán discutidos en mayor detalle más adelante, pero es clave que haya consistencia en colores/escalas/mapas para un tamizaje rápido y seguro de los pacientes. Nuestros ajustes recomendados para el tamizaje de cirugía refractiva se muestran en la TABLA 1. Estos ajustes se escogen para maximizar la sensibilidad y permitir un tamizaje visual rápido basado en el reconocimiento de color y patrón. Se debe entender CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN Y VISIÓN GENERAL 5 TABLA 1 - Ajustes Recomendados para el Tamizaje de Cirugía Refractiva MAPA COLOR ESCALA AJUSTE OPCIONES ELEVACIÓN ANTERIOR Belin Intuitivo ±75 micras Esfera BFS, MAN, Diámetro -8.0, Flote Diámetro máx 9.0 mm (aplica para todos), Valores numéricos, Punto más delgado, Pupila ELEVACIÓN POSTERIOR Belin Intuitivo ±75 micras Esfera BFS, MAN, Diámetro =8.0, Flote Valores numéricos, Punto más delgado, Pupila PAQUIMETRÍA Ambrósio 2 300 - 900 micras, Absoluta Muestra punto más delgado, Valores numéricos, Pupila CURVA SAGITAL Belin Intuitivo o Ambrósio 2 Absoluta Escala Normal Valores numéricos que al realizar el tamizaje de cirugía refractiva el objetivo es identificar pacientes que no son “normales”. Los ajustes recomendados en la TABLA 1 fueron diseñados para este propósito. (En una práctica clínica orientada a patología las escalas deben ampliarse para abarcar los más diversos rangos y formas que se ven en córneas anormales). Es importante entender que cuando llamamos a un mapa de “elevación” realmente no representa los datos de elevación originales, sino que muestra los datos de elevación contra la misma superficie de referencia. La superficie de referencia más comúnmente usada (y recomendada para el tamizaje refractivo) es la Esfera de Mejor Ajuste (BFS por sus siglas en inglés). Mientras que otras formas pueden usarse, todas se basan en los mismos datos de elevación originales y por tanto sus diferencias son más cualitativas que cuantitativas. La forma, escala y colores deben escogerse para simplificar el tamizaje. Diferentes escalas, formas y barras de color pueden ser apropiadas para otros usos. Cómo se calcula la BFS es crítico para una comprensión cuidadosa y será discutido en mayor detalle en un capítulo aparte. El Pentacam tiene ajuste tanto AUTO (automático) como MAN (Manual). La compresión de cómo difieren es vital para la evaluación apropiada de los mapas. El ajuste MAN utiliza los datos dentro de la zona óptica específica del usuario (ej. MAN, Diámetro = 8.0 mm usa todos los datos con una zona óptica de 8.0 mm centrado en el ápice). Usa todos los datos tanto si los datos fueron precisos o extrapolados. Los tamaños variables de la zona óptica significativamente afectan los mapas tanto cualitativamente o cuantitativamente a medida que la BFS (superficie de referencia) cambia. Dado que el ojo normal es una asfera prolata, una gran zona óptica resulta en una BFS más plana y una zona óptica más pequeña en una BFS más elevada. Siempre que se tenga un “scan” de buena calidad, sin datos extrapolados dentro del área usada para computar la BFS, el ajuste MAN permite las comparaciones a través del tiempo así como los cálculos de valores normales para un diámetro de BFS definido. 6 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN El ajuste AUTO utiliza todos los datos en una zona óptica que es 90% del tamaño de la mayor zona óptica obtenida sin datos extrapolados. En otras palabras, el sistema dibuja el mayor círculo posible centrado en el ápice que no incluye ningún dato extrapolado y ajusta la zona óptica usada para los cálculos de la BFS a un 90% de su valor. El valor del ajuste AUTO es que éste solo usa puntos de datos “válidos”, sin embargo la limitación es que el área usada para definir el BFS será diferente entre los pacientes y diferente entre los exámenes del mismo paciente. Esto es una diferencia significativa que limita la utilidad clínica del ajuste AUTO. El MAN usa todos los datos, incluyendo aquellos extrapolados en una zona definida, mientras que el AUTO usa sólo datos validados pero puede tener una zona variable. Una zona óptica variable en el ajuste AUTO hace problemático establecer valores normales y los parámetros de tamizaje. Nuestra recomendación actual es usar el ajuste MAN con la superficie de referencia determinada a ESFERA y el DIÁMETRO determinado a 8.0 mm. Es importante garantizar que no hay datos extrapolados o son mínimos dentro de la zona de 8.0 mm. Los datos extrapolados aparecen ya sea como áreas blancas o puntos negros (seleccionable por el usuario, los autores recomiendan “área blanca”). Para ayudar en la inspección de los mapas, recomendamos que se limite la pantalla a mostrar solo los 9.0 mm centrales (esta es una opción en el menú desplegable “diámetro máximo de 9.0 mm”). Aquí hay dos números que a menudo llevan a confusión. El “diámetro máximo de 9.0 mm” del menú desplegable se refiere sólo al área de la córnea presentada en los mapas. A menudo hay más córnea cubierta, pero este ajuste solamente muestra los 9.0 mm centrales, lo cual es más fácil de leer y adecuado para el tamizaje de pacientes refractivos. El “diámetro máximo de 9.0 mm” no tiene nada que ver con el cálculo de la BFS y solamente se relaciona con el área expuesta de la córnea. Un mapa de 9.0 mm sin datos extrapolados puede considerarse válido. Los mapas “válidos” tendrán cálculos de BFS reproducibles. Todas las discusiones que siguen y las sugerencias para los parámetros de tamizaje se basan en el ajuste MAN, la BFS ajustada a ESFERA, DIÁMETRO = 8.0 mm y Flotante y sin datos extrapolados dentro de la zona de 8.0mm. La presentación compuesta de tamizaje descrita anteriormente tiene ventajas significativas para la identificación de cambios ectásicos. Por ejemplo, el queratocono es un desorden progresivo, en el cual lo característico es que hay adelgazamiento estromal, protrusión cónica, cicatrización corneal, disminución de la agudeza visual corregida, anillo de Fleisher y en casos avanzados estrías de Vogt.5 La identificación de los pacientes con queratocono es esencial en el tamizaje de candidatos a cirugía refractiva. El LASIK y la mayoría de los procedimientos refractivos están contraindicados en pacientes con queratocono debido a la probabilidad de que la enfermedad progrese rápidamente después de la cirugía. La “forma frusta de queratocono” o “queratocono subclínico” temprano pueden considerarse contraindicaciones para el LASIK debido a la probabilidad de progresión hacia una enfermedad clínicamente significativa. El conocimiento de la superficie corneal posterior y los mapas paquimétricos completos son obviamente de gran beneficio clínico. Los programas de tamizaje de queratocono originales basados en Placido se basaban solamente en los datos de la superficie corneal anterior. Los sistemas topográficos tempranos CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN Y VISIÓN GENERAL 7 Figura 4. Mapa refractivo complejo de 4 vistas generado por el Pentacam de un paciente asintomático que se presenta para evaluación de cirugía refractiva. Se muestran los mapas de elevación anterior y posterior, curvatura sagital y paquimétricos. A pesar de una superficie anterior normal (tanto la elevación y curvatura) los mapas de elevación posterior y paquimétrico muestran un cambio ectásico temprano. no brindaban información de la superficie corneal posterior o lo hacían de manera muy inexacta, llevando a concluir que esta información no era clínicamente importante. Ahora se entiende que los cambios en la superficie corneal posterior son críticos y a menudo los primeros indicadores de enfermedad ectásica, a pesar de mapas de curvatura anterior normales y muy probablemente preceden a otros indicadores (ej. adelgazamiento epitelial) limitados a la superficie anterior. La FIGURA 4 es un mapa complejo de 4 vistas (4 Mapas Refractivos) de un pacientes asintomático que se presenta para evaluación de cirugía refractiva. El mapa demuestra la importancia tanto de la superficie corneal posterior como de la distribución del mapa paquimétrico. El paciente tiene una agudeza visual corregida con anteojos de 20/20, una topografía basada en Placido normal y una paquimetría ultrasónica central (520 micras) considerada normal. La presentación compuesta del Pentacam revela las limitaciones de confiar solamente en las mediciones de la curvatura anterior y grosor corneal central. La elevación anterior (arriba a la derecha) y la curvatura sagital anterior (arriba a la izquierda) son normales, ambos mapas presentan una pequeña cantidad de astigmatismo. El mapa 8 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 5. Mapa refractivo complejo de 4 vistas generado por el Pentacam de un paciente asintomático que se presenta para consulta de cirugía refractiva. La evaluación de las imágenes revela que el área de ectasia posterior y la región corneal más delgada coinciden. paquimétrico (abajo a la izquierda) muestra lecturas centrales normales de 517 micras. La distribución paquimétrica está significativamente desplazada, sin embargo la región más delgada (502 micras) está ínfero/temporal a la córnea central. La diferencia entre la lectura más delgada y la lectura apical es 15 micras. La elevación posterior (abajo a la derecha) es claramente anormal. El mapa posterior muestra una isla paracentral bien delimitada de elevación positiva (+30 micras) fuera de la esfera de mejor ajuste representando un cambio ectásico. El desplazamiento del punto más delgado se corresponde al área de elevación posterior aumentando adicionalmente su relevancia. De forma similar, el paciente presentado en la FIGURA 5 tendría un examen completamente normal si solamente se confiara en la paquimetría ultrasónica y la topografía basada en Placido. La curvatura sagital (arriba a la derecha), el mapa más comúnmente presentado en un sistema de Placido, es completamente normal. El mapa de curvatura es simétrico y muestra un astigmatismo mínimo. CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN Y VISIÓN GENERAL 9 Tabla 2 Las lecturas de queratometrías simuladas están en el rango de 39-40D. Las lecturas de paquimetría ultrasónica central fueron de 511 micras. Todos estos valores se consideran dentro del rango normal (TABLA 2). Sin embargo, esto es una descripción incompleta. La distribución paquimétrica está claramente anormal con un marcado desplazamiento inferior de la región más delgada (abajo a la izquierda). El área más delgada de la córnea es de 482 micras, 29 micras más delgada que la lectura apical. 10 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN El mapa de elevación posterior (abajo a la derecha) muestra una isla bien circunscrita, claramente demarcada de elevación positiva (> 30 micras fuera de la esfera de mejor ajuste) representando el área de cambio ectásico. El área de ectasia posterior y la región corneal más delgada coinciden. El paciente tiene un queratocono subclínico a pesar de una topografía de Placido normal y paquimetría ultrasónica normal (sub-clínico significa que mantiene una buena visión con anteojos a pesar de cambios anatómicos aparentes). El Pentacam claramente revela las deficiencias del análisis corneal incompleto original. La literatura está repleta de diversos artículos de ectasia post LASIK iatrogénica en pacientes con reportes de exámenes preoperatorios normales.6,7 Se desconoce cuantos de estos exámenes “llamados normales” eran realmente “normales” y cuantos tenían cambios no diagnosticados en la superficie corneal posterior. Adicionalmente, los cálculos del lecho residual basados en las lecturas ultrasónicas centrales pueden significativamente sobreestimar el lecho residual real. Al igual que la imprevisibilidad del grosor del colgajo, la inconsistencia en la distribución paquimétrica puede representar una variable de confusión no reconocida.8 7A Figura 6. Mapa refractivo complejo de 4 vistas generado por el Pentacam de un queratocono avanzado. El verdadero ápice del cono se muestra en los mapas de elevación y paquimétrico. El mapa de curvatura sagital exagera el desplazamiento del cono llevando al diagnóstico erróneo de Degeneración Marginal Pelúcida. CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN Y VISIÓN GENERAL 11 El análisis corneal completo por Pentacam es también ventajoso para describir la A por las morfología del queratocono. Tradicionalmente, la morfología del cono fue categorizada descripciones basadas solamente en el análisis de curvatura anterior. Sin embargo, la curvatura sagital es un indicador muy pobre de la localización y morfología del cono. La FIGURA 6 revela las limitaciones del análisis de curvatura en la evaluación de la localización del cono. Los mapas de curvatura sagital, ya sean generados por los sistemas de Placido o generados por los sistemas de elevación no describen la forma y no localizan de forma precisa el cono. Se puede ver que el mapa de curvatura sagital (arriba a la izquierda) colocaría de forma incorrecta el ápice del cono por debajo de los límites de la presentación de 9.0 mm. El ápice real del cono, sin embargo, está ligeramente inferior al margen pupilar como se muestra tanto en el mapa paquimétrico y los mapas de elevación anterior y posterior. La identificación precisa de la localización del cono y saber el grosor corneal en el sitio propuesto de la incisión es crítico para el planeamiento de la cirugía de INTACS o trasplante de córnea. Los mapas de elevación son inherentemente más precisos para describir la morfología del cono que la presentación de la curvatura sagital y debemos usarlos para clasificar el queratocono. El reciente aumento en reportes de la Degeneración Marginal Pelúcida (DMP) es en parte debido a la localización imprecisa del cono por el análisis de curvatura y se encontraron muchos pacientes con DMP con queratocono inferior típico con análisis de elevación adecuado.9,10 Como fue descrito anteriormente, el Pentacam es capaz de analizar el segmento anterior. Las imágenes individuales de Scheimpflug pueden usarse para crear una imagen tridimensional del segmento anterior. La FIGURA 7A muestra la colocación de los segmentos de INTACS usados para tratar a un paciente con queratocono e intolerancia a los lentes de contacto. La imagen es de calidad suficiente para ver claramente la forma hexagonal de la inserción y se puede usar para determinar la profundidad de la localización (aquí a una profundidad de 396 micras) (FIGURA 7B). 12 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN A Figura 7A B Figura 7B Figura 7 A-B. Imagen Scheimpflug generada por Pentacam que muestra la colocación de segmentos de INTACS en la córnea. La imagen magnificada puede usarse para determinar la profundidad de colocación en la córnea. CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN Y VISIÓN GENERAL 13 Figura 8. Imagen Scheimpflug magnificada, 1 semana después de Queratoplastia Endotelial al Removerse la Descemet (DSEK). La FIGURA 8 muestra el valor de la imagen Scheimpflug para la visualización de la cirugía de Queratoplastia Endotelial con Remoción de la Descemet (DSEK). Las imágenes de los cortes seccionales pueden usarse tanto para seguimiento del pacientes (ej. muestra el adelgazamiento continuo del injerto) como para ayudar en el diagnóstico de fluido en la interfase o dislocación parcial. CONCLUSIÓN El desarrollo de los sistemas de imagen basados en elevación que permiten la evaluación tanto de las superficies anterior y posterior de la córnea ha marcado un cambio evolutivo en el análisis corneal computarizado. La evaluación precisa de las dos superficies corneales y la distribución paquimétrica completa ha mejorado de forma significativa nuestro conocimiento y nos debe permitir evaluaciones refractivas preoperatorias mejores y más completas. Esperamos que los capítulos subsecuentes y le ayude al lector para que pueda maximizar el uso de esta tecnología. 14 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN REFERENCIAS 1. Binder PS, Lindstrom RL, Stulting RD et al. Keratoconus and corneal ectasia after LASIK. J Refract Surg 2005; 21: 749–52. 2. Wing M, ed. Corneal Topography in the Wavefront Era: A Guide for Clinical Application. New Jersey: Slack Publishing, 2006. 3. Littoff D, Belin MW, Winn SS, Smith RS: PAR Technology Corneal Topography System. Inv Ophthalmol. Vis Sci 1991;32: 992. 4. Ciolino J, Belin MW: Changes to the Posterior Cornea after LASIK and PRK. J Cataract & Refract Surg 2006; 32: 1426-31. 5. Krachmer JH, Feder RS, Belin MW. Keratoconus and related non-inflammatory corneal thinning disorders. Surv Ophthalmol. 1984;28: 293–322. 6. Moshirfar M, Marx DP. Incidence of Post-LASIK Ectasia in Patients with Unidentified Preoperative Risk actors. Presented World Cornea Congress, Washington, DC, 2005. 7. Klein SR, Epstein RJ, Randleman JB, Stulting RD. Corneal ectasia after laser in situ keratomileusis in patients without apparent preoperative risk factors. Cornea 2006; 25: 388–403. 8. Belin MW, Khachikian SS: New Devices & Clinical Implications for Measuring Corneal Thickness. Clin & Exp Ophthalmol 2006; 34: 729-731. 9. Walker RN, Khachikian SS, Belin MW. Scheimpflug Imaging of Pellucid Marginal Degeneration. CORNEA 2008 Sep; 27(8):963-6. 10. Belin MW, Khachikian SS, Ambrosio R Jr. The Use of Intracorneal Rings for Pellucid Marginal Degeneration (letter to the Editor). Am J Ophthalmol 2011; 151(3): 558-559. Capítulo 2 Evolución de las Imágenes Topográficas/Tomográficas Dr. Stephen S. Khachikian Dr. Michael W. Belin, FACS Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD INTRODUCCIÓN Con la popularidad de la cirugía refractiva y la alta tasa de éxito del trasplante de córnea hay una necesidad creciente de entender el contorno corneal. El queratocono, astigmatismo irregular, amoldamiento inducido por lentes de contacto y el desorden ectásico oculto son condiciones que deben detectarse antes de la cirugía refractiva. La tomografía también se ha usado para facilitar la compresión del funcionamiento óptico del ojo, aunque esto ha sido suplantado en parte por el análisis de frente de onda.1,2 Actualmente, la tomografía corneal se considera mandatoria por la mayoría de los cirujanos para la evaluación preoperatoria de los pacientes a quienes se les realizará cirugía refractiva y es muy recomendada en la evaluación postoperatoria de los casos problemáticos. El término “topografía” corneal es en mayor parte un nombre inapropiado. La verdadera topografía implica el conocimiento del contorno o forma exacta. La mayoría de los sistemas topográficos corneales son basados en Placido, anillos analizadores que son reflejados en la superficie corneal. Estos sistemas miden el ángulo de reflexión (pendiente) y analizan la curvatura. Otros sistemas miden directamente la elevación y usan un sistema de proyección de rejilla o un corte seccional óptico. Estos sistemas miden la superficie de elevación derivada de todos los mapas subsecuentes de estos datos. ANTECEDENTES HISTÓRICOS A pesar de numerosos avances en la imagenología corneal en las pasadas décadas, la capacidad de evaluar cualitativa y cuantitativamente la forma corneal ha estado llena de dificultades. Aunque hay diversos métodos de medición, el hecho de que la córnea es asférica, irregular y asimétrica limita la utilidad y confiabilidad de las medidas simples.3 Mientras que la introducción de la videoqueratoscopía en los 80´s preparó el camino para la actual cirugía refractiva moderna, todavía nos encontramos con muchas de las limitaciones que se encontraron aquéllos que estudiaron la forma corneal siglos atrás. 16 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Queratometría La queratometría se basa en el principio del radio de curvatura de una superficie convexa que es proporcional al tamaño de la imagen reflejada. En 1619, el Padre Christopher Scheiner observó que esferas brillantes de cristal con diferentes radios producían imágenes reflejadas de diferentes tamaños. Él creó una serie de esferas con curvaturas progresivamente mayores e hizo el esfuerzo de determinar la curvatura corneal al comparar el tamaño de la imagen reflejada en un marco de ventana por la córnea de un sujeto, con aquélla producida por las esferas calibradas.4 Descartes en 1637 publicó le Diopterique, un trabajo basado en experimentos sobre principios básicos de óptica.5 De forma muy importante, en este trabajo se describe la óptica de la córnea y el ojo en detalle. En 1796, Ramsden construyó un dispositivo para medir la curvatura corneal y determinar si la córnea cambiaba de forma durante la acomodación, una teoría propuesta por Keppler. Después Ramsden añadió un aparato de magnificación y también introdujo un dispositivo de duplicación, en el cual el examinador comparaba la reflexión corneal con sí mismo6 eliminando las inexactitudes generadas por el movimiento ocular y las estimaciones del observador. Aunque este método todavía se usa en los queratómetros modernos, no fue universalmente usado hasta 1854 cuando el instrumento fue “reinventado” por Helmholtz. El “oftalmómetro” como lo llamó Helmholtz, medía la curvatura de la córnea. En 1881, Javal y Schiotz mejoraron el dispositivo de Helmholtz y construyeron un queratómetro diseñado para uso clínico. Con cambios menores, el mismo diseño todavía está en uso como el oftalmómetro de Haag-Streit.7 Helmholtz aplicó el término “oftalmómetro” lo cual ha llevado a confusión debido a que sugiere la medición de todo el ojo en lugar de sólo la córnea. Hoy en día, el oftalmómetro es el nombre genérico para el instrumento así como el nombre comercial usado por algunos fabricantes (ej. AO Scientific Instruments y Haag Streit AG.). El término “queratómetro” (nombre comercial de Bausch and Lomb para su máquina) (FIGURA 1) describe mejor la función del instrumento y es el término oftalmológico que más comúnmente se encuentra en la literatura actual. La habilidad del queratómetro para medir el radio de curvatura corneal se basa en la capacidad de la superficie corneal anterior de comportarse como un espejo convexo y reflejar la luz.8 Esta es esencialmente la misma técnica que fue usada por Scheiner en 1619. El diseño óptico del queratómetro permite al examinador medir el tamaño de la imagen reflejada y por ello determinar el radio de curvatura de la superficie corneal anterior. La exactitud del queratómetro depende de la uniformidad de la curvatura de la córnea central sobre el área medida. También se asume que las miras miden directamente sobre la pupila. La fórmula usada por el queratómetro asume que la córnea tiene una superficie esfero-cilíndrica con un único radio de curvatura en cada meridiano y un eje mayor y menor que son ortogonales. Cualquier irregularidad de la superficie corneal desde síndrome de ojo seco hasta distrofia de la membrana anterior puede causar distorsión de las miras y dificultad para determinar los extremos. La cicatrización excesiva y/o irregularidad corneal a menudo imposibilita CAPÍTULO 2. EVOLUCIÓN DE LAS IMAGENES TOPOGRÁFICAS / TOMOGRÁFICAS 17 Figura 1. Queratómetro de Bausch and Lomb. Las miras iluminadas reflejan la superficie corneal y permiten al clínico medir la curvatura corneal central. El queratómetro no permite la medida fuera de los 3 mm centrales de la córnea y se requieren irregularidades corneales mínimas para mediciones precisas. mediciones significativas.9 Los queratómetros más modernos usados en la actualidad son muy similares a aquéllos usados hace un siglo y se aplican las mismas limitaciones. Adicionalmente, la queratometría no brinda información sobre áreas centrales o periféricas a los puntos medidos, se basa solamente en cuatro puntos de datos localizados dentro de los 3 mm centrales de la córnea. En la mayoría de los ojos normales, la curvatura sobre el eje visual es bastante uniforme y esta simple medición es suficientemente descriptiva. Esto explica porque la mayoría de los cirujanos todavía usan los datos de la queratometría para las fórmulas de cálculo de los lentes intraoculares (LIO) estándares. El queratómetro se estima adecuado para medir la superficie corneal para LIO´s, ajuste de lentes de contacto y manejo de niveles bajos de astigmatismo en córneas normales. Sin embargo, la queratometría simple no es útil para medir córneas que probablemente se desvíen de la óptica esfero-cilíndrica, como comúnmente ocurre tanto en los desórdenes ectásicos como después de la cirugía refractiva.10 Queratoscopía Dada el área pequeña sobre la cual los queratómetros pueden dar mediciones corneales se necesitan modalidades de imagen adicional que brinden información cualitativa 18 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN sobre la forma de toda la córnea. Esto lleva al desarrollo de la queratoscopía. Mientras que el queratómetro solamente analiza aproximadamente el 6% de la superficie corneal, la queratoscopía puede evaluar cerca del 70% de toda el área corneal (limitado por la óptica del ojo dado que no se puede reflejar la luz de la córnea periférica hacia una cámara u observador central). La técnica de queratoscopía fue descrita por primera vez en 1820 por Cuignet.11 Con este método precoz, solamente se podían identificar las anomalías burdas de la superficie corneal. El médico ingles Henry Goode describió el primer queratoscopio en 1847.12 Goode reflejó un objeto cuadrado de la córnea del paciente y vio el reflejo desde el lado del objetivo del queratoscopio. Sin embargo, Antonio Placido fue el primero en fotografiar las reflexiones corneales. Placido en 1880 usó una serie de anillos iluminados concéntricos blancos y negros como un objetivo. Este dispositivo fue único debido a que tenía un tubo de visualización en el centro usado para el alineamiento. En general, las miras reflectivas del disco de Placido aparecerían más juntas en partes elevadas de la córnea y más alejadas en las áreas más planas. El astigmatismo corneal se mostraría como un aplanamiento elíptico de los anillos circulares reflejados. El disco de Placido fue usado en 1889 por Javal en un intento de cuantificar la forma corneal. En 1896, Allvar Gullstrand fue capaz de analizar cuantitativamente las imágenes queratoscópicas de la córnea.13 Mientras que el disco de Placido fue introducido hace más de 100 años en un intento de determinar la forma corneal, el método de medición ha cambiado muy poco desde ese tiempo. El disco de Placido sigue siendo el dispositivo más común para la medición de la curvatura corneal. Los queratoscopios colimadores usan el disco de Plácido colocando los anillos en diferentes planos en una “forma cónica” a lo largo del interior de una columna y de esta manera son capaces de maximizar la cantidad de superficie corneal que pueden reflejar las miras objetivos.14 Los instrumentos más modernos de topografía corneal son de la variedad de colimadores. Estos avances han sido sustanciales con la incorporación de los algoritmos computarizados en el análisis. Sin embargo, una limitante significativa de esta técnica es que para producir una imagen obviamente distorsionada, la córnea misma debe estar distorsionada. Si la distorsión solamente es menor, ésta puede tener un efecto drástico en la visión del paciente pero probablemente no sea visible por esta modalidad relativamente cruda. Generalmente se acepta que un astigmatismo de al menos 3 dioptrías (D) debe estar presente para ser detectado por la queratoscopía tradicional.9 La mayor ventaja de la queratoscopía sobre la queratometría es que brinda información de una gran porción de la superficie corneal y brinda documentación fotográfica permanente. Videoqueratoscopía Mientras que la queratoscopía brinda información cualitativa, fue la unión del análisis computarizado rápido y el video digital por Klyce en 1984 lo que transformó la evaluación burda de la córnea dentro del mundo de alta velocidad de imagenología computarizada.15 CAPÍTULO 2. EVOLUCIÓN DE LAS IMAGENES TOPOGRÁFICAS / TOMOGRÁFICAS 19 Figura 2. Imagen de los anillos de Placido. Estos anillos concéntricos uniformes se reflejan en la superficie corneal y se mide la reflexión. Un cambio en la relación o configuración espacial de los anillos se evalúa por un programa computarizado y ésta información se usa para determinar la curvatura de la córnea. El primer mapa codificado por colores de la curvatura corneal fue publicado en 1987 y llevó a diversos videoqueratoscopios comercialmente disponibles.14 Los videoqueratoscopios computarizados son capaces de digitalizar la información de miles de puntos sobre la superficie corneal para producir un mapa codificado por colores detallado que represente la curvatura corneal (FIGURA 2). La videoqueratoscopía se ha vuelto esencial como herramienta clínica para la evaluación de la anatomía corneal. El mapa de videoqueratoscopía más comúnmente presentado es el axial (sagital). La suposición básica de la queratometría, sin embargo, todavía está presente cuando se crean las imágenes de videoqueratoscopía. Los algoritmos básicos del queratoscopio se basan en la geometría esférica y el queratoscopio asume la óptica paraaxial. Esto hace que los mapas axiales sean más adecuados para determinar el astigmatismo corneal regular y evaluar la irregularidad en general. La capacidad del mapa axial para describir otras aberraciones, dar a conocer la forma verdadera o anomalías focales es limitada.16 Muchos algoritmos han sido creados para sobrepasar este sesgo esférico en un intento de reconstruir de forma más precisa la superficie de la córnea asférica normal. La necesidad de conocer la altura corneal y mapas de curvaturas precisos para la cirugía refractiva ha forzado el desarrollo de algoritmos más complejos que tuvieran menos sesgos esféricos. Los mapas tangenciales o de curvatura instantánea se producen para llenar esta demanda. Los 20 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN mapas de curvatura tangencial de la córnea brindan información más detallada necesaria para la reconstrucción de la superficie corneal. Adicionalmente nuevos algoritmos han permitido la medición más exacta de la elevación y forma corneal.17 Mientras que el desarrollo de estos algoritmos mejoraron el rendimiento de mapas de curvatura axiales simples, las limitaciones del disco de Placido todavía están presentes. La distancia de trabajo del videoqueratoscopio y el tamaño del disco de Placido son componentes que afectan el foco de los anillos, así como el alineamiento del instrumento con la córnea del paciente. Todos los anillos deben estar enfocados para la adquisición precisa de datos y esto se hace más difícil en la córnea periférica. Los datos corneales centrales no pueden obtenerse y no hay información disponible desde una perspectiva circunferencial.17 Adicionalmente, cuando la córnea es irregular hay una pequeña cantidad de error introducido dentro de los datos. La mayoría de los errores pueden ser enmudecidos por los algoritmos avanzados, pero mientras más irregularidades haya más difícil es sobrepasar esta dificultad. Una vez la calidad de la superficie disminuye al punto donde los anillos del queratoscopio emergen o se cruzan, todos los datos se pierden. Adicionalmente no se pueden obtener los datos de la córnea posterior. Con respecto a la creación de los mapas de elevación a partir de los datos de curvatura, la imagen precisa es esencial para la reconstrucción en tres dimensiones de una superficie a partir de algoritmos dimensionales de 2 dimensiones. La reconstrucción de elevación a partir de los datos de curvatura requiere de ciertas suposiciones geométricas. Mientras que esas suposiciones son razonablemente precisas en una córnea normal pueden ser una fuente significativa de error en la córnea irregular. En las últimas dos décadas se han hecho grandes avances en el desarrollo de tecnologías de imagen no basadas en Placido. Sistemas de Topografía Basados en la Elevación El determinante básico de la óptica corneal es la forma de la córnea y del cristalino y el índice refractivo de estas estructuras.17 Los mapas de curvatura tradicional discutidos antes, sin embargo, no miden la forma directamente. La “verdadera” topografía implica la forma y requiere la generación de sistemas de coordenadas X, Y y Z. Los sistemas basados en Placido crean tal sistema de coordenadas a partir de los datos de curvatura haciendo suposiciones sobre la córnea.18 Una mejor manera de determinar la forma sería medirla directamente de las coordenadas X, Y y Z. El primer sistema basado en la elevación verdadera fue creado en 1960 por Bonnet quien tomó estereofotografías de la córnea y midió la elevación basado en las diferencias en las fotografías.19 Esta técnica fue después replicada y comercialmente disponible en 1980 con el Sistema de Topografía Corneal PAR (PAR CTS) (PAR Technology, New Hartford, NY). El Sistema de Topografía Corneal PAR (ya no está comercialmente disponible) usaba un método de fotografía “raster” para determinar la elevación corneal. El sistema PAR proyectaba una rejilla de geometría conocida sobre la superficie corneal anterior. Luego esta rejilla era vista por una cámara desde un eje de compensación y la elevación podría ser calculada usando CAPÍTULO 2. EVOLUCIÓN DE LAS IMAGENES TOPOGRÁFICAS / TOMOGRÁFICAS 21 la triangulación. A diferencia de los sistemas de Placido, esta técnica no requería un epitelio corneal intacto para reflejarse; sin embargo, requería de tinción con fluoresceína de la película lagrimal.20 En 1995, fue introducido el Orbscan (Bausch & Lomb, Rochester, NY); el cual usaba cortes seccionales ópticos para medir la elevación. Usando un haz de hendidura de barrido, se podían evaluar la curvatura y elevación de las superficies anterior y posterior de la córnea. Utilizando técnicas de medición y triangulación, el Orbscan analiza los datos de las superficies corneal anterior y posterior.21 La pendiente y curvatura en cualquier punto puede ser entonces calculada a partir de estos datos. Los análisis matemáticos y las técnicas de estéreotriangulación directa son esencialmente similares al PAR CTS y los métodos que presentan la elevación fueron los primeros introducidos por Belin en el PAR CTS.18 La generación de los datos de elevación en el Orbscan, sin embargo, dependen de la información adicional a partir de un videoqueratoscopio estándar basado en Placido debido a la limitación en su capacidad de medir la elevación de forma precisa. Los mapas de curvatura corneal posterior y la imagenología de la córnea periférica, sin embargo, deben hacerse sin la asistencia de la reflexión basada en Placido y es propensa a error. El único sistema comercialmente disponible basado puramente en la elevación es el Oculus Pentacam (FIGURA 3). El Pentacam usa el principio de Scheimpflug para obtener imágenes de cortes seccionales. Esta técnica también está incorporada en el Topógrafo asistido de Galilei (Ziemer Ophthalmic Systems (Port, Suiza)) y en algunos dispositivos más nuevos (ej. Tomey TMS-5 (Nagoya, Japón), CSO Sirius (Firenze, Italia)). Se cree que la técnica de Scheimpflug captura imágenes con una mejor precisión espacial que una cámara tradicional que tenga un lente coaxial y sistema óptico de película. En el Pentacam, la cámara de Scheimpflug rota 180 grados alrededor de un solo punto de fijación mientras el paciente enfoca una fuente de luz central. Al rotar alrededor del punto de fijación, reduce los artefactos creados por pequeños movimientos durante la adquisición de la imagen. Adicionalmente, el Pentacam contiene una segunda cámara que detecta cualquier movimiento residual del ojo, los cuales son corregidos por el software del Pentacam. La cámara de Scheimpflug completa varias rotaciones antes de llegar a una velocidad estable sin necesidad de ninguna aceleración o desaceleración. La captura de imágenes a una velocidad fija reduce las vibraciones y los artefactos de imagen que pueden ocurrir durante la aceleración o desaceleración. La computadora usa hasta 2,760 puntos de datos para cada imagen obtenida (dependiendo del modelo) o hasta 138,000 puntos analizables en total para generar los mapas de elevación individuales. El término “topografía” se usa arbitrariamente en la imagenología de oftalmología. Se deriva de las palabras Griegas “colocar” (topo) y “escribir” (graphein) y de forma clásica se relaciona con el estudio de la forma y característica de la superficie de la tierra o aquellos planetas, lunas y asteroides. Mientras se introducía en la oftalmología, fue incorrectamente aplicado a los mapas de curvatura que no brindaban información sobre la forma de la superficie. En parte para evitar la confusión con los sistemas de curvatura y en parte para llevar a capacidades adicionales de las nuevas tecnologías para digitalmente reconstruir 22 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 3. Oculus Pentacam. El Pentacam es actualmente el único topógrafo de Scheimpflug que está completamente basado en elevación. Las imágenes de Pentacam de la córnea por fotografía de cortes seccionales ópticos usa una cámara rotatoria. Estas imágenes son analizadas para crear mapas de elevación y curvatura de la córnea y la reconstrucción tridimensional de la cámara anterior. el segmento anterior se ha usado el término “Tomografía. La Tomografía se deriva de las palabras Griegas “cortar o seccionar” (tomos) y “escribir” (graphein). En medicina, los barridos de Tomografía Computada (TC) son usados para referirse a las técnicas de rayos X que dan imágenes seccionales de un órgano interno sólido, produciendo una imagen en tres dimensiones. La Tomografía Corneal debe aplicarse a los sistemas capaces de producir exámenes de las superficies frontal y posterior de la córnea, grosor corneal, cristalino, iris y la capacidad de combinar esta información en una reconstrucción de tres dimensiones del segmento anterior. 22 CAPÍTULO 2. EVOLUCIÓN DE LAS IMAGENES TOPOGRÁFICAS / TOMOGRÁFICAS 23 Las técnicas de imagen corneal están constantemente evolucionando para brindar información más precisa al médico. La información brindada, sin embargo, no sirve de nada si no transmite de una manera que sea fácilmente interpretada por el clínico. REFERENCIAS 1. Belin MW: Intraoperative raster photogrammetry--the PAR Corneal Topography System. J Cataract Refract Surg 19:188-192, 1993. 2. Schwiegerling J, Snyder RW, Lee JH: Wavefront and topography: keratome-induced corneal changes demonstrate that both are needed for custom ablation. J Refract Surg 18: 584-588, 2002. 3. Belin MW, Missry JJ: Technologies for corneal topography. In Wu HK, Thompson VM, Steinert RF, et al (eds): Refractive Surgery. New York: Thieme, 1999, 63-78. 4. Miller D, Greiner JV: Corneal measurements and tests. In Albert DM, Jakobiec FA (eds): Principles and Practice of Ophthalmology. Philadelphia: W.B. Saunders Company, 1994, p 7. 5. Scott JF: The Scientific Work of René Descartes (1596-1650). London: Taylor and Francis 6. Mandell RB. Jesse Ramsden: inventor of the ophthalmometer. Am J Optom Arch Am Acad Optom 1960; 37: 633-638. 7. Dabezies OH, Holladay JT: Measurement of corneal curvature: keratometer (ophthalmometer). In Kastle PR (ed): Contact Lenses: The CLAO Guide to Basic Science and Clinical Practice, vol. 1. Dubuque: Kendall/Hunt Publishing Company, 1995, pp 253-289. 8. Rubin ML: Optics for Clinicians. Gainesville: Triad Publishing Company, 1993. 9. Wilson SE, Klyce SD: Advances in the analysis of corneal topography. Surv Ophthalmol 35: 269-277, 1991. 10. Arffa RC, Klyce SD, Busin M: Keratometry in refractive surgery. J Refract Surg 2:6, 1986. 11. Brody J, Waller S, Wagoner M: Corneal topography: history, technique and clinical uses. International Ophthalmology Clinics 34: 197-207, 1994. 12. Levine JR: The true inventors of the keratoscope and photokeratoscope. Br J Hist Sci 2:324-341, 1965. 13. Gullstrand A. Photographic-ophthalmometric and clinical investigations of corneal refraction. Am J Optom Arch Am Acad Optom 1966; 43: 143-214. 14. Maquire LJ: Keratometry, photokeratoscopy and computer-assisted topographic analysis. In Krachmer JH, Mannis MJ, Holland EJ (eds): Cornea - Fundamentals of Cornea and External Disease. St. Louis: Mosby, 1997, pp 223-235. 15. Klyce SD: Computer-assisted corneal topography. High-resolution graphic presentation and analysis of keratoscopy. Invest Ophthalmol Vis Sci 25:1426-1435, 1984. 16. Klein SA. Optimal corneal ablation for eyes with arbitrary Hartmann–Shack aberrations. J. Opt. Soc. Am. A 15:2580-2588, 1998. 17. Rand R, Applegate R, Howland HC. A Mathematical Model of a Placido Disk Keratometer and its Implications for Recovery of Corneal Topography. Optom Vis Sci 74:926-930, 1997. 18. Belin MW, Litoff D, Strods SJ, et al: The PAR Technology Corneal Topography System. Refrac Corneal Surg 8:88-96, 1992. 19. Bonnet R, Le Grand Y, Rapilly C. La Topographie Corneenne. Paris, France: N. Desroches:1964. 20. Belin MW, Cambier JL, Nabors JR, et al: PAR Corneal Topography System (PAR CTS): the clinical application of close-range photogrammetry. Optom Vis Sci 72:828-837, 1995. 21. Rao SN, Raviv T, Majmudar PA, et al: Role of Orbscan II in screening keratoconus suspects before refractive corneal surgery. Ophthalmology 109:1642-1646, 2002. 22. Ambrósio R Jr, Belin MW. Imaging of the cornea: topography vs tomography. J Refract Surg. 2010;26:847-9. 24 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Capítulo 3 Comprendiendo la Tomografía Basada en la Elevación: Cómo se Presentan los Datos de Elevación Dr. Michael W. Belin, FACS Dr. Stephen S. Khachikian Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD INTRODUCCIÓN Si el paciente le pregunta a un oftalmólogo por la descripción de las propiedades de un lente, probablemente le dará el poder del lente visto a través de un lensómetro. Si los mismos anteojos se los da a un óptico o a un ingeniero óptico y le pregunta la descripción del lente, probablemente tendría una lectura de la curvatura anterior y posterior (con un lente reloj de Ginebra), una medición del grosor del centro del lente, el diámetro total, la localización del centro óptico, una descripción de cómo la forma cambia del centro a la periferia y el material del lente. Ambas descripciones son correctas, pero una es más detallada. La lectura del oftalmólogo de sólo el poder del lente (en el aire) es ópticamente correcta pero nos dice muy poco sobre cómo el lente realmente se comporta y no nos permite hacer una copia exacta. La descripción del óptico está carente de cualquier descripción del poder. Sin embargo, al conocer las propiedades físicas brindadas por el óptico, podría reconstruir el lente exacto y calcular el poder del lente. No obstante, hay un número infinito de lentes que pueden construirse con el mismo poder óptico brindado por el oftalmólogo. Si desea duplicar, sólo la lectura del poder es insuficiente. A menudo se olvida que las características tales como la curvatura anterior y el grosor central afectan el comportamiento del lente cuando éste se coloca en el paciente. ¿Se ha preguntado alguna vez por qué algunos pacientes vienen con la misma prescripción en dos pares de lentes (ej. acabo de recibir un segundo par de lentes), pero se quejan de que uno es mejor que el otro? La curvatura anterior del lente, el grosor del centro y el material del lente afectan la magnificación de la imagen. La localización del centro óptico afecta el prisma inducido. Todos estos detalles deben tomarse en cuenta (pero raramente se hace). Los ajustadores experimentados de lentes de contacto están familiarizados con la diferencia entre el poder, forma, tamaño y grosor. Los lentes de contacto típicamente se 26 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN describen por la curvatura posterior (ya sea en dioptrías o en radio de curvatura en mm), el diámetro del lente y el poder del lente (ej. 44.0 D/9.6 mm/-3.50). El poder real del lente de contacto en cada ojo, sin embargo, puede variar grandemente de un ojo a otro (más aplicable a los lentes de contacto RGP que no se alinean a la superficie corneal). Nosotros sabemos que el poder efectivo del contacto cambiará dependiendo de la forma de la córnea subyacente. Un lente de contacto de -3.50 D tendrá un poder efectivo diferente en una córnea plana que lo que sería en una córnea más elevada. Adicionalmente, incluso si usted mantiene el “poder” del contacto constante, puede cambiar su poder efectivo alterando su base de curvatura. Este es el concepto bóveda del lente. Debemos saber que si alteramos una propiedad física (ej. base de curvatura) a menudo debemos hacer un ajuste compensatorio en otra (ej. poder). La relación entre las propiedades físicas y las propiedades ópticas aquí son bien comprendidas. Cuando manejamos hacia la oficina, la mayoría de nosotros vemos nuestros velocímetros. En los carros antiguos, la velocidad es determinada por la rotación de las llantas. Hay un simple mecanismo de engranaje/cable que mide la velocidad de rotación de las llantas. La mayoría de las personas no están conscientes de que si cambian el tamaño de sus llantas incluso, si cambian de llantas de verano a las de invierno podrían afectar la eficacia del velocímetro. El velocímetro es preciso en la medición de lo que debe medir (cuán rápido rotan las llantas), es solo que nuestras suposiciones (el tamaño de las llantas) están erradas. Los carros más nuevos vienen con sistemas de navegación GPS (Sistema de Posicionamiento Global). El GPS usa una serie de satélites que orbitan y se triangulan para determinar donde está Ud. en la tierra en cualquier momento. El proceso de triangulación es asombrosamente preciso y los dispositivos estándares de GPS personales tienen una precisión de aproximadamente 10 pies (ej. Le puede decir en que lado de la carretera está.). Los dispositivos de GPS también nos pueden dar la velocidad en que nuestro vehículo está viajando. No hay conexiones físicas con el carro, no hay mediciones de las llantas y no hay conocimiento de cuán rápido están rotando las llantas. Lo que se sabe, sin embargo, es donde está usted en cualquier instante. Si Ud. sabe su localización en el espacio a través del tiempo, fácilmente se puede calcular la velocidad del vehículo (FIGURA 1). Podemos obtener la misma información del dispositivo de GPS que del velocímetro. La diferencia es que el velocímetro hace ciertas suposiciones (ej. tamaño de las llantas, etc.). El dispositivo de GPS no hace mucho de esto ni toma en cuenta estas propiedades. Simplemente sabe dónde está y donde estuvo. Con esta información puede calcular la velocidad, aceleración, dirección y localización. Sin importar cuán preciso es su velocímetro, éste nunca podría darle su localización. Sin embargo, nuestros cerebros están acostumbrados a pensar en velocidad. La próxima vez que Ud. sea detenido por exceso de velocidad es poco probable que el oficial le diga “¿Ud. sabe donde estaba hace 30 segundos?” ¿Qué tienen que ver estos ejemplos con la topografía de elevación? Todos demuestran la disparidad entre las mediciones rutinarias y las propiedades físicas de los objetos a medir. Finalmente, nosotros le mostraremos cómo esto se relaciona con las diferencias entre la medición de la curvatura corneal versus medir su elevación. CAPÍTULO 3. COMPRENDIENDO LA TOMOGRAFÍA BASADA EN LA ELEVACIÓN 27 Figura 1. Muestra de dispositivo de GPS que muestra como la velocidad puede proyectarse si se sabe el cambio de localización en el tiempo. A manera de reflexión, veamos cómo tradicionalmente medimos el grosor corneal. El ultrasonido es claramente el dispositivo más usado para medir el grosor corneal y el “estándar” (desafortunadamente) con el cual las tecnologías más nuevas son comparadas. Sin embargo, el ultrasonido es un estándar terrible. Si tuvieramos que diseñar un dispositivo para medir el grosor de un tejido biológico que varía en hidratación, consistencia, forma y composición, no escogeríamos la velocidad del sonido a través del tejido. ¿Ud. se imagina tratando de determinar la longitud de dos haces (uno del acero y otro de madera) midiendo la velocidad del sonido a través de los objetos? ¿Por qué entonces persistimos en usar un dispositivo que tiene tantas limitaciones? Primero, la paquimetría ultrasónica es fácil de realizar, típicamente portátil y relativamente barata. Todas estas características son necesarias para el uso clínico rutinario. Sin embargo, debemos reconocer las limitaciones obvias de la paquimetría ultrasónica y comprender que las mediciones ultrasónicas para determinar el grosor corneal no deben servir como el estándar por el cual otras tecnologías son juzgadas.1 No podemos “subestimar” un TC o un RMN debido a que no concuerda con una máquina de rayos X. Los barridos de TC y luego RMN fueron rápidamente adoptados por la comunidad médica no solamente porque se correspondían con los exámenes radiológicos estándares, sino también por la vasta cantidad de nueva información que proporcionaban. El término “topografía” corneal es, en mayor parte inapropiado. La verdadera topografía implica el conocimiento del contorno o formas exactas. La mayoría de los sistemas topográficos corneales son basados en Placido, anillos analizadores que se reflejan en la superficie corneal. El término “videoqueratoscopía” de forma más precisa refleja la tecnología de estos instrumentos. Estos sistemas miden el ángulo de reflexión y calculan la curvatura como su primer objetivo. Tal como se ha mencionado sobre la descripción del poder de los anteojos, una descripción solo de la curvatura no nos permite reconstruir la forma corneal. 28 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Dos casas pueden haber sido construidas en una tierra plana (ej. misma curvatura), pero si una está 15 pies debajo del nivel del mar y la otra 100 pies por encima (elevaciones diferentes) su “comportamiento” durante un huracán severo será dramáticamente diferente. Esta es la razón por la cual los mapas topográficos de la tierra están basados en la elevación y no en la curvatura. Lo mismo es cierto cuando se hace el tamizaje para cirugía refractiva donde estamos interesados en obtener el conocimiento de las propiedades físicas de la córnea, no solo su comportamiento físico. LIMITACIONES DE LA CURVATURA Hay limitaciones significativas al tratar de describir la forma corneal con un mapa de curvatura. Primero, están las limitaciones físicas de un sistema basado en Placido, tipo reflectivo. 1 – El área de cobertura corneal está limitado a cerca del 60% de la superficie corneal eliminando datos importantes para las patologías periféricas o para-centrales (ej. degeneración marginal pelúcida, queratocono)12 (FIGURA 2 - 60%). Figura 2. La imagen de arriba muestra la cobertura típica corneal de un mapa de Placido (Techno-Med C-Scan). Los topógrafos de Placido solamente recogen datos de curvatura de los 8-9 mm centrales de la córnea. Esta limitada cobertura puede excluir muchas anormalidades corneales periféricas. CAPÍTULO 3. COMPRENDIENDO LA TOMOGRAFÍA BASADA EN LA ELEVACIÓN 29 2 – No hay información sobre la superficie corneal posterior. Se cree que muchos desórdenes ectásicos se presentan con cambios en la superficie posterior antes de cualquier cambio en la superficie corneal anterior. 3 – Sin la medición de las superficies anterior y posterior, no podrían hacerse los mapas paquimétricos que describen la distribución del grosor corneal. Adicionalmente, hay limitaciones en un intento de reconstruir la superficie corneal basado en las mediciones de la curvatura (similar a las mediciones de los anteojos en la introducción).12 La apariencia del mapa de curvatura topográfico estándar (curvatura axial o sagital) depende de los ejes de medición. Ésta no es una propiedad única de la córnea. La misma forma puede tener diferentes “curvaturas” dependiendo cual eje sea usado para hacer la medición (similar a cambiar el poder efectivo de un lente a través de inducir una inclinación) (FIGURA 3 - Corbatín de Eje de Referencia). Figura 3. Representación del análisis de curvatura de los ejes corneales. Un cambio en el eje de referencia puede crear diferentes mapas de curvatura axiales de la misma forma. El mapa de la izquierda aparece como un astigmatismo simétrico “normal”. El mapa de la derecha aparece como “anormal” con un patrón de corbatín muy asimétrico. Sin embargo, ambas imágenes pueden generarse del mismo objeto de prueba astigmático. La mayoría de nosotros visualiza el ojo como un ojo reducido de Gullstrand, asumiendo que el ojo es simétrico, con la línea de visión, centro de la pupila y el ápice corneal todos cruzando por un punto común. Esto, sin embargo, no es el caso.4,5 Además, asumimos que la medición del eje del sistema de Placido también coincide. La mayoría de las 30 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN personas no ven a través del centro de sus córneas. La línea de visión y la medición del eje del videoqueratoscopio no son lo mismo.14,15 Los niños con pseudoestrabismo demuestran este principio. El niño se ve como si sus ojos no estuvieran derechos (su línea de visión no pasa a través del ápice corneal) y cuando se realiza la prueba de Hirschberg la luz reflejada parece desplazada (un sistema de medición basado en Placido es efectivamente un Hirschberg con más puntos de datos). Pero cuando se realiza una prueba de tapar-destapar, los ojos están derechos. Estos es debido a que una imagen reflejada (la misma que en el queratoscopio basado en Placido) necesita ser reflejada para normalmente alinear la superficie corneal. Cuando el ápice y la línea de visión difieren, la imagen reflejada aparece anormal (en un adulto fotografiado con un videoqueratoscopio de Placido esto aparecería como un corbatín asimétrico) (FIGURA 4 – Corbatín Simétrico vs. Asimétrico), pero el ojo es físicamente normal. Este es el problema cuando se trata de reconstruir la forma a partir de una medición de curvatura. Existen otros métodos de describir la curvatura (i.e. instantáneo o local) que obvia algunas, pero no todas de las limitaciones anteriores. La curvatura sagital (axial), sin embargo, sigue siendo la más utilizada, pero la más más problemática. TOPOGRAFÍA BASADA EN ELEVACIÓN La imágenes de la verdadera topografía implican la forma y requieren la generación de un sistema de coordenadas X, Y y Z. El primer sistema basado en la elevación comercialmente disponible fue el Sistema de Topografía Corneal PAR (PAR CTS) (PAR Technology, New Hartford, NY). El PAR CTS usa una técnica de estéreo-triangulación para hacer mediciones directas de la superficie corneal. El PAR CTS usa un patrón en rejilla compuesto de líneas horizontales y verticales proyectadas sobre la superficie corneal anterior. Para visualizar la rejilla, el sistema PAR requiere una pequeña cantidad de fluoresceína colocada en la película lagrimal. A partir de la geometría conocida de la proyección de la rejilla y el trayecto óptico del sistema de imagen, los rayos pueden intersectarse en el espacio 3-D para calcular las coordenadas X, Y y Z de la superficie.16 Dado que el sistema proyectaba un patrón sobre la córnea estaba limitado a medir solamente la superficie corneal anterior. Aunque el sistema ya no está comercialmente disponible, fue el primero en usar los datos de elevación de una forma clínicamente útil y tenía una precisión documentada de al menos dos veces mayor que los sistemas basados en Placido en ese momento.17 El primer sistema de elevación con la capacidad de medir tanto la superficie corneal anterior como la posterior usaba una técnica de barrido de hendidura de los cortes seccionales ópticos. La medición de ambas superficies corneales potencialmente ofrece ventajas diagnósticas y permite el cálculo de un mapa paquimétrico (dado que el grosor corneal es la diferencia entre las superficies anterior y posterior). Diversos artículos han descrito las limitaciones de este dispositivo en específico, particularmente para la localización de la superficie corneal posterior y la subestimación del grosor corneal después de cirugía refractiva.18-26 CAPÍTULO 3. COMPRENDIENDO LA TOMOGRAFÍA BASADA EN LA ELEVACIÓN 31 Figura 4. Mapa compuesto que compara 2 imágenes de un mismo paciente con una córnea con astigmatismo normal (Oculus Pentacam). El ojo derecho muestra un patrón de curvatura de corbatín simétrico y un mapa de elevación anterior normal. El patrón de corbatín asimétrico izquierdo que se ve en el mapa de curvatura se crea por una córnea astigmática normal cuando el ápice corneal y el eje de referencia no coinciden. El mapa de elevación anterior muestra que el ápice de la córnea está ligeramente desplazado pero el patrón de elevación es normal. Actualmente, varios sistemas usan una forma de corte seccional óptico para triangular tanto la superficie corneal anterior como la posterior. Los tres más ampliamente usados son el Orbscan de Bausch & Lomb (Bausch & Lomb, Rochester, NY), el cual utiliza la tecnología de barrido de hendidura y el Oculus Pentacam (OCULUS Optikgeräte GmbH, Wetzlar, Alemania) 32 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN y el Ziemer Galilei (Port, Suiza) el cual utiliza las imágenes rotatorias de Scheimpflug. La técnica rotatoria de Scheimpflug no parece sufrir de las mismas limitaciones que el dispositivo de barrido de hendidura con respecto a las mediciones posteriores a refractiva.27-33 Mientras que entre los sistemas existen diferencias, todos muestran los datos de elevación de la manera como fue introducido por primera vez con el PAR CTS en 1990 (FIGURA 5 – Elevación PAR). Comúnmente, el clínico evalúa los datos de elevación no es su forma cruda (datos de elevación reales) sino comparados con alguna forma de referencia. Los mapas típicamente presentan cómo los datos de la elevación corneal real se comparan o desvían de la forma conocida. Esto magnifica las diferencias y le da al clínico un mapa cualitativo el cual resalta las áreas clínicamente significativas. El método de descripción de los datos de elevación y las formas de referencias comúnmente usadas (esfera de mejor ajuste (BFS), elipse de mejor ajuste y elipsoide tórica de mejor ajuste) fueron por primera vez introducidos por Belin en 1990 (Congreso Ocular Anual de la Universidad de Rochester, Rochester, NY 1990) en el PAR CTS. La razón de ver los datos de elevación en este formato es que los datos de elevación crudos reales carecen de patrones cualitativos que le permitan al clínico separar fácilmente Figura 5. Mapa de Elevación y Perfil (Tecnología PAR CTS). El de la izquierda es un mapa estándar que muestra el aplanamiento post PRK de la córnea central. La imagen de la izquierda es un perfil de elevación de los meridianos principales (rojo, azul) comparado con un perfil más esférico. CAPÍTULO 3. COMPRENDIENDO LA TOMOGRAFÍA BASADA EN LA ELEVACIÓN 33 Figura 6. Mapas de elevación burdos creados usando datos de una córnea normal (6 a), cono leve (6 b) y un cono avanzado (6 c) (Tecnología PAR CTS). Una comparación lado a lado de los mapas de elevación en bruto de tres diferentes córneas muestra que la adecuada comparación cualitativa no es posible sin comparar los datos de una superficie de referencia apropiada. córneas normales de las anormales. En otras palabras, los datos de elevación burdos de ojos normales sorpresivamente se ven similares a los datos de elevación crudos en ojos anormales (ej. queratocono) (FIGURA 6 – Compuesto RAW). Este no es un abordaje común. Cuando se quiere resaltar una anormalidad, típicamente se intenta remover el “ruido de fondo”. En el caso de los datos de elevación, el ruido “de fondo” es cualquier forma que ayude a demostrar las anormalidades clínicamente significativas. Esto es similar a ver topográficamente el mapa de la tierra. La superficie de referencia más comúnmente usada es una esfera a nivel del mar. Los cartógrafos escogen el nivel del mar debido a que es intuitivo (fácil de comprender para el usuario), pero también porque brinda información de una manera que es cuantitativamente útil. Los mapas pueden ser re-dibujados usando el centro de la tierra como punto de referencia (en comparación con el nivel del mar). Los mapas deben ser exactos. La información debe ser válida. El lector del mapa, sin embargo, tendrá dificultades en diferenciar el Monte Everest del Mar Muerto. La diferencia en altura entre la cima del Monte Everest y el fondo del Mar Muerto es la misma, sin importar que se utilice el “nivel del mar” o el “centro de la tierra” como referencia. En una computadora la diferencia se ve igual (poco más de 5 millas), pero para el ojo del observador la diferencia entre 8,000 millas y 8,005 millas (usando el centro de la tierra) no es discernible (FIGURAS 7A Y 7B - Gráficas). Lo mismo ocurre cuando se describen los mapas de elevación de la superficie corneal (los términos “Mapas de Elevación” actualmente arraigados son incorrectos. Un mejor término sería “Mapa de Sustracción de Elevación” dado que no estamos viendo los datos de elevación reales, sino sólo los datos después de sustraer algo de la forma de referencia). Como con los mapas de la tierra, la precisión de los mapas no es dependiente de la superficie de referencia. No importa que superficie sea removida. La diferencia de elevación entre los dos puntos 34 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN A Miami Cd. de México Mar Muerto Mte Everest Miami Cd. de México Mar Muerto Mte Everest B Figuras 7 A-B. Gráficas de barras de elevación. Las gráficas A y B muestran los datos de elevación de los mismos cuatro puntos en la superficie de la tierra. La gráfica A usa el nivel del mar como superficie de referencia y permite al observador ver claramente las diferencias de elevación entre las cuatro localizaciones. (B) Cuando se usan diferentes superficies de referencia (el centro de la tierra) las diferencias de elevación no pueden detectarse por inspección visual. correspondientes de la córnea (como con el Monte Everest y el Mar Muerto) sigue siendo la misma. La superficie de referencia afecta el aspecto cualitativo, pero no el cuantitativo. La clave es escoger una superficie de referencia que mejor resalte las anormalidades clínicas que estamos buscando, como con el mapa topográfico de la tierra. Para el tamizaje de cirugía refractiva y para la mayoría de las situaciones clínicas usar una esfera de mejor ajuste nos da un mapa cualitativo más útil (i.e. más fácil de leer y comprender). Calcular la esfera de mejor ajuste (BFS) a zona de 8.0 mm centrales parece ser lo mejor, dado que esto proporciona puntos de datos adecuados y la mayoría de los usuarios deberían ser capaces de obtener mapas sin datos extrapolados fuera de esta zona. Dado que el ojo normal es una superficie prolata asférica, la zona de 8.0 mm centrales produce una superficie de referencia que permite la identificación sutil tanto de desórdenes ectásicos como del astigmatismo. Zonas más grandes típicamente producen una BFS más plana y zonas más CAPÍTULO 3. COMPRENDIENDO LA TOMOGRAFÍA BASADA EN LA ELEVACIÓN A 35 B Figuras 8 A-B. Comparación lado a lado de los efectos de diferentes superficies de referencia de elevación (Oculus Pentacam). El mapa de elevación a la izquierda muestra los datos de elevación corneal de un paciente con queratocono avanzado comparado con una esfera de mejor ajuste (8 A). El cono y el área de elevación asociadas pueden verse claramente. La Figura 8 B muestra los mismos datos de elevación usando una elipsoide tórica como superficie de referencia. Mientras que el área del cono todavía es visible, es atenuada por una superficie de referencia sub óptima. pequeñas una BFS más elevada. Mientras que otras formas pueden tener alguna utilidad clínica, las formas que más se aproximan a un cono (ej. elipsoide tórica) podrían realmente enmascarar un cono, dado que la elipsoide tórica de mejor ajuste es más compatible con el contorno del cono (FIGURAS 8 A y B – Esfera vs Elipsoide Tórica). MUESTRAS DE MAPAS DE ELEVACIÓN Por definición, una superficie astigmática es aquella que tiene dos meridianos de diferentes curvaturas. Cuando estos dos meridianos son ortogonales (separados por 90°) se dice que la superficie es regular. El astigmatismo regular muestra un patrón clásico donde el meridiano más plano se levanta de la BFS y el meridiano más curvo está por debajo (deprimido) de la BFS (FIGURA 9 – ASTIGMATISMO Esquemático). 36 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 9. Esta figura describe los datos de elevación de una córnea con astigmatismo regular. La imagen superior muestra meridianos planos y curvos cuando se comparan con una esfera de mejor ajuste en la vista del perfil. El meridiano más curvo (rojo) está por debajo de la esfera de mejor ajuste y el meridiano más plano (azul) cae por arriba de la esfera de mejor ajuste. El mapa de elevación (abajo) muestra los meridianos más planos elevados por arriba de la esfera de mejor ajuste (colores cálidos) y el meridiano más curvo por debajo de la esfera de mejor ajuste (colores fríos). A mayor astigmatismo, mayor la diferencia entre los puntos correspondientes en los meridianos principales. Adicionalmente, mientras más se aleje del centro mayor será la desviación de la BFS (FIGURAS 10A y 10B – MUESTRA de Astigmatismo ALTO y BAJO). El astigmatismo irregular es por definición donde los meridianos principales no son ortogonales. Esto es evidente en el mapa de elevación estándar. Los cambios leves todavía pueden asociarse con una mejor visión corregida con lentes (BSCVA), pero grandes cantidades de astigmatismo típicamente se asocian con una reducción en la BSCVA (FIGURA 11 – MUESTRA Astigmatismo Irregular Leve). En la FIGURA 11 (abajo a la izquierda), ajustar una elipsoide tórica tiene algo de utilidad clínica. Mientras que la BFS es mejor para el tamizaje, una elipsoide tórica puede simular lo que es corregible con anteojos (tanto esfera como cilindro) y las diferencias entre la elipsoide tórica se deben correlacionar con la reducción en la BSCVA (Esto es lo que algunos llaman un mapa irregular). CAPÍTULO 3. COMPRENDIENDO LA TOMOGRAFÍA BASADA EN LA ELEVACIÓN A 37 B Figura 10 A-B. Las figuras de arriba muestran cómo se ven en los mapas de elevación las diferentes cantidades de astigmatismo. El mapa de elevación en la figura 10 A muestra poca desviación de la esfera de mejor ajuste en la periferia, con una diferencia de elevación a lo largo de los meridianos principales que están en incremento. La Figura 10 B también muestra la diferencia de elevación a lo largo de los meridianos principales que aumentan en la periferia, pero en un grado significativamente mayor (Oculus Pentacam). Figura 11. Esta figura muestra un mapa seleccionable de 4 imágenes (Oculus Pentacam) que describe un astigmatismo irregular muy leve tanto en el mapa de curvatura anterior como en el mapa de elevación anterior (arriba a la izquierda y arriba a la derecha respectivamente). Mientras que cada eje astigmático puede identificarse, los meridianos principales no son ortogonales (separados en 90 grados). El mapa de abajo a la izquierda muestra un mejor ajuste con una elipsoide tórica sugiriendo que la BSCVA de los pacientes seria solo mínimamente reducida. 38 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 12. Mapa de elevación que revela una córnea irregularmente irregular donde los meridianos principales son difíciles de identificar (Oculus Pentacam). Las córneas irregularmente irregulares están tan distorsionadas que los meridianos principales a menudo no pueden ser identificados. Estas córneas casi siempre son patológicas, asociadas con una reducción significativa en la BSCVA y se pueden ver en condiciones como el queratocono, distrofias anteriores y cicatrización corneal (FIGURA 12 – MUESTRA Astigmatismo Irregular). Una ectasia es una protrusión de la superficie corneal a menudo asociada con adelgazamiento localizado. Esto puede ocurrir en la superficie corneal anterior, superficie posterior o ambas. En el queratocono cuando una BFS se ajusta a la córnea, el ápice del cono aparece como un área circular u oval de desviación positiva fuera de la BFS (“isla”) (FIGURA 13 – MUESTRA Isla). Nos referimos a esto como a una “isla positiva de elevación fuera de la BFS”. Este patrón (“isla”) es diferente de las elevaciones positivas que se ven en el meridiano plano de un ojo con astigmatismo. La diferencia entre los cambios de elevación debido al astigmatismo y los cambios de elevación debido a enfermedad ectásica son críticos para el adecuado tamizaje de pacientes. El propósito de usar la superficie de referencia es permitir la separación cualitativa de las córneas normales y anormales. La magnitud (altura) de la isla corresponde al grado de elevación fuera de la córnea más normal. El tamaño de la base de la isla corresponde a la extensión de la córnea involucrada en el proceso ectásico. La localización de la “isla” (del mapa de elevación) demuestra más claramente la localización del cono que puede ser determinado a partir de un mapa de curvatura (Ver FIGURA 13). CAPÍTULO 3. COMPRENDIENDO LA TOMOGRAFÍA BASADA EN LA ELEVACIÓN 39 Figura 13. Mapa de elevación anterior de un paciente con queratocono. La isla central de elevación es claramente visible y corresponde a la localización del cono. El grado de elevación de la esfera de mejor ajuste corresponde a la severidad de la enfermedad cuando se compara con una superficie de referencia estandarizada (ej. esfera basada en zona de 8.0 mm central) (Oculus Pentacam). Los patrones previos pueden verse en las superficies anterior y posterior. Debe tenerse en cuenta que los datos de la superficie posterior contribuyen mínimamente al poder refractivo total de la córnea, los cambios en la superficie corneal posterior pueden no causar molestias visuales. No es poco frecuente ver patrones de astigmatismo en la superficie posterior pero una córnea anterior relativamente esférica. Adicionalmente, los cambios ectásicos tempranos pueden verse solamente en la córnea posterior (ej. queratocono o ectasia post-LASIK) previo a cualquier cambio en la superficie corneal anterior. Estos pacientes tienen córneas anormales a pesar de una BSCVA excelente. Nos referimos a esto como un “queratocono subclínico”. El paciente tiene un queratocono verdadero pero está relativamente asintomático debido a pérdida mínima de la BSCVA. La superficie corneal posterior puede servir como un indicador más temprano de cambios ectásicos que la superficie corneal anterior (FIGURA 14 – MUESTRA Posterior Aislada). 40 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 14. Un Oculus Pentacam genera un mapa compuesto de 4 vistas, se muestran mapas de elevación anterior y posterior, mapa de curvatura sagital y paquimétrico. A pesar de una superficie anterior normal (tanto elevación como curvatura) los mapas de elevación posterior y paquimétricos demuestran un cambio ectásico temprano. Aunque no es un mapa de elevación, el grosor corneal (mapa paquimétrico) representa la diferencia espacial entre las superficies corneales anterior y posterior y como tal es totalmente dependiente de los datos de elevación precisos. Adicionalmente para identificar córneas delgadas, la distribución paquimétrica general puede ser otro indicador de patología. Las córneas normales son típicamente más delgadas en la región central y son más gruesas en la periferia. El desplazamiento de la región más delgada a menudo se ve en el queratocono y puede en ocasiones predecir los cambios en la superficies anterior y posterior (FIGURA 15 – MUESTRA Área de Desplazamiento Aislado). CAPÍTULO 3. COMPRENDIENDO LA TOMOGRAFÍA BASADA EN LA ELEVACIÓN 41 Figura 15. Mapa compuesto de 4 vistas (Oculus Pentacam) que muestra un paciente asintomático que se presenta a evaluación para cirugía refractiva. Aunque no hay anormalidades obvias en la curvatura o elevación el gran desplazamiento del punto más delgado del ápice corneal podría sugerir enfermedad ectásica temprana. SÍNDROME DE ÁPICE DESPLAZADO Anteriormente se presentaron algunas limitaciones al tratar de usar una curvatura para describir una forma. Los primeros estudios en pacientes que buscaban cirugía refractiva reportaron una incidencia de “forma frusta” de queratocono o “sospechoso de queratocono” tan alta como de 17% en individuos aparentemente normales.34 Algunos investigadores inicialmente señalaron que este alto índice de falsos-positivos estaba relacionado con las limitaciones de las reconstrucciones sagitales o axiales basados en la curvatura y en los sistemas de topografía derivados de Placido.12,35 Los mapas de curvatura en córneas asimétricas eran propensos a errores de patrón debido a la diferencia entre el eje de referencia del mapa de curvatura, la línea de visión y el ápice corneal.4,5 Muchos de estos pacientes llamados queratoconos tenían lo que ahora se conoce como ápice corneal desplazado (comúnmente inferior).1 Estos pacientes demostraban una relación I-S elevada, poder axial corneal inferior > 1.5D más curvo que la región corneal superior comparable. Sin embargo, no tenían otros 42 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 16. Mapa compuesto de 4 imágenes (Oculus Pentacam) de una córnea astigmática normal. El patrón de corbatín asimétrico que se ve en el mapa de curvatura se crea cuando el eje de referencia y el ápice corneal no coinciden. El mapa de elevación anterior muestra que el ápice corneal está desplazado inferiormente pero la elevación y paquimetría son normales. aspectos clínicos o topográficos (elevación) de queratocono. Estos pacientes tenían un patrón de topografía más normal cuando eran evaluados con sistemas de topografía basados en la elevación y comúnmente no llenaban los criterios de queratocono de los subprogramas de detección de queratocono más nuevos (FIGURA 16 - MUESTRA Ápice Desplazado) (FIGURA 17 – MUESTRA Ápice Desplazado SUPERIOR). El clásico patrón de corbatín inferior asimétrico se puede producir por un ojo astigmático completamente normal si el eje de referencia de la curvatura no pasa a través del ápice corneal (VEA LA FIGURA 2). (En la actualidad lo que más típicamente ocurre es que los CAPÍTULO 3. COMPRENDIENDO LA TOMOGRAFÍA BASADA EN LA ELEVACIÓN 43 Figura 17. Mapa compuesto de 4 imágenes de una córnea astigmática normal (Oculus Pentacam). El patrón de corbatín asimétrico que se ve en el mapa de curvatura es creado cuando el eje de referencia y el ápice corneal no coinciden. El mapa de elevación anterior muestra que el ápice corneal está superiormente desplazado pero la elevación es normal. pacientes no ven a través del centro de su córnea, el llamado ángulo kappa). Los pacientes con síndrome de ápice desplazado típicamente tienen paquimetría normal, astigmatismo ortogonal, refracciones estables y BSCVA de 20/20 o mejor.1 En la literatura, muchos pacientes, a quienes se les había descrito como queratocono basado solamente en los mapas de curvatura (y que han reportado resultados excelentes de la cirugía refractiva) tenían en su lugar lo que es más probable un “síndrome de ápice desplazado” y podrían probablemente no llenar los criterios de queratocono en la topografía de elevación. 36-38 44 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN LOCALIZACIÓN DEL CONO Similar a la discusión previa, los mapas de curvatura sagital o axial son pobres indicadores de la localización del cono en el queratocono y comúnmente exageran su apariencia periférica. Tanto los mapas de elevación anterior, los mapas de elevación posterior y los mapas paquimétricos localizan de forma más precisa la verdadera posición del cono (FIGURA 18 – MUESTRA Localización Defectuosa). Se debe comprender que las limitaciones de la curvatura axial o sagital son las mismas limitaciones ya sea si los mapas son generados por Placido o generados por elevación. Las limitaciones no tienen que ver con la máquina o la tecnología; son limitaciones innatas en este tipo de mediciones de curvatura. El aumento reciente en el diagnóstico de Degeneración Marginal Pelúcida es, al menos en parte, debido a la confianza al tratar de usar un mapa de curvatura para describir la forma. Figura 18. Mapa compuesto de 4 imágenes de un paciente con queratocono (Oculus Pentacam). El mapa de curvatura (arriba a la derecha) no refleja de forma precisa la localización de la patología y sugiere un cono superior. Los mapas de elevación posterior y paquimétrico son capaces de localizar de forma precisa el cono inferiormente. CAPÍTULO 3. COMPRENDIENDO LA TOMOGRAFÍA BASADA EN LA ELEVACIÓN 45 RESUMEN La topografía basada en la elevación ofrece avances importantes sobre los dispositivos basados en Placido. La capacidad de ver la córnea posterior y de producir un mapa paquimétrico preciso es en sí mismo significativo. Los mapas de elevación también son más precisos para determinar la morfología del cono y para separar los falsos positivos sospechosos de queratocono, a menudo debido a un ápice corneal desplazado. REFERENCIAS 1. Belin MW, Khachikian SS. New devices and clinical implications for measuring corneal thickness. Clin Experiment Ophthalmol. 2006;34:729-31. 2. Miller D, Greiner JV: Corneal measurements and tests. In Albert DM, Jakobiec FA (eds): Principles and Practice of Ophthalmology. Philadelphia: W.B. Saunders Company, 1994, p 7. 3. Dabezies OH, Holladay JT: Measurement of corneal curvature: keratometer (ophthalmometer). In Kastle PR (ed): Contact Lenses: The CLAO Guide to Basic Science and Clinical Practice, vol. 1. Dubuque: Kendall/Hunt Publishing Company, 1995, pp 253-289. 4. Arffa RC, Klyce SD, Busin M: Keratometry in refractive surgery. J Refract Surg 2:6, 1986 5. Rubin ML: Optics for Clinicians. Gainesville: Triad Publishing Company, 1993. 6. Brody J, Waller S, Wagoner M: Corneal topography: history, technique and clinical uses. International Ophthalmology Clinics 34: 197-207, 1994. 7. Levine JR: The true inventors of the keratoscope and photokeratoscope. Br J Hist Sci 2:324-341, 1965. 8. Brody J, Waller S, Wagoner M: Corneal topography: history, technique and clinical uses. International Ophthalmology Clinics 34: 197-207, 1994. 9. Maquire LJ: Keratometry, photokeratoscopy and computer-assisted topographic analysis. In Krachmer JH, Mannis MJ, Holland EJ (eds): Cornea - Fundamentals of Cornea and External Disease. St. Louis: Mosby, 1997, pp 223-235. 10. Wilson SE, Klyce SD: Advances in the analysis of corneal topography. Surv Ophthalmol 35: 269-277, 1991. 11. Klyce SD: Computer-assisted corneal topography. High-resolution graphic presentation and analysis of keratoscopy. Invest Ophthalmol Vis Sci 25:1426-1435, 1984. 12. Committee on Ophthalmic Procedures Assessment Cornea Panel, Cohen EJ(Chair): Corneal Topography. Ophthalmology 1999;106:1628-1638. 13. Belin MW, Zloty P: Accuracy of the PAR Corneal Topography System with spatial misalignment. CLAO J. 1993;19:64-68. 14. Mandell RB. The enigma of the corneal contour. CLAO J.1992;18:267-273. 15. Arffa RC, Warnicki JW, Rehkopf PG: Corneal topography using rasterstereography. Refract Corneal Surg. 1989;5:414-417. 16. Belin MW, Litoff D, Strods SJ, et al: The PAR Technology Corneal Topography System. Refrac Corneal Surg. 1992;8:88-96. 17. Schultze RL. Accuracy of corneal elevation with four corneal topography systems. J Refract Surg. 1998;14:1004. 18. Cairns G, Ormonde SE, Gray T, Hadden OB, Morris T, Ring P, McGhee CN. Assessing the accuracy of Orbscan II post-LASIK: apparent keratectasia is paradoxically associated with anterior chamber depth reduction in successful procedures. Clin Experiment Ophthalmol. 2005;33:147-52 19. Cairns G, McGhee CN. Orbscan computerized topography: attributes, applications, and limitations. J Cataract Refract Surg. 2005;31:205-20. 46 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN 20. Hashemi H, Mehravaran S. Corneal changes after laser refractive surgery for myopia: comparison of Orbscan II and Pentacam findings. J Cataract Refract Surg. 2007;33:841-7. 21. Prisant O, Calderon N, Chastang P, et al. Reliability of pachymetric measurements using Orbscan after excimer refractive surgery. Ophthalmology 2003;110:511-5. 22. Kamiya K, Oshika T, Amano S, et al. Influence of excimer laser photorefractive keratectomy on the posterior corneal surface. J Cataract Refract Surg 2000;26:867-71. 23. Naroo SA, Charman WN. Changes in posterior corneal curvature after photorefractive keratectomy. J Cataract Refract Surg 2000;26:872-8. 24. Seitz B, Torres F, Langenbucher A, et al. Posterior corneal curvature changes after myopic laser in situ keratomileusis. Ophthalmology 2001;108:666-72. 25. Wang Z, Chen J, Yang B. Posterior corneal surface topographic changes after laser in situ keratomileusis are related to residual corneal bed thickness. Ophthalmology 1999;106:406-9. 26. Baek T, Lee K, Kagaya F, et al. Factors affecting the forward shift of posterior corneal surface after laser in situ keratomileusis. Ophthalmology 2001;108:317-20. 27. Ciolino JB, Belin MW. Changes in the posterior cornea after laser in situ keratomileusis and photorefractive keratectomy. J Cataract Refract Surg 2006;32:1426-31. 28. Buehl W, Stojanac D, Sacu S, et al. Comparison of three methods of measuring corneal thickness and anterior chamber depth. Am J Ophthalmol 2006;141:7-12. 29. Lackner B, Schmidinger G, Pieh S, et al. Repeatability and reproducibility of central corneal thickness measurement with Pentacam, Orbscan, and ultrasound. Optom Vis Sci 2005;82:892-9. 30. Lackner B, Schmidinger G, Skorpik C. Validity and repeatability of anterior chamber depth measurements with Pentacam and Orbscan. Optom Vis Sci 2005;82:858-61. 31. O’Donnell C, Maldonado-Codina C. Agreement and Repeatability of Central Thickness Measurement in Normal Corneas Using Ultrasound Pachymetry and the OCULUS Pentacam. Cornea 2005;24:920-4. 32. Ucakhan OO, Ozkan M, Kanpolat A. Corneal thickness measurements in normal and keratoconic eyes: Pentacam comprehensive eye scanner versus noncontact specular microscopy and ultrasound pachymetry. J Cataract Refract Surg 2006;32:970-7. 33. Ciolino JB, Khachikian SS, Cortese MJ, Belin MW. Long-term stability of the posterior cornea after laser in situ keratomileusis. J Cataract Refract Surg. 2007;33:1366-70 34. Wilson SE, Klyce SD: Screening for corneal topographic abnormalities before refractive surgery. Ophthalmology 1994;101:147-52. 35. McGhee CNJ, Weed KH: Computerized videokeratography in clinical practice. In McGhee CNJ, Taylor HR, Gartry DS, et al (eds): Excimer Lasers in Ophthalmology: Principles and Practice. London: Martin Dunitz Ltc., 1997. 36. Bilgihan K, Ozdek SC, Konuk O, Akata F, Hasanreisoglu B: Results of photorefractive keratectomy in keratoconus suspects at 4 years. J Refract Surg. 2000;16:438-43. 37. Sun R, Gimbel HV, Kaye GB: Photorefractive keratectomy in keratoconus suspects. J Cataract Refract Surg. 1999;25:1461-6. 38. Kremer I, Shochot Y, Kaplan A, Blumenthal M: Three year results of photoastigmatic refractive keratectomy for mild and atypical keratoconus. J Cataract Refract Surg. 1998;24:1581-8. Capítulo 4 La Importancia de Comprender la Superficie de Referencia Dr. Michael W. Belin, FACS Dr. Stephen S. Khachikian Dr. Renato Ambrósio Jr.,PhD Una limitación de la curvatura es que la misma forma puede tener diferentes curvaturas dependiendo del eje u orientación.1,2 Típicamente, el clínico ve los datos de elevación no en su forma burda (datos de elevación reales) sino comparados con una forma de referencia para permitirle al clínico examinar cuantitativamente los mapas en busca de cambios clínicamente significativos. El mapa presenta cómo los datos de elevación corneal reales se desvían cuando se comparan con una forma conocida. La escogencia de la forma de referencia está determinada por la situación clínica. La escogencia adecuada de la superficie de referencia magnificaría las diferencias, resaltaría las áreas “anormales” y le permitiría al clínico un mapa cualitativo el cual enfatiza las áreas clínicamente significativas. La razón de ver los datos de elevación en este formato es que los datos de elevación burdos reales carecen de patrones cualitativos que le permitan al clínico fácilmente separar córneas normales de anormales.3 En otras palabras, los datos de elevación burdos para ojos normales sorprendentemente se ven similares a los datos de elevación burdos de ojos anormales (ej. queratocono) (FIGURA 1). Figura 1. Datos de elevación burdos del PAR CTS (Tecnología PAR). Los datos de elevación burdos muestran los datos sin compararlos con una superficie de referencia. La superficie de referencia sirve para resaltar o magnificar los cambios de la superficie. Sin esto, los datos de elevación burdos de ojos normales y patológicos lucen muy similares. 48 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Este no es un abordaje poco frecuente. Cuando uno quiere resaltar una anormalidad, típicamente se intenta remover el “ruido de fondo”. En el caso de los datos de elevación, el ruido de “fondo” es cualquier forma que le ayudaría a demostrar las anormalidades clínicamente significativas. Para el tamizaje de cirugía refractiva y para la mayoría de las situaciones clínicas usar una esfera de mejor ajuste (BFS: best-fit-sphere, por sus siglas en inglés) brinda el mapa cualitativo más útil (i.e. más fácil de leer y comprender). Ajustar la esfera de mejor ajuste a una zona de 8.0 mm centrales parece lo mejor. Dado que el ojo normal es una superficie prolata asférica la zona de 8.0 mm centrales produce una superficie de referencia que permite la identificación sutil tanto de desórdenes ectásicos como de astigmatismo. Zonas más grandes Efectos del Diámetro de la BFS en la Apariencia del Mapa de Elevación Diámetro = 9.0 mm Diámetro= 7.0 mm Diámetro = 11.94 mm Figura 2. Tres mapas de elevación anterior que muestran el efecto de variar el área usada para calcular la BFS. El ejemplo superior izquierdo usa un área de 7.0 mm, el superior derecho de 9.0 mm y el inferior de 11.94 mm. A medida que el área es más grande, incorpora datos más periféricos (porciones más planas de la córnea). Una superficie de referencia más plana haría que la córnea prolata “normal” parezca tener una “isla” central. Esto es un buen ejemplo de la importancia de mantener consistente el área calculada de (BFS). CAPÍTULO 4. LA IMPORTANCIA DE COMPRENDER LA SUPERFICIE DE REFERENCIA 49 típicamente producirían una BFS más plana y zonas más pequeñas una BFS más curvas. Dado que los mapas que llamamos “elevación” son realmente mapas de sustracción (muestran cómo los datos de elevación burdos aparecen comparados con la superficie de referencia) la forma o la superficie de referencia podría afectar grandemente la apariencia del mapa. Dado que el ojo normal es más curvo centralmente y se aplana en la periferia, una superficie de referencia más plana (i.e. zona óptica muy grande) acentuaría la zona central curva y el ojo aparecería con una “isla” (FIGURA 2). De forma similar, una zona óptica más pequeña sería más curva y podría enmascarar conos sutiles.4 El Pentacam tiene dos ajustes (AUTO y MAN) que determinan cómo la máquina selecciona el área usada para la BFS. Es mandatorio la compresión de estos ajustes para usar todas las capacidades del sistema. El ajuste AUTO (Automático) mira el mayor círculo alrededor del ápice que puede dibujarse sin ningún dato extrapolado. Luego la máquina selecciona el área ajustada a 90% de este tamaño. Esto asegura que se utilicen solo datos validos. La ventaja del sistema AUTO es que se usan solo puntos de datos válidos. La desventaja es que el área usada para calcular la BFS es variable en tamaño. Esto hace difícil la comparación y es imposible el desarrollo de valores normales. Si la imagen fue de muy alta calidad (sin datos extrapolables > 10.0 mm) era posible tener un área usada para definir el BFS mayor > 9.0 mm. A medida que la zona es más grande e incorpora datos más periféricos (la córnea periférica es más plana) la forma de Mejor Ajuste será más plana. Cuando la córnea se compara con una superficie de referencia más plana, se pueden ver islas de elevación positivas que normalmente se considerarían anormales cuando se compara con una superficie de referencia calculada a partir de una zona óptica más pequeña (ej. 8.0 mm). De forma similar, si se escoge una zona óptica más pequeña la BFS será más curva dado que no usa la periferia más plana para su cálculo. Una forma de Mejor Ajuste más curva escondería o enmascararía áreas cónicas. En el ejemplo mostrado en las FIGURAS 3 A y B, el mapa de elevación posterior parece tener una isla central significativa, pero una inspección más de cerca revela que un área grande (diámetro de 9.0 mm) fue usada para calcular la BFS. Cuando el mapa se recalcula con un diámetro menor (7.5 mm) la isla anterior prominente desaparece. Esto muestra la importancia de estandarizar el área usada para calcular la BFS tanto para el análisis cualitativo y cuantitativo. Debido a la naturaleza variable de la BFS y la necesidad del clínico de tener valores normales para tamizar pacientes, ya no recomendamos usar de forma rutinaria el ajuste AUTO. El ajuste MAN (manual) es seleccionable por el usuario. El usuario puede escoger cualquier tamaño de zona óptica y el sistema utilizará todos los datos dentro de la zona óptica definida por el usuario para calcular la Forma de Mejor Ajuste. Más adelante se explica que el valor de este ajuste es lo que permite especificar un área consistente. La limitación es que este sistema aceptaría todos los puntos de datos dentro del área ya sea si los datos son reales o extrapolados. La incorporación de los datos extrapolados, si son excesivos (pobre calidad del barrido), puede llevar a resultados erróneos. Para permitir la generación de valores normales y permitir tanto la comparación de pacientes a lo largo del tiempo así como comparar 50 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 3A. En este ejemplo clínico (elevación posterior) el mapa de elevación muestra una isla central prominente > 25 micras de la BFS. Sin embargo, la inspección más cercana revela que el área (diámetro) usado para calcular la BFS era de 9.0 mm. Figura 3B. Cuando se muestra con un diámetro más pequeño (en este ejemplo de 8,5 mm) la isla se hace menos pronunciada y la elevación máxima de la BFS disminuye a 8.5 micras. CAPÍTULO 4. LA IMPORTANCIA DE COMPRENDER LA SUPERFICIE DE REFERENCIA 51 diferentes pacientes, es necesario usar la misma estructura de BFS. Nuestra recomendación es ajustar el sistema en MAN con un diámetro fijo de 8.0 mm lo cual da los mejores resultados por las siguientes razones: • La BFS está determinada por un área de la córnea que no es ni tan plana ni tan curva y permite la inspección visual fácil para propósitos de tamizaje. • Usualmente es fácil obtener mapas con al menos 8.0 mm de datos válidos (no extrapolados). Esto asegura que no haya la incorporación de puntos de datos inválidos. • Los valores normales publicados y los programas de tamizaje (Presentación de Ectasia Realzada de Belin /Ambrosio) han sido todos desarrollados con una BFS fija a 8.0 mm. • Los cambios recientes en el Pentacam alertarían al usuario cuando hay una cantidad excesiva de datos extrapolados dentro de la zona de 8.0 mm. Para el uso rutinario (ej. tamizaje de cirugía refractiva) se recomienda usar el sistema MAN con la BFS ajustada a ESFERA, FLOAT y el DIÁMETRO a 8.0 mm. También sugerimos que para el tamizaje rutinario toda el área del mapa que se presenta en la pantalla esté limitado a la zona central de 9.0 mm (esto está disponible en el menú desplegable). Esto no elimina la cobertura periférica, solo la enmascara de la vista del tamizaje y hace que la inspección de los mapas sea más fácil. Cuando se ven los mapas limitados al área central de 9.0 mm un mapa válido no tendría o tendría datos extrapolados mínimos. Los datos extrapolados están marcados ya sea con puntos negros o áreas blancas (esto es seleccionable por el usuario; los autores prefieren las áreas blancas dado que son más fáciles de ver por los técnicos para saber cuándo repetir el examen debido a cobertura insuficiente). Los técnicos deben saber (cuando el mapa está limitado en cobertura de 9.0 mm) que la presencia de datos extrapolados / ausentes usualmente indica una pobre captura de la imagen y justifica repetir el examen. En la experiencia del autor, en todas las córneas, en especial en las anormales, es posible obtener mapas libre de datos extrapolados. Para el tamizaje refractivo estamos tratando con córneas presumiblemente normales y casi siempre debe obtenerse una buena calidad de imágenes. Opuesto a la Esfera de Mejor Ajuste, algunos han propuesto usar la forma que más se asemeje a la forma corneal (ej. elipsoide tórica) o que representa la forma corneal promedio o la BFS promedio.5,6 Mientras que las formas promedios pueden tener alguna utilidad en las poblaciones de estudio no son efectivas para el tamizaje de pacientes individuales. Por ejemplo, el peso promedio de una hombre adulto puede ser 85 kg (187 lbs.), pero un individuo de 5’2” de altura con este peso estaría obeso, mientras que alguien de 6’4” sería muy delgado. Las formas corneales normales varían ampliamente haciendo las formas promedios tan útiles como el peso promedio en el ejemplo anterior. Otros han propuesto usar una elipsoide tórica como la superficie de referencia base para el tamizaje de pacientes, bajo la premisa de que una elipsoide tórica se acerca mucho más a la forma prolata normal de la córnea. Aunque es cierto (i.e. la elipsoide tórica es lo que más se parece a la forma de la córnea), ésto es exactamente lo opuesto de lo que una 52 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN superficie de referencia funcional debe hacer cuando se hace tamizaje de pacientes normales. El propósito de la superficie de referencia es resaltar o magnificar características de superficie y así permitirle al clínico identificar cosas tales como el astigmatismo o protrusiones cónicas (ectasia o queratocono). Una superficie de referencia, como una elipse o elipsoide tórica, se ajusta más estrechamente a la córnea astigmática o cónica y efectivamente enmascara la patología. Los siguientes son 4 ejemplos clínicos de córneas con queratocono conocido comparando su apariencia con una BFS (arriba a la izquierda), elipsoide (arriba a la derecha), elipsoide tórica fija (abajo a la izquierda) y una elipsoide tórica ajustable (abajo a la derecha). Estos ejemplos claramente demuestran que una BFS es superior para un tamizaje cualitativo (FIGURAS 4 – 7). FIGURAS 4 - 7. Ejemplos clínicos de la apariencia de córneas conocidas con queratocono usando una superficie de referencia esférica (arriba izquierda), una elipsoide de mejor ajuste (arriba derecha), una elipsoide tórica fija (abajo izquierda) y una elipsoide tórica de mejor ajuste (abajo derecha). Una elipse tórica se ajustará mejor a una córnea cónica y realmente enmascara la patología. En todos los casos se muestra una “isla”; usando una superficie de referencia esférica es más pronunciada y significativamente más fácil de detectar. Figura 4 CAPÍTULO 4. LA IMPORTANCIA DE COMPRENDER LA SUPERFICIE DE REFERENCIA Figura 5 Figura 6 53 54 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 7 En las FIGURAS 8A-B mostramos un caso de queratocono muy avanzado con la córnea adelgazada a 244 micras. Por todos los parámetros de tamizaje (ej. índices de curvatura, distribución paquimétrica (FIGURA 8A) esto es un caso avanzado de queratocono que efectivamente es enmascarado por la superficie de referencia tórica dado que la superficie de referencia se aproxima a la forma cónica pero anormal de la córnea con queratocono (FIGURA 8B). RESUMEN Los mapas de elevación tienen muchas ventajas inherentes cuando se comparan con los mapas de curvatura. Para comprender apropiadamente los mapas de elevación se requiere una apreciación completa de la superficie de referencia. Una superficie de referencia apropiada nos permitiría un tamizaje rápido y seguro, comparaciones de cambios en los pacientes a través del tiempo y comparaciones de diferentes pacientes. CAPÍTULO 4. LA IMPORTANCIA DE COMPRENDER LA SUPERFICIE DE REFERENCIA 55 Figura 8A Figura 8B Figuras 8A-B. EL mapa de arriba (8A) muestra un caso muy avanzado de queratocono con una córnea adelgazada a 244 micras, las gráficas de distribución paquimétrica muy por fuera del rango normal, los valores de K > 60 D y los índices significativamente anormales. El mapa de elevación anterior estándar usa una superficie de referencia esférica, claramente revela la córnea ectásica con una elevación máxima de la BFS > 80 micras. A pesar de la naturaleza avanzada de la ectasia, un mapa de elevación usando una elipsoide tórica enmascara de forma significativa la protrusión cónica (8B) . 56 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN REFERENCIAS 1. 2. 3. 4. 5. 6. Rand R, Applegate R, Howland HC. A Mathematical Model of a Placido Disk Keratometer and its Implications for Recovery of Corneal Topography. Optom Vis Sci 74:926-930, 1997. Roberts C. Characterization of the inherent error in a spherically-biased corneal topography system in mapping a radially aspheric surface. J Refract Corneal Surg 1994;10:103-11. Belin MW, Litoff D, Strods SJ, et al: The PAR Technology Corneal Topography System. Refrac Corneal Surg 8:88-96, 1992 Cairns G, McGhee CN. Orbscan computerized topography: attributes, applications, and limitations. J Cataract Refract Surg 2005;31:205-20. Holladay JT. Corneal topography using the Holladay Diagnostic Summary. J Cataract Refract Surg. 1997 Mar;23(2):209-21 Hersh PS, Shah SI, Holladay JT. Corneal asphericity following excimer laser photorefractive keratectomy. Summit PRK Topography Study Group. Ophthalmic Surg Lasers. 1996 May;27(5 Suppl):S421-8. Capítulo 5 Configuración Sugerida y Guías para Detección Dr. Michael W. Belin, FACS Dr. Stephen S. Khachikian Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD Una de las reglas más importantes al establecer un abordaje sistemático para el tamizaje de pacientes es tener un método consistente. Esto no solamente incluye escalas, colores y mapas sino también un técnico experimentado, asegurarnos que los lentes de contacto han sido suspendidos el tiempo adecuado y saber cuándo realizar el examen durante la evaluación. Recomendamos adquirir imágenes antes que cualquier otra prueba de contacto y antes de instilar gotas. Es recomendable que los mapas se obtengan previo a la dilatación del paciente (para mediciones más precisas del centro pupilar) y previo a aplanación de la superficie. El objetivo es tener un método estandarizado (escalas, ajustes, colores) para permitir un reconocimiento rápido del patrón. El reconocimiento del patrón (cualitativo) es mucho más fácil y rápido que la evaluación cuantitativa. La única manera de usar de forma segura el reconocimiento del patrón es asegurarnos que las escalas y la barra de colores permanezcan consistentes. Las escalas y barras de colores se deben escoger para hacer la diferenciación entre “normal” y “anormal” de la forma más fácil posible. Con la práctica, el tamizaje de pacientes refractivos debe ser rápido y preciso. Esto es diferente a tratar de ahondar en el análisis de una córnea patológica donde las escalas específicas y/o colores pueden adicionalmente ayudar a elucidar el proceso patológico. El tamizaje refractivo es el equivalente en la córnea de la “prueba casera de embarazo”, donde un simple cambio de color es usado para diferenciar “embarazo” o no (para nosotros córnea normal o anormal). Si no está embarazada (córnea normal), eso sería todo. Si está embarazada (córnea anormal) entonces se justifican pruebas adicionales para determinar la salud, edad gestacional del feto, etc. Estamos haciendo una prueba de tamizaje. Las recomendaciones señaladas están diseñadas para hacer el tamizaje más fácil, rápido y también confiable. Las escalas escogidas están diseñadas para maximizar la sensibilidad que ayuden a diferenciar entre “normal” y “anormal”. Como se mencionó antes la configuración sugerida no es óptima para la evaluación detallada de una córnea patológica. Al igual que con el ejemplo previo de “embarazo”, una vez la prueba de tamizaje determine que ésta “no está normal” se justifican pruebas adicionales (escalas o mapas diferentes). 58 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Sería bueno si hubiese un consenso internacional en las escalas de color, pero lo que es típico en los EEUU (ROYGBIV escala derivada del arco iris) es, a veces, diferente de lo que más comúnmente se utiliza en Europa, Sur América o Asia. El punto MÁS importante en la práctica es la consistencia. La escogencia del color y la escala afectaría la apariencia de los mapas solamente y no los “números” (opuesto a la superficie de referencia que afectaría los números de elevación). Dado que inicialmente el tamizaje se hace por reconocimiento de patrón y color, la escogencia apropiada y consistente es importante. Los siguientes son algunos ejemplos de las barras y escalas de colores disponibles sólo para mostrar cómo las apariencias pueden variar basado en la escala y color. Hay muchas permutaciones para mostrar todas las posibles combinaciones. Lo siguiente es un ejemplo sospechoso de queratocono en la proyección del complejo de 4 mapas refractivos: La primera proyección (FIGURA 1) muestra nuestra recomendación de selección de escala y color. Esto usa la “Barra de Color Intuitiva de Belin” para los mapas de curvatura y Figura 1 CAPÍTULO 5. CONFIGURACIÓN SUGERIDA Y GUÍAS PARA DETECCIÓN 59 elevación y ajusta la escala de elevación a +/- 75 micras. La Curvatura y Paquimetría se ajustan a ABS Normal y la barra de color de la Paquimetría se ajusta en Ambrosio 2. La proyección está limitada para mostrar los 9.0 mm centrales. Hay una isla sospechosa en la elevación posterior la cual es sólo el límite normal superior. La escala de +/- 75 micras parece ser la escala de elevación más adecuada para el tamizaje refractivo y se remonta a nuestro trabajo inicial con el PAR CT a finales de 1980. Este es el mismo mapa excepto que la escala de elevación se aumenta a +/- 150 micras (FIGURA 2). Para el tamizaje de pacientes refractivos normales la escala más amplia resulta en la disminución de la capacidad de identificar valores normales limítrofes (ej. enmascara isla posterior). Figura 2 60 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Esta es la misma proyección sin limitar la cobertura a 9.0 mm (FIGURA 3). No hay información útil adicional y los datos extrapolados extras (puntos negros) hacen que la lectura del mapa sea más confusa. Abrir la proyección a una cobertura completa limbo-a-limbo es útil para analizar la enfermedad periférica, pero no tanto para el tamizaje refractivo estándar. Figura 3 CAPÍTULO 5. CONFIGURACIÓN SUGERIDA Y GUÍAS PARA DETECCIÓN 61 Este es el mismo mapa (con restricción de 9.0mm en la pantalla) con el esquema de color OCULUS (Europeo) (FIGURA 4). Para los médicos americanos esta barra de color no es familiar. Figura 4 62 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Esta es la misma proyección con la “Barra de Color Americana” Este es un esquema de color diseñado para simular los colores usados en el Orbscan de Bausch & Lomb (FIGURA 5). Nosotros no recomendamos este esquema de color debido a la falta de una base real (i.e. el verde o el intervalo de color central es muy estrecho). Esta barra de color era, en parte, diseñada para enmascarar algo del ruido inherente en el Orbscan. Figura 5 CAPÍTULO 5. CONFIGURACIÓN SUGERIDA Y GUÍAS PARA DETECCIÓN 63 Esta última proyección (FIGURA 6) usa la “Barra de Color Primario de Holladay”. Nosotros no recomendamos este esquema de color debido a un rango de color más limitado y sensibilidad visual disminuida. Figura 6 64 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Estos eran solo algunos ejemplos de cómo la apariencia del mapa cambiaría dependiendo de los colores y escalas seleccionados. Nuevamente, mientras que nosotros tenemos recomendaciones específicas, cada clínico es libre de escoger cualquier color / escala que prefiera, con la firme recomendación de que la mantengan constante para todos sus exámenes de tamizaje refractivo. Sin embargo, debemos hacer notar que la proyección de Belin /Ambrosio III usa los colores sugeridos que se indican en la Figura 1 (Belin Intuitivo & Ambrosio 2). Los colores y escalas están fijos en esta proyección y sería ventajoso usar los mismos colores / escala para las otras proyecciones que sean usadas para la misma aplicación clínica (i.e. tamizaje refractivo). PARÁMETROS SUGERIDOS Una vez se ha abierto la pantalla puede hacer “click” en SETTINGS. Esto le abrirá un menú desplegable para 1) Brightness & Contrast (Brillo y Contraste) 2) Color Bar (Barra de Color), y 3) Miscellaneous Settings (Ajustes Misceláneos). El Brillo y Contraste típicamente no necesitan ajustes distintos de los que vienen de fábrica. Si hace “click” en Color Bar puede escoger sus colores, escalas y número de colores. Como hemos visto antes, la consistencia es más importante que un color en particular, pero nuestras recomendaciones son: • • • • • • Barra de Color Intuitiva de Belin para ambas Elevaciones Ambrosio 2 para Paquimetría Belin Intuitivo o Ambrosio para Curvatura Escala Normal Absoluta para Paquimetría y Curvatura Mínimo Relativo (2.5 micras) (esto es escala de +/- 75 micras) para Elevación 61 colores para todos los mapas Bajo el encabezado de MISCELLANEOUS SETTINGS (AJUSTES MISCELÁNEOS) será primero llevado al ícono de MAPS & VALUES (MAPAS Y VALORES). Escoja lo siguiente: • Valor de Presentación “K” se puede escoger basado en sus preferencias personales pero nosotros preferimos mostrar los ejes más curvos y planos como opuestos a vertical y horizontal. • Cuando llegue al menú de “Color Map Zoom” haga “click” en STORE 9mm ZONE SETTING (Almacenar Ajuste de Zona de 9mm). Esto entonces por defecto sólo muestra los 9mm centrales de los mapas. Siempre se puede cambiar este ajuste al hacer “click” con el botón derecho sobre cualquier mapa y cambiar la característica de 9mm. Al almacenar este ajuste, sin embargo, el sistema por defecto lo usará. • ELEVATION REFERENCE SURFACE (Superficie de Elevación de Referencia) por defecto en SPHERE (Esfera), FLOAT, MAN y Diámetro de 8.0 mm. En el segundo ícono “SYSTEM” (Sistema) bajo el DISPLAY START-UP encienda “Store Last Before Program End” (Almacenar lo Último antes de que el Programa Finalice). CAPÍTULO 5. CONFIGURACIÓN SUGERIDA Y GUÍAS PARA DETECCIÓN 65 Esto mantendrá cualquiera que sea la pantalla que se usó de último. Dado que Ud. usará la proyección compuesta de 4 mapas refractivos y la proyección de Belin/Ambrosio la mayoría del tiempo, esto abrirá dicha proyección inmediatamente. Los siguientes son nuestros ajustes recomendados y la proyección preferida para el tamizaje refractivo complejo de 4 vistas. 1. Usamos la proyección compleja “Refractiva” de 4 vistas que muestra la Elevación Anterior, Elevación Posterior, Curvatura Sagital y Paquimetría. Es mejor mantener esta proyección, escalas y colores constantes para el tamizaje refractivo lo cual nos permitirá una inspección visual rápida. 2. Cada mapa puede ser personalizado. Si este fuera el caso, el proverbio “menos es más” se aplica aquí, debido a que mucha información hará difícil la lectura del mapa como se muestra en la FIGURA 7. Figura 7 66 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Al hacer “click” con el botón derecho sobre cada mapa se puede escoger qué puntos específicos, rejilla o símbolos se muestran en la proyección. Como hemos visto anteriormente, nuestra preferencia es mantener las cosas simples dado que siempre se puede regresar a analizar cada mapa con más detalle. El mapa a continuación tendría la siguiente apariencia con nuestras opciones sugeridas (FIGURA 8). Figura 8 CAPÍTULO 5. CONFIGURACIÓN SUGERIDA Y GUÍAS PARA DETECCIÓN 67 Recomendamos las opciones Desplegables; (estas se seleccionan al hacer “click” con el botón derecho del “mouse” cuando se está sobre cada mapa individual. En todos los mapas sugerimos colocar lo siguiente en ON (Encendido): CORNEAL THICKNESS AND BOTH ELEVATION MAPS (GROSOR CORNEAL Y AMBOS MAPAS DE ELEVACIÓN) • • • • • • Thinnest point (Punto más delgado) Pupil Edge (Borde pupilar) Nasal / Temp OS / OD Max Diameter 9.0 mm (Diámetro Max 9.0 mm) Show Numeric Values (Mostrar Valores Numéricos) SAGITTAL CURVATURE (CURVATURA SAGITAL) • • • • • • • Apex (Ápice) Pupil Edge (Borde pupilar) Nasal / Temp OS / OD Max Diameter 9.0 (Diámetro Max 9.0 mm) Show Numeric Values (Mostrar Valores Numéricos) Use Min / Max Values (Usar Valores Min/ Max) El objetivo de la configuración que recomendamos es permitir un tamizaje rápido por el reconocimiento del patrón. La clave es ser capaz de distinguir los patrones normales de los anormales. Mientras que cada clínico gusta de tener “valores normales” (vea Capítulo 6), la gran mayoría del tamizaje puede realizarse por el reconocimiento sencillo, rápido, de color y patrón. El mayor “problema” visto con los primeros usuarios de la topografía de elevación es reconocer la diferencia entre astigmatismo normal y diferencias de elevación debido a cambios ectásicos. Si la córnea era esférica, no habrá diferencia en la elevación entre la superficie corneal y la esfera de mejor ajuste. El mapa de “elevación” sería de un solo color (punto cero). Por definición, una superficie astigmática es aquella en donde hay un meridiano curvo y otro plano. El astigmatismo regular se define por tener los meridianos principales (ejes más curvo y más plano) ortogonales (separados 90 grados). Con el astigmatismo regular la esfera de mejor ajuste es solo la forma promedio de todos los meridianos (lo cual para astigmatismo regular es el promedio del eje curvo y plano). Cuando se compara la esfera de mejor ajuste, el eje plano está elevado de la esfera de mejor ajuste y el eje curvo está deprimido. Esto crea el patrón típico (y normal) de elevación astigmática (FIGURA 9). La magnitud de la elevación o depresión se 68 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 9 relaciona con el grado de astigmatismo y la distancia del ápice corneal. Mientras más lejos este del ápice, mayor la separación de la esfera de mejor ajuste (no hay separación en el ápice dado que todos los meridianos comparten un punto común en el centro). A mayor magnitud de astigmatismo, mayor la separación de la esfera de mejor ajuste en cualquier punto específico. Compare el patrón astigmático normal de la FIGURA 9 con un patrón anormal causado por la protrusión cónica por un queratocono o ectasia (FIGURAS 10 y 11). Una córnea cónica mostrará una isla de elevación positiva de la esfera de mejor ajuste (FIGURAS 10 y 11). Este es el patrón que típicamente se ve en el queratocono. La localización de la “isla” corresponde a la localización del cono. Los mapas de elevación (tanto anterior como posterior) y el mapa de grosor corneal son mejores indicadores de la localización del cono que los mapas de curvatura. La curvatura es un indicador pobre/impreciso para la localización del cono. Los mapas de elevación y grosor corneal reflejan la verdadera morfología del cono. El patrón de “isla” en la FIGURA 10 es anormal. El patrón astigmático, (FIGURA 9) sin importar la magnitud de los números (mapa de elevación) representa una superficie astigmática. La magnitud de elevación (ya sea positivo o negativo) solo refleja tanto la cantidad de astigmatismo como la distancia del centro óptico. Típicamente, los pacientes con queratocono u otra enfermedad ectásica tendrán una combinación de isla positiva sobrepuesta en un patrón astigmático. Adicional a ver las islas positivas de elevación, recomendamos ver los valores de elevación en el punto más delgado. Los valores de elevación en el punto más delgado son más reproducibles y más ajustables para propósitos de tamizaje general. Una discusión detallada de los valores normales se presenta en el Capítulo 6. CAPÍTULO 5. CONFIGURACIÓN SUGERIDA Y GUÍAS PARA DETECCIÓN Figura 10 Figura 11 69 70 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Capítulo 6 Datos Normativos para el Oculus Pentacam Dr. Stephen S. Khachikian Dr. Michael W. Belin, FACS Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD INTRODUCCIÓN Como se comentó en los capítulos previos, los datos de elevación generalmente se comparan con una superficie de referencia estándar. La razón para ver los datos de elevación en este formato es porque estos datos en bruto carecen de patrones cualitativos que permitan al clínico fácilmente separar las córneas normales de las anormales (FIGURA 1 – Queratocono Leve - Datos en Bruto). Figura 1. Datos de elevación en bruto de una córnea con queratocono leve. Mientras que estos datos son usados para generar todos los mapas subsecuentes, éstos no permiten la inspección cuidadosa o la interpretación cualitativa. El sustraer una superficie estándar magnifica las diferencias entre la córnea y la superficie de referencia y le permite al clínico un mapa cualitativo que puede resaltar las áreas clínicamente significativas (FIGURA 2 – BFS). 72 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 2. Los datos de elevación típicamente se muestran comparados con una superficie de referencia. Aquí las desviaciones de la esfera de mejor ajuste resaltan el cono central. Este método de describir los datos de elevación y las formas de referencia comúnmente usadas (esfera de mejor ajuste (BFS), elipse de mejor ajuste y elipsoide tórica de mejor ajuste) fue introducido por Belin, por primera vez en 1990 (Reunión Anual de Oftalmología de la Universidad de Rochester, NY 1990) en el PAR CTS.1,2 Para el tamizaje de cirugía refractiva y para la mayoría de las situaciones clínicas, el uso de la esfera de mejor ajuste como la superficie de referencia brinda el mapa cualitativo más útil. Al usar los datos de elevación de los 8 mm a 9 mm centrales de la córnea para calcular esta esfera de mejor ajuste, se crea una esfera de referencia con un radio de curvatura que permite la identificación cualitativa más fácil de las alteraciones clínicamente más significativas de la elevación corneal (por convención hemos optado por estandarizar el área del cálculo de la BFS a 8.0 mm). Usando el Pentacam, se pueden adquirir los datos de elevación de forma rutinaria en la extrema periferia de la córnea (> 10 mm). Mientras que esto resulta ventajoso para examinar toda la córnea, no es útil usar toda la córnea para calcular la BFS, dado que la superficie de referencia resultante es muy plana. Una BFS más plana exageraría una córnea prolata normal y disminuye la sensibilidad con la cual podríamos visualmente identificar los cambios ectásicos. Calcular la BFS basado en los 8.0mm centrales da una superficie de referencia que optimiza la capacidad de diferenciar normal de anormal. Mientras que el propósito de utilizar la superficie de referencia es permitirnos la separación cualitativa de las córneas normales y anormales, los datos cuantitativos normativos también pueden ser generados si uno estandariza la superficie de referencia usada (tanto en forma como en área). Estos datos “normativos” pueden cuantitativamente ayudar al clínico para separar córneas “normales” de las “anormales”. El queratocono avanzado es fácilmente identificado por la inspección visual de los mapas de elevación. Sin embargo, los cambios CAPÍTULO 6. DATOS NORMATIVOS PARA EL OCULUS PENTACAM 73 preclínicos que pueden progresar a una enfermedad más avanzada son menos obvios y pueden pasar desapercibidos sin los criterios consistentes para la elevación normal. VALORES NORMATIVOS DE ELEVACIÓN Mientras que hay disponibles múltiples topógrafos de elevación para el uso clínico, hay una marcada variabilidad en sus respectivas mediciones de elevación y paquimetría.3,4 El Orbscan (Bausch & Lomb), sistema de topografía de barrido de hendidura, mostró que subestimaba las mediciones de grosor corneal, específicamente en ojos post LASIK.5-7 Esto, por definición, se traduce en errores en la medición de elevación, dado que la paquimetría se calcula directamente de los datos de elevación.8,9 El Pentacam usa las imágenes de Scheimpflug y al igual que Orbscan, mide tanto la elevación como la paquimetría utilizando el mismo conjunto de datos. El Pentacam ha demostrado tener una concordancia excelente con la paquimetría ultrasónica con respecto a la paquimetría corneal central tanto en ojos pre y post LASIK10 (FIGURAS 3, 4 –gráficas de paquimetría). Debido a que la paquimetría medida por el Pentacam es precisa, se puede inferir que las mediciones de la elevación corneal, tanto anterior y posterior, son precisas, en ojos pre y post LASIK. Desafortunadamente, esto limita los datos normativos al Pentacam Eye Scanner y potencialmente a otros dispositivos de Scheimpflug mientras que se use la misma superficie de referencia (i.e. esfera) y área (i.e. zona central de 8.0 mm). En un trabajo previo definimos los valores normativos de elevación corneal anterior y posterior en el ápice corneal y los puntos más delgados para el Pentacam Eye Scanner (Oculus Optikgeräte GmbH).11 Los datos inicialmente fueron generados por una revisión retrospectiva de 100 ojos de 50 pacientes miopes que se presentaron para evaluación de cirugía refractiva. Estos datos después fueron validados en una base de datos de más de 1200 pacientes miopes. Las mediciones de elevación corneal anterior y posterior así como las mediciones Figura 3. Trama de las mediciones paquimétricas del Pentacam vs. Ultrasonido. La mayoría de los puntos caen simétricamente a lo largo de la línea de concordancia perfecta (y = x). 74 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 4. Gráfica de Bland-Altman de las mediciones paquimétricas de Pentacam vs Ultrasonido. La trama muestra que el 95% de los ojos difieren en sus mediciones con los dos instrumentos por + 21.8 and -18.9 µm. de paquimetría fueron documentadas en el ápice corneal y el punto más delgado. Los datos de elevación usados para calcular la superficie de referencia (esfera de mejor ajuste) fueron recolectados de una zona de diámetro fija de 8.0 mm centrado en el ápice corneal. Los mapas corneales usados para generar los valores normativos tenían al menos una cobertura corneal de 9.0 mm sin datos extrapolados en la zona central de 8.0 mm. Como vimos anteriormente, usar los datos de elevación de un área fija de 8.0 mm crea un mapa de elevación que permite la detección más fácil de las alteraciones cualitativas y cuantitativas. Adicionalmente, usar una zona definida de 8.0 mm nos permite estandarizar los datos de elevación y generar un grupo de datos normativos. La paquimetría promedio en este estudio fue de 550 µm en el ápice y 547 µm en el punto más delgado. Esto es consistente con los datos anteriormente publicados.12 Los valores de elevación anterior promedio (en el BFS) en el ápice y los puntos más delgados fueron de 1.6 µm y 1.7 µm respectivamente. Los valores de elevación posterior promedio en el ápice y los puntos más delgados fueron de 0.8 µm y 3.6 µm respectivamente. El rango y desviación estándar de los valores de elevación se muestran en la Tabla 1. Detectar alteraciones topográficas corneales sutiles o preclínicas en pacientes que acuden a evaluación para cirugía refractiva es desafiante. Hasta este punto, la falta de consistencia de los valores de elevación normales estandarizados junto con diversas modalidades de imágenes han limitado la interpretación de los mapas de elevación.3,4 Hemos determinado que en los pacientes miopes los valores de elevación anterior mayores de 5.5 µm en el ápice ó 7.7 µm en el punto más delgado ocurren en menos de 0.3% de los pacientes miopes normales. Los valores de elevación posterior mayores de 9.8 µm en el ápice y 17.7 µm en el punto más delgado también ocurren en menos del 0.3% de los pacientes miopes normales. (El número de 2 desviaciones estándares (4.2 y 5.7 anterior y 6.8 y 13.0 posterior) CAPÍTULO 6. DATOS NORMATIVOS PARA EL OCULUS PENTACAM 75 TABLA 1 - Valores de Elevación Corneal Normal para Pacientes Miopes Localización Promedio de Rango de Elevación Elevación (µm) ± SD (µm) Elevación + 1 SD (µm) Elevación + 2 SD (µm) Elevación + 3 SD (µm) ÁPICE ANTERIOR 1.6 ± 1.3 -5 to +4 2.9 4.2 5.5 PUNTO ANTERIOR MÁS DELGADO 1.7 ± 2.0 -5 to +6 3.7 5.7 7.7 ÁPICE POSTERIOR 0.8 ± 3.0 -6 to +6 3.8 6.8 9.8 PUNTO POSTERIOR MÁS DELGADO 3.6 ± 4.7 -6 to +18 8.3 13.0 17.7 se producirían en menos del 5% de los individuos normales). Cualquiera de los valores de elevación anterior y posterior mayores a tres desviaciones estándares por encima de lo normal, en el ápice o el punto más delgado, elevarían la sospecha de irregularidad corneal. Al igual que los valores de curvatura corneal normal son diferentes en pacientes miopes e hipermétropes también lo son los valores de elevación corneal normal. En pacientes hipermétropes los valores de elevación anterior promedio (en la BFS) en el ápice y punto más delgado fueron de 0.4 µm y -0.1 µm respectivamente. Los valores de elevación posterior promedios en el ápice y el punto más delgado fueron de 5.7 µm y 10.6 µm respectivamente. El rango anterior y las desviaciones estándares de los valores de elevación se muestran en la Tabla 2. Aunque las diferencias en las mediciones anteriores de hipermétropes y miopes TABLA 2 - Valores de Elevación Corneal Normal para Pacientes Hipermétropes Localización Promedio de Rango de Elevación Elevación (µm) ± SD (µm) Elevación + 1 SD (µm) Elevación + 2 SD (µm) Elevación + 3 SD (µm) ÁPICE ANTERIOR 0.4 ± 1.9 -3 to +13 2.3 4.2 6.1 PUNTO ANTERIOR MÁS DELGADO -0.1 ± 2. 2 -6 to +4 2.1 4.3 6.5 ÁPICE POSTERIOR 5.7 ± 3.6 -1 to +14 9.3 12.9 16.6 PUNTO POSTERIOR MÁS DELGADO 10.6 ± 5.7 -2 to +30 16.3 22.1 27.8 76 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN fueron significativamente diferentes, es poco probable que éstas alteren apreciablemente nuestros parámetros de tamizaje como los valores de +2 SD y + 3 SD, a menudo utilizados como zonas de tamizaje, entre los grupos de miopes e hipermétropes (dentro 1.4 µm). Para la superficie posterior, sin embargo, las zonas de tamizaje típicamente usadas (+2 SD / +3 SD) varían grandemente ya que difieren por 6.1 y 6.8 µm para el ápice y 9.1 y 10.1 µm para el punto más delgado. Estas diferencias deben tenerse en cuenta para el tamizaje de pacientes candidatos para cirugía refractiva hipermetrópica y esto resalta la necesidad de una base de datos normativa específica para la población de hipermétropes. Es importante notar que mientras los datos se aplican a córneas normales, la elevación fue medida en el ápice corneal y el punto más delgado solamente. Estos son dos puntos que pueden ser fácil y consistentemente identificados cuando se ven múltiples mapas de elevación de diferentes pacientes. Solamente las mediciones de elevación de estos dos puntos pueden compararse con los datos normativos anteriormente mencionados. Estos valores no deberían compararse con áreas de elevación en la córnea periférica que son una función del astigmatismo normal. Cuando se evalúa un mapa por enfermedad subclínica, también se debe realizar una valoración precisa de la calidad de la imagen. Todas las imágenes de Pentacam deben tener datos de elevación tomados en una zona fija de 8.0 mm (BFS ajustada a Manual, Float, Esfera, Diámetro = 8.0 mm) centrado en el ápice corneal. Esta zona fija estandariza los cálculos de la BFS de manera de poder hacer comparaciones válidas de los datos de elevación de diversos pacientes e imágenes. Una zona de 8.0 mm para los cálculos de BFS evita el aplanamiento o encurvamiento excesivo de la superficie de referencia. Adicionalmente, no deben usarse datos extrapolados para calcular la BFS. Como se vio anteriormente, los datos extrapolados están marcados ya sea con puntos negros o áreas blancas (seleccionable por el usuario) en los mapas topográficos. Si los datos extrapolados son usados en el cálculo de la BFS, esto podría cambiar el radio de curvatura de la BFS y cambiará las mediciones de elevación. Esto introduce error en las mediciones relativas de elevación y puede llevar a errores en la interpretación. Rutinariamente nosotros tomamos nuevamente las imágenes si hay datos de elevación topográfica extrapolados dentro de la zona de 8.0mm centrado en la córnea. La presentación de los datos normativos de elevación para miopes e hipermétropes tanto para las superficies corneales anterior y posterior añaden un componente cuantitativo a la interpretación cualitativa típica. Mientras que el reconocimiento del patrón sigue siendo el método más rápido y fácil de interpretar, hay muchos casos donde es necesaria la evaluación más meticulosa de los valores de elevación. Si las mediciones de elevación caen fuera del rango normal, se justificarían evaluaciones y estudios adicionales. VALORES PAQUIMÉTRICOS NORMATIVOS Al igual que los datos normativos de elevación guían en la interpretación de las imágenes topográficas, las mediciones paquimétricas precisas son usadas para guiar al cirujano. El grosor corneal, junto con los cálculos de lecho residual se usan para la selección del procedimiento CAPÍTULO 6. DATOS NORMATIVOS PARA EL OCULUS PENTACAM 77 refractivo quirúrgico más apropiado. Los valores normales de la paquimetría corneal central se han establecidos12 y los valores por fuera del rango normal aceptado pueden sugerir que el paciente no es un buen candidato para cirugía refractiva o que se justificaría evaluación adicional antes de realizar el procedimiento refractivo. Cuando se usa la paquimetría para evaluar a un potencial candidato para cirugía refractiva, el grosor de la córnea es tradicionalmente evaluado de forma independiente. A diferencia de otros parámetros oculares como la presión intraocular o la relación copa-disco, donde un cierto grado de asimetría es considerado “anormal”, 13-15 no hay directrices para la paquimetría corneal. La comparación e interpretación de la paquimetría OD/OS de un mismo sujeto, no se realiza de forma rutinaria y no se conocen bien los valores que constituyen una cantidad normal de asimetría. A pesar de una evaluación minuciosa pre cirugía refractiva, una gran diferencia en paquimetría entre los ojos puede pasar desapercibida si el grosor corneal y el grosor del lecho residual calculado son adecuados en cada ojo. Recientemente, evaluamos la asimetría paquimétrica de un mismo sujeto y establecimos los valores normativos para esta medición.16 Dado que el grosor corneal puede reflejar la salud corneal en general, las diferencias significativas en la paquimetría entre los ojos contralaterales pueden sugerir alteraciones corneales subyacentes o que no han sido identificadas. En una revisión de más de 700 pacientes, los datos de paquimetría corneal fueron obtenidos usando el Pentacam Eye Scanner. Comparamos las mediciones paquimétricas de los ojos contralaterales en el ápice, punto más delgado y centro pupilar. También vimos la diferencia paquimétrica relativa entre estos tres puntos en el mismo ojo. El grosor corneal en el ápice, punto más delgado y centro pupilar a menudo se asumen como muy similares; y en tales casos, la paquimetría en estas localizaciones deberían tener una pequeña variación. Esto no siempre es el caso. La Tabla 3 muestra que las lecturas de grosor promedio en el ápice (539.3 µm), centro pupilar (538.8 µm) y el punto más delgado (536.3 µm) son muy similares. Las diferencias entre el ápice y tanto el punto más delgado como la región más delgada fueron TABLA 3 - Distribución de la paquimetría corneal en el ápice, centro pupilar y punto más delgado. Ápice - Más Pupila - Más Punto Más Ápice Delgado (µm) Pupila (µm) Delgado (µm) Delgado (µm) Ápice (µm) Pupila (µm) PROMEDIO 539.3 538.8 536.3 1.06 2.99 1.94 MEDIANA 539.0 539.0 537.9 1.0 2.0 1.0 MODO 542.0 542.0 539.0 0 1.0 1.0 S.D. 36.8 36.9 37.12 1.73 4.34 3.07 RANGO 411 - 664 410 - 664 409 - 664 0 - 31 0 - 93 0 - 61 78 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN TABLA 4 - Asimetría paquimétrica en el ápice corneal, centro pupilar y punto más delgado. Ápice (µm) Pupila (µm) Más Delgada (µm) DIFERENCIA PROMEDIO OD/OS 8.8 (SD 7.2) 8.9 (SD 8.3) 9.0 (SD 8.3) RANGO 0 - 59 0 - 105 0 - 105 PROMEDIO + 2SD / 3SD 23.2 / 30.4 25.5 / 33.8 25.6 / 33.9 muy pequeñas con una desviación estándar muy estrecha (1.06 ± 1.73 µm, 2.99 ± 4.34 µm respectivamente). Sin embargo, el rango mostró algunos pocos valores atípicos significativos. Al menos un paciente tuvo una diferencia de 31 µm entre las lecturas del ápice y el centro pupilar y hasta 93 µm comparando la región más delgada con el ápice. Cuando evaluamos la simetría paquimétrica (Tabla 4), encontramos que la cantidad promedio de asimetría corneal fue aproximadamente 9 µm en el ápice corneal, punto más delgado y centro pupilar. Los individuos con una diferencia mayor de 23.2 µm en el grosor apical entre los ojos representaron menos del 5% de la población. Los individuos con una diferencia mayor de 30.4 µm en el grosor apical entre los ojos representaron menos de 0.3% de la población. Los valores para las posiciones del centro pupilar y punto corneal más delgado fueron similares. Por lo tanto, los pacientes con un gran grado de asimetría pueden clasificarse usando comparaciones paquimétricas incluso cuando el grosor corneal central unilateral cae dentro del rango normal. Esto pudiera ser un hallazgo importante en algunos pacientes cuando se colocan en el contexto de una evaluación preoperatoria completa. El significado clínico de esta variación, sin embargo, es aún desconocida y probablemente merece una evaluación adicional. Una pregunta que surge con estos datos es si la diferencia en la paquimetría entre el ápice corneal y el centro pupilar o el ápice y la zona más delgada explica alguno de los casos de ectasia que no tienen causa aparente? Las estimaciones de la frecuencia de ectasia postoperatoria va desde 1/2500 a tan alto como 1/620, siendo la primera una estimación más reciente.17 En datos de 1400 ojos estudiados, al menos un ojo tiene una diferencia entre el ápice y el centro pupilar y el ápice y el área más delgada de 31 µm y 93 µm respectivamente; más de lo suficiente para ser una variable de confusión que posiblemente podría explicar algunos casos de ectasia iatrogénica de causa desconocida. Se ha demostrado que los pacientes con queratocono y forma frustra de queratocono tienen mayor riesgo de ectasia después de LASIK.18,19 Estos diagnósticos son contraindicaciones para cirugía refractiva. Sin embargo, incluso pacientes con exámenes sin alteraciones al momento de presentación pueden desarrollar ectasia a través del tiempo. Existen datos clínicos y topográficos extensos que ayudan a establecer el diagnóstico de queratocono.20 El desafío CAPÍTULO 6. DATOS NORMATIVOS PARA EL OCULUS PENTACAM 79 ha sido detectar pacientes con anormalidades corneales primarias que hasta ahora han pasado desapercibidas. La evaluación biomecánica y la topografía de superficie corneal posterior más confiable que pueden detectar irregularidades corneales sutiles ahora están disponibles. En muchos casos, sin embargo, el nivel de evaluación preoperatoria no es fácilmente accesible. Es por tanto importante identificar pacientes que justifiquen una evaluación preoperatoria más extensa en presencia de un tamizaje normal para cirugía refractiva. Mediante la clasificación de los valores normales de elevación, la variación normal de la asimetría paquimétrica y la identificación de las diferencias entre las lecturas apical más delgada y centro pupilar podemos identificar los pacientes que tienen alteraciones corneales sutiles y justifican evaluaciones adicionales. REFERENCIAS 1. Belin MW, Litoff D, Strods SJ, et al: The PAR Technology Corneal Topography System. Refrac Corneal Surg 1992;8:88-96 2. Litoff D, Belin MW, Winn SS, et al: PAR Technology Corneal Topography System. Inv Ophthalmol Vis Sci 1991;32:922 3. Fam HB, Lim KL. Corneal elevation indices in normal and keratoconic eyes. J Cataract Refract Surg 2006;32:1281-7 4. Wei RH, Lim L, Chan WK, Tan DT. Evaluation of Orbscan II corneal topography in individuals with myopia. Ophthalmology 2006;113:177-83 5. Nawa Y, Masuda K, Ueda T, et al. Evaluation of apparent ectasia of the posterior surface of the cornea after keratorefractive surgery. J Cataract Refract Surg 2005;31:571–573 6. Cairns G, McGhee CNJ. Orbscan computerized topography: attributes, applications, and limitations. J Cataract Refract Surg 2005;31:205–220 7. Cairns G, Ormonde SE, Gray T, et al. Assessing the accuracy of Orbscan II post-LASIK: apparent keratectasia is paradoxically associated with anterior chamber depth reduction in successful procedures. Clin Exp Ophthalmol 2005;33:147–152 8. Ciolino JB, Belin MW. Changes in the posterior cornea after laser in situ keratomileusis and photorefractive keratectomy. J Cataract Refract Surg 2006;32:1426-1431 9. Ciolino JB, Khachikian SS, Cortese MJ, Belin MW. Long-term stability of the posterior cornea after laser in situ keratomileusis. J Cataract Refract Surg 2007;33:1366-70 10. Ciolino JB, Khachikian SS, Belin MW. Comparison of Corneal Thickness Measurements by Ultrasound and Scheimpflug Photography in Eyes That Have Undergone Laser In Situ Keratomileusis. Am J Ophthalmol 2007 (publication ahead of print) 11. Kim JT, Cortese M, Belin MW, Ambrosio R Jr, Khachikian SS. Tomographic Normal Values for Corneal Elevation and Pachymetry in a Hyperopic Population. J Clinic Experiment Ophthalmol. 201; 2:130. 12. Doughty MJ, Zaman ML. Human corneal thickness and its impact on intraocular pressure measures: a review and meta-analysis approach. Surv Ophthalmol. 2000;44:367-408. 13. Vernon SA, Jones SJ. Intraocular pressure asymmetry in a population tested with the Pulsair non-contact tonometer. Eye. 1991;5:674-7. 14. Yablonski ME, Zimmerman TJ, Kass MA, Becker B. Prognostic significance of optic disk cupping in ocular hypertensive patients. Am J Ophthalmol. 1980 Apr;89:585-92. 15. Quigley HA, Enger C, Katz J, Sommer A, Scott R, Gilbert D. Risk factors for the development of glaucomatous visual field loss in ocular hypertension. Arch Ophthalmol. 1994;112:644-9. 80 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN 16. Khachikian SS, Belin MW, Ciolino JB. Intrasubject corneal thickness asymmetry. J Refract Surg. 2008;24:606-9. 17. Klein SR, Epstein RJ, Randleman JB, Stulting RD. Corneal ectasia after laser in situ keratomileusis in patients without apparent preoperative risk factors. CORNEA. 2006; 25(4):388-403. 18. Seiler T, Quurke AW. Iatrogenic keratectasia after LASIK in a case of forme fruste keratoconus. J Cataract Refract Surg. 2000;26:629-30. Capítulo 7 Evaluación Paquimétrica Comprensiva Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD Dr. Isaac Carvalho de Oliveira Ramos Dr. Allan Luz Dr. Frederico Guerra Dra. Marcella Salomão Dr. Michael W. Belin, FACS El grosor corneal representa una variable importante en el planeamiento de cirugía queratorefractiva,1,2 evaluación de enfermedad ectásica3-6 y en la evaluación de la función endotelial corneal.7 Adicionalmente, el grosor corneal afecta las mediciones de la presión intraocular8 y la paquimetría puede ser un factor de riesgo independiente para glaucoma.8,9 La necesidad de una evaluación paquimétrica adecuada ha sido uno de los estímulos principales para el desarrollo de nuevas tecnologías. La paquimetría óptica fue la primera técnica en usarse, pero su precisión era muy dependiente de las habilidades y experiencia del técnico. La paquimetría ultrasónica fue introducida a inicio de 1980´s y reemplazó a la paquimetría óptica debido a su alta precisión y reproducibilidad.1,3.6 Sin embargo, en EUA está limitado a la medición en un único punto y es sensible a la posición y angulación de la sonda. Las mediciones de grosor corneal central ultrasónico (US-CCT) se refieren a las mediciones en el centro geométrico o ápice de la córnea, lo cual no siempre es el punto más delgado.2,11 En > 10% de los pacientes normales, la diferencia entre el punto más delgado y el centro geométrico de la córnea es > 10 µm.11 También hay una correlación significativa que relaciona la distancia entre estos puntos (central y más delgado) y su diferencia cuantitativa.2,11 La distancia entre el punto más delgado y el punto central geométrico es también significativamente más alta en pacientes con queratocono comparada con pacientes normales.9 Un mapa paquimétrico confiable es por tanto esencial para determinar la localización y valor del punto más delgado de la córnea. Las imágenes de cortes seccionales (Tomografía Corneal) brindan una reconstrucción en tres dimensiones de la córnea, permitiendo la evaluación de las superficies anterior y posterior. La evaluación precisa tanto de las superficie corneal anterior como de la posterior permite la creación de un mapa paquimétrico completo (grosor corneal); dado que el grosor corneal está determinado por la diferencia espacial entre las superficies corneal anterior y posterior.11 Existen al menos 4 diferentes modalidades de imágenes comercialmente 82 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN disponibles las cuales permiten la reconstrucción del segmento anterior: barrido de hendidura horizontal (Orbscan II, Bausch & Lomb), cámara rotatoria de Scheimpflug (Pentacam, Oculus; Galilei, Ziemer), ultrasonido de muy alta frecuencia (Artemis, Ultralink) y tomografía de coherencia óptica del segmento anterior de alta velocidad (AS-OCT- Artemis, Zeiss). El análisis completo del corte seccional corneal ha sido propuesto para ayudar a identificar el queratocono y otros desórdenes ectásicos en una etapa más temprana de lo que era posible con la curvatura corneal anterior solamente.3-6,11 Junto con la evaluación del punto más delgado mencionado anteriormente (localización y valor), un mapa paquimétrico completo permite la caracterización del perfil completo de la córnea. La córnea normal es más delgada en el centro, con un incremento gradual del grosor hacia la periferia.12 Este incremento sigue un patrón normal y ha mostrado ser un fuerte diferenciador entre las córneas normales y aquéllas con queratocono.13,14 Dado que el valor central (o el más delgado) absoluto varía significativamente entre una población normal, el valor de un sólo punto es un pobre diferenciador entre los ojos normales y patológicos. La relación entre la córnea central y periférica puede ser un indicador más sensible y específico del adelgazamiento patológico, como en el queratocono y la degeneración corneal marginal pelúcida. También puede ser un indicador de engrosamiento como en casos con compromiso endotelial, incluso en presencia de una lectura central normal. Una córnea con compromiso endotelial temprano tendrá un grosor central igual o mayor que la córnea medio periférica, mientras que un paciente con queratocono tendría un incremento más abrupto en el grosor desde el punto más delgado hacia la periferia (FIGURA 1). Estos conceptos y la capacidad para medir de forma precisa el grosor corneal de limbo a limbo suman de forma significativa a nuestra capacidad diagnóstica. Figura 1. Imágenes de Scheimpflug de lado a lado que muestran el incremento progresivo en el grosor corneal, desde el centro a la periferia. La córnea con queratocono (izquierda) claramente tiene un incremento más grande y más rápido en el grosor hacia la periferia que la córnea delgada normal (derecha). CAPÍTULO 7. EVALUACIÓN PAQUIMÉTRICA COMPRENSIVA 83 PERFIL ESPACIAL DE GROSOR CORNEAL (CTSP) Y PORCENTAJE DE INCREMENTO DEL GROSOR (PTI) El gráfico de CTSP muestra la secuencia de los valores paquimétricos a lo largo de círculos concéntricos con diámetro en aumento, centrados sobre el punto corneal más delgado (TP). El análisis original fue realizado usando veintidós círculos centrados sobre el punto más delgado con diámetros en aumento de 0.4 mm (FIGURA 2).14 Figura 2. Mapa paquimétrico con 22 círculos concéntricos dibujados centrados sobre el punto más delgado de la córnea. Los valores paquimétricos a lo largo de cada círculo son promediados y trazados para crear un gráfico de perfil espacial del grosor corneal (CTSP). La paleta de color Ambrósio2 (FIGURA 3) fue desarrollada para los mapas paquimétricos, considerando valores estadísticos encontrados en un estudio que comprendía 226 córneas normales y 88 córneas con queratocono (Ambrósio, Caiado & Bonfadini, datos no publicados 2009). En la población normal, el valor del punto más delgado promedio (TP) fue aproximadamente 550 µm y desviación estándar (SD) 30 µm. El color verde fue centrado sobre 550 y los tonos más oscuros o claros de verde fueron calculados para estar dentro de 1 SD. El valor del corte en la curva de los datos de funcionamiento del receptor (ROC), para el queratocono y los valores normales fue aproximadamente 500 µm lo cual fue ajustado para el umbral amarillo. Finalmente, el TP promedio fue cerca de 450 µm para córnea con queratocono, lo cual fue ajustado para el umbral de color rojo. En una cohorte de 34 córneas con Distrofia Endotelial de Fuchs el valor de TP promedio que fue el mejor valor de corte en la curva de ROC fue 625 µm y 600 µm, lo cual fue ajustado para el umbral verde a azul. 84 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 3. Paleta de color de Ambrósio2, sugerida para usar en mapas de grosor corneal. La experiencia con la escala paquimétrica de Ambrósio2 fue diseñada para facilitar la diferenciación entre las córneas delgadas y las gruesas, así como brindar información importante sobre el perfil de grosor. La distribución de los colores alrededor del TP se correlaciona bien con las gráficas de distribución paquimétrica (FIGURA 4). El estudio inicial involucró 46 ojos con queratocono leve a moderado y 364 ojos normales. Se encontraron diferencias significativas entre los ojos normales y aquéllos con queratocono (p < 0.01), a lo largo de todas las posiciones del CTSP. Los ojos con queratocono tenían valores mucho más inferiores (más delgados). Se estimó que las córneas con queratocono eran en promedio 27.3 micras más delgadas que las córneas normales.14 CAPÍTULO 7. EVALUACIÓN PAQUIMÉTRICA COMPRENSIVA 85 Figura 4. Gráficos del perfil espacial de grosor corneal (CTSP) y porcentaje de incremento del grosor (PTI). Los datos del grosor corneal del paciente son trazados en rojo mientras que los valores del promedio de la población y el intervalo de 95% de confianza se trazan en negro. El porcentaje de incremento del grosor (PTI) del punto corneal más delgado (TP) se calcula usando una simple fórmula: (CT@x –TP)/TP, donde x representa el diámetro de un círculo imaginario centrado sobre el TP con diámetros en aumento según lo previsto por el CTSP. En el estudio original, también se encontraron diferencias significativas para todas las posiciones del PTI entre los ojos normales y aquéllos con queratocono (p<0.0001), en el cual los ojos con queratocono tenían un índice de incremento en el grosor hacia la periferia mucho más alto.14 Las gráficas de CTSP y PTI presentan los datos del paciente en rojo. Las tres líneas oscuras interrumpidas en el gráfico representan la parte superior e inferior de la doble desviación estándar (intervalo de confianza de 95%) y los valores promedios de una población normal (FIGURA 4). Los gráficos de CTSP y PTI brindan información que le permite al clínico diferenciar una córnea delgada normal de una con enfermedad ectásica temprana (FIGURAS 5A Y 5B). 86 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figuras 5A y B. Imágenes de Scheimpflug (arriba) y gráficos de CTSP y PTI (abajo) comparando una córnea con progresión de grosor normal (A) con una progresión de grosor anormal (B). La figura y las gráficas en la derecha muestran una córnea con enfermedad ectásica. CAPÍTULO 7. EVALUACIÓN PAQUIMÉTRICA COMPRENSIVA 87 Además, el perfil de grosor también le permite al clínico detectar edema temprano, donde el cambio en el grosor del centro hacia la periferia está disminuido (gráfica de PTI está aplanado) (FIGURA 6). Figura 6. Imagen de Scheimpflug (arriba) y gráficos de CTSP y PTI (abajo) que muestran una progresión de grosor anormal secundario a edema corneal debido a disfunción endotelial. El gráfico del PTI muestra un aplanamiento típicamente visto con edema temprano. Usualmente el hemi-meridiano más grueso es el nasal y el más delgado es el temporal e inferior. Los promedios de los valores paquimétricos a lo largo de cada meridiano permiten la detección de los meridianos con progresión máxima (más rápida) y progresión mínima (más lento). Los índices de progresión paquimétrica (PPI) se calculan para todos los hemimeridianos en 360°, iniciando en el punto más delgado. Para este cálculo, el incremento en el grosor del sitio más delgado en cada punto de la córnea es comparado con una base de datos de una población normal promedio.14 Los meridianos con incremento paquimétrico máximo (PPI max) y mínimo (PPI min) se registran junto con sus ejes (FIGURAS 5 A-B y 6). El promedio aritmético del grosor en los anillos de diámetro de 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm y 5 mm está 88 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN representado por el índice de progresión promedio (PPI avg). Este valor tiene una significativa estadística cuando se comparan pacientes normales (0.91 ± 0.23 mm) con aquéllos con queratocono (1.81 ± 1.16 mm) (p<0.05). Las córneas normales típicamente tienen un índice de progresión promedio menor de 1.2 y líneas de CTSP y PTI dentro de los límites del 95% de CI. Sin embargo, hay un traslape entre los ojos normales y con queratocono. Por ejemplo, 7% de los ojos normales tiene un índice de progresión promedio entre 1.2 y 1.8. Además, 10% de los casos con queratocono clínico tiene un índice de progresión promedio menor de 1.2 y pueden tener un CTSP y PTI dentro de límites normales. Se requerirán estudios longitudinales a largo plazo que evalúen la progresión de ectasia, para afinar aún más nuestras observaciones. En pocas ocasiones, las líneas de CTSP y PTI pueden aparecer aberrantes. Esto puede ocurrir con edema corneal temprano o atípico. En tales casos, es importante evaluar las imágenes de Scheimpflug, buscando signos de edema (mayor reflectividad) o el “Signo del Camello” – una segunda joroba en el gráfico de densitometría, a nivel de la Membrana de Descemet, lo cual se correlaciona con guttata corneal (FIGURA 7). Figura 7. Imagen de Scheimpflug de una córnea edematosa con gráfico de densitometría correspondiente (verde). El gráfico de densitometría muestra el “signo del camello”, un incremento en la lectura a nivel de la membrana de Descemet lo cual se correlaciona con córnea guttata. A la derecha del gráfico de la densitometría está la imagen de la microscopía especular que muestra un conteo de células endoteliales reducido y guttata corneal consistente con Distrofia de Fuchs. CAPÍTULO 7. EVALUACIÓN PAQUIMÉTRICA COMPRENSIVA 89 EVALUACIÓN PAQUIMÉTRICA MEJORADA Estudios que usan el nuevo CTSP, PTI e índice de progresión paquimétrica (PPI) están de acuerdo con reportes previos en la literatura.15-17 Mandell y Polse fueron pioneros en este campo usando un paquímetro óptico de Haag-Streit, con un sistema de registro electrónico para documentar la variación en el grosor sobre el meridiano horizontal medido en diferentes ángulos.15 En este estudio, la diferencia entre las mediciones central y periférica son mucho más grandes en el queratocono, lo cual es más significativo para la posición 35ª (que aproximadamente corresponde a 3.5 mm del ápice) donde encontraron una diferencia mayor de 85 micras como patognomónico de queratocono. El concepto de que la cantidad de adelgazamiento corneal se relaciona con la severidad de la enfermedad en ojos con queratocono debe ser relativo, considerando la definición de enfermedades ectásicas. La distribución paquimétrica o perfil espacial fue estudiada con el Orbscan IIz en el 2004. Datos de 100 casos normales y 25 queratoconos leves a moderados fueron extraídos manualmente usando mapas paquimétricos numéricos. Una diferencia significativa se encontró en todas las posiciones estudiadas (Test de Student, p > 0.05).13 El Dr. Colin Chan (Australia) usó los datos paquimétricos del Orbscan y evaluó los casos con ectasia post-LASIK inexplicable sin factores de riesgo basado en los mapas sagitales (axiales), grosor corneal central y con baja calificación en el Sistema de Puntuación de Riesgo de Ectasia (ERSS).18,19 El gráfico de PTI reveló un perfil anormal en tres de los cuatro ojos en dos pacientes e identificó estos pacientes “en riesgo” preoperatorio (Luz y Ambrósio, datos sin publicar – 2008). Nuevos valores de grosor: ART (Grosor Relacional de Ambrósio), utiliza el TP en relación con los índices de progresión paquimétrica (PPI). El ART puede calcularse como la relación entre el TP y el meridiano PPI máximo (ART Max = TP/PPI Max ) y el promedio (ART Ave = TP/PPI Ave). Hemos encontrado que ART Max y ART Ave están entre los mejores parámetros para detección de ectasia. El funcionamiento de estos nuevos índices para diferenciación de queratocono de ojos normales fue demostrado como superior que el CCT y TP.20 Además, se encontró que el ART es más sensitivo para detectar cambios ectásicos leves en casos con queratocono subclínico, tales como aquellos con presentaciones muy asimétricas o casos que desarrollan ectasia a pesar de no haber factores de riesgo identificables (curvatura anterior y CCT US) (vea CAPÍTULO 9).21 Los gráficos de CTSP y PTI, junto con el mapa de grosor e índices paquimétricos se combinan con la esfera de mejor ajuste (BFS) “mejorada” (vea CAPÍTULO 8) en el Pentacam como la “Proyección Ectasia Mejorada de Belin/Ambrósio” (“BAD”) (FIGURA 8). El objetivo del BAD fue crear una herramienta de tamizaje basada totalmente en elevación para los cirujanos refractivos. La experiencia clínica ha demostrado que la combinación de los datos en el BAD mejora la sensibilidad de la detección de ectasia y es útil como herramienta de tamizaje para los cirujanos refractivos.11,22 90 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 8. Proyección de Belin/Ambrósio (BAD) que muestra tanto los mapas de elevación (anterior y posterior con BFS estándar y mejorada) y el mapa paquimétrico completo, gráficos e índices. REFERENCIAS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Ambrósio R Jr, Klyce SD, Wilson SE. Corneal topographic and pachymetric screening of keratorefractive patients. J Refract Surg. 2003;19:24-9. Jonsson M, Behndig A. Pachymetric evaluation prior to laser in situ keratomileusis. J Cataract Refract Surg. 2005;31:701-6. Gromacki SJ, Barr JT. Central and peripheral corneal thickness in keratoconus and normal patient groups. Optom Vis Sci. 1994;71:437-41. Pflugfelder SC, Liu Z, Feuer W, Verm A. Corneal thickness indices discriminate between keratoconus and contact lens-induced corneal thinning. Ophthalmology. 2002;109:2336-41. Gherghel D, Hosking SL, Mantry S, Banerjee S, Naroo SA, Shah S. Corneal pachymetry in normal and keratoconic eyes: Orbscan II versus ultrasound. J Cataract Refract Surg. 2004 Jun;30(6):1272-7. Uçakhan OO, Ozkan M, Kanpolat A. Corneal thickness measurements in normal and keratoconic eyes: Pentacam comprehensive eye scanner versus noncontact specular microscopy and ultrasound pachymetry. J Cataract Refract Surg. 2006 Jun;32(6):970-7. Oh KT, Weil LJ, Oh DM, Mathers WD. Corneal thickness in Fuchs’ dystrophy with and without epithelial oedema. Eye. 1998;12 ( Pt 2):282-4. CAPÍTULO 7. EVALUACIÓN PAQUIMÉTRICA COMPRENSIVA 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 91 Shah S, Chatterjee A, Mathai M, Kelly SP, Kwartz J, Henson D, McLeod D. Relationship between corneal thickness and measured intraocular pressure in a general ophthalmology clinic. Ophthalmology. 1999 Nov;106(11):2154-60. Copt RP, Thomas R, Mermoud A. Corneal thickness in ocular hypertension, primary open-angle glaucoma, and normal tension glaucoma. Arch Ophthalmol. 1999 Jan;117(1):14-6. Konstas AG, Irkec MT, Teus MA, Cvenkel B, Astakhov YS, Sharpe ED, Hollo G, Mylopoulos N, Bozkurt B, Pizzamiglio C, Potyomkin VV, Alemu AM, Nasser QJ, Stewart JA, Stewart WC. Mean intraocular pressure and progression based on corneal thickness in patients with ocular hypertension. Eye. 2007 Oct 5. Ambrósio R Jr, Belin MW. Imaging of the cornea: topography vs tomography. J Refract Surg. 2010;26:847-9. Maurice DM: The cornea and sclera. In Davison H, editors: The eye, 3 ed, Vol IB, Vegetative physiology and biochemistry, Orlando, 1984, Academic Press. Luz A, Ursulio M, Castañeda D, Ambrósio R Jr. Corneal thickness progression from the thinnest point to the limbus: study based on a normal and a keratoconus population to create reference values. Arq Bras Oftalmol. 2006 Jul-Aug;69(4):579-83. Ambrósio R Jr, Alonso RS, Luz A, Coca Velarde LG. Corneal-thickness spatial profile and corneal-volume distribution: tomographic indices to detect keratoconus. J Cataract Refract Surg. 2006 Nov;32(11):1851-9. Mandell RB, Polse KA. Keratoconus: spatial variation of corneal thickness as a diagnostic test. Arch Ophthalmol. 1969;82:182-188. Avitabile T, Marano F, Uva MG, Reibaldi A. Evaluation of central and peripheral corneal thickness with ultrasound biomicroscopy in normal and keratoconic eyes. Cornea. 1997;16:639-44. Avitabile T, Franco L, Ortisi E, Castiglione F, Pulvirenti M, Torrisi B, Castiglione F, Reibaldi A. Keratoconus staging: a computer-assisted ultrabiomicroscopic method compared with videokeratographic analysis. Cornea. 2004;23:655-60. Randleman JB, Trattler WB, Stulting RD. Validation of the Ectasia Risk Score System for preoperative laser in situ keratomileusis screening. Am J Ophthalmol. 2008 May;145(5):813-8. Randleman JB, Woodward M, Lynn MJ, Stulting RD. Risk assessment for ectasia after corneal refractive surgery. Ophthalmology. 2008 Jan;115(1):37-50. Ambrósio Jr R, Caiado ALC, Guerra FP, Louzada R, Roy AS, Luz A, Dupps WJ, Belin MW. Novel Pachymetric Parameters Based on Corneal Tomography for Diagnosing Keratoconus. J Refract Surg. 2011; in press Ambrósio R Jr, Dawson DG, Salomão M, Guerra FP, Caiado AL, Belin MW. Corneal ectasia after LASIK despite low preoperative risk: tomographic and biomechanical findings in the unoperated, stable, fellow eye. J Refract Surg. 2010;26:906-11. Belin MW, Ambrosio R. Corneal Ectasia Risk Score System – “Statistical Validity and Clinical Relevance” J Refract Surg 2010; 26(4): 238 – 240. 92 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Capítulo 8 Detección de Queratocono /Ectasia con Superficie de Referencia Modificada (Mejorada) Proyección de Ectasia Mejorada de Belin /Ambrósio III Dr. Michael W. Belin, FACS Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD Dr. Stephen S. Khachikian La detección temprana de enfermedad ectásica es de suma importancia para el cirujano refractivo. Mediciones tales como la aberrometría y curvatura pueden usarse en la evaluación de un paciente por enfermedad ectásica, pero estas son derivadas de la elevación. Con enfermedad subclínica, la curvatura anterior sola no brinda suficiente información para detectar una anormalidad corneal temprana.1,2 El objetivo de la Proyección de Ectasia Mejorada de Belin/Ambrósio es combinar la elevación y paquimetría derivadas de la evaluación corneal en una proyección que incluya todo. Esto le da al clínico una visión global de la estructura de la córnea y le permite al médico rápida y efectivamente tamizar pacientes por enfermedad ectásica. La combinación de gráficas e índices paquimétricos y mapas e índices de elevación le suministran a la Proyección de Ectasia Mejorada de Belin/Ambrósio sensibilidad y especificidad elevada para el tamizaje de pacientes por ectasia. TOPOGRAFÍA BASADA EN LA ELEVACIÓN La elevación basada en las imágenes de Scheimpflug tiene ventajas sobre los sistemas de Placido en que permite la medición de las superficies corneal anterior y la posterior así como el cálculo de un mapa paquimétrico completo.3-7 Este capítulo se concentrará en el uso del mapa de elevación mejorado lo cual hace la mitad de la proyección de detección Queratocono /Ectasia (Proyección de Ectasia Mejorada de Belin /Ambrósio III) disponible en el Oculus Pentacam (OCULUS Optikgerate GmbH, Wetzlar, Alemania). La otra mitad, las gráficas e índices paquimétricos se discutirán en el Capítulo 7. Los mapas de elevación son típicamente vistos mediante la comparación de los datos de alguna superficie de referencia estándar. La razón para ver los datos de elevación en este 94 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN formato es que los datos reales y crudos de elevación carecen de suficiente variabilidad de superficie para una fácil inspección cualitativa que le permitiría al clínico separar córneas normales de anormales.4 Sin embargo, al sustraer una forma conocida las diferencias se resaltan o exageran. Este método de mostrar los datos de elevación y las formas de referencias sustraídas comúnmente usados (esfera de mejor ajuste (BFS), elipse de mejor ajuste y elipsoide tórica de mejor ajuste) fue introducido por primera vez por Belin en 1990 en el PAR CT.8 Para el tamizaje de cirugía refractiva y para la mayoría de las situaciones clínicas, usar una esfera de mejor ajuste da un mapa cualitativo más útil (i.e. más fácil de leer y entender). Ajustar una esfera de mejor ajuste a la zona de 8.0 mm central parece mejor para la interpretación clínica y permite la generación de valores normales estandarizados. Dado que el ojo normal es asférico, con superficie prolata la zona de 8.0 mm central produce una superficie de referencia que permite la identificación sutil tanto de desórdenes ectásicos y astigmatismo. SUPERFICIE DE REFERENCIA MEJORADA Mientras que la Esfera de Mejor Ajuste (BFS) es cualitativamente útil, el clínico típicamente asume que la superficie de referencia (la forma que se sustrae) se aproxima a una córnea “normal”. Esto realmente no es el caso para córneas anormales donde la forma de referencia (Esfera de Mejor Ajuste o cualquier Forma de Mejor Ajuste) incorpora todo los datos de una zona específica incluyendo córnea normal y anormal. En el ejemplo abajo (FIGURA 1) el cono paracentral, visible en la imagen de Scheimpflug, se incorporará dentro del cálculo de la Esfera de Mejor Ajuste. Figura 1. Imagen de Scheimpflug de una córnea con queratocono moderado que muestra adelgazamiento corneal central y un cono inferior. La porción anormal de la córnea (cono) se incorpora en los datos usados para el cálculo de la BFS. CAPÍTULO 8. DETECCIÓN DE QUERATOCONO / ECTASIA CON SUPERFICIE DE REFERENCIA MODIFICADA 95 Lo que a menudo no se aprecia es que la BFS estará influenciada por cualquier porción anormal de la córnea. En el caso de queratocono o ectasia, el cono tendrá el efecto de encurvar la BFS. Esta BFS encurvada realmente minimizará la diferencia de elevación entre el ápice del cono y la BFS (FIGURA 2). Figura 2. (Esquema) Al incorporar la porción anormal de la córnea (cono) la BFS resultante es más curva y la diferencia de elevación entre la BFS y el cono es menor. Algunos investigadores, han intentado comparar córneas individuales con alguna “forma normal promedio”. El problema aquí es que hay tal variabilidad en la forma corneal que la forma “normal” o “promedio” no representa una superficie de referencia útil para la evaluación de la córnea individual. Por ejemplo, el hombre promedio pesa 85 kg (187 lbs.) y el “peso promedio” puede ser útil para comparar grandes poblaciones, pero si Ud. pesa 85 kg y mide solo 5´2” Ud. sería más bien obeso y si Ud. mide 6´4” y pesa 85 Kg Ud. sería muy delgado. El peso promedio no es un término útil para tratar de determinar cual es el peso apropiado (normal) para un individuo, debido a la gran variación en alturas. Si todos, sin embargo, fuéramos 6´0” podríamos satisfactoriamente usar el peso promedio. Al igual que la variación en la altura, hay también una gran variación en la forma corneal que hace a una “forma promedio” útil para el tamizaje individual. El concepto detrás de la “Superficie de Referencia Mejorada” es diseñar una superficie de referencia que se parezca lo más posible a la porción normal de la córnea del paciente ya que esto magnificará cualquier patología existente. Este concepto no es extraño. Los cartógrafos han usado esta idea desde hace siglos. Algunos mapas topográficos de la tierra usan el nivel del mar como superficie de referencia. El Nivel del Mar no es la Forma de Mejor Ajuste. Éste no promedia todos los mares y montañas. Se ha escogido debido a que es intuitivo y permite la fácil identificación de las masas de la tierra (i.e. haciendo que las montañas sean más fáciles de identificar). De la misma manera, necesitamos diseñar un “Nivel del Mar” para la córnea. Nosotros diseñamos una proyección de tamizaje (Proyección de Ectasia Mejorada de Belin /Ambrósio) utilizando esta nueva forma de referencia mejorada. 96 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Nuestro objetivo fue diseñar una superficie de referencia que se aproximará más a la córnea normal del individuo después de excluir la región cónica o ectásica. Para hacer esto, identificamos una zona óptica de 4.0 mm centrada en la porción más delgada de la córnea y la excluimos del cálculo de la superficie de referencia (zona de exclusión). Calculamos la nueva “BFS mejorada” utilizando todos los datos válidos de elevación dentro de la córnea central de 8.0 mm y fuera de la zona de exclusión (FIGURA 3). Figura 3. El lado izquierdo de la proyección muestra un cono prominente en el mapa de elevación anterior. El lado derecho muestra la zona de exclusión la cual es un área circular de 4.0 mm centrado en la porción más delgada de la córnea. Esta zona de exclusión abarca la mayor parte del cono. La nueva superficie de referencia (“BFS mejorada”) se aproxima más a la córnea normal periférica y exagera cualquier protrusión cónica (FIGURA 4). Figura 4. La nueva BFS solamente usa los datos fuera de la zona de exclusión. La BFS “Mejorada” resultante es más plana y se aproxima mejor a la córnea más normal. El mapa de elevación que usa la BFS “Mejorada” hace más hincapié en la región cónica (Compare Fig. 4 a Fig. 2). CAPÍTULO 8. DETECCIÓN DE QUERATOCONO / ECTASIA CON SUPERFICIE DE REFERENCIA MODIFICADA 97 En córneas anormales (ectásicas) el mapa de elevación creado usando la BFS mejorada será significativamente diferente del mapa creado usando la BFS mejorada, mientras que la diferencia en la elevación en ojos normales es mínima (FIGURA 5). Figura 5. (Esquema) Dado que la córnea normal es solo mínimamente prolata (no tiene una región cónica) la BFS “Mejorada” resultante en ojos normales es solo mínimamente diferente y casi no hay diferencia en los mapas de elevación usando la BFS estándar vs. la “Mejorada”. 98 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Con una córnea cónica, excluir la zona de 4 mm del cálculo de la BFS elimina el cono o la porción curva de la córnea y resulta en una BFS significativamente más plana y más basada en la córnea periférica normal. Los mapas de elevación resultantes muestran una diferencia significativa dado que la porción cónica de la córnea es ahora más pronunciada (i.e. más fácil de identificar) (FIGURA 6). Dado que los ojos normales son mínimamente prolatos, excluir esta zona tiene poco efecto en los mapas de elevación. Los mapas de elevación que usan la BFS estándar y la BFS mejorada lucirán muy similares (FIGURA 7). Cuando se comparan ojos normales y ojos conocidos con queratocono con la Esfera de Mejor Ajuste estándar y con la Esfera de Mejor Ajuste “Mejorada” los cambios de elevación relativos son muy significativos. Esta diferencia en elevación puede significativamente ayudar en la diferenciación de ojos normales y anormales. El cambio promedio en la elevación corneal (cuando se pasa de BFS estándar a mejorada) fue como sigue.7 • Los ojos normales mostraron un cambio promedio en el ápice anterior y elevación máxima de 1.86 ± 1.9µm y 1.63 ± 1.4 µm. • Los ojos con queratocono mostraron en el ápice anterior y cambios de elevación máximo de 20.4 ± 23.1 µm y 20.9 ± 21.9 µm. (P< .0001). • Posteriormente, los ojos normales mostraron un cambio promedio en el ápice y elevación máxima de 2.86 ± 1.9µm y 2.27 ± 1.1 µm • Los ojos con queratocono mostraron ápice posterior y cambios de elevación máximo de 39.9 ± 38.1 µm y 45.7 ± 35.9 µm. (P< .0001). Figura 6. (Mapa de elevación posterior de una córnea cónica). Excluyendo la zona de 4 mm para el cálculo de BFS se elimina el cono o la porción más curva y resulta en una BFS significativamente más plana. Los mapas de elevación resultantes muestran una diferencia significativa a medida que la porción cónica de la córnea es más pronunciada. CAPÍTULO 8. DETECCIÓN DE QUERATOCONO / ECTASIA CON SUPERFICIE DE REFERENCIA MODIFICADA 99 Figura 7. (Mapa de elevación anterior de una córnea normal). Excluyendo la zona de 4 mm de la BFS en este ojo normal, hay poco efecto en el cálculo de la BFS. Los mapas de elevación que usan la BFS estándar y la BFS “Mejorada” serán muy similares. Este cambio (la diferencia de elevación entre la BFS estándar y la BFS “Mejorada”) parece tener un valor pronóstico significativo dado que todos los ojos normales evaluados mostraron cambios mínimos mientras que los ojos con queratocono o ectasia mostraron incremento significativo en los valores de elevación. El cambio se muestra gráficamente en la FIGURA 8. Figura 8. Gráfica de barras que muestra el cambio relativo en la elevación para ojos normales (verde) y queratocono (rojo) cuando se compara la elevación medida con la BFS basal y la BFS “Mejorada”. Los ojos con queratocono muestra un cambio de elevación significativamente mayor (P <.0001) que los ojos normales. 100 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN INTERPRETACIÓN DE LA PROYECCION DE ELEVACIÓN Mapas de Elevación Basal - Podemos empezar viendo la mitad izquierda de la proyección de ectasia de Belin/Ambrósio (FIGURA 9) donde se muestran los datos de elevación de un ojo normal. Los primeros dos (arriba) mapas de elevación (colocados lado a lado) son los mapas de elevación regular de la córnea en relación con la esfera de mejor ajuste estándar. Este mapa se proyecta para la superficie frontal (mapa de la izquierda) y superficie posterior (mapa de la derecha) de la córnea. El radio de curvatura de esfera de mejor ajuste (BFS) en milímetros y el diámetro de la zona usado para calcular la BFS se observa arriba de cada mapa En este mapa de muestra (FIGURA 9) el radio de curvatura de la Esfera de Mejor Ajuste para la superficie frontal de la córnea es 8.36 mm y el radio de curvatura de la BFS para la superficie posterior de la córnea es 6.88. “Float” describe la posición de la superficie de referencia relacionada a la superficie corneal. El último número arriba del mapa de elevación es el diámetro del círculo (en milímetros) usado para calcular la Esfera de Mejor Ajuste centrado sobre el ápice corneal. Para la proyección de Belin /Ambrósio el área usada para calcular la superficie de referencia se fija a 8.0 mm. Una imagen de Pentacam de pobre calidad contendrá menos datos válidos. Si hay datos extrapolados dentro de la zona de 8.0 mm la etiqueta de “Diámetro” se tornara AMARILLO o ROJO para avisarle al clínico del diámetro reducido (FIGURA 10). Todas las lecturas en rojo deberían repetirse dado que el área de cobertura es insuficiente para la válida interpretación. A la izquierda del mapa de elevación está el número 9 mm. Este es el tamaño de la córnea que se proyecta. A la derecha del mapa está el ojo examinado, OD o OS. Mapas Mejorados - Inmediatamente debajo de los mapas de elevación anterior y posterior estándar están los mapas de elevación mejorados anterior y posterior usando el software de exclusión de 4 mm. Estos son los mapas de elevación “mejorados”, los cuales proyectan los mismos datos de elevación que los mapas basales, pero la superficie de referencia es ahora la “BFS mejorada” en lugar de la BFS estándar. En estos mapas (tanto anterior como posterior) la esfera de mejor ajuste se calcula usando todos los datos de elevación crudos localizados fuera de un círculo de 4 mm centrados en el punto más delgado de la córnea. Esta área de datos excluidos se llama zona de exclusión. La localización de la zona de exclusión está indicada por un círculo rojo de 4 mm y no puede modificarse. Este “mapa de exclusión” puede ser significativamente diferente del mapa de elevación basal, o puede ser muy similar (FIGURA 9), dependiendo del impacto relativo de la zona de exclusión de 4 mm hecha para el cálculo de la BFS original (estándar). Como se señalo anteriormente, el cambio en la BFS es típicamente menor para ojos normales (8.36 a 8.34) para la córnea anterior y 6.88 sin cambio para la córnea posterior pero será más significativo para ojos con cambios ectásicos (FIGURA 11). CAPÍTULO 8. DETECCIÓN DE QUERATOCONO / ECTASIA CON SUPERFICIE DE REFERENCIA MODIFICADA 101 Figura 9. Proyección de Ectasia Mejorada de Belin /Ambrósio de una córnea normal (lado izquierdo de la proyección). Los mapas de elevación basales (arriba) muestran un mapa de elevación corneal normal. El mapa de exclusión (en el medio) tiene una apariencia similar. El cambio en la elevación de la basal al mapa de exclusión (abajo) no muestra casi cambios en la elevación (verde) tanto en las superficies anterior y posterior. 102 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 10. (Proyección de Ectasia Mejorada de Belin /Ambrósio- lado de elevación). Una imagen de Pentacam de pobre calidad contendrá los datos menos válidos. Si hay datos extrapolados dentro de la zona de 8.0 mm la etiqueta “Diámetro” se cambiara a AMARILLO o ROJO para notificarle al clínico del diámetro reducido y sugerirle que se tomen nuevas imágenes del paciente. CAPÍTULO 8. DETECCIÓN DE QUERATOCONO / ECTASIA CON SUPERFICIE DE REFERENCIA MODIFICADA 103 Los dos mapas inferiores son los mapas de diferencias que muestran el cambio relativo en la elevación del mapa de elevación basal al mapa de exclusión. Los “mapas” inferiores contienen solo 3 colores, cada uno corresponde a la cantidad de cambio de elevación que ocurre cuando se mueve entre el mapa de elevación basal y el mapa de exclusión mejorado. La proyección inferior es simplemente la diferencia matemática y no dan información de forma. Las áreas verdes en el mapa de diferencia representa un cambio en la elevación (de la basal al mapa de exclusión) es menos de 5 micras en la superficie frontal y 12 micras en la superficie posterior de la córnea. Estos valores típicamente están dentro del rango visto en ojos normales, como en este ejemplo.7,8 El rojo representa las áreas donde la diferencia de elevación entre los 2 mapas es ≥ 7 micras anteriormente o ≥ 16 micras posteriormente y es la magnitud que típicamente se ve en ojos con enfermedad ectásica conocida. Las áreas amarillas representan un cambio entre 5 y 12 micras para la superficie anterior y 12 a 16 micras para la superficie posterior. Estos ojos caen en sospechosos o zona sospechosa. En este ejemplo (FIGURA 9) los mapas de diferencia son todos en verde ya que se trata de un ojo “normal”. El siguiente ejemplo (FIGURA 11) muestra un ojo con queratocono “sub-clínico” o forma frustra. Figura 11. Proyección de Ectasia Mejorada de Belin /Ambrósio de un paciente con queratocono temprano. Los mapas de elevación basales (arriba) muestran la presencia de un cono leve limitado a la córnea posterior, mientras que el mapa de exclusión (medio) realza la visibilidad de un cono anormal. El cambio en la elevación de la basal al mapa de exclusión (abajo) muestra un cambio significativo en la superficie posterior (Rojo) y sin cambio significativo (Verde) en la superficie anterior (El análisis paquimétrico (lado derecho del mapa) se discute en el Capítulo 7). 104 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Mientras que la superficie anterior es completamente normal (tanto la elevación estándar y la elevación mejorada no muestran islas y el mapa de diferencia está todo en verde), los mapas de elevación posterior muestran una isla positiva de elevación, sospechosa, paracentral en la proyección estándar que se exagera en la proyección de elevación mejorada. El radio de curvatura en la BFS posterior estándar cambia de 6.74 a una mucho más plana de 6.91 mm donde la zona de 4 mm es excluida y la elevación máxima de la isla se incrementa en más de 25 micras. El mapa de diferencia muestra una correspondiente zona ROJA prominente. CONCLUSIÓN La Proyección de Ectasia Mejorada de Belin /Ambrósio es la primera herramienta completa de tamizaje de cirugía refractiva completamente basada en la elevación. El objetivo del software es asistir al cirujano refractivo en la identificación de aquellos pacientes que pueden estar en riesgo de ectasia post-operatoria y/o asistir en la identificación de queratocono temprano o subclínico. Al utilizar la información tanto de las superficies corneal anterior y posterior, así como los datos paquimétricos completos que se esperan aumenten la sensibilidad sin la incidencia de falsos positivos típicamente asociados con los programas basados en la curvatura. REFERENCIAS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Belin MW, Litoff D, Strods SJ, et al: The PAR Technology Corneal Topography System. Refrac Corneal Surg 8:88-96, 1992. Alió JL, Shabayek MH. Corneal higher order aberrations: a method to grade keratoconus. J Refract Surg. 2006 Jun;22(6):539-45. Belin MW, Khachikian SS. Corneal diagnosis and evaluation with the OCULUS Pentacam. Highlights of Ophthalmology. 2007; 35:5-8. Cairns G, McGhee CN. Orbscan computerized topography: attributes, applications, and limitations. J Cataract Refract Surg 2005;31:205-20. Konstantopoulos A, Hossain P, Anderson DF. Recent advances in ophthalmic anterior segment imaging: a new era for ophthalmic diagnosis? Br J Ophthalmol. 2007 Apr;91(4):551-7. Ciolino JB, Khachikian SS, Cortese MJ, Belin MW. Long-term stability of the posterior cornea after Laser In Situ Keratomileusis. J Cataract Refract Surg. 2007; 33:1366-70. Khachikian SS, Belin MW. Normal Values for Corneal Elevation Using the Pentacam Eye Scanner. Presented ESCRS Winter Congress, Barcelona, Spain, February 2008. Belin MW, Litoff D, Strods SJ, et al: The PAR Technology Corneal Topography System. Refrac Corneal Surg. 1992; 8:88-96. Capítulo Estudio de Queratocono 9 Asimétrico y Ectasia Post LASIK Detección de Queratocono y Ectasia: Dra. Marcella Salomão Dr. Isaac Carvalho de Oliveira Ramos Dr. Allan Luz Dr. Frederico Guerra Dr. Leonardo N. Pimentel Dr. Renato Ambrósio Jr.,PhD El queratocono se define como una condición bilateral, no inflamatoria en la cual la córnea asume una forma cónica asociada con adelgazamiento progresivo. De hecho, el adelgazamiento corneal progresivo es una característica de las enfermedades ectásicas que incluye al queratocono (QC), degeneración marginal pelúcida (DMP) y queratoglobo. El encurvamiento secundario y la protrusión que ocurre representan las consecuencias de la córnea alterada y debilitada. Estos cambios llevan a incremento progresivo en la queratometría, astigmatismo y aberraciones de alto orden.1,2 Clásicamente, el diagnóstico de queratocono se basa en la evaluación del contorno de la superficie anterior sobre la córnea central y paracentral. Sin embargo, la queratometría central es un indicador insensible debido a que las mediciones pueden permanecer normales hasta etapas más avanzadas de la enfermedad. La topografía corneal tradicional de Placido permite la identificación de formas más tempranas del queratocono, mucho antes de lo que es posible con sólo la queratometría, debido a que ésta revela cambios leves de irregularidad tales como encurvamiento inferior (IS) y patrones de corbatín asimétricos (ABT). Estas anormalidades han sido reconocidas como signos tempranos de enfermedad 2 y se han usados los términos queratocono sub-clínico o forma-frustra para referirse a tales condiciones, donde este patrón topográfico se presenta mientras el paciente mantiene una buena BCVA (agudeza visual mejor corregida). Los cambios en la superficie posterior y en el grosor corneal, tanto en la magnitud y distribución, comúnmente preceden cualquier cambio medible en la superficie anterior el cual podría ser anormal a pesar de una topografía normal de Placido. Debido a que el adelgazamiento corneal progresivo es un componente esencial de las condiciones ectásicas, se cree que la tomografía de elevación basada en el mapeo paquimétrico provee un método más sensible para la detección de las formas tempranas de la enfermedad que el que es posible detectar con la topografía de Placido. Adicionalmente, 106 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN los pacientes con queratocono pueden presentarse con niveles topográficos anteriores de irregularidad similar a los de córneas normales. Por lo tanto, las mediciones tomográficas corneales completas incluyen mapas de elevación anterior y posterior, mapas de curvatura de superficie corneal y mapas paquimétricos, que pueden aumentar la especificidad y confirmar la ectasia entre los casos que de otro modo son cuestionables.3 La detección de enfermedad ectásica temprana es muy importante en el tamizaje de cirugía refractiva. La queratoectasia iatrogénica es una complicación tardía muy severa del LASIK y también ha sido descrita después de ablación de superficie. Además ha aumentado en los últimos años la necesidad de pruebas más sensibles para detectar la ectasia. Existen varios reportes de ectasia asociada (o inducida) por LASIK, sin factores de riesgo identificados en el tamizaje con la topografía corneal anterior o grosor corneal anterior.4,5 Adicionalmente, muchos casos con uno o más factores de riesgo “tradicionales” para ectasia han sido sometidos a procedimientos refractivos lamelares y se han reportado estables y con resultados buenos.6 La caracterización topográfica corneal completa incluye: mapas de elevación de la superficie frontal y posterior de la córnea, mapas paquimétricos, junto con mapas de superficie corneal anterior y posterior.7 La Proyección de Ectasia Mejorada de Belin/Ambrósio (BAD) es una proyección nueva para el tamizaje de cirugía refractiva que fue desarrollado para combinar en una sola proyección los datos de distribución de elevación y grosor corneal para el tamizaje refractivo y para eliminar algunas de las imprecisiones inherentes a las mediciones basadas en la curvatura (Capítulo 3). El queratocono usualmente se presenta con algún grado de asimetría entre los ojos. Sin embargo, en algunos casos el nivel de asimetría es tan marcado que el ojo contralateral presenta mapas de curvatura anterior normal.8 Estos casos representan un modelo óptimo para evaluar la sensibilidad de la proyección de Detección de Ectasia de Belin/Ambrósio (BAD). En un estudio presentado en la reunión de ASCRS 2011, 23 pacientes con queratocono muy asimétrico, con queratocono avanzado diagnosticado en un ojo (basado en criterios estándares de Rabinowitz) y con mapa de curvatura de superficie anterior normal en el ojo contralateral (incluyendo topografía basada en Placido); el BAD fue capaz de identificar las alteraciones en más del 90% de los ojos contralaterales llamados “ojos normales”. De igual forma, es crítico identificar parámetros similares que pueden predisponer a un paciente a ectasia post-LASIK a pesar de lo que se vio previamente como una evaluación preoperatoria normal. Estos casos representan la evidencia más importante de la relevancia de la tomografía corneal para el tamizaje de riesgo de ectasia entre los candidatos refractivos.9-11 Los siguientes casos ilustran cómo los mapas de elevación mejorados y los mapas de distribución paquimétricos son complementarios y aumentan grandemente la sensibilidad de la detección de ectasia. CASO 1 Hombre de 43 años referido para una segunda opinión por queratocono “unilateral”. La agudeza visual sin corrección fue de 20/400 en ambos ojos, con una refracción manifiesta CAPÍTULO 9. DETECCIÓN DE QUERATOCONO Y ECTASIA: Estudio de Queratocono Asimétrico y Ectasia Post LASIK 107 de -2.00 -4.75 x 70° en el ojo derecho, logrando una visión de 20/25; y -4.25 -0.75 x 90° en el ojo izquierdo, logrando una visión de 20/20. El paciente negaba cualquier condición ocular previa, cirugía o uso de lentes de contacto. La evaluación biomicroscópica revela hallazgos normales en ambos ojos. Las lecturas de paquimetría corneal central fueron 441 µm y 482 µm OD/OS respectivamente. La FIGURA 1 muestra los mapas de curvatura sagital anterior de ambos ojos. El ojo derecho revela un patrón de queratocono estándar, con ABT e IS. Una asimetría de curvatura superior / inferior de más de 3 D y 8 D, se ve en los diámetros de 4 y 6 mm respectivamente. El área más encurvada muestra valores mayores de 51 D. El ojo izquierdo no muestra ningún índice ABT o IS positivo en el mapa de curvatura anterior; la asimetría superior/inferior (SIA) más alta es aproximadamente 1.3 D. El área más curva es 44.3 D. Figura 1. Mapa topométrico (curvatura sagital anterior) de ambos ojos: queratocono grado 2 se presenta en el OD, pero sin signos de ectasia en OS. Las FIGURAS 2 y 3 representan el BAD del ojo derecho e izquierdo respectivamente. En el ojo derecho (FIGURA 2), los mapas de diferencias de elevación anterior y posterior muestran un patrón rojo (anormal), con la mayor diferencia entre la esfera de mejor ajuste mejorada (BFS) y la BFS estándar siendo 18 y 34 respectivamente. El valor más delgado es 417 µm, localizado a 0.85 mm inferior y temporal a 432 µm del ápice. El índice de progresión de grosor promedio (PPI) es 2.01. Tanto los gráficos de CTSP y PTI muestran patrones anormales, con una desviación del intervalo de confidencia de la población normal. 108 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 2. BAD en OD revela hallazgos anormales esperados. El índice de desviación de Belin /Ambrósio (D) es un parámetro nuevo que fue incluido en la parte inferior derecha del BAD. Éste se calcula basado en una combinación de elevación mejorada frontal (Df) y posterior (Db) (esfera de mejor ajuste a los 8 mm del área periférica, excluyendo la zona de 3.5 mm en diámetro centrado en el área más delgada), el valor del punto más delgado (Dt), desplazamiento vertical (Dy) y el perfil de grosor (Dp). El análisis de la Curva Operativa del Receptor (ROC) que compara ojos normales y con queracotono encontró que este parámetro (D) presenta alta sensibilidad para diferenciar normal de anormal, con un valor de corte de 1.27. En el caso anterior, el ojo derecho se presenta con valor D anormalmente alto de 8.83 (rojo). Recientemente, describimos una novedosa medida de grosor derivada de la tomografía corneal, llamada Grosor Relacional Promedio (ARTave) y Máximo (ARTmax) de Ambrósio.12 La idea era describir la relación entre las medidas de un solo-punto (TP y CCT) con valores de PPI. Las combinaciones de las medidas paquimétricas TP y PPI fueron usadas en una fórmula de relación sencilla para brindar una sola medida que describa mejor el grosor corneal: ARTave = TP/PPIave y ARTmax = TP/PPImax. Los autores realizaron el análisis de la Curva Operativa del Receptor (ROC) para comparar ojos normales versus queratocono y encontraron que estos índices presentaban alta sensibilidad para diferenciar estos ojos, con mejores valores de corte de 424 y 339 para ARTave y ARTmax respesctivamente.12 Subsecuentemente, calculamos las curvas de ROC para comparar ojos Normales versus ojos contralaterales con CAPÍTULO 9. DETECCIÓN DE QUERATOCONO Y ECTASIA: Estudio de Queratocono Asimétrico y Ectasia Post LASIK 109 topografía normal de pacientes con queratocono muy asimétrico y los valores de corte eran 512 y 391 para ART ave y ART max, respectivamente (datos sin publicar). En el caso 1, el ojo derecho se presenta con valores de ARTave y ARTmax de 207 y 153, respectivamente. En el ojo izquierdo reportado como “normal” (FIGURA 3), la proyección de elevación mejorada de la superficie anterior está dentro del rango normal, sin valores mayores a 4 que se muestran en el mapa de diferencia. Sin embargo, la evaluación de la elevación de la superficie posterior muestra un hallazgo sospechoso (área amarilla), sin diferencia entre la BFS mejorada y estándar de aproximadamente 14 µm. El valor más delgado es 451 µm, localizada a 1.03 mm inferior y temporal al ápice, el cual mide 466 µm. El índice de progresión del grosor promedio es 1.47. La línea de CTSP muestra un patrón sospechoso, con una disminución abrupta de 7 a 10 mm. Adicionalmente, la gráfica de PTI es limítrofe con una desviación visible de lo normal entre 6 y 10 mm. El índice D claramente es anormal, mostrando un valor de 4.02 (rojo). El ARTave y ARTmax fueron de 306 y 210, respectivamente. El patrón anormal (área amarilla) mostrado en el mapa de diferencia de elevación posterior combinado con un índice de progresión paquimétrica promedio mayor 1.15 y líneas de progresión de grosor anormal, demuestran signos críticos de ectasia incluso aunque los mapas topométricos anteriores sean poco notorios. Los nuevos parámetros índice D, ARTave y ART max presentan valores anormales, corroborando la sospecha de ectasia. Figura 3. BAD del OS que muestra hallazgos anormales tanto en los abordajes de elevación posterior y paquimétrico. Esto es un ejemplo en el cual ambos métodos son anormales. Índice D y parámetro ART son altamente anormales también. 110 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Viendo solamente la paquimetría central y el mapa de curvatura sagital anterior del ojo izquierdo, esta córnea (OS) puede considerarse una córnea delgada normal. No obstante, los hallazgos topográficos completos claramente revelan anormalidades. Considerando que el queratocono es una enfermedad bilateral, estos hallazgos representan signos tempranos de ectasia y demuestran la mayor sensibilidad en el análisis basado en la elevación y paquimetría para la detección de cambio ectásico temprano. CASO 2 Hombre de 21 años que se presenta para LASIK personalizado, guiado por frente de onda para tratar astigmatismo miópico. Niega el uso de lentes de contacto o cualquier condición ocular previa. La agudeza visual sin corrección fue de 20/80 en el ojo derecho y 20/200 en el ojo izquierdo. La refracción manifiesta en el derecho fue de +0.25 -3.25 x 79° logrando 20/20-1 y -1.00 -0.50 x 126° en el ojo izquierdo logrando 20/15. La biomicroscopía con lámpara de hendidura no fue relevante en AO. La paquimetría central fue de 531 y 510 µm OD/OS respectivamente. La FIGURA 4 muestra la curvatura sagital anterior en cada ojo. En el ojo derecho se ve un patrón típico de queratocono, con ABT e IS. La asimetría superior/inferior en las regiones de diámetros de 4 mm y 6 mm era mayor de 7D y 5D respectivamente. El área más curva está por arriba de 50D. En el ojo izquierdo, el mapa de curvatura es muy normal. No hay ABT o Figura 4. Mapas de curvatura sagital anterior o topométrico: Queratocono grado 1-2 es revelado en el OD, sin signos de queratocono en OS. CAPÍTULO 9. DETECCIÓN DE QUERATOCONO Y ECTASIA: Estudio de Queratocono Asimétrico y Ectasia Post LASIK 111 IS. La asimetría superior/inferior en las regiones de diámetro de 4 mm y 6 mm es menos de 0.8 D. El área más curva es de 45.7D. El BAD del ojo derecho e izquierdo se ilustran en las FIGURAS 5 y 6, respectivamente. En el ojo derecho (FIGURA 5) los mapas de diferencia de elevación de las superficies corneales anterior y posterior están dentro del rango normal (verde). La diferencia de elevación más alta entre la esfera de mejor ajuste mejorada y la estándar fue de 4 y 11 respectivamente. La elevación posterior en el punto más delgado, sin embargo es 20 y más de 3 SD de la normal. El punto más delgado es 500 µm. El índice de progresión de grosor promedio es 1.43. El CTSP muestra una desviación de los valores normales de 8 a 10 mm. Las gráficas de PTI están limítrofes, se hunden por debajo del menor intervalo de confidencia de la población “normal”. El índice D es visiblemente anormal, mostrando un valor de 3.86 (rojo). El ARTave y ARTmax también son anormales con valores de 349 y 259, respectivamente. Viendo la FIGURA 6, podemos apreciar que los mapas de elevación mejorados de las superficies anterior y posterior están dentro del rango normal (valores verdes), como se observan en el ojo derecho. El punto más delgado es 542 µm, localizado 0.96 mm infratemporal al ápice, el cual mide 532 µm. El índice de progresión de grosor promedio es 1.31. El CTSP muestra una desviación de los valores normales de 6 a 10 mm. Las gráficas de PTI están limítrofes con una desviación de 8 a 10. El índice D muestra un patrón sospechoso, con un valor de 1.89 (amarillo). El ARTave y ARTmax fueron de 400 y 259, respectivamente. Figura 5. BAD revela hallazgos anormales esperados en el OD, especialmente en el abordaje paquimétrico. 112 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 6. No hay anormalidades en la parte de elevación de la proyección, pero hay signos importantes de ectasia en las funciones paquimétricas. Esto es un buen ejemplo que ilustra que los métodos de elevación y paquimétricos son complementarios. El índice D era sospechoso, pero ARTave y max eran altamente anormales. En este caso, el índice de progresión de grosor promedio es mayor de 1.15 y las líneas de progresión anormales muestran signos sutiles de ectasia. Adicionalmente, el índice D y los valores de ART están también anormales, aumentando la sensibilidad para detectar la enfermedad. Estas anormalidades en el OS están limitadas a aquéllas en el lado paquimétrico de la proyección y reflejan la importancia de ver tanto los datos de elevación como los paquimétricos. CASO 3 Hombre de 40 años que se queja de pobre calidad de la visión con lentes e intolerancia progresiva a los lentes de contacto durante el día. La agudeza visual sin corrección fue de 20/40 en el ojo derecho y 20/25 en el izquierdo. La refracción manifiesta fue de +0.25 -2.00 x 83° en el ojo derecho logrando un 20/20-2 y plano -0.75 x 133° en el ojo izquierdo, logrando un 20/20+2. La biomicroscopía de lámpara de hendidura muestra nervios corneales visibles en el ojo derecho y sin alteraciones en el izquierdo. La paquimetría central ultrasónica fue de 533 y 524 µm, en OD y OS, respectivamente. CAPÍTULO 9. DETECCIÓN DE QUERATOCONO Y ECTASIA: Estudio de Queratocono Asimétrico y Ectasia Post LASIK 113 La FIGURA 7 muestra los mapas sagitales anteriores de ambos ojos. En el ojo derecho se observa un patrón de queratocono leve basado en ABT e IS, aunque el área más curva no es mayor de 45 D. La asimetría superior /inferior (SIA) en los diámetros de 4 y 6 mm fue mayor de 3 D y 4 D respectivamente. En el ojo izquierdo el mapa de curvatura sagital anterior es normal, sin ABT o IS que sea visible. La asimetría superior /inferior (SIA) en los diámetros de 4 y 6 mm fue de 0.3 D y 1.4 D respectivamente. El área más curva es 42.5 D. Figura 7: Mapa topométrico de ambos ojos. Una vez más el OD muestra un patrón de queratocono grado 1, pero sin signos de ectasia en el OS. Las FIGURAS 8 y 9 representan el BAD en los ojos derecho e izquierdo respectivamente. En el ojo derecho (FIGURA 8), el mapa de diferencia de elevación de la superficie anterior es sospechoso (mapa amarillo) con el mapa de diferencia mostrando valores aproximadamente de 6. La superficie posterior es altamente anormal, con una diferencia de 20 micras de la esfera de mejor ajuste mejorada a la estándar. El punto más delgado es 533 µm, localizado a 0.52 mm infratemporal al ápice, el cual mide 536 µm. El índice de progresión promedio es 1.26. La línea CTSP es normal y no muestra ninguna desviación de la normal. Los gráficos de PTI muestran una desviación muy leve de la normalidad. El índice D es evidentemente anormal (rojo), mostrando un valor de 3.31. El ARTave y ARTmax presentan valores anormales bajos (423 y 289, respectivamente). 114 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 8. BAD del OD muestra hallazgos anormales que no son sorpresivos. En el ojo izquierdo (FIGURA 9), el mapa de elevación frontal está dentro de límites normales, pero la superficie posterior muestra valores de diferencia mayor a 21 µm (área roja). El punto más delgado es 522 µm, localizado a 0.68 infratemporal al ápice, el cual mide 529 µm. El índice de progresión promedio es 1.21. Ni las líneas de CTSP ni las de PTI muestran ninguna anormalidad en las gráficas de progresión. La ocurrencia de CTSP y PTI normal en pacientes con patrón de queratocono detectado en la superficie ocurre en 4% de los pacientes con queratocono y la mayoría de estos casos son mayores de 30 años de edad. El índice D es sospechoso (amarillo), muestra un valor de 3.31. El ARTave y ARTmax fueron de 423 y 289, respectivamente. Este caso es una buena ilustración donde las líneas de progresión paquimétrica son relativamente normales y el abordaje de elevación mejorado detecta anormalidades que de otra manera no habrían sido detectadas. De forma interesante, el índice D muestra un patrón sospechoso, pero las mediciones de ART estaban muy por debajo de los valores de corte. Esta capacidad complementaria para la proyección (BAD) de detectar la ectasia es la base para su elevada sensibilidad. CAPÍTULO 9. DETECCIÓN DE QUERATOCONO Y ECTASIA: Estudio de Queratocono Asimétrico y Ectasia Post LASIK 115 Figura 9. BAD de OS que muestra hallazgos anormales en el abordaje de elevación posterior pero sin alteraciones en el abordaje paquimétrico. El índice D es altamente sospechoso y las variables de ART están muy anormales. CASO 4 Mujer de 31 años referida para una segunda opinión debido a “pobre resultado después de LASIK en el ojo izquierdo”. 4 años antes se realizó un LASIK sin complicaciones. Su expediente indica una refracción preoperatoria de -6.00 -1.00 x 180° = 20/15 OD y -5.75 -1.25 x 10° = 20/15 OS. Los registros preoperatorios muestran valores Sim-K de 45.2 x 46.3 @ 86° OD y 45.7 x 47.1 @ 94° OS y medidas de grosor corneal central ultrasónico (US-CCT) de 528 µm en ambos ojos. El LASIK fue realizado usando un microquerátomo con bisagra nasal con un cabezal de 160 micras y ablación del excimer láser de 81 micras. La paciente no estaba satisfecha con su calidad de visión y decidió no realizársela en el ojo derecho. Un año después del procedimiento fue diagnosticada con ectasia en el ojo izquierdo. La visión sin corrección fue MM en el ojo derecho y 20/100 en el izquierdo. La refracción manifiesta fue -5.75 -1.00 x 179° OD (20/20) y -5.00 -2.50 x 142° OS (20/40). La biomicroscopía en lámpara de hendidura y el examen del fondo de ojo fueron sin alteraciones en AO, incluyendo el notable hallazgo de bisagra del colgajo de LASIK centrado nasalmente en OS con una interfase clara y sin estrías u opacidades corneales. La paquimetría ultrasónica fue de 530 y 469 µm en OD y OS, respectivamente. 116 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN La FIGURA 10 muestra los mapas sagitales anteriores de ambos ojos, los cuales revelan toricidad baja y regular con asfericidad normal y sin signos de ectasia natural en el ojo derecho; y encurvamiento paracentral marcado hacia el cuadrante temporal-inferior en el ojo izquierdo. En el ojo derecho no se ve ABT o IS típico. La asimetría superior /inferior (SIA) en los diámetros de 4 y 6 mm fue de 0.7 D y 1.0 D respectivamente. El área más curva es 45.6 D. En el ojo izquierdo, la asimetría superior /inferior (SIA) en los diámetros 4 y 6 mm fue mayor de 6D y 4 D respectivamente. Figura 10. Mapas sagitales de ambos ojos. Sin signos de ectasia natural en el ojo derecho y encurvamietno paracentral marcado hacia el cuadrante temporal-inferior en el ojo izquierdo. Las FIGURAS 11 y 12 representan el BAD en los ojos derecho e izquierdo respectivamente. En el ojo derecho (FIGURA 11), tanto los mapas de diferencia de elevación anterior y posterior están dentro del rango normal (mapas verdes) con los mapas de diferencia mostrando valores alrededor de 4 y 11, respectivamente. El punto más delgado es 530 µm. El índice de progresión promedio es 1.09. Tanto las líneas CTSP y PTI muestran patrones anormales, con un leve escape del intervalo promedio de 6 a 8 mm. El índice D muestra un patrón sospechoso (amarillo), con un valor de 1.99. El ARTave y ARTmax estuvieron por debajo de los valores de corte, mostrando valores de 486 y 424, respectivamente. CAPÍTULO 9. DETECCIÓN DE QUERATOCONO Y ECTASIA: Estudio de Queratocono Asimétrico y Ectasia Post LASIK 117 Figura 11. BAD del OD que muestra un abordaje paquimétrico anormal a pesar de mapas de elevación normal. El índice D es sospechoso y los valores de ART están por debajo de los valores límites. En el ojo izquierdo (FIGURA 12), los mapas de elevación frontal y posterior (mapas de elevación con BFS estándar, superiores) muestran un patrón de isla típico que se ve en ectasia. Dado que el ojo ha sido quirúrgicamente alterado, no se puede usar la mayor parte de la proyección de BAD la cual se basa en una población normal y está diseñada para tamizaje preoperatorio. Tanto la superficie anterior como el grosor corneal han sido quirúrgicamente alterados. Estas porciones del mapa (superficie de referencia mejorada y la diferencia de elevación anterior, grosor corneal, gráficos e índices de progresión paquimétrica) aparecerán como “anormales” en casi todos los casos de córneas post-operadas. La única porción del mapa que puede ser útil para detectar cambios ectásicos tempranos son los mapas de elevación posterior. Normalmente, la superficie posterior no cambia después de un LASIK o ablación de superficie y cualquier cambio visto aquí representa una susceptibilidad preexistente que no se vio o una ectasia post-LASIK.13,14 118 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 12. BAD del OS que muestra hallazgos anormales esperados. Este caso es un ejemplo de ectasia post-LASIK progresiva sin factores detectables basados en los parámetros quirúrgicos y los criterios de tamizaje clásicos estándares usados en la topografía corneal basada en el disco de Placido y el US-CCT. El ojo izquierdo ilustra la posible ocurrencia de una ectasia muy leve, incipiente o subclínica (o su susceptibilidad), como la topografía y el CCT fueron normales preoperatoriamente. El ojo contra-lateral estable y no operado es una muestra para probar si los estudios actuales son lo suficientemente sensibles para detectar esta condición. Como podemos observar, la suma de muchas de las variables limítrofes en el BAD detectan un parámetro de desviación final limítrofe, demostrando que el análisis tomográfico puede elevar el nivel de sospecha de riesgo de ectasia. Una presentación de superficie anterior bilateral como una “topografía que luce normal” del ojo contralateral presentado en este caso puede ser la razón para que muchos casos con ectasia no explicable después de LASIK no tengan factores de riesgos identificables basados solamente en la curvatura corneal anterior y el grosor central. CAPÍTULO 9. DETECCIÓN DE QUERATOCONO Y ECTASIA: Estudio de Queratocono Asimétrico y Ectasia Post LASIK 119 CASO 5 Un hombre de 31 años se queja de pobre calidad de la visión después de LASIK en el ojo izquierdo. De acuerdo a la información brindada, tuvo una cirugía de LASIK sin complicaciones un año antes, en otra institución. Sus registros muestran que la refracción preoperatoria fue de -5.75 -0.50 x 95° = 20/25+2 OS y el LASIK se realizó usando un microquerátomo (Moria) de bisagra nasal con un cabezal de 160 micras, con ablación de excimer de 86.4 micras. El paciente no estaba satisfecho con la calidad de la visión y consultó para una segunda opinión. La agudeza visual sin corrección era de 20/400 y la refracción manifiesta no mejoraba su agudeza visual. La biomicroscopía con lámpara de hendidura evidenciaba un colgajo de bisagra centrado nasalmente en el OS con una interfase clara sin opacidades corneales. La FIGURA 13 muestra los 4 mapas postoperatorios de la Proyección Refractiva. Arriba a la izquierda, el mapa de curvatura sagital muestra un patrón de ectasia clásico, con una SIA prominente y valores elevados mayores de 51.9 D. Los mapas derechos son los mapas de elevación anterior y posterior, ilustrando un patrón de isla tradicional, con valores de elevación mayores de 29 y 56, respectivamente. Figura 13. Mapa Quad Refractivo que muestra patrón de ectasia clásico en el mapa de curvatura sagital, y mapas de elevación frontal y posterior anormales. 120 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN El mapa de curvatura sagital anterior preoperatorio es enteramente normal, como vemos en la FIGURA 14, sin SIA o IS significativo, valores más curvos no mayores de 45.5 D y meridianos principales ortogonales. En los mapas pre-operatorios (FIGURA 15) podemos ver que aunque los mapas de elevación anterior y posterior son normales, la línea CTSP muestra una ligera desviación de 7 a 10 mm y la línea PTI está limítrofe, con la línea cayendo por debajo del 95% del intervalo de confidencia en la zona de 8 mm. Adicionalmente, el índice D es sospechoso (amarillo) y el ARTave y ARTmax están por debajo de los límites normales, presentando valores de 453 y 292, respectivamente. Este caso documenta las limitaciones del tamizaje pre-operatorio de cirugía refractiva basado en Placido tradicional, el cual no identifica ningún riesgo de ectasia en el OS. Los datos tomográficos preoperatorios muestran variables limítrofes en el BAD así como un parámetro de desviación final limítrofe (D) y valores de ART bajos. Los casos previos mostraron que la evaluación tomográfica completa, incluyendo la elevación mejorada de las superficies corneales frontal y posterior (principalmente) y la distribución del grosor, aumentan la sensibilidad para detectar anormalidades ectásicas. También apoyan la idea de que los cambios más tempranos relacionados a la progresión ectásica se relacionan con el adelgazamiento corneal, el cual puede detectarse mediante la evaluación corneal posterior. Figura 14. Mapas de curvatura sagital anterior preoperatorio no levanta sospecha de ectasia, ya que no se observan SIA o IS. CAPÍTULO 9. DETECCIÓN DE QUERATOCONO Y ECTASIA: Estudio de Queratocono Asimétrico y Ectasia Post LASIK 121 Figura 15. BAD preoperatorio que muestra líneas de CTSP y PTI anormales, así como un índice D sospechoso y valores de ART anormales. REFERENCIAS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Krachmer JH, Feder RS, Belin MW. Keratoconus and related noninflammatory corneal thinning disorders. Surv Ophthalmol. 1984; 28:293–322. Rabinowitz YS. Keratoconus. Surv Ophthalmol. 1998; 42:297–319. Belin MW, Khachikian SS. An Introduction to Understanding Elevation-Based Topography: How Elevation Data are displayed. Clin & Exp Ophthalmol. 2009; 37: 14-29 Wang JC, Hufnagel TJ, Buxton DF. Bilateral keratectasia after unilateral laser in situ keratomileusis: a retrospective diagnosis of ectatic corneal disorder. Cataract Refract Surg. 2003;29(10):2015-2018. Klein SR, Epstein RJ, Randleman JB, Stulting RD. Corneal ectasia after laser in situ keratomileusis in patients without apparent preoperative risk factors. Cornea. 2006;25(4):388-403. Binder PS. Analysis of ectasia after laser in situ keratomileusis: risk factors. J Cataract Refract Surg. 2007;33(9):1530-8. Ambrósio R Jr, Alonso RS, Luz A, Velarde LGC. Corneal-thickness spatial profile and corneal-volume distribution: Tomographic indices to detect keratoconus. J Cataract Refract Surg. 2006; 32: 1851- 1859. Li X, Rabinowitz YS, Rasheed K, Yang H. Longitudinal study of the normal eyes in unilateral keratoconus patients. Ophthalmology. 2004;111(3):440-446. Ambrósio R Jr, Klyce SD, Wilson SE. Corneal topographic and pachymetric screening of keratorefractive patients. J Refract Surg. 2003;19(1):24-29. 122 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN 10. Ambrósio R Jr, Dawson DG, Salomão M, Guerra FP, Caiado AL, Belin MW. Corneal ectasia after LASIK despite low preoperative risk: tomographic and biomechanical findings in the unoperated, stable, fellow eye. J Refract Surg. 2010;26:906-911. 11. Ambrósio R Jr, Nogueira LP, Caldas DL, Fontes BM, Luz A, Cazal JO, Alves MR, Belin MW. Evaluation of corneal shape and biomechanics before LASIK. Int Ophthalmol Clin. 2011;51:11-38. 12. Ambrósio Jr R, Caiado ALC, Guerra FP, Louzada R, Roy AS, Luz A, Dupps WJ, Belin MW. Novel Pachymetric Parameters Based on Corneal Tomography for Diagnosing Keratoconus. J Refract Surg. 2011; article in press. 13. Ciolino JB, Belin MW. Changes in the posterior cornea after laser in situ keratomileusis and photorefractive keratectomy. J Cataract Refract Surg 2006;32:1426-31. 14. Ciolino JB, Khachikian SS, Cortese MJ, Belin MW. Long-term stability of the posterior cornea after laser in situ keratomileusis. J Cataract Refract Surg. 2007;33:1366-70 Capítulo 10 Aplicaciones de Técnicas de Inteligencia Artificial para Mejorar el Tamizaje Tomográfico de Ectasia Dr. João Marcelo Lyra, PhD Aydano P. Machado, MSc, PhD Dra. Bruna V. Ventura Dr. Guilherme Ribeiro Dra. Luana P. N. Araújo, Dr. Isaac Ramos Dr. Frederico P. Guerra Dr. Renato Ambrósio Jr, PhD AVANCES EN EL TAMIZAJE DE CIRUGÍA REFRACTIVA El surgimiento de la ectasia progresiva como una complicación mayor, pero rara, después de la cirugía queratorefractiva lleva a la necesidad de identificar preoperatoriamente las formas leves y/o subclínicas de ectasia. Incluso con métodos de tamizaje rigurosos y detallados, algunos pacientes pueden todavía desarrollar ectasia posterior a Queratomileusis In Situ con Láser (LASIK) de etiología desconocida.1,2 El objetivo del tamizaje quirúrgico refractivo es mejorar la sensibilidad, no solamente en casos que tienen queratocono leve, pero en última instancia para desarrollar la capacidad de identificar aquellos pacientes con susceptibilidad o predisposición para desarrollar ectasia.1 Los avances en la caracterización tomográfica y la biomecánica corneal brindan más datos para caracterizar a la córnea más allá de la topografía de la superficie frontal de la córnea y del grosor corneal central. Sin embargo, la complejidad y singularidad de estos nuevos métodos diagnósticos ha hecho que su interpretación sea un gran reto para los cirujanos refractivos.1 Es crítico que los cirujanos entiendan el origen y significado de estos nuevos parámetros. La interpretación de cualquier parámetro diagnóstico debe considerarse basado en los valores normales, así como en la distribución de estos valores entre los casos que se saben tienen la enfermedad. A menudo la combinación de varios parámetros excederá la capacidad diagnóstica de cualquier medida única y proveerá las bases para tomar la decisión clínica. Este capítulo describe cómo podemos usar las técnicas de Inteligencia Artificial (Artificial Intelligence - AI por sus siglas en inglés) para combinar las medidas generadas por la tomografía corneal para el tamizaje de riesgo de ectasia entre los candidatos a cirugía refractiva. 124 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN ¿QUÉ ES LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL? La inteligencia artificial es un área específica de las ciencias computacionales que crea sistemas que actúan o tiene como objetivo reproducir el razonamiento humano. Están diseñados para realizar el análisis masivo de datos, lo cual sería realmente imposible para los humanos. Los estudios en este campo empiezan en 1950. Desde entonces, ésta área se ha desarrollado de forma sustancial, culminando con diversos sistemas “inteligentes” que están disponibles en la actualidad. En medicina, y específicamente en Oftalmología, la AI ha sido usada para diversos propósitos, incluyendo el diagnóstico de queratocono, normogramas de queratectomía fotorefractiva y el reconocimiento automático de capas de células en las imágenes de microscopia confocal, entre otros.3-13 La AI puede usarse para ayudar a responder preguntas clínicamente relevantes, tales como cuáles son las características que deben considerarse para mejorar los procesos de tamizaje para el riesgo de ectasia entre los candidatos a cirugía refractiva. Nuestro objetivo es usar la AI para hacer que los procesos de tamizaje que detectan ectasia sean más fáciles, objetivos y precisos, aumentando tanto la sensibilidad y especificidad. Para lograr este nivel de conocimiento, debemos obtener un conjunto de datos válidos del paciente, los cuales deben incluir tanto ojos normales como anormales. El proceso de tamizaje (programa de AI) no solo debe ajustarse para detectar casos moderados a avanzados de queratocono, sino también para detectar las formas más leves o subclínicas de la enfermedad, e incluso su predisposición o susceptibilidad. Por tanto, para permitir la detección de enfermedad subclínica, debemos incluir tales casos para ajustar el sistema de AI. Los criterios de inclusión para estos casos, sin embargo, han sido relativamente controversiales. Pensamos que tales casos no deberían seleccionarse basados exclusivamente en los datos de la topografía corneal anterior (mapa de curvatura de superficie frontal); pero deberían incluir la historia del paciente, datos del ojo contra-lateral y los parámetros tomográficos completos. El otro ojo con topografía relativamente normal de un paciente con queratocono no cuestionable en un ojo puede brindar datos críticos para ayudar en la identificación de la enfermedad temprana (FIGURAS 1A y 1B).7 Adicionalmente a FFK, el estatus preoperatorio de un paciente que desarrolla ectasia post LASIK, particularmente aquéllos que fueron reportados como “normales” basados en la curvatura anterior y el CCT, también representan datos críticos para el programa AI (FIGURAS 2A y 2B). CAPÍTULO 10. TÉCNICAS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL PARA MEJORAR EL TAMIZAJE TOMOGRÁFICO DE ECTASIA 125 Figura 1A Figura 1B Figuras 1A-B. Proyección de BAD de un caso de queratocono asimétrico. El OD se presentaba como normal por los mapas de curvatura estándar pero muestra anormalidades en la tomografía. El OS tiene queratocono moderado. 126 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 2A Figura 2B Figuras 2A-B. Proyección de BAD de un paciente que se presentaba como normal con la curvatura estándar pero tenía queratocono subclínico y subsecuentemente desarrolló ectasia post LASIK. CAPÍTULO 10. TÉCNICAS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL PARA MEJORAR EL TAMIZAJE TOMOGRÁFICO DE ECTASIA 127 Junto con el apropiado conjunto de datos del paciente, es crítico tener diversas variables confiables para asegurar que los procedimientos de ajuste de las técnicas de AI son precisos y válidos. Considerando el volumen potencial de datos (curvatura, elevación, paquimetría, biomecánica, historia familiar, simetría, etc.) tal análisis sería muy difícil para un humano. MODELO LINEAL En Modelos Lineales, la combinación de la información se realiza usando funciones lineales (ecuaciones de primer orden) y se estiman parámetros de modelos desconocidos del conjunto de datos. La proyección de Belin /Ambrósio (BAD II) se desarrolló basándose en los análisis de regresión que evaluaban 51 ojos con queratocono leve a moderado y 198 ojos normales. El BAD incluye datos de la elevación mejorada de las superficies corneales frontales (df) y posterior (db), de la distribución paquimétrica (dp), del punto más delgado (dt) y de la desviación vertical del punto más delgado y el ápice (dy).1,14,15 Se confirmó que cada parámetro tenía una distribución normal en la prueba de Kolmogorov Smirnov y éstos fueron normalizados basados en los valores promedio y valores de desviación estándar obtenidos de la población normal. De manera que la “D” final es un resultado de la combinación de df, db, dp, dt y dy usando una ecuación de primer orden que introduce diferente peso a cada parámetro. Con la intención de mejorar la sensibilidad y especificidad del parámetro “D” final del BAD, probamos diferentes parámetros y usamos los más relevantes para crear un modelo lineal usando técnicas de aprendizaje automatizado. Un segundo conjunto de datos consistió de 451 ojos normales (incluyendo 268 casos con LASIK estable a lo largo de un año) y 112 ojos anormales: 81 ojos aleatoriamente seleccionados de 81 pacientes con queratocono (KC), 20 ojos con FFK, ojos contralaterales con topografía normal de pacientes con queratocono asimétrico y ojos preoperatorios de 11 pacientes que desarrollaron ectasia post LASIK. Junto con los parámetros originalmente incluidos en la segunda generación de BAD (Df, Db, Dp, Dt, Dy), los siguientes parámetros fueron añadidos al análisis del BAD III: elevación anterior y posterior en el punto más delgado considerando la superficie de mejor ajuste (BFS) de una zona de 8 mm, Grosor Relacional con la progresión paquimétrica Máxima (ART Max) y Promedio (ART Ave), valor queratométrico máximo en el mapa sagital (o axial) y el valor paquimétrico relativo mínimo. Estos parámetros se normalizaron basados en el promedio y desviación estándar de una población normal. La inclusión de más variables tiene el objetivo de permitir la generación de parámetros combinados que tendrían un mejor rendimiento que la D actual (segunda generación) del BAD (versión 2 o BAD 2). 128 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Un ejemplo de la fórmula de análisis de regresión lineal probadas que combina técnicas de aprendizaje automatizado se muestran a continuación. 0.034 * Df + 0.012 * Db + 0.141 * Dp + 0.051 * Dt + 0.054 * Dy + 0.039 * Ele B BFS 8mm Más Delgado El modelo lineal tiene una precisión de 96.59%, sensibilidad de 93.21% (151 de 162 casos) y una especificidad de 94.68% (427 de 451) (TABLA 1). TABLA 1 - Sensibilidad y Especificidad para el diagnóstico de queratocono (161 ojos queratocono/ susceptibles y 451 ojos normales) KC Verdadero / Susceptible Verdadero Normal Valor Predictivo CLASIFICADO COMO ANORMAL 151 24 86.29% CLASIFICADO COMO NORMAL 11 427 97.49% Sensibilidad 93.21% Especificidad 94.68% Otra fórmula que combina técnicas de aprendizaje automatizado y la experiencia clínica fue: se0.117 * Df + 0.106 * Db + 0.126 * Dp + 0.127 * Dt + 0.100 * Dy + 0.120 * Ele B BFS 8mm Más Delgado + 0.100 * ART Max + 0.100 * ART Avg + 0.100 * K Max Front D + 0.100 * Rel Paqui Min + 0.97 El segundo modelo lineal tiene una precisión de 96.25%, y sensibilidad de 93.87% (153 de 163 casos) y especificidad de 97.12 % (438 de 451) (TABLA 2). TABLA 2 - Sensibilidad y especificidad para el diagnóstico de queratocono (161 ojos con queratocono /susceptibles y 451 ojos normales). KC Verdadero / Susceptible Verdadero Normal Valor Predictivo CLASIFICADO COMO ANORMAL 153 13 92.17% CLASIFICADO COMO NORMAL 10 438 97.77% Sensibilidad 93.87% Especificidad 97.12% CAPÍTULO 10. TÉCNICAS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL PARA MEJORAR EL TAMIZAJE TOMOGRÁFICO DE ECTASIA 129 Ambas fórmulas detectaron anormalidades en 10 de 11 ojos que desarrollaron ectasia después de LASIK, mientras que el BAD fue capaz de identificar 9 de los 11 ojos. El área bajo la curva de ROC (AUC o AUROC) para BAD 2, Fórmula 1 y 2 incluyendo todos los datos de los casos (649 normales y 163 anormales) se enumeran en la TABLA 3. Las curvas de ROC se presentan en la FIGURA 3. Se encontró diferencia estadísticamente significativa entre la Fórmula 2 y BAD 2 (p= 0.05); mientras que la comparación de pares de AUC del BAD 2 y Fórmula 1 no fue significativamente diferente (p=0.087). TABLA 3 - AUC, Error Estándar e Intervalo de Confianza de 95% SE CI 95% BAD 2 0.957 0.0114 0.941 a 0.970 FÓRMULA 1 0.97 0.00844 0.956 a 0.981 FORMULA 2 0.973 0.0086 0.959 a 0.983 Sensibilidad AUC 100-Especificidad Figura 3. Curva de ROC: BAD actual (BAD 2) x Fórmula 1 y Fórmula 2 para los 812 ojos. 130 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN ÁRBOL DE DECISIÓN La técnica de aprendizaje automatizada basada en el árbol de decisión (Decision Tree - DT por sus siglas en inglés) encontró patrones en los datos de los pacientes, creando reglas que guían la clasificación apropiada, similar a un cuadro de flujo. La elección de esta técnica se basa en el hecho que es visualmente más fácil de entender. Como un ejemplo para ilustrar esta aplicación, usamos un conjunto de datos de 184 ojos normales y los mismos 11 ojos con ectasia post-LASIK usados en los otros ejemplos. La DT (FIGURA 4) fue capaz de identificar como susceptibles 11 casos de ectasia post-LASIK y 181 de 184 ojos normales como normales. Para probar la especificidad de la DT, usamos este algoritmo para evaluar el estado pre-operatorio de 268 ojos normales que tuvieron un LASIK exitoso, con al menos un año de seguimiento. La incidencia de falsos positivos fue 1.86% demostrando que este algoritmo podía usarse en la práctica clínica. Comparamos la DT con el Sistema de Puntuación de Riesgo de Ectasia (ERSS). El ERSS es una estrategia de tamizaje que fue creada para minimizar la ocurrencia de ectasia; sus cincos variables fueron la topografía, edad, grosor del lecho estromal residual, grosor corneal preoperatorio y la esfera equivalente manifiesta.1,2 De forma interesante, mientras que el número de falsos positivos en la DT tomográfica fueron 5 ojos (1.86%), la ERSS incorrectamente clasifica 50 ojos (18.66%) con riesgo de ectasia. La discordancia entre las dos técnicas es clínicamente significativa y surge del hecho que la DT tomográfica analiza datos adicionales (ej. superficie posterior, ABT) y hace un análisis conjunto de los parámetros. Figura 4. DT que clasifica ojos como susceptibles para ectasia o normales con el fin de detectar anormalidades en 11 ojos con ectasia post-LASIK vs. 184 ojos normales. CAPÍTULO 10. TÉCNICAS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL PARA MEJORAR EL TAMIZAJE TOMOGRÁFICO DE ECTASIA 131 REDES NEURALES En nuestro tercer ejemplo, usamos una técnica de aprendizaje automatizado que se basa en nuestro sistema neural. La idea básica es crear neuronas artificiales que se unirán en una red neural artificial (FIGURA 5) de manera de simular el proceso de información neural en los humanos. Estos son sistemas adaptables con la capacidad de aprender nuevas tareas, errar, ejecutar generalizaciones e inferir nuevos conocimientos (i.e. aprender de errores previos). Como una técnica de aprendizaje automatizada, es más compleja que los algoritmos usados en los dos ejemplos previos. De esta manera, nos puede dar mejores resultados con respecto al diagnóstico de queratocono y la predisposición a ectasia. Existen diversos tipos de redes neurales, de los cuales usaremos dos para ilustrar nuestra discusión. La primera es una red de función neural (RBF) con base radial y la segunda es un perceptrón de multicapas (MLP). La diferencia fundamental entre las dos redes es que la RBF solamente tiene una capa oculta de neuronas y usa funciones de base radial. Figura 5. Neurona artificial (arriba) y conexiones de redes neurales artificiales (abajo). El sistema típicamente consiste de una capa de entrada seguida de una capa oculta y una capa de salida. 132 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Usamos el mismo conjunto de datos de ojos para probar ambas técnicas: 451 normales, 20 formas frustras, 11 ectasia post-LASIK y 132 queratoconos. Con el fin de mostrar los resultados de MLP combinamos los casos de forma frustra y ectasia en un solo grupo: casos susceptibles (TABLA 4). El MLP fue capaz de clasificar de forma correcta 30 de 31 casos susceptibles (96.77%). En la FIGURA 6, usamos la curva de ROC para comparar la versión actual de BAD con MLP. La AUC del MLP fue de 0.0810 mayor que el BAD actual con una diferencia estadísticamente significativa (P=0.0482). TABLA 4 - MLP que clasifica ojos como susceptibles de ectasia o normales (31 ojos susceptibles y 451 ojos normales) Casos Susceptibles Verdadero Normal Verdaderos Valor Predictivo 30 15 83.33% CLASIFICADO COMO NORMAL 1 436 99.77% Sensibilidad 96.77% Especificidad 96.67% _ Sensibilidad CLASIFICADO COMO CASO SUSCEPTIBLE 100-Especificidad Figura 6. Curva de ROC: BAD actual x MLPn para forma frustra y ectasia post-LASIK (31 ojos susceptibles y 451 ojos normales). CAPÍTULO 10. TÉCNICAS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL PARA MEJORAR EL TAMIZAJE TOMOGRÁFICO DE ECTASIA 133 Por otro lado, la RBF clasifica de forma correcta 441 de 451 ojos normales (95.45%) y 126 de 132 casos de KC (97.78%) (TABLA 5). En la FIGURA 7 podemos ver la diferencia en la curva de ROC entre el BAD actual y la RBF. El AUC de la RBF fue 0.0261 mayor que el BAD actual con una diferencia estadísticamente significativa (P=0.4852). Como las dos técnicas trabajan de forma diferente, una no necesariamente es mejor que la otra. Más bien, en casos específicos, el MLP sería una mejor opción que la RBF y viceversa. En nuestros casos observamos esta misma situación. El MLP fue más adecuado para la detección de la predisposición de ectasia, mientras que la RBF fue más aplicable para el diagnóstico de queratocono. TABLA 5 - BAD RBF que clasifica ojos como KC o normales (132 ojos con queratocono y 451 ojos normales). Verdadero Normal Valor Predictivo CLASIFICADO COMO KC 126 10 92.65% CLASIFICADO COMO NORMAL 6 441 98.66% Sensibilidad 95.45% Especificidad 97.78% _ Sensibilidad KC Verdadero 100-Especificidad Figura 7. Curva de ROC: BAD actual x RBF/BrAIn para KC (132 ojos con queratocono y 451 ojos normales). 134 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN CONCLUSIONES Este capítulo describe los estudios que están en curso con los algoritmos de aprendizaje automatizado para el tamizaje de pacientes de cirugía refractiva usando parámetros tomográficos. La combinación de la AI y la experiencia clínica es la mejor estrategia para mejorar el tamizaje refractivo pre-operatorio. Este abordaje mejorará aún más el análisis de la proyección de Belin/Ambrósio (BAD). Nuestros resultados han mostrado que es posible mejorar el rendimiento del tamizaje de ectasia usando algoritmos más complejos tales como aquéllos que usan árboles de decisión, MLP y RBF y lograr mayor sensibilidad y especificidad que lo posible anteriormente. Podemos predecir diferentes direcciones para los trabajos futuros en esta área, incluyendo la incorporación de más parámetros como aquéllos derivados del análisis de frente de onda de Zernike de la forma corneal. Con más parámetros, sería necesario aplicar un atributo de selección de algoritmo de manera de remover los parámetros tomográficos irrelevantes o redundantes. Es también importante expandir la base de datos de casos que desarrollan ectasia, pero esta tarea no es sencilla dado que requerimos los datos preoperatorios de estos casos lo cual raramente están disponibles o recuperables. Finalmente, la integración de los datos tomográficos corneales con los parámetros biomecánicos podrían tener el potencial de construir un programa de AI incluso más preciso que puede ser relevante no solo para el tamizaje de riesgo de ectasia sino también para mejorar el planeamiento de la cirugía refractiva. AGRADECIMIENTOS El trabajo realizado en este capítulo es en gran parte producto del Grupo de Estudio Brasileño de Inteligencia Artificial y Análisis Corneal. REFERENCIAS 1. 2. 3. Ambrósio R Jr, Nogueira LP, Caldas DL, Fontes BM, Luz A, Cazal JO, Alves MR, Belin MW. Evaluation of corneal shape and biomechanics before LASIK. Int Ophthalmol Clin. 2011 Spring;51(2):11-38. Randleman J.B., Woodward M., Lynn M.J., Stulting R.D. Risk assessment for ectasia after corneal refractive surgery. Ophthalmology. 2008 Jan;115(1):37-50. Maeda N, Klyce S.D, Smolek M.K . Neural network classification of corneal topography. Preliminary demonstration. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. June 1995 vol. 36 no. 7 1327-1335. CAPÍTULO 10. TÉCNICAS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL PARA MEJORAR EL TAMIZAJE TOMOGRÁFICO DE ECTASIA 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 135 Smolek M.K., Klyce S.D. Current keratoconus detection methods compared with a neural network approach. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. October 1997 vol. 38 no. 11 2290-2299. Yang S. H., Van Gelder R. N., Pepose J. S. Neural network computer program to determine photorefractive keratectomy nomograms. Journal of cataract and refractive surgery 1998, vol. 24, no7, pp. 917-924. Smolek M.K., Klyce S.D Screening of prior refractive surgery by a wavelet-based neural network. Journal of Cataract & Refractive Surgery Volume 27, Issue 12, December 2001, Pages 1926-1931. Saad A, Gatinel D. Topographic and tomographic properties of forme fruste keratoconus corneas. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010 Nov;51(11):5546-55. Ruggeri A., Pajaro S. Automatic recognition of cell layers in corneal confocal microscopy images. Computer Methods and Programs in Biomedicine. Volume 68, Issue 1, April 2002, Pages 25-35 Accardo P.A. , Pensiero S. Neural network-based system for early keratoconus detection from corneal topography. Journal of Biomedical Informatics. Volume 35, Issue 3, June 2002, Pages 151-159 Carvalho, L. A. Preliminary Results of Neural Networks and Zernike Polynomials for Classification of Videokeratography Maps Optometry & Vision Science: February 2005, Vol 82 - Issue 2 - pp 151-158. Han-Bor Fam, Kooi-Ling Lim. Corneal elevation indices in normal and keratoconic eyes. Journal of Cataract & Refractive Surgery Volume 32, Issue 8, August 2006, Pages 1281-1287 Souza MB, Medeiros FW, Souza DB, Alves MR. Diagnóstico do ceratocone baseado no Orbscan com o auxílio de uma rede neural Arq. Bras. Oftalmol. vol.71 no.6 supl.0 São Paulo Nov/Dec. 2008. Machado AP, Lyra JM, Ambrosio Jr R, Ribeiro G, Araújo LPN, Xavier C, Costa EB. Comparing Machine-learning Classifiers in Keratoconus Diagnosis from ORA Examinations. Lecture Notes in Computer Science, v. 6747, p. 90-95, 2011. Belin MW, Ambrosio Jr R, Steinmueller A. The brains behind the BAD Ophthalmology Times Europe, 2009 Ambrosio Jr R. Simplifying Ectasia Screening with Pentacam Corneal Tomography. Highlights of Ophthalmology Journal, Volume 38, No. 3, 2010 136 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Capítulo 11 Atlas de Topografía de Elevación Dr. Stephen S. Khachikian Dr. Michael W. Belin, FACS Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD La familiaridad con los mapas de elevación es el primer paso para ser capaces de reconocer la patología incipiente. Como se vio previamente, el reconocimiento del patrón es la forma más rápida y sencilla para realizar un tamizaje eficiente del paciente. El mapa más útil para el médico, es aquel que proyecta la mayoría de la información clínicamente relevante sin ser necesariamente confuso. Mientras que el Pentacam ofrece una plétora de mapas, de forma rutinaria recomendamos la proyección compuesta de 4 mapas refractivos para la mayoría de las situaciones de tamizaje. Esto puede ampliarse con la proyección de Belin/Ambrósio para ayudar a diferenciar los casos cuestionables de queratocono o ectasia. La proyección de 4 mapas refractivos muestra la elevación anterior y posterior, curvatura sagital anterior, grosor corneal (paquimetría) y una serie de índices específicos como el eje más curvo y más plano, K promedio y paquimetría en el ápice corneal, centro pupilar y en la porción más delgada de la córnea. Los ajustes que recomendamos para esta proyección han sido discutidos en detalle en el capítulo de parámetros de proyección. Los siguientes mapas se presentan para ayudar al lector a reconocer la diversidad de patrones que se ven tanto en ojos normales y anormales. Hemos intentado mantener uniforme el diseño de cada figura. Aunque la mayoría de los mapas vienen de nuestra propia práctica, algunos se originan de otras fuentes. La localización de los mapas individuales (ej. elevación, curvatura, grosor corneal) puede variar debido a las preferencias de la práctica individual. 138 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURA 1) – Esta es una córnea esférica normal clásica. La elevación anterior (arriba a la derecha) no muestra casi variación de la BFS (todo en verde). Esto es confirmado por las lecturas de “K” casi esféricas (43.5 D x 44.0 D). La superficie posterior (abajo a la derecha) muestra variación mínima, con un ligero patrón astigmático. La paquimetría (abajo a la izquierda) muestra un grosor corneal central normal de 575 micras, con mínima diferencia entre el ápice, centro pupilar y región más delgada (575, 574 y 575 respectivamente). El mapa de curvatura sagital (arriba a la izquierda) también es normal y confirma el astigmatismo mínimo que se ve en el mapa de elevación anterior. Basado en este mapa de tamizaje no habría contraindicaciones topográficas para la cirugía refractiva. Figura 1 CAPÍTULO 11. ATLAS DE TOPOGRAFÍA DE ELEVACIÓN 139 (FIGURA 2) – Este es otro ojo razonablemente esférico. La elevación anterior (arriba a la derecha) muestra una insignificante isla paracentral (diferencia de elevación máxima de +6) que está dentro del rango normal. La curvatura sagital (arriba a la izquierda) es un patrón esférico normal. La elevación posterior revela un patrón de astigmatismo leve con un eje curvo (azul/púrpura) aproximadamente a 110 grados y un eje plano (amarillo/rojo) aproximadamente a 20 grados. El mapa de grosor corneal muestra una distribución paquimétrica normal y un grosor central de 538. Figura 2 140 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURA 3) - El mapa de abajo ilustra una córnea astigmática normal. El mapa de elevación anterior (arriba a la derecha) muestra un patrón de astigmatismo puramente conla-regla con el eje curvo (azul/púrpura) aproximadamente a 90 grados. El mapa de elevación posterior (abajo a la derecha) muestra un patrón similar pero con un patrón de astigmatismo mucho más pronunciado. Vea que tanto en los mapas de elevación anterior y posterior, si bien puede haber una cantidad significativa de elevación periférica (normal en córneas astigmáticas), no hay islas focales de elevación central. El mapa de grosor corneal muestra una distribución normal con un grosor central de aproximadamente 59 micras y sin desplazamiento del punto más delgado de la córnea. El mapa de curvatura (arriba a la izquierda) muestra un patrón de curvatura anterior simétrico y normal. Figura 3 CAPÍTULO 11. ATLAS DE TOPOGRAFÍA DE ELEVACIÓN 141 (FIGURA 4) – Similar a la Figura 3, el mapa de abajo muestra un patrón astigmático normal. Aunque no hay islas focales de elevación, el cambio en la elevación es ligeramente asimétrico (compare el patrón astigmático de la Figura 3). Hay un incremento mayor, pero gradual en la elevación temporalmente debido a asimetría leve que es una variante normal muy común. El mapa de elevación posterior también muestra un patrón astigmático normal. El grosor corneal central está temporalmente desplazado y ligeramente más delgado que el promedio pero todavía dentro del rango normal. El mapa de curvatura muestra un patrón de corbatín normal consistente con el astigmatismo anterior. Figura 4 (FIGURA 5) – Se asume que los individuos miran a través del “centro” de sus córneas. Esto, sin embargo, no siempre es el caso. La línea de visión del paciente, su centro pupilar y su ápice corneal no son lo mismo. Los mapas de curvatura sagital se derivan en relación con un eje de medición. Este eje es el vértice normal de la córnea (para que un sistema de Plácido funcione necesita reflejar su propia imagen y por tanto debe ser normal a la superficie que va a ser medida). Si la línea visión del paciente y el ápice corneal difieren, entonces los mapas de curvatura sagital hacen un pobre trabajo para reflejar la forma. Los mapas de elevación también cambiaran dependiendo de la línea de visión, pero la apariencia global (diferentes a la rotación) permanecerá sin cambios. Esto es similar a tomar un balón de fútbol Americano y rotarlo de manera que sus cordones estén en diferentes localizaciones. Esto es similar a la 142 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN elevación. En la curvatura, sin embargo, si Ud. rota el balón de fútbol la imagen completa cambia y a menudo ya no será reconocible como un balón de futbol. La comparación de los mapas de elevación con los mapas de curvatura nos permitirá diferenciar la verdadera patología de una curvatura falso positiva. Este efecto ha sido llamado como “síndrome de desplazamiento de ápice”. El término es comúnmente usado, fácil de comprender pero técnicamente no es realmente correcto. Todavía, éste conduce al concepto útil de que un eje de medición y el ápice corneal difieren y continuarán siendo usados aquí. En este ejemplo el mapa paquimétrico (arriba a la izquierda) muestra una córnea completamente normal con un grosor central de 523 micras y esencialmente sin desplazamiento. La elevación anterior (abajo a la izquierda) muestra un patrón astigmático normal. Si vemos el mapa de elevación anterior, notará que parece que el patrón astigmático ha rotado ligeramente hacia abajo y ligeramente temporal. De forma similar, si Ud. dibuja los meridianos principales parece que no se cruzan en el centro del mapa, sino también ligeramente hacia abajo y temporalmente. Este “ápice desplazado” es completamente normal y fácilmente reconocible. El mapa de curvatura sagital anterior, sin embargo, se vuelve Figura 5 CAPÍTULO 11. ATLAS DE TOPOGRAFÍA DE ELEVACIÓN 143 “distorsionado” debido a la diferencia entre el eje de medición y el ápice corneal. En este mapa la curvatura sagital (arriba a la derecha) parece sugerir un cono inferior y un corbatín asimétrico. Esto es un falso positivo y lo explicamos al evaluar la elevación anterior. Este falso positivo para queratocono se confirma por la elevación posterior completamente normal (abajo a la derecha), la cual típicamente mostraría cambios debido a degeneración ectásica más tempranamente que la superficie anterior. (FIGURA 6) – De forma similar, la elevación anterior (arriba a la derecha) muestra un desplazamiento significativo en un patrón de astigmatismo por lo demás normal. Este desplazamiento o rotación resulta en asimetría marcada en la curvatura sagital anterior con un corbatín muy asimétrico y 2.5 D de encurvamiento inferior. El índice I/S, por razones vistas anteriormente, tiene una alta tasa de falsos positivos. A diferencia del caso previo (FIGURA 5), este mapa solamente revela un desplazamiento paquimétrico mínimo y la sugerencia de la formación de una incipiente isla en la elevación posterior (abajo a la derecha). La isla incipiente (flecha) combinada con un desplazamiento paquimétrico hacia dicha área hace surgir la preocupación de que ésta pueda ser una evidencia de un cambio ectásico temprano. Figura 6 144 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURA 7) – Este es otro ejemplo de curvatura sagital “falso positiva”. Se observa que el mapa paquimétrico (abajo a la izquierda) es completamente normal. Tanto la elevación anterior (arriba a la derecha) y posterior (abajo a la derecha) revelan un patrón astigmático normal pero el patrón aparece como si el ojo estuviera rotado hacia abajo y nasalmente. El mapa de curvatura sagital (arriba a la izquierda), sin embargo, parece muy asimétrico con un área de “encurvamiento” (falso positivo) en el área del ápice desplazado. Figura 7 CAPÍTULO 11. ATLAS DE TOPOGRAFÍA DE ELEVACIÓN 145 (FIGURA 8) – Demuestra un patrón de curvatura, relativamente raro, de encurvamiento superior (arriba a la izquierda) y la explicación de este patrón. Nuevamente, este es un “falso positivo” del mapa de curvatura y se debe al patrón de ápice desplazado que se ve en la elevación anterior (arriba a la derecha). En este caso el ápice parece estar rotado superiormente. Los patrones de elevación anterior y posterior son completamente normales al igual que la distribución paquimétrica (abajo a la izquierda). El mapa de elevación anterior permite al médico apreciar que es un ojo astigmático normal y que un cambio ectásico real no existe. Figura 8 146 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURA 9) – La imagen de abajo muestra a un paciente con astigmatismo normal pero una córnea muy delgada. La elevación anterior (abajo a la izquierda) muestra un patrón astigmático normal. El mapa de elevación posterior (abajo a la derecha) tiene una apariencia similar que revela un patrón astigmático sin áreas focales de elevación anormal. El mapa de curvatura (arriba a la derecha) revela un patrón de astigmatismo de corbatín simétrico en la superficie anterior. El mapa paquimétrico (arriba a la izquierda) muestra una distribución paquimétrica simétrica, sin embargo el grosor central de 456 micras sugiere que este paciente podría no ser un candidato ideal para la cirugía refractiva lamelar. Figura 9 CAPÍTULO 11. ATLAS DE TOPOGRAFÍA DE ELEVACIÓN 147 (FIGURA 10) - La figura 10 muestra a un paciente con astigmatismo normal pero una córnea delgada. La elevación anterior (arriba a la derecha) revela un patrón astigmático sin áreas de elevación anormales. El mapa de elevación posterior (abajo a la derecha) tiene una apariencia similar que muestra solamente un fuerte patrón astigmático. El mapa de curvatura (arriba a la izquierda) muestra un patrón astigmático de corbatín en la superficie anterior. El mapa paquimétrico (abajo a la izquierda) tiene una distribución paquimétrica bastante normal pero la córnea se adelgaza por debajo de 500 micras en la región más delgada (499 micras). Figura 10 148 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURA 11) - La imagen de abajo muestra la importancia de evaluar el mapa paquimétrico completo. La elevación anterior (abajo a la izquierda) muestra un patrón astigmático simétrico normal sin evidencia de alteraciones en la elevación. La elevación posterior (abajo a la derecha) también revela astigmatismo normal. El mapa de curvatura (arriba a la derecha) muestra un patrón de corbatín normal. El mapa paquimétrico (arriba a la izquierda) muestra un grosor central de 495 micras. La evaluación cuidadosa del mapa muestra que el área más delgada de la córnea es de 483 micras. Ésta área está desplazada inferotemporalmente y podría considerarse fuera del rango normal. La región más delgada (483 micras) es posible que pase desapercibida por la paquimetría ultrasónica estándar la cual típicamente evalúa sólo la córnea central. Figura 11 CAPÍTULO 11. ATLAS DE TOPOGRAFÍA DE ELEVACIÓN 149 (FIGURA 12) – Este es otro ejemplo en donde la sola lectura de paquimetría ultrasónica central sería engañosa. Mientras que la lectura ultrasónica apical sería del orden de 520 y fallaría en revelar el significativo desplazamiento inferior de la región más delgada con un grosor inferior a 500 micras. Es importante examinar no solo el grosor central sino también la región más delgada y la distribución en general. Figura 12 150 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURA 13) - La imagen inferior representa a un paciente con queratocono leve. En el mapa de elevación anterior (abajo a la izquierda) hay un área de elevación paracentral menor que está rodeada por áreas de elevación normal. Posteriormente (abajo a la derecha) también un área prominente de elevación aislada temporal a la pupila. Esta área de elevación es más pronunciada (> 25 micras) en la superficie posterior y cae fuera del rango normal. El mapa paquimétrico (arriba a la izquierda) muestra una córnea delgada (región más delgada 473 micras). El mapa de curvatura (arriba a la derecha) es menos revelador dado que la mayoría de las patologías surgen de la superficie posterior. Figura 13 CAPÍTULO 11. ATLAS DE TOPOGRAFÍA DE ELEVACIÓN 151 (FIGURA 14) - La imagen de abajo describe un paciente con queratocono “subclínico”. El mapa de elevación anterior (arriba a la derecha) muestra un patrón astigmático con un área de elevación inferior leve que está dentro del rango aceptable. El mapa de elevación posterior (abajo a la derecha) muestra una “isla” paracentral bien definida con una desviación de elevación máxima de > 20 micras. Esta es una sospecha de queratocono temprano. El mapa paquimétrico es normal con una lectura más delgada de 540 micras y solamente un ligero desplazamiento temporal del punto más delgado. El mapa de curvatura muestra encurvamiento inferior, el cual es secundario al leve ápice desplazado en la elevación anterior. Debido a la elevación anterior normal, es probable que este paciente tenga una excelente agudeza visual corregida con anteojos a pesar de los cambios significativos en la córnea posterior. Figura 14 152 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURA 15) - La siguiente imagen muestra a un paciente con cambio ectásico obvio a pesar de una curvatura sagital anterior normal y con una buena visión corregida con anteojos. El mapa de elevación anterior (arriba a la derecha) y la curvatura sagital anterior (arriba a la izquierda) muestran un patrón astigmático normal que normalmente no levantaría ninguna sospecha. La elevación posterior (abajo a la derecha), sin embargo, muestra una “isla” prominente con una máxima diferencia de elevación mayor de 25 micras. El mapa paquimétrico (abajo a la izquierda) muestra un adelgazamiento anormal de 489 micras con la región más delgada significativamente desplazada inferiormente. La presencia tanto de la isla posterior como de la región más delgada de la córnea que ocurren en la misma localización aumentan su significancia. Figura 15 CAPÍTULO 11. ATLAS DE TOPOGRAFÍA DE ELEVACIÓN 153 (FIGURA 16) – La imagen de abajo muestra a un paciente con queratocono moderado. La elevación anterior (abajo a la izquierda) muestra un área de elevación paracentral claramente definida con una altura máxima mayor de 30 micras por encima de la BFS. Hay un área de elevación correspondiente en la superficie posterior (abajo a la derecha) con una altura máxima mayor de 60 micras. Los mapas de elevación anterior y posterior claramente identifican el área del cono. La localización del cono se corresponde con el punto más delgado de la córnea (546 micras) que se ve en el mapa paquimétrico (arriba a la izquierda). El mapa de curvatura (arriba a la derecha) sugiere una curvatura anterior anormal, pero no identifica o localiza de forma precisa el cono. Figura 16 154 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURA 17) - La imagen de abajo muestra los cambios topográficos que se ven en el queratocono moderado a avanzado. El mapa de elevación anterior (abajo a la izquierda) muestra un ligero cono inferior bien definido, con una elevación máxima mayor de 31 micras. El mapa de elevación posterior (abajo a la derecha) muestra un área correspondiente de elevación marcada (> 54 micras). El mapa paquimétrico (arriba a la izquierda) muestra el punto más delgado de la córnea por encima del cono (419 micras). El mapa de curvatura (arriba a la izquierda) muestra una córnea muy curva, sin embargo, no localiza apropiadamente el cono, ni tampoco transmite su morfología. Figura 17 CAPÍTULO 11. ATLAS DE TOPOGRAFÍA DE ELEVACIÓN 155 (FIGURA 18) - En el mapa de elevación anterior (abajo a la izquierda), hay un área de elevación difusa inferotemporalmente que sobrepasa en 37 micras la altura de la BFS. La superficie posterior muestra una isla mucho más definida (abajo a la derecha) que muestra la elevación mayor de 80 micras que es su pico. Como suele ser el caso, los cambios posteriores sobrepasan aquellos vistos en la superficie anterior. Estas dos áreas de elevación permiten al clínico fácilmente identificar la localización y límites del cono. El mapa paquimétrico (arriba a la izquierda) muestra un área de adelgazamiento inferotemporal (414 micras). Este adelgazamiento excéntrico corresponde con las áreas de elevación y confirma la localización del cono de este paciente. El mapa de curvatura (arriba a la derecha) muestra la llamada “configuración pinza de cangrejo” que no describe de forma precisa el cono ni tampoco localiza el cono. Sin los mapas de elevación, este patrón de curvatura puede erróneamente llevar al clínico a pensar que es un caso de Degeneración Marginal Pelúcida. Los mapas paquimétricos muestran un área central de adelgazamiento y no la banda inferior que se presentaría con la Pelúcida. Figura 18 156 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURA 19) - La imagen de abajo muestra a un paciente con queratocono temprano. La elevación anterior (abajo a la izquierda) muestra una córnea astigmática con un área inferotemporal de leve elevación a una altura máxima de aproximadamente 15 micras. Hay un área correspondiente de elevación en la superficie posterior (abajo a la derecha) con una altura máxima mayor de 45 micras. Mientras que la elevación anterior sola puede ser vista como limítrofe, cuando se ve en conjunto, los mapas de elevación anterior y posterior claramente muestran un cono. La localización del cono se corresponde con el punto más delgado de la córnea (556 micras) que se ve en el mapa paquimétrico (arriba a la izquierda). Aunque la paquimetría cae dentro de rangos normales, el cambio en la porción más delgada de la córnea hacia las áreas de elevación levanta sospechas. El mapa de curvatura (arriba a la derecha) muestra una curvatura central normal (K´s 42.7 D y 42.4 D) con encurvamiento periférico. En este caso, el diagnóstico de queratocono temprano puede pasarse por alto si se basa solamente en la curvatura central o en los datos paquimétricos. Figura 19 CAPÍTULO 11. ATLAS DE TOPOGRAFÍA DE ELEVACIÓN 157 (FIGURA 20) – Este mapa muestra los hallazgos clásicos en la elevación y paquimetría que se ven en casos de queratocono avanzado. La elevación anterior (abajo a la izquierda) muestra un área paracentral definida de elevación marcada mayor de 45 micras. El mapa de elevación posterior (abajo a la derecha) tiene una apariencia similar que muestra un cono paracentral grande con una elevación máxima mayor de 71 micras. Estas áreas de elevación corresponden a la localización del punto más delgado de la córnea (496 micras) visto en el mapa paquimétrico de arriba a la izquierda. El mapa de curvatura muestra un astigmatismo marcado y localiza la porción más curva de la córnea sobre el cono. Figura 20 158 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURAS 21A y 21B) – El indicador más importante para el diagnóstico de ectasia post LASIK (cirugía refractiva) es la comparación entre la elevación posterior pre y post-operatoria. La cirugía refractiva induce cambios planeados tanto en la paquimetría y la elevación anterior (también la curvatura anterior). De forma rutinaria, un LASIK sin incidentes, sin embargo, no debería causar cambios en la superficie corneal posterior. Aunque anteriormente se creía que los cambios rutinarios ocurrían en la superficie posterior después del LASIK, ahora se ha demostrado que este no es el caso y que esta falsa suposición estaba basada en las limitaciones de los sistemas topográficos previos para medir de forma precisa la córnea post-operatoria.1,2 Los dos mapas de abajo muestra un mapa pre-operatorio normal a la izquierda y la imagen post-operatoria ectásica a la derecha. El mapa a la derecha muestra el aplanamiento central esperado en el mapa de curvatura (arriba a la izquierda) y la depresión esperada en el mapa de elevación anterior (arriba a la derecha) que concuerda con la alta ablación miópica. El mapa paquimétrico (abajo a la izquierda) revela aproximadamente 110 micras de adelgazamiento corneal en un patrón de ablación miópica bien centrado. El mapa de elevación posterior (abajo a la derecha), sin embargo, muestra un marcado cambio post-operatorio con más de 30 micras de diferencia. El mapa de elevación posterior post-operatorio muestra un cambio ectásico central. Este tipo de imagen es típica en la ectasia post-LASIK. Figura 21A Figura 21B CAPÍTULO 11. ATLAS DE TOPOGRAFÍA DE ELEVACIÓN 159 (FIGURA 22) – Degeneración Marginal Pelúcida (PMD) es una condición frecuentemente mal diagnosticada. La PMD clásica ha sido descrita como una banda de adelgazamiento inferior de 1 -2 mm desde el limbo inferior y se asocia con significativo astigmatismo contra la regla sobre la banda y un cambio rápido en la topografía (encurvamiento) a nivel de la banda. La dificultad para diagnosticar la PMD con los sistemas estándares basados en Placido es que estos sistemas reflectivos no pueden visualizar el área de la verdadera patología. Los sistemas basados en Placido están limitados a imágenes, en el mejor de los casos, de los 9.0 mm centrales de la córnea y típicamente esto pasa por alto el área de máximo adelgazamiento corneal. Adicionalmente, y como se discutió en capítulos previos, la curvatura sagital es un pobre indicador de la forma y localización del cono. El mapa de abajo resalta estas limitaciones en la curvatura. El mapa de curvatura sagital (arriba a la derecha) identifica de forma incorrecta el cono con un desplazamiento inferior marcado. Muchos clínicos habrían descrito esto como una PMD. Los mapas de elevación anterior y posterior (abajo a la izquierda y abajo a la derecha) y la distribución paquimétrica (arriba a la izquierda) reflejan de forma más precisa tanto la forma y localización del cono. En este caso la forma cónica es claramente evidente y el mapa paquimétrico revela adelgazamiento paracentral sin evidencia de una banda de adelgazamiento. Esto es un queratocono clásico con un cono inferior. Figura 22 160 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURA 23) - El mapa de abajo más claramente muestra el patrón de curvatura clásico de “pinza de cangrejo” (arriba a la izquierda) que a menudo (e incorrectamente) ha sido citado como clásico de PMD. Las elevaciones anterior (arriba a la derecha) y posterior (abajo a la derecha) muestran un cono inferior clásico y el mapa paquimétrico (abajo a la izquierda) revela adelgazamiento generalizado sin evidencia de ninguna banda de adelgazamiento inferior. Este caso nuevamente demuestra las limitaciones de tratar de diagnosticar una alteración de la forma basado en el análisis de curvatura sagital. Figura 23 CAPÍTULO 11. ATLAS DE TOPOGRAFÍA DE ELEVACIÓN 161 (FIGURA 24) - El mapa paquimétrico a menudo es el mejor mapa para confirmar el diagnóstico de PMD. Debido a la localización periférica de la patología, el usuario requiere apagar el ajuste de “limitar el mapa a 9.0 mm”. El mapa de abajo es la imagen única de un mapa paquimétrico proyectando los 12 mm totales del diámetro. La banda inferior de adelgazamiento corneal (300 micras) es evidente entre los 1-2 mm desde el limbo. Compare con los mapas previos (FIGURAS 22 y 23) de queratocono inferior (y pseudo PMD basado en el análisis de Placido). Figura 24 162 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURA 25) – A diferencia del LASIK, la RK normalmente induce cambios tanto en las superficies corneales anterior como la posterior. Esto es, en efecto, inducir una ectasia en la periferia media con el subsecuente aplanamiento central asociado. El mapa paquimétrico (arriba a la izquierda) revela grosor corneal normal debido a que la RK es un procedimiento de debilitamiento pero no remueve tejido. El mapa de curvatura sagital (arriba a la derecha) muestra un adelgazamiento central dramático. La elevación anterior (abajo a la izquierda) y la elevación posterior (abajo a la derecha) muestran aplanamiento central y una rodilla (elevación relativa) en la media periferia que típicamente se ve en pacientes con RK. Figura 25 CAPÍTULO 11. ATLAS DE TOPOGRAFÍA DE ELEVACIÓN 163 (FIGURAS 26A - 26C) – El caso de abajo ilustra la utilidad de la imagen de Scheimpflug para determinar la causa de enfermedad ectásica. La comparación de las curvaturas sagitales en la Figura 26 A muestra el encurvamiento inferior progresivo en un período de 8 meses después de LASIK. La imagen de Scheimpflug en la figura 26 B muestra el grosor excesivo del colgajo que probablemente causó el cambio ectásico. El grosor del colgajo es de aproximadamente 250 – 350 micras, muy por encima de lo que se considera como un grosor aceptable del colgajo. La imagen de Scheimpflug mejorada en la Figura 26 C resalta la profundidad de la interfase del colgajo nuevamente en el rango de 250 -300 micras. La evaluación del grosor del colgajo corneal en conjunto con la topografía corneal se suma a nuestra capacidad diagnóstica. Figura 26A 164 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 26B Figura 26C CAPÍTULO 11. ATLAS DE TOPOGRAFÍA DE ELEVACIÓN 165 (FIGURAS 27 A-B) – La fotografía en lámpara de hendidura (Figura 27 A) y la imagen de Scheimpflug (FIGURA 27 B) revelan un lenticono anterior en un paciente con síndrome de Alport. La evaluación de la densitometría del cristalino también puede verse en la figura. El Estadiaje del Núcleo por el Pentacam revela una opacidad lenticular generalizada y mínima, lo cual también es util en el diagnóstico y planeamiento quirúrgico. Figura 27A Figura 27B 166 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN REFERENCIAS 1. 2. Ciolino J, Belin MW: Changes to the Posterior Cornea after LASIK and PRK. J Cataract & Refract Surg 2006; 32: 1426-31. Ciolino JB, Khachikian SS, Belin MW. Long-Term Stability of the Posterior Cornea after Laser In situ Keratomileusis, J Cataract Refract Sur. 2007 Aug; 33(8): 1366-70. Capítulo 12 Imágenes de Scheimpflug en la Práctica Clínica Dr. Michael W. Belin, FACS Dr. Renato Ambrósio Jr., PhD Dr. Stephen S. Khachikian El Sistema de Análisis del Segmento Anterior Pentacam (OCULUS Optikgeräte GmbH, Wetzlar, Alemania) usa dos cámaras para obtener imágenes del segmento anterior. La cámara central se usa para monitorear la fijación y la medición de la pupila y la segunda cámara de Scheimpflug captura cortes seccionales ópticos del segmento anterior.1 En 1875 por primera vez, Scheimpflug describió el método alternativo para capturar imágenes añadiendo un ángulo entre el lente y la película (FIGURA 1). Las cámaras de Scheimpflug capturan imágenes con una mejor precisión espacial que una cámara tradicional que contenga un lente coaxial y un sistema óptico de películas. Al rotar alrededor del punto de fijación, se reducen los artefactos creados por pequeños movimientos durante la adquisición de la imagen.2-3 Figura 1 168 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN La cámara de Scheimpflug rota 360 grados alrededor de un sólo punto de fijación cuando el paciente se enfoca en una fuente de luz central. La cámara completa varias rotaciones antes de quedarse en una velocidad estable carente de cualquier aceleración y desaceleración. Luego ésta obtiene las imágenes en un período de 1- 2 segundos capturando imágenes a una velocidad estable, eliminando vibraciones y distorsiones que puedan presentarse durante las aceleraciones y desaceleraciones. Las imágenes son capturadas en más de 180 grados del lado temporal del paciente. La cámara brinda 25 ó 50 imágenes (seleccionable por el operador) durante un barrido de menos de dos segundos de duración. Cada imagen típicamente contiene entre 500- 2,760 puntos de elevación (según el modelo) los cuales son luego analizados para lograr 12,500 -138,000 totales de puntos de datos. Las imágenes generadas por la cámara rotatoria de Scheimpflug se usan para localizar las superficies corneales anterior y posterior, así como el iris y la superficie anterior del cristalino. Al tomar una serie de imágenes de cortes seccionales alrededor de un punto central común, se puede crear una reconstrucción en tres dimensiones del segmento anterior. Mientras que el Pentacam es primariamente un instrumento de tomografía, las fotografías de cortes seccionales de Scheimpflug obtenidas también tienen un uso clínico. Los siguientes son ejemplos ilustrativos de las diferentes imágenes de Scheimpflug obtenidas durante el uso rutinario para demostrar algunas utilidades clínicas de la capacidad de las imágenes: (FIGURA 2) – Esta es la imagen de Scheimpflug de un ojo normal. Toda la córnea (limbo a limbo) puede visualizarse. La cámara anterior está normal en profundidad y el contorno del iris parece normal. El cristalino, además de una opacidad focal menor parece normal. La anatomía del ángulo se ve abierta. A la derecha de la imagen hay una proyección gráfica de la transmisión óptica. Una lectura de cero seria ópticamente clara (sin opacidad). Hay un pequeño pico normal en la superficie del epitelio corneal y algunos cambios menores debido al cristalino. En general, las lecturas del cristalino por debajo de 20 son clínicamente insignificantes. Figura 2 CAPÍTULO 12. IMÁGENES DE SCHEIMPFLUG EN LA PRÁCTICA CLÍNICA 169 (FIGURA 3) – Este es el mismo ojo que la FIGURA 2 pero proyectada en la configuración de color inversa. Esto se selecciona al “clickear” en el botón de “ajuste de imagen” y luego verificar la configuración “inversa”. Por momentos, diferentes regiones pueden parecer mejor ilustradas con la configuración estándar o la inversa. En este ejemplo el cristalino parece estar mejor delineado en la configuración “inversa”. Figura 3 (FIGURA 4) – Ilustración de una catarata lamelar anterior leve. La córnea se ve clara. La opción de “detección del borde” se verifica y también el técnico puede verificar la precisión de la detección de la superficie corneal anterior y posterior. La proyección gráfica de la derecha muestra la transmisión óptica a lo largo de la línea punteada. Se nota una elevación focal de > 20 que corresponde a la catarata lamelar. Si el cursor se mueve a la derecha de la proyección gráfica correspondería a un área de mayor opacidad y la lectura del gráfico se incrementa a > 40. Figura 4 170 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURA 5) – Imagen de un paciente con queratocono moderado. La imagen de Scheimpflug muestra un cono inferior (lado derecho de la imagen) con adelgazamiento corneal y opacidad estromal leve. Figura 5 (FIGURA 6) –La imagen muestra un paciente con cicatrización estromal anterior significativa secundaria a hidrops corneal antiguo. Mientras que la córnea aparece delgada, la protrusión cónica obvia ya no está presente. Con el tiempo, el aplanamiento de un cono previo ocurrirá después de la resolución de un hidrops secundario a una cicatrización corneal. Figura 6 CAPÍTULO 12. IMÁGENES DE SCHEIMPFLUG EN LA PRÁCTICA CLÍNICA 171 (FIGURA 7) – Imagen de corte seccional de Scheimpflug de un paciente con queratoglobo. Adelgazamiento corneal global marcado y un aumento de la profundidad de la cámara anterior son lo característico de esta enfermedad. Además se puede apreciar “haze” corneal focal. El “haze” corneal o cicatrización no es típico en el queratoglobo como lo es en el queratocono.4-5 Figura 7 172 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURAS 8A y 8B) – Imágenes de cortes seccionales de Scheimpflug horizontal y vertical de un paciente con Degeneración Marginal Pelúcida. El corte horizontal (3 grados) muestra un contorno corneal relativamente normal y sin áreas de adelgazamiento focal. En contraste al corte horizontal; el corte vertical (91 grados) muestra aplanamiento superior, una banda inferior de adelgazamiento significativo y una alteración dramática en el contorno corneal en la banda de adelgazamiento. Figura 8A Figura 8B CAPÍTULO 12. IMÁGENES DE SCHEIMPFLUG EN LA PRÁCTICA CLÍNICA 173 (FIGURA 9) – Imagen de Scheimpflug de un paciente después de LASIK que muestra el grosor del lecho residual (RBT). En este caso el RBT mide 260 micras centralmente. El Pentacam es capaz de demostrar que no sería recomendable un mejoramiento adicional con cirugía. En la mayoría de los casos no siempre es posible la identificación de la interfase del colgajo. Figura 9 174 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURAS 10A y 10B) – Imagen de corte seccional del segmento anterior de una córnea con queratocono posterior a inserción de INTACS. Los segmentos intracorneales pueden verse claramente en la córnea periférica posterior. La imagen del segmento es localizada y magnificada. La característica de medición del Pentacam puede usarse para determinar la profundidad del segmento. Aquí la profundidad medida es de 396 micras, lo cual concuerda muy bien con la profundidad planeada de 400 micras. Figura 10A Figura 10B CAPÍTULO 12. IMÁGENES DE SCHEIMPFLUG EN LA PRÁCTICA CLÍNICA 175 (FIGURAS 11A y 11B) – Imagen de corte seccional de Scheimpflug de una córnea después de Queratoplastia Endotelial por Pelamiento de la Descemet (DSEK). La DSEK es un procedimiento quirúrgico aditivo donde una porción delgada de la sección posterior (estroma posterior, Descemet y endotelio) de una córnea donante se trasplanta en la parte posterior de la córnea receptora. La naturaleza aditiva del procedimiento permite observar claramente la aherencia al donante; el área central más delgada y en la periferia más gruesa (esto explica la hipermetropía inducida). La interfase huésped /donante, mientras es visualizada en la imagen de bajo poder (FIGURA 11 A), se examina mejor en la imagen de alto poder (FIGURA 11 B). Figura 11A 176 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN En la FIGURA 11B (mayor poder de magnificación) claramente se ve la interfase huésped /estroma, así como el detalle del borde engrosado del botón donante. En esta imagen la opción de detección del borde fue encendida. La línea roja punteada significa la superficie corneal anterior y la línea verde punteada la superficie posterior. Es evidente en esta imagen que incluso con una interfase bastante densa, el programa de detección del borde del Pentacam localiza correctamente la superficie corneal posterior. Figura 11B CAPÍTULO 12. IMÁGENES DE SCHEIMPFLUG EN LA PRÁCTICA CLÍNICA 177 (FIGURA 12) – Imagen de un Lente Intraocular Fáquico apoyado en el ángulo. Claramente se puede ver el lente con una distancia significativa del cristalino del paciente. Se puede apreciar con nitidez el diseño del lente negativo (individuo muy miope). El Pentacam puede usarse no solamente para visualizar el lente post-operatoriamente, sino también para medir pre-operatoriamente la profundidad de la cámara anterior y asegurar que el segmento anterior del paciente permitirá una distancia segura entre el lente fáquico y el endotelio, y el cristalino del paciente. Figura 12 178 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURAS 13A y 13B) - Estas imágenes ilustran un paciente con edema corneal secundario a distrofia de Fuchs. La FIGURA 13A (OD) muestra el edema corneal. En esta imagen también son evidentes los cambios epiteliales. El OS (FIGURA 13B) muestra el estado de un transplante de grosor completo. El margen injerto-receptor es claramente evidente asi como tambien una periferia corneal más gruesa y el transplante. Algunas veces se puede apreciar algo de disparidad moderada del injerto-huesped en los márgenes de la herida. Figura 13A Figura 13B CAPÍTULO 12. IMÁGENES DE SCHEIMPFLUG EN LA PRÁCTICA CLÍNICA 179 (FIGURA 14) - Este paciente desarrolló ectasia post LASIK en lo que parecía un examen pre-operatorio normal. Las evaluaciones post-operatorias con las imágenes de alto poder de Scheimpflug revelaron un paso profundo inadvertido del microqueratomo de más de 250 micras. Figura 14 180 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN (FIGURAS 15A - 15C) - Estas tres figuras ilustran un paciente con lenticono anterior (síndrome de Alport). La primera ilustración es una fotografía de hendidura estándar y la segunda una fotografía contra un reflejo rojo de dilatación. La imagen de Scheimpflug claramente demuestra el lente anterior. Figura 15A Figura 15B CAPÍTULO 12. IMÁGENES DE SCHEIMPFLUG EN LA PRÁCTICA CLÍNICA 181 Figura 15C (FIGURAS 16A - 16B) - Imagen de Scheimpflug de ectasia post LASIK que muestra adelgazamiento corneal excesivo secundario a cambios que se ven en la superficie posterior. Esto se confirma en la elevación posterior la cual revela cambios posteriores significativos. Figura 16A 182 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 16B CAPÍTULO 12. IMÁGENES DE SCHEIMPFLUG EN LA PRÁCTICA CLÍNICA 183 (FIGURA 17) - Imagen de alto poder de Scheimpflug de la córnea central después de DMKE no satisfactorio. El espacio entre el borde detección (puntos verdes) y la curva de ajuste (línea roja) es debido a la separación del trasplante donante de la córnea receptora. Figura 17 RESUMEN Estos son sólo algunos ejemplos de cómo la fotografía de Scheimpflug puede ser usada en la práctica clínica. También utilizamos esta tecnología para ayudar en la localización de cuerpos extraños, la evaluación de úlceras corneales y en el manejo del cierre angular. REFERENCIAS 1. 2. 3. 4. 5. Swartz T, Marten L, Wang M. Measuring the cornea: the latest developments in corneal topography. Curr Opin Ophthalmol. 2007;18:325-33 Wegener A, Laser H. Image analysis and Sheimpflug photography of anterior segment of the eye--a review. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2001 Feb;218:67-77 Müller-Breitenkamp U, Hockwin O. Scheimpflug photography in clinical ophthalmology. A review. Ophthalmic Res. 1992;24:47-54 Baillif S, Garweg JG, Grange JD, Burillon C, Kodjikian L. Keratoglobus: review of the literature. J Fr Ophtalmol. 2005;28:1145-9 Krachmer JH, Feder RS, Belin MW. Keratoconus and related noninflammatory corneal thinning disorders. Surv Ophthalmol. 1984;28:293-322. 184 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Capítulo 13 Fórmula BESSt 2 para Cálculo de LIO Dr. Edmondo Borasio, MedC, BQ, FEBO INTRODUCCIÓN Luego de cirugía corneal refractiva con excimer láser (LRS) el uso directo de los valores topográficos o queratométricos (K) medidos sin ninguna corrección de los resultados conlleva a cálculos imprecisos del poder del lente intraocular (LIO) requerido para la cirugía de catarata comparándolo con ojos vírgenes.1-6 Luego de LRS para miopía hay una sobre-estimación de las lecturas de K con una sub-estimación consecuente del poder del LIO requerido y con pronóstico de hipermetropía posterior a la cirugía. Por el contrario, después de LRS para hipermetropía, a menudo hay una sub-estimación de las lecturas de K con sobre-estimación consecuente del poder de LIO y pronóstico de miopía posterior a la cirugía. Existen dos fuentes principales de error en la biometría después de LRS: 1) estimación errónea del poder corneal usando las primeras mediciones de superficie corneal mediante la queratometría clínica o videoqueratografía; 2) posición estimada de LIO errónea, debido al uso de valores de K post LRS cuando se usan fórmulas de 3ª generación. Existen varias razones por lo cual estos instrumentos brindan mediciones imprecisas después de LRS: 1) Los queratómetros miden solamente 4 puntos de la córnea en una región paracentral (típicamente 3.0 mm) ignorando las regiones más planas (o más curvas) centrales que resultan después de LRS (FIGURA 1); 2) Los queratómetros o videoqueratógrafos también usan un índice queratométrico estandarizado (1.3375 para la mayoría) para convertir las mediciones de la curvatura corneal anterior y dar un estimado del poder refractivo de toda la córnea. La fórmula usada para esta conversión se basa en dos antiguas suposiciones que la tecnología moderna (Scheimpflug y OCT) ha probado que son incorrectas: que el grosor de la córnea es constante (500 micras) tal como en el ojo esquemático de Gullstrand; la relación entre la curvatura corneal anterior y posterior es siempre constante (aproximadamente 0.82 en córneas vírgenes). Esta última suposición puede todavía ser cierta después de procedimientos incisionales como queratotomía radial o astigmática, pero no aplica después de LRS, cuando la curvatura corneal anterior ha sido selectivamente cambiada mientras que la curvatura posterior permanece sin alteraciones;7 3) Algunos estudios han mostrado que también el índice refractivo de la córnea misma puede cambiar después de LRS.1,2,8-11 Se han desarrollado diversos métodos para reducir las imprecisiones en el cálculo del poder de LIO después de LRS. Algunos de estos métodos se basan en la necesidad de 186 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 1. Mapas sagital anterior y elevación Oculus Pentacam que muestra las zonas ópticas de aplanamiento (o encurvamiento) central que resultan ya sea de LRS miópico (arriba) o hipermetrópico (abajo) información previa a la cirugía refractiva (a menudo no disponible), mientras que otros se basan en diferentes regresiones matemáticas realizadas con varios parámetros, empezando con las mediciones corneales directas de diferentes dispositivos (queratómetros, videoqueratógrafos o topógrafos corneales). CÁLCULO DEL PODER CORNEAL DE MEDICIONES DIRECTAS DE CURVATURA Pensamos que el método ideal de cálculo del poder corneal después de LRS debe basarse enteramente en las mediciones corneales directas, independientemente de cualquier información preoperatoria. Conociendo tanto la curvatura corneal anterior y posterior y el grosor corneal, es posible estimar de forma precisa el “poder corneal neto real” ya sea en ojos sin tratar o en ojos después de cualquier procedimiento refractivo. Para hacer esto necesitamos usar la ecuación de lente grueso, también conocida como Fórmula Óptica Gausiana (GOF): Ftot = Fant + Fpost - (d/n) × (Fant × Fpost) CAPÍTULO 13. FÓRMULA BESSt 2 PARA CÁLCULO DE LIO 187 La ecuación también puede escribirse así: Ftot = [1/rant × (n1 – n0)] + [1/rpost × (n2-n1)] – (d/n1) × [1/ rant × (n1 – n0)] × [1/ rpost × (n2-n1)] donde Ftot, Fant, y Fpost son los poderes de las superficies corneales total, anterior y posterior (respectivamente) en dioptrías (D); d es el grosor de la córnea (en metros); n es el índice refractivo corneal (1.376); rant y rpost son el radio corneal anterior y posterior (en metros); n0 es el índice refractivo del aire (1.000); n1 es el índice refractivo de la superficie corneal anterior (1.376); y n2 el índice refractivo del humor acuoso (1.336). El problema es que esto no es posible tomando simplemente el valor calculado con la GOF y usarlo en las fórmulas de poder de LIO actuales; debido a que éstos son calibrados usando el índice queratométrico estandarizado de 1.3375 el cual de forma precisa no toma en cuenta la verdadera curvatura corneal posterior, por tanto produce un resultado impreciso. Este asunto es incluso más llamativo en ojos post-LRS, donde la relación entre la curvatura corneal anterior y posterior ya no es constante. Para poder usar el “poder corneal neto real” de la GOF, debemos primero “ajustarlo” tomando en consideración la curvatura corneal posterior actual (en ojos no tratados) y la relación curvatura corneal anterior /posterior alterada (después de LRS). DESARROLLO DE LA BESSt_vc En el 200612 estudiamos la correlación entre los valores de K obtenidos con la GOF y los valores de K obtenidos usando el videoqueratógrafo estándar (Topcon KR-8100PA) en un estudio de 143 ojos no tratados que nunca habían tenido LRS. Encontramos que había una correlación estadísticamente significativa entre los dos valores (r = 0.97; r2 = 0.95; p <0.05), aunque la GOF de forma consistente subestima el poder corneal por un promedio de 1.30 ± 0.29 D comparado con el videoqueratógrafo (FIGURA 2). Esta diferencia bastante grande en la medición puede explicarse debido a que las mediciones de la queratometría Figura 2. Correlación entre los valores K obtenidos con el GOF y los valores K obtenidos usando un videoqueratógrafo estándar (Topcon KR-8100PA). Valores atípicos eliminados. 188 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN estándar no toman totalmente en cuenta el poder corneal posterior negativo. Podría ser que las suposiciones históricas sobre la curvatura corneal posterior, en las cuales se basaban los queratómetros estándares, no eran totalmente correctas incluso en ojos vírgenes. Basado en los resultados del análisis de regresión se desarrolló una versión ajustada del GOF de manera que pueda usarse en las fórmulas de biometría estándar. Esta fue llamada “BESSt_vc” (vc se refiere a “córneas vírgenes”). Esta versión mejorada del GOF ligeramente mejora la correlación (r =0.984; r2 = 0.97; p < 0.05) pero de forma importante reduce significativamente la diferencia de los valores derivados de la videoqueratografía (diferencia promedio =-0.01 ± 0.24 D). Para que los valores de poder corneal (CP) derivado de GOF sean usados en las fórmulas de biometría estándar, los siguientes ajustes necesitan aplicarse: CPBESSt_vc = 0.2431 + 0.9942 × CPGOF DESARROLLO DE LA BESSt A continuación, pasamos a analizar el efecto de usar BESSt_vc- derivada de CP en ojos sometidos a LRS ya sea para miopía (n = 97) o hipermetropía (n =23) y que no requieren cirugía de catarata. Estos ojos fueron estudiados antes y después del procedimiento láser y el CP estimado con BESSt_vc fue comparado, mediante el análisis de regresión, con los valores obtenidos usando el método de historia clínica el cual en nuestro estudio sirve como método de referencia o estándar de oro*. La fórmula BESSt_vc, luego fue perfeccionada basándose en los resultados de dicho análisis de regresión hasta obtener el ajuste más cercano posible con los valores K calculados con el método histórico. Esta versión final de la fórmula fue llamada “BESSt” y fue diseñada de manera que puede ser utilizada con las fórmulas biométricas de 3ª generación actuales. En el estudio original, BESSt fue probada en 13 ojos sometidos a LRS miópico o hipermetrópico y que requerían facoemulsificación. La fórmula mostró ser significativamente más precisa (o con menores SD) que los otros métodos probados (FIGURA 3). El error promedio y la SD fueron como sigue: 0.07±0.62 D para BESSt; -0.91±0.80 D para GOF (p=0.04); -0.07±1.92 D por el método histórico (p < 0.01); -0.76±1.36 D para la fórmula Holladay 2 usando valores de K de la técnica de sobre-refracción con lentes de contacto duros (p = 0.08). El único método que tuvo resultados similares a BESSt fue la fórmula Holladay 2 usando valores K tomados de los videoqueratógrafos modernos (-0.55 ±0.61 D),** aunque el error promedio fue ligeramente mayor que con el BESSt (p = 0.4, no estadísticamente significativo). Notas: * Las circunstancias de nuestro estudio superaron las dos limitaciones principales del método histórico, dado que toda la información previa a la cirugía refractiva (como la refracción y los valores K) estaban disponibles para nosotros y no ocurrieron cambios lenticulares antes y después de 3 meses de la ablación con láser, cuando las mediciones fueron nuevamente tomadas. ** Holladay 2 no fue totalmente optimizada (i.e. parámetros como el grosor del cristalino y el blancoa-blanco no fueron usados dado que no estaban disponitbles). CAPÍTULO 13. FÓRMULA BESSt 2 PARA CÁLCULO DE LIO 189 Figura 3. Pronóstico de biometría BESSt después de facoemulsificación posterior a LRS en el estudio publicado. Historia: método histórico; Holl. 2 CL: Fórmula Holladay 2 con técnica de sobre-refracción con lentes de contacto duros; GOF: Fórmula Óptica Gausiana; Holl. 2 Topo: Fórmula Holladay 2 con valores K del topógrafo Atlas; BESSt: fórmula BESSt como fue publicado. DESARROLLO DE LA BESSt 2 BESSt 2, la segunda versión de la fórmula (datos no publicados), mejora en ciertos aspectos la fórmula original y específicamente reduce el error en los tratamientos posthipermetrópicos comparado con el original. El BESSt 2 incorpora las siguientes mejoras comparado con su predecesor: 1) predicción automática del radio corneal anterior preoperatorio de las mediciones de la curvatura corneal posterior postoperatoria (esto permite la aplicación automática del doble ajuste de K para una predicción más precisa de la posición estimada de LIO); 2) se desarrollaron dos algoritmos separados basados en los resultados de dos análisis de regresión, uno para tratamientos post-miopías (BESSt2 Miopía) y otro para tratamientos post hipermetropías (BESSt 2 Hipermetropía); 3) el poder corneal derivado del BESSt 2 es automáticamente aplicado a una fórmula de tercera generación modificada con el propósito del calcular el poder del LIO. Esta fórmula modificada previene la ocurrencia del “argumento cero” y el fenómeno de “cúspide” que está presente en la fórmula SRK/T tal como fue publicada (más detalles abajo); 4) se introdujo una limitación de error del algoritmo, para prevenir errores serios en ojos con longitudes axiales extremas. La curva de predicción del poder de LIO BESSt 2 para diferentes longitudes axiales y valores K se muestra en las FIGURAS 4 y 5. 190 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 4 Figura 5 Figuras 4 y 5. Curvas de fórmula BESSt 2 de predicción del poder de LIO en ojos con diferentes valores de K y longitudes axiales. CAPÍTULO 13. FÓRMULA BESSt 2 PARA CÁLCULO DE LIO 191 Evaluamos una base de datos grande de 62 ojos que habían sido sometidos a LRS ya sea por miopía (N =38) o hipermetropía (N =24) con un extenso rango de refracciones (SEQ preoperatoria promedio: -2.04 ± 4.94 D; rango -11.63 a +7.75 D), el BESSt 2 mostró un error promedio similar comparado con su predecesor en el grupo miópico (-0.21±0.78 D para BESSt; -0.02±0.81 D para BESSt 2; p > 0.05); pero una mejoría estadísticamente significativa en el grupo hipermetrópico (-1.10±0.90 D para BESSt; 0.02±1.00 para BESSt 2; p<0.05). La proporción de ojos dentro de 0.50 D de la refracción objetivo cambio de 37 a 38% en el grupo miópico y mejoró de 13 a 38% en el grupo hipermetrópico. La proporción de ojos dentro de 1.00 D de la refracción objetivo cambio de 73 a 76% en el grupo miópico y mejoro de 38 a 75% en el grupo hipermetrópico (FIGURA 6). Figura 6. Distribución del error promedio de BESSt 2 Miopía /BESSt 2 Hipermetropía en ojos sometidos a cirugía de catarata después de LRS. BESSt 2 Y EL OCULUS PENTACAM El BESSt 2 está disponible como un software opcional y adicional del Oculus Pentacam (“Calculadora de Poder de LIO BESSt 2”, EB EYE Ltd, RU, www.besstformula.com), de este mismo software hay una versión de prueba disponible en línea (FIGURA 7). Para el beneficio completo de la característica de “exportación directa”, el programa debe instalarse en la misma computadora donde está funcionando el Pentacam. De esta manera todos los parámetros requeridos son directamente transferidos del Pentacam a la calculadora con el propósito de calcular el poder del LIO. El programa también puede instalarse solo en otra computadora, que no esté físicamente conectada al “hardware” del Pentacam con fines de investigación. También hay disponible una versión móvil para dispositivos iPhone y iOS (“Eye Pro 2011”, disponible en App Store, Apple Inc, CA), FIGURA 8. 192 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Características avanzadas del software: trazado en tiempo real del poder del LIO y detección automática de artefactos SRK/T: Una característica avanzada, la cual es única en las versiones de computadora de este programa, es la capacidad de presentar en tiempo real el trazado del poder del LIO mostrando el comportamiento de las diferentes fórmulas biométricas a medida que se modifican parámetros como la longitud axial y los valores K. Cada trazado muestra, para cualquier longitud axial dada, los cambios en el poder del LIO a medida que los valores de K aumentan o disminuyen. Esto permite la identificación inmediata de los artefactos que potencialmente están afectando algunas fórmulas. Un ejemplo de estos artefactos es cuando se usa la fórmula SRK/T para algunas combinaciones de longitud axial y valores de K (FIGURAS 9 y 10). De hecho, la fórmula SRK/T es afectada por dos fenómenos, que cuando no se identifican, pueden potencialmente llevar a cálculos muy imprecisos del poder del LIO. Figura 7. Interfase de cálculos de “Calculadora del Poder de LIO BESSt 2”. CAPÍTULO 13. FÓRMULA BESSt 2 PARA CÁLCULO DE LIO 193 Figura 8. Versión móvil de la fórmula BESSt 2 (Eye Pro 2011). Figura 9. Curvas de predicción del poder del LIO de las fórmulas SRK/T y Hoffer Q usando la “Calculadora de Poder del LIO BESSt 2”. El fenómeno de “cúspide” es evidente en la curva superior, de la fórmula de SRK/T. La curva inferior, de la fórmula de Hoffer Q, no se afecta por este artefacto. 194 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 10. Representación gráfica mejorada del fenómeno de “cúspide” de la SRK/T (*). En tales casos es más seguro escoger un poder del LIO menor (a la mitad entre los valores calculados con la fórmula SRK/T y Hoffer Q) para reducir el riesgo de sorpresa refractiva. La parte de la curva a la derecha de la cúspide (‡) en teoría no puede calcularse sin asignar el valor cero a la ecuación ACDest descrita antes. Estos son conocidos como el “argumento cero” y el fenómeno de “cúspide”13 y ocurren para ciertas combinaciones de longitudes axiales y valores K y más frecuentemente en ojos con córneas curvas. El fenómeno de “argumento cero” ocurre cuando el argumento de la raíz cuadrada de la ecuación de “ACDest” en la fórmula se hace negativo. Esto resulta en error en la fórmula como fue publicado en 199014, que no permitía el cálculo del poder del LIO. Este problema fue abordado en la versión comercializada de la fórmula al asignar el valor “cero” al argumento de la raíz cuadrada de esta ecuación en cualquier momento que esto resulte ser un número negativo. El fenómeno de “cúspide” es un efecto secundario del problema previo.15 Este fenómeno puede ocurrir ya sea en ojos no tratados (tales como queratocono o forma frustra de queratocono) o después de LRS para hipermetropía severa. El programa de la computadora detecta automáticamente cuando estos artefactos ocurren e impulsa al usuario a escoger una fórmula alternativa para minimizar el riesgo de una sorpresa refractiva. La versión computarizada del programa también permite que los resultados sean comparados con el método histórico (con o sin doble ajuste de K y usando las refracciones, ya sea la de los anteojos o las del plano corneal) para aquellos casos donde está disponible la información previa a la cirugía refractiva. La Tabla 1 resume las indicaciones de la fórmula de BESSt. El programa no está aprobado por la FDA. CAPÍTULO 13. FÓRMULA BESSt 2 PARA CÁLCULO DE LIO 195 TABLA 1 - Fórmula BESSt Indicaciones: • Tratamientos de excimer láser post-miópico o post-hipermetrópico • Falta de información preoperatoria Contraindicaciones: • Tanto BESSt y BESSt 2 nunca deben usarse en presencia de “haze” corneal significativo o cicatrización y en cirugía refractiva post-incisional (como queratotomía radial o astigmática), dado que las fórmulas no han sido probadas en estos ojos. Precaución: • Debe tomarse extrema precaución en ojos sometidos a grandes ablaciones miópicas o hipermetrópicas y en aquellos ojos operados hace largo tiempo en los cuales se usaron zonas ópticas de diámetros pequeños (esto es debido a que BESSt fue calibrada basándose en el pronóstico de las plataformas de excimer láser modernas) • Siempre recomendamos comparar los resultados con otros métodos antes de proceder con la cirugía, y en caso de duda siempre se opta por una miopía leve. Tabla 1. Indicaciones para el uso de la fórmula BESSt. RESUMEN Discutimos dos fórmulas innovadoras para estimar el poder corneal ya sea en ojos vírgenes o tratados (BESSt_vc y BESSt, respectivamente) basado en las mediciones directas de la curvatura corneal anterior y posterior más que usar los valores queratométricos estándares. En nuestro artículo original, BESSt es comparada favorablemente con las otras fórmulas y mostró las menores SDs en nuestra serie. En nuestra experiencia, la BESSt 2 es mejor que su predecesora al reducir el riesgo de una sorpresa refractiva después de ablación hipermetrópica con láser. Pensamos que BESSt está un poco más adelante para la estimación del poder del LIO después de LRS y creemos que ésta puede ayudar a reducir el riesgo de sorpresa refractiva en estos casos difíciles. Comparado con otras fórmulas, ésta tiene la ventaja significativa de no requerir ninguna información previa a la cirugía refractiva y puede usarse exitosamente ya sea en tratamientos post miópicos o post hipermetrópicos. Divulgación de Información Financiera: El Dr. Edmondo Borasio es accionista de EB EYE Ltd. Agradecimiento: Agradezco a mis colegas consultores, el Sr. Julian D. Stevens y el Sr. Guy T. Smith, y al equipo del Moorfields Eye Hospital en Londres, por facilitarme todo su apoyo en la fase de prueba de la fórmula. 196 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN REFERENCIAS 1. Gobbi PG, Carones F, Brancato R. Keratometric index, videokeratography, and refractive surgery. J Cataract Refract Surg 1998; 24:202–211; erratum, 730 2. Randleman JB, Loupe DN, Song CD, et al. Intraocular lens power calculations after laser in situ keratomileusis. Cornea 2002; 21:751–755 3. Hamed AM, Wang L, Misra M, Koch DD. A comparative analysis of five methods of determining corneal refractive power in eyes that have undergone myopic laser in situ keratomileusis. Ophthalmology 2002; 109:651–658 4. Hamilton DR, Hardten DR. Cataract surgery in patients with prior refractive surgery. Curr Opin Ophthalmol 2003; 14:44–53 5. Kim J-H, Lee D-H, Joo C-K. Measuring corneal power for intraocular lens power calculation after refractive surgery. Comparison of methods. J Cataract Refract Surg 2002; 28:1932–1938 6. Aramberri J. Intraocular lens power calculation after corneal refractive surgery: double-K method. J Cataract Refract Surg 2003; 29:2063– 2068 7. Ciolino J, Belin MW. Changes to the Posterior Cornea after LASIK and PRK. J Cataract & Refract Surg 2006; 32(9): 1426-31 8. Patel S, Alio; JL, Perez-Santonja JJ. Refractive index change in bovine and human corneal stroma before and after LASIK: a study of untreated and re-treated corneas implicating stromal hydration. Invest Ophthalmol Vis Sci 2004; 45:3523–3530 9. Mandell RB. Corneal power correction factor for photorefractive keratectomy. J Refract Corneal Surg 1994; 10:125–128 10. Patel S, Marshall J, Fitzke FWIII. Refractive index of the human corneal epithelium and stroma. J Refract Surg 1995; 11:100–105 11. Patel S, Alio JL, Pérez-Santonja JJ. A model to explain the difference between changes in refraction and central ocular surface power after laser in situ keratomileusis. J Refract Surg 2000; 16:330–335 12. Borasio E, Stevens J, Smith GT. Estimation of true corneal power after keratorefractive surgery in eyes requiring cataract surgery: BESSt formula. J Cataract Refract Surg. 2006 Dec;32(12):2004-14 13. 13. Haigis W. Occurrence of erroneous anterior chamber depth in the SRK/T formula [letter]. J Cataract Refract Surg 1993; 19:442–443 14. Retzlaff JA, Sanders DR, Kraff MC. Development of the SRK/T intraocular lens implant power calculation formula. J Cataract Refract Surg 31. 1990; 16:333–340; correction, 528 15. J.A. Retzlaff, MD, et al., ‘‘SRK/T Formula ‘‘Cusp,’’ Ocular Surgery News, August 15, 1992, page 3. Capítulo 14 Evaluación de la Calidad Óptica Corneal para los LIOs Premium con el Pentacam HR Dr. Naoyuki Maeda INTRODUCCIÓN Actualmente están disponibles nuevas tecnologías de lentes intraoculares (LIOs) (los llamados LIOs premium) tales como LIOs multifocales, LIOs tóricos, LIOs asféricos y combinaciones. En este momento, tenemos la capacidad de post-operatoriamente modificar la propiedad óptica del ojo basado en el estilo de vida, necesidades ocupacionales y los deseos de cada paciente. Incluso si la cirugía de catarata fue realizada de forma perfecta y se implanta el LIO premium ideal el error refractivo post-operatorio y /o el astigmatismo corneal irregular pueden deteriorar la calidad óptica del ojo, resultando en insatisfacción del paciente. Por tanto, es importante para los cirujanos de catarata evaluar la calidad óptica de la córnea antes de la cirugía. Este capítulo discutirá los cuatro pasos en la evaluación de la calidad óptica corneal como un procedimiento de tamizaje para los LIOs premium. CAPTURA DE DATOS Similar a los procedimientos de tamizaje previos a la cirugía refractiva, es importante seguir un abordaje sistemático en la evaluación de los resultados tomográficos. La confiabilidad de los datos debe verificarse antes de la interpretación de cualquier mapa. El Pentacam tiene un índice llamado QS (especificación de calidad) que describe la calidad de la imagen de Scheimpflug. Éste evalúa el área cubierta total, validez de los datos, alineamiento y potenciales errores de movimiento. Si el QS para la superficie anterior y posterior se muestra en rojo, el mapa no debe usarse y se debe tomar una nueva imagen. Se debe repetir el mapa hasta que el QS sea aceptable (blanco). La medición antes de la cirugía de catarata puede ser más difícil que antes de la cirugía refractiva debido a la edad del paciente y la disminución de la agudeza visual. Los pacientes muy ancianos o los pacientes con una mala agudeza visual pueden tener dificultad para la fijación durante las mediciones corneales. Especialmente para estos pacientes el objetivo de fijación debe ajustarse para ayudarlos con la fijación. Adicionalmente, la blefaroptosis puede no permitir una cobertura suficiente lo cual es esencial para el cálculo de aberraciones corneales de alto orden. 198 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN PROYECCIÓN PARA LA SELECCIÓN DE LIOs PREMIUM Los cuatro pasos para ayudar en la selección del LIO Premium se muestran en la TABLA 1. La FIGURA 1 es un ejemplo de la proyección en la córnea normal. Esta proyección consiste de 3 mapas, la imagen de Scheimpflug y un cuadro de datos. Arriba a la izquierda está el mapa de poder axial usando los datos de superficie anterior con un índice refractivo queratométrico (n = 1.3375). Se puede usar este mapa para el diagnóstico de alteraciones de la curvatura corneal. El mapa central es el poder refractivo corneal total (n = 1.376 para la córnea, n = 1.336 para el acuoso). El poder refractivo corneal total se calcula usando un trazado de rayos considerando por consiguiente la superficie corneal anterior y posterior, grosor corneal así como los planos respectivos. En el futuro, se puede utilizar para cálculos del poder de LIO en pacientes con alteraciones de la forma corneal tales como post-LASIK, post-PTK y post-queratoplastía después de añadir un factor de ajuste relacionado con la fórmula de LIO especifica usada. Arriba a la derecha está el mapa paquimétrico corneal. Este mapa puede usarse para verificar el grosor a nivel de la incisión principal y en los puertos laterales. Adicionalmente, puede ser útil para verificar el grosor corneal en pacientes con distrofia endotelial corneal de Fuchs o en pacientes con baja densidad corneal. La imagen de Scheimpflug puede usarse para evaluar la catarata y también verificar la profundidad de la cámara anterior. El cuadro de datos muestra los índices topográficos incluyendo el poder refractivo corneal total, astigmatismo irregular corneal (aberraciones totales de alto orden) aberración esférica corneal y cilindro corneal. Además, HWTW, lecturas simuladas de K, profundidad de cámara anterior, diámetro pupilar y grosor corneal. TABLA 1 Paso 1: Evaluación de astigmatismo irregular corneal Verifique cualitativamente el astigmatismo irregular con el mapa de poder refractivo y con el HOA total cuantitativamente. El valor de corte actual de menos de 0.30 para LIOs multifocales, más de 0.5 para el consentimiento informado sobre astigmatismo irregular significativo. Paso 2: Detección de forma cornea anormal Verifique la forma corneal anormal con el mapa de poder axial cualitativamente y con la relación frontal-posterior sagital cuantitativamente. Determine si se usa el método rutinario o un método especial para el cálculo de poder del LIO. Paso 3: Evaluación de la aberración esférica corneal Verifique la aberración esférica corneal. El valor de corte tentativo de 0.1 o mayor para los LIO asféricos y menos de 0.1 para LIO esféricos. Paso 4: Evaluación del cilindro corneal Compare la magnitud y eje del cilindro entre las lecturas de K y en el frente de onda. Considere la corrección quirúrgica del astigmatismo regular dependiendo de la magnitud y eje. CAPÍTULO 14. EVALUACIÓN DE LA CALIDAD ÓPTICA CORNEAL PARA LIOs PREMIUM CON PENTACAM HR 199 Figura 1. Córnea Normal. HOA total (0.140), aberración esférica (0.286), relación frontalposterior (80.8) y cilindro (-0.8) están dentro de límites normales. Tanto un LIO asférico multifocal o un LIO asférico monofocal estarían bien en términos de calidad óptica de la córnea. PASO 1: Evaluación del Astigmatismo Irregular Corneal El astigmatismo irregular puede afectar la calidad de la visión después de la cirugía.1 En el pasado, cuando las cirugías de catarata solamente se realizaban en pacientes con pérdida avanzada de la visión, los cirujanos no prestaban atención a astigmatismos irregulares leves. Cuando solo estaban disponibles los LIOs esféricos, la elección de LIOs estaba limitada al cálculo del poder. Sin embargo, actualmente las expectativas tanto del paciente como del cirujano son mucho más altas. El astigmatismo irregular leve puede ser la causa de visión reducida, disminución de la sensibilidad al contraste e insatisfacción del paciente. Esto es incluso más pronunciado en pacientes que optan por LIOs premium, debido a sus expectativas muy altas. Es importante descartar el astigmatismo irregular previo a considerar un LIO tórico. El astigmatismo irregular residual no será corregido y se le debe explicar al paciente sobre expectativas visuales realistas. En pacientes con cataratas moderadas un ajuste de lentes RGP a menudo es útil para determinar la pérdida visual secundaria a astigmatismo irregular. Una ganancia visual significativa con el ajuste de RGP comparado con la BSCVA típicamente indicaría astigmatismo irregular visualmente significativo. El resultado en queratocono leve se muestra en la FIGURA 2. 200 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 2. Queratocono Leve. HOA total (0.833) es altamente sugestivo de la necesidad de lentes RGP post-operatoriamente y la aberración esférica (-0.294) es baja aunque el grosor corneal es todavía 511 micras. Se recomienda un LIO esférico convencional con el consentimiento informado por los efectos del astigmatismo corneal irregular en la calidad de la visión. Las aberraciones de alto orden (HOA) también pueden ser causa de una disminución del rendimiento visual después de LIOs multifocales. Actualmente, fijamos el valor de corte en aberraciones de alto orden total (frente de onda corneal) para la zona óptica de 4 mm a 0.3 mm para astigmatismo irregular leve, 0.5 mm para astigmatismo irregular moderado. PASO 2: Detección de Forma Corneal Anormal Después de muchos años, el LASIK se ha vuelto popular y tiene una posición establecida en la corrección de errores refractivos. Con estos resultados, evitar errores refractivos post-operatorios después de cirugía de catarata en pacientes post-LASIK ha sido sujeto de discusión. Aunque estos pacientes generalmente están interesados en la buena agudeza visual sin corrección después de cirugía de catarata, es bien sabido que la desviación hipermetrópica en la refracción post-operatoria frecuentemente se ve con el cálculo convencional del poder. CAPÍTULO 14. EVALUACIÓN DE LA CALIDAD ÓPTICA CORNEAL PARA LIOs PREMIUM CON PENTACAM HR 201 La frecuencia con la cual los cirujanos se presentan con pacientes con cataratas visualmente significativas después de cirugía refractiva está en aumento. No solamente estas córneas son más difíciles de evaluar, sino que los pacientes tienden a ser más demandantes esperando resultados similares a los que tuvieron con su cirugía refractiva inicial. Usar los cálculos convencionales de LIO en pacientes post refractivos típicamente lleva a un resultado hipermetrópico (vea el Capítulo 13). Los pacientes olvidan mencionar su cirugía refractiva previa, dado que éstas han sido realizadas muchos años (décadas) antes y no realizan la importancia de su contorno corneal alterado. Una inspección cuidadosa del mapa corneal anterior pre-operatorio debe realizarse en cada paciente para descartar una cirugía refractiva previa. Un ejemplo de un ojo después de LASIK se muestra en la FIGURA 3. En el caso de pacientes post-LASIK, se deben considerar métodos especiales para calcular el poder del LIO. El método de BESSt que usa datos del Pentacam se discutió en el Capítulo 13.2 Figura 3. Post-LASIK. HOA total (0.141) muestra un astigmatismo irregular clínicamente no significativo y aberración esférica (0.553) relativamente alta. Se recomienda un LIO asférico monofocal con la ayuda de fórmulas especiales para post-LASIK. 202 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN PASO 3: Evaluación de la Aberración Esférica Corneal Los LIOs asféricos son ampliamente usados para la corrección de aberraciones esféricas corneales de bajo grado.3 La reducción de la aberración esférica producida por un LIO asférico apropiadamente seleccionado mejora la sensibilidad al contraste especialmente en condiciones escotópicas sin por ello afectar la profundidad de campo.4 Hay, sin embargo, una amplia gama de aberraciones esféricas en la población normal. Adicionalmente, las aberraciones esféricas positivas de alto grado se ven después de cirugía refractiva miópica y altas cantidades de aberración esférica negativa después de corrección hipermetrópica y en pacientes con enfermedad ectásica.5 Es aconsejable evaluar la aberración esférica corneal para optimizar la elección del LIO esférico. Las aberraciones oculares y corneales (RMS, diámetro de 6 mm) en sujetos normales están alrededor de +0.1 y +0.3, respectivamente, y la aberración esférica de LIOs asféricos va desde 0 µm (aberración neutral) a -0.275. Sugerimos limitar los LIOs asféricos actuales a pacientes con aberración esférica positiva en la zona de 6 mm para +0.1 o mayor. PASO 4: Evaluación del Cilindro Corneal La corrección concomitante del cilindro corneal es necesaria para obtener la máxima agudeza visual no corregida en pacientes con astigmatismo corneal regular pre-existente. Existen muchas opciones para la corrección quirúrgica del astigmatismo incluyendo LIOs tóricos, excimer láser post-operatorio e incisiones limbales relajantes. Es importante medir no solo la magnitud del astigmatismo sino realizar la evaluación precisa del eje, dado que un error en el eje de solo 5 grados resultaría en una reducción del 17% en la magnitud de la corrección. Como se menciono antes, los LIOs tóricos solamente corrigen el astigmatismo regular. En pacientes con astigmatismo irregular significativo (no ortogonal) sería mejor corregirlo con cirugía láser guiada por frente de onda o una combinación de ambos. Esto es, por tanto, crítico para evaluar no solo el astigmatismo corneal regular sino también las aberraciones corneales de alto orden total. La FIGURA 4 muestra el astigmatismo contra la regla. RESUMEN Debido a que las demandas y expectativas de nuestros pacientes están aumentando, se hace muy importante determinar la calidad óptica corneal pre-operatoria y la presencia de astigmatismo irregular y medir la asfericidad corneal. La selección óptima de los LIOs premium requiere datos adicionales que no eran obligatorios para los LIOs esféricos monofocales estándar. Es claro que la información adicional ofrecida por la tomografía corneal redundará en mejoras de los resultados en los pacientes. CAPÍTULO 14. EVALUACIÓN DE LA CALIDAD ÓPTICA CORNEAL PARA LIOs PREMIUM CON PENTACAM HR 203 Figura 4. Astigmatismo contra la regla. HOA total (0.193), aberración esférica (0.394) y relación frontal-posterior (84.3) están dentro de rangos normales. El astigmatismo contra la regla (-1.3) es bueno para un LIO tórico. Ya sea un LIO asférico tórico multifocal o un LIO tórico monofocal serían aprobados en términos de la calidad óptica de la córnea. REFERENCIAS 1. 2. 3. 4. 5. Martinez CE, Klyce SD: Corneal topography in cataract surgery. Curr Opin Ophthalmol. 1996; 7:31-8. Wang L, Hill WE, Koch DD: Evaluation of intraocular lens power prediction methods using the American Society of Cataract and Refractive Surgeons Post-Keratorefractive Intraocular Lens Power Calculator. J Cataract Refract Surg. 2010; 36:1466-73. Holladay JT, Piers PA, Koranyi G, van der Mooren M, Norrby NE: A new intraocular lens design to reduce spherical aberration of pseudophakic eyes. J Refract Surg. 2002; 18:683-91. Ohtani S, Miyata K, Samejima T, Honbou M, Oshika T: Intraindividual comparison of aspherical and spherical intraocular lenses of same material and platform. Ophthalmology. 2009 May;116(5):896-901 Marcos S, Barbero S, Llorente L, Merayo-Lloves J: Optical response to LASIK surgery for myopia from total and corneal aberration measurements. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2001; 42:3349-56. 204 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Capítulo 15 Evaluación de Scheimpflug del Glaucoma Primario de Ángulo Cerrado Dr. Shuning Li El glaucoma primario de ángulo cerrado (GPAC) es la forma más común de glaucoma en Asia, más frecuente que en el Occidente. A diferencia del glaucoma primario de ángulo abierto (GPAA), en el ángulo cerrado la PIO elevada se debe a obstrucción del flujo de acuoso por la malla trabecular causado por el iris periférico, resultando en daño al nervio óptico y pérdida visual, que si se deja sin tratamiento lleva a la ceguera (FIGURA 1). Se ha estimado que hay aproximadamente 9.4 millones de pacientes con GPAC en China y 28.2 millones de personas que tienen ángulo camerular anatómicamente estrecho, quienes están en riesgo de cierre angular primario (CAP) subsecuente. El GPAC es responsable de la gran mayoría de ceguera bilateral en China.1 Figura 1. Apariencia del segmento anterior después de un ataque agudo de GPAC. 206 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN El GPAC tiene dos subtipos clínicos: uno es el glaucoma primario de ángulo cerrado agudo (GPACA) el cual ocurre por oclusión súbita del ángulo camerular por tejido del iris. Éste se caracteriza por dolor ocular, visión borrosa, inyección ocular, cefalea, náuseas y vómitos. La PIO típicamente está por arriba de 50 mmHg durante el ataque; el otro subtipo es el glaucoma primario de ángulo cerrado crónico (GPACC) que es resultado de sinequias progresivas del iris periférico y se asocia con una elevación más gradual (crónica) de la PIO. Sin importar el tipo, las investigaciones biométricas han mostrado que los pacientes con GPAC comparten ciertas características del segmento anterior tales como córneas más planas, cristalinos más gruesos, cámaras anteriores más estrechas y ángulos camerulares más estrechos; los cuales se piensan son factores de riesgo anatómicos para el cierre del ángulo camerular y son la base para estudiar el mecanismo de cierre del ángulo en el GPAC.2,3 Se han utilizado diversos métodos para visualizar y medir los parámetros anatómicos del segmento anterior en pacientes con GPAC, tales como fotografía en lámpara de hendidura, varias formas de biomicroscopia ultrasónica (UBM) y OCT de segmento anterior (FIGURAS 2-3). La fotografía en lámpara de hendidura es el primer método usado para adquirir los parámetros de la cámara anterior, pero el proceso de medición no es fácil de controlar. Primero es difícil centrar el ápice corneal y segundo toma las fotos lentamente, lo cual resulta en errores de medición causados por los movimientos oculares. Además, requiere de cálculos adicionales para obtener los parámetros de la cámara anterior y los resultados a menudo son cuestionables y no reproducibles. Figura 2. Fotografía de corte seccional de UBM del segmento anterior de ojo con GPAC (Suowei Electronic Technology Co., Ltd China). Se observan la cámara anterior estrecha, el iris bombé y el ángulo cerrado. CAPÍTULO 15. EVALUACIÓN DEL SCHEIMPFLUG DEL GLAUCOMA PRIMARIO DE ÁNGULO CERRADO 207 Figura 3. Fotografía del mismo ojo usando el OCT VisanteTM (Carl Zeiss Meditec, Inc.). El ultrasonido modo A solamente brinda información en una dimensión (i.e. grosor corneal central, profundidad del ángulo camerular, grosor del cristalino, longitud axial del globo ocular) y como tal no puede visualizar el ángulo y el segmento anterior en tres dimensiones y no cumple con los requisitos para un análisis completo del ángulo. Las imágenes de cortes seccionales del segmento anterior por UBM y OCT-AS no brindan suficiente información para investigar el mecanismo de cierre del ángulo camerular debido a la diversidad del ángulo en cada meridiano. La observación continua de los cambios angulares dinámicos en tres dimensiones seria mucho más útil para explorar el misterio del cierre angular. La iridotomía periférica con láser (LPI) es el tratamiento quirúrgico de primera línea para el cierre angular agudo y crónico. Previene de forma exitosa el ataque de CAP y elimina el cierre angular aposicional al ampliar el ángulo iridocorneal anterior periférico y eliminar el bloqueo pupilar.4 Al mismo tiempo, la variación de la morfología de la cámara anterior después de LPI brinda un buen modelo para investigar el mecanismo de GPAC. Por ejemplo, después de LPI, el iris se aplana y hay una reducción en el abombamiento anterior y la convexidad del iris dando fuerte evidencia que apoya la hipótesis del bloqueo pupilar sugerido por Curran.8 Adicionalmente a los cambios en el contorno del iris, el cambio en el Volumen de la Cámara Anterior (ACV) refleja la regulación de las presiones entre las cámaras anterior y posterior. Con las imágenes tridimensionales obtenidas por la cámara rotatoria de Scheimpflug (ej. Pentacam) es posible hacer la reconstrucción en 3 dimensiones del segmento anterior. Comparado con el UBM o el OCT-AS, las imágenes de Scheimpflug son más rápidas, tomando un máximo de 2 segundos generar una imagen completa del segmento anterior. El movimiento ocular es detectado por una segunda cámara y corregido por ésta en el proceso. Cuando se termina la evaluación, la computadora calcula un modelo virtual en tres dimensiones del segmento anterior del ojo, a partir del cual se deriva toda la información adicional incluyendo la topografía de la córnea, grosor corneal, profundidad de la cámara anterior, diámetro 208 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN pupilar, volumen de la cámara anterior, etc. Aunque hay múltiples estudios de los cambios morfológicos del segmento anterior después de LPI,5,6 actualmente, solo la imagenología Rotatoria de Scheimpflug puede cuantificar los cambios en tres dimensiones de una manera clínicamente práctica. Para construir un modelo tri-dimensional del segmento anterior se requieren muchas fotografías de cortes seccionales del segmento anterior. Adicionalmente, las imágenes necesitan registrarse. El registro es mucho más fácil cuando todas las imágenes comparten algún punto en común (ej. pasan el eje central de la cámara anterior). Este proceso también requiere que el sistema sea capaz de corregir cualquier error de movimiento. Al tomar 25 imágenes en 2 segundos y automáticamente corregir el movimiento ocular, el Pentacam construye el modelo en tres dimensiones de la cámara anterior de forma mucho más precisa de lo que era posible anteriormente (FIGURAS 4-5). Estudios previos que usaban mediciones fotogramétricas7 o OCT-AS8 fracasaron en brindar resultados reproducibles precisos. La limitación de las imágenes de Scheimpflug es que la luz visible no puede penetrar el limbo corneoescleral, por lo cual no puede tomarse la verdadera configuración del ángulo de la cámara anterior, lo cual resulta en cálculos de ACA que no son tan precisos como otros métodos. Figura 4. Iridotomía periférica pre-láser. Imagen de Pentacam que muestra cámara anterior periférica estrecha, iris bombé y ángulo estrecho. Los parámetros del segmento anterior tales como el volumen de la cámara anterior (ACV), profundidad de la cámara anterior central, diámetro pupilar se calculan en el mismo momento. CAPÍTULO 15. EVALUACIÓN DEL SCHEIMPFLUG DEL GLAUCOMA PRIMARIO DE ÁNGULO CERRADO 209 Figura 5. Iridotomía periférica post-laser. Imagen de Pentacam que muestra una cámara anterior periférica más profunda y el ángulo más amplio que antes. REFERENCIAS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Foster PJ, Johnson GJ. Glaucoma in China: how big is the problem? Br J Ophthalmol 2001; 85(11): 1277-1282. Lowe RF. Aetiology of the anatomical basis for primary angle-closure glaucoma. Biometrical comparisons between normal eyes and eyes with primary angle-closure glaucoma. Br J Ophthalmol 1970; 54(3): 161-169. Alsbirk PH. Primary angle-closure glaucoma. Oculometry, epidemiology, and genetics in a high risk population. Acta ophthalmologica 1976(127): 5-31. Saw SM, Gazzard G, Friedman DS. Interventions for angle-closure glaucoma: an evidence-based update. Ophthalmology 2003; 110(10): 1869-1878; quiz 1878-1869, 1930. Gazzard G, Friedman DS, Devereux JG, Chew P, Seah SK. A prospective ultrasound biomicroscopy evaluation of changes in anterior segment morphology after laser iridotomy in Asian eyes. Ophthalmology 2003; 110(3): 630-638. Kaushik S, Kumar S, Jain R, Bansal R, Pandav SS, Gupta A. Ultrasound biomicroscopic quantification of the change in anterior chamber angle following laser peripheral iridotomy in early chronic primary angle closure glaucoma. Eye (London, England) 2007; 21(6): 735-741. Lee DA, Brubaker RF, Ilstrup DM. Anterior chamber dimensions in patients with narrow angles and angleclosure glaucoma. Archives of ophthalmology 1984; 102(1): 46-50. Lei K, Wang N, Wang L, Wang B. Morphological changes of the anterior segment after laser peripheral iridotomy in primary angle closure. Eye (London, England) 2007. 210 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Capítulo 16 Otras Proyecciones Joerg Iwanczuk, Dipl Ing (FH) Dr. Michael W. Belin, FACS VISIÓN GENERAL DE LA PROYECCIÓN La Visión General de la Proyección (FIGURA 1) es una compilación de una serie de imágenes y/o mapas que da una rápida visión general del segmento anterior. Existe cierta flexibilidad en los mapas que se muestran, mientras que por otro lado, la utilidad de esta proyección para el tamizaje estándar de cirugía refractiva es algo limitado. Figura 1 212 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Los datos del paciente y del examen se presentan en la esquina arriba a la derecha. Debajo de los datos del paciente hay una serie de índices seleccionados que incluyen: las lecturas simuladas de “K”, localización y paquimetría del centro pupilar y las regiones más delgadas de la córnea, volumen y profundidad de la cámara anterior. Arriba a la izquierda se muestra una imagen de corte seccional y la posición de la cámara de Scheimpflug. El usuario puede seleccionar cualquiera de las posiciones de la cámara. Debajo de ésta se encuentra la imagen individual de Scheimpflug (VEA CAPITULO 12) asociada con la posición de la cámara. La proyección gráfica justo a la derecha de la imagen de Scheimpflug es la gráfica de densitometría y muestra el nivel de opacidad de los medios oculares (mayor = menos transmisión de luz). Es más útil para evaluar la claridad del cristalino y de la córnea. Abajo a la izquierda se muestra una descripción tri-dimensional del segmento anterior (córnea, iris y cristalino). El usuario puede seleccionar qué superficies se muestran. Abajo a la derecha hay un mapa seleccionable por el usuario; puede escogerse cualquiera de los mapas individuales. FOTO DEL IRIS La imagen del iris (FIGURA 2) es previa al barrido rotatorio. Basado en esto se mide automáticamente el diámetro corneal horizontal y el blanco a blanco horizontal (HWTW). Usando las flechas de medición, manualmente se puede localizar la pupila. Al igual que se puede evaluar la forma de la pupila. Figura 2 CAPÍTULO 16. OTRAS PROYECCIONES 213 CÁLCULO DEL PODER CORNEAL Los Topográfos Corneales de Placido miden los valores de pendientes de la geometría corneal. Estos valores se convierten en valores de curvatura ej. curvatura Axial (Sagital) o curvatura Instantánea (Tangencial). Estos son calculados como radio de curvatura en mm. El Pentacam mide los valores de “Altura (elevación)” geométrica. Estos valores se convierten en valores de curvatura Axial (Sagital) o también curvatura Instantánea (Tangencial). Es muy común usar el radio de curvatura geométrico (mm) y convertirlo en un poder refractivo óptico (dpt). Normalmente, se usa una fórmula sencilla para convertir los valores de curvatura en poder refractivo: (1.3375-1) dpt = r x 1000 superficie_ant en donde: • rsuperficie_ant es el radio de curvatura de la superficie corneal anterior • 1.3375 es el índice refractivo artificial nqueratómetro • 1 es el índice refractivo del aire. El cálculo del poder corneal requiere la consideración de cuatro efectos ópticos que se describen abajo. Efecto Óptico “A”: El Efecto Refractivo Una esfera tiene el mismo radio de curvatura en todas las posiciones, pero debido a la aberración esférica el poder refractivo no es el mismo en todos lados. Si no se toma en consideración el efecto de la aberración; una esfera corneal con un radio, digamos de 7.5 mm tendrá el mismo poder refractivo de 45 dioptrías en cada posición (usando el índice de calibración del queratómetro de nqueratómetro=1.3375). Sin embargo, debido a la aberración esférica el poder refractivo en la periferia realmente es más alto. Los llamados “Mapas Refractivos” del Pentacam se calculan usando la ley de refracción de Snell y toma en cuenta este efecto. Efecto Óptico “B”: Inclusión de la Superficie Anterior y Posterior Por convención la mayoría de los queratómetros usan el índice refractivo de nqueratómetro=1.3375 cuando se calcula el poder dióptrico del radio anterior; asumiendo que la córnea es una sola superficie refractante. Sin embargo, desde hace bastante tiempo se sabe que éste índice queratométrico no es la mejor aproximación a lo verdadero, el poder fisiológico de la córnea. Debido a la contribución de la superficie posterior y al índice refractivo de la córnea (ncórnea=1.376) el poder neto verdadero calculado de la córnea, usando modelos de “lente delgado” o un “lente grueso” o usando el trazado de rayos exacto, es menor que el valor reportado por la queratometría estándar. La desviación entre 214 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN el poder neto verdadero y la queratometría estándar se hace aún peor cuando se trata de córneas post ablación de la superficie frontal con excimer láser (LASIK, LASEK, PRK, etc.). Por consiguiente; después de cirugía corneal refractiva ya no puede utilizarse el cálculo del poder refractivo corneal solamente basado en la superficie anterior (usando un nqueratómetro=1.3375, dado que la relación entre el radio corneal anterior y posterior de la córnea ha cambiado considerablemente. Efecto Óptico “C”: El Índice Refractivo Por razones históricas, la mayoría de los topógrafos de Placido y los queratómetros usan el índice refractivo de nqueratómetro=1.3375 para los cálculos del poder refractivo. Este índice refractivo es realmente incorrecto incluso para ojos no tratados (n ≈ 1.332) y asume una relación de radio constante entre la curvatura posterior y anterior de la córnea de aproximadamente 82.2%. Dado que muchas fórmulas de cálculo de poder de LIO usan directamente la lectura de ”K (en dpt)” incorrecta, se necesita una corrección empírica al final para ajustar el poder del LIO correcto en estas fórmulas, incluso en casos normales. Sin embargo, se debe tener cuidado cuando se usan las “lecturas de K” de córneas postLASIK o valores basados en el poder neto verdadero o el trazado de rayos; ya que, estas lecturas de dioptrías están fuera del rango para las fórmulas empíricas de cálculo de LIO si no se corrigen o no se convierten en sus lecturas de K “equivalentes”. No obstante, algunas fórmulas modernas son capaces de hacer frente con lo verdadero, las curvaturas medidas de las superficie frontal y posterior de la córnea. Efecto Óptico “D”: Localización de los Planos Principales Si se usa el trazado de rayos para calcular el poder corneal, una luz paralela pasa a través de la córnea. Cada haz de luz es refractado de acuerdo al índice refractivo de la córnea (ncórnea = 1.376) y el acuoso (nacuoso =1.336), la pendiente de la superficie corneal anterior y posterior y la localización exacta de la refracción. Esto es necesario, debido a que la superficie anterior y posterior tienen planos principales que se localizan ligeramente diferentes debido al grosor corneal. El Pentacam puede medir la superficie corneal anterior y posterior y su grosor. Con esto en mente se pueden hacer correcciones adicionales. El Pentacam brinda diferentes mapas para predecir el poder corneal: 1) Mapa de Poder Sagital (también llamado Mapa de Poder Axial) (FIGURA 3) Este es el “Mapa Estilo Placido” común. Se usa 1.3375 y la fórmula más simple para (1.3375-1) dpt = r x 1000 superficie_ant CAPÍTULO 16. OTRAS PROYECCIONES 215 convertir la curvatura corneal en poder corneal. Este mapa muestra valores de poder similar al igual que los topógrafos de Placido. Figura 3. Mapa de poder sagital de una esfera, r =8 mm. 2) Mapa de Poder Refractivo (FIGURA 4) Este mapa usa solamente valores de la superficie anterior, pero toma en cuenta el efecto “A”. Se usa 1.3375 para la conversión de la curvatura en poder refractivo, pero los Figura 4. Mapa de Poder Refractivo de una esfera, r =8 mm. 216 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN cálculos usan la ley de refracción de Snell (FIGURA 5). Este es un mapa que también pueden mostrar otros topógrafos de Placido, debido a que se basa solamente en la superficie corneal anterior. Figura 5. Ley de refracción de Snell. 3) Poder Neto Verdadero (FIGURA 6) Este mapa muestra el poder óptico de la córnea, usando valores de curvatura sagital de la superficie anterior y posterior. El índice refractivo del tejido corneal (ncórnea = 1.376) se usa para calcular el poder anterior, y el índice refractivo del acuoso (nacuoso = 1.336) se usa para calcular el poder posterior. Entonces se añaden estos resultados. Por lo cual en el mapa el efecto “B” se toma en cuenta. Figura 6. Mapa de Poder Neto Real de una esfera, rant = 8 mm y rpost = 6.58 mm. CAPÍTULO 16. OTRAS PROYECCIONES 217 La ecuación utilizada es: 4) Mapa de Poder de Lectura K Equivalente (FIGURA 7) Este mapa fue diseñado para tomar en cuenta el efecto refractivo y el efecto de la superficie posterior, pero el mapa debe mostrar los valores de poder (EKR) que en casos normales (sin Lasik) son comparables con la SimK, lo cual usualmente se deriva del Mapa Sagital. El cálculo del poder usa el índice refractivo del tejido corneal (ncórnea = 1.376) y del acuoso (nacuoso = 1.336). La ley de Snell se usa para calcular el poder. El resultado del poder anterior y el poder posterior se añaden. Después de esto el mapa se desplaza, de manera que para un ojo normal (radio posterior 82% del radio anterior) los valores “EKR” de K se corresponderían con la SimK de un Mapa Sagital. En otras palabras, el error que el 1.3375 crearía en un mapa sagital ahora se añade al Mapa-EKR. Esto se hace, debido a que el mapa proporciona valores K (EKR), que pueden usarse en las fórmulas-LIO que corrigen para el 1.3375. De manera que este mapa toma en cuenta el efecto “A”, “B” y “C”. . El estudio para validar el método fue realizado con la ayuda de la fórmula Holladay 2. Se determinó de esta manera que después de LASIK, un EKR zonal promedio en una zona de 4.5 mm producía la mejor correlación con el método de historia clínica con un error de predicción promedio de -0.06 dpt ± 0.56 dpt. Para pacientes post-RK, la zona de 5 mm da la mejor correlación con un error de predicción promedio de -0.04 dpt ± 0.94 dpt.1 Figura 7. Mapa de Poder EKR de una esfera, rant = 8 mm y rpost = 6.58 mm. 218 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN 5) Mapa de Poder Corneal Refractivo Total (FIGURA 8) Este mapa usa el trazado de rayos para calcular el poder. La luz paralela se envía a la córnea, el haz de luz se refracta de acuerdo al índice refractivo del tejido corneal (ncórnea = 1.376) y del acuoso (nacuoso = 1.336), la pendiente de la superficie corneal anterior y posterior y la localización exacta de la refracción. Esto es necesario debido a que la superficie anterior y posterior tienen planos principales que se localizan ligeramente diferentes debido al grosor corneal (FIGURA 9). En este mapa se toma en cuenta el efecto “A”, “B”, “C” y “D”. El resultado de este mapa es más realista, pero este resultado se desviaría de las “SimK normales (sagitales)” de manera que no pudieran usarse en las fórmulas históricas de LIO. Figura 8. Mapa de Poder Refractivo Corneal Total de una esfera, rant=8 mm y rpost=6.58 mm. Figura 9. Ley de refracción de Snell para la córnea anterior y posterior así como consideración de los planos principales. CAPÍTULO 16. OTRAS PROYECCIONES 219 MAPAS INDIVIDUALES La proyección de mapa único está disponible para grosor corneal, elevación anterior y posterior, curvaturas sagital y tangencial anterior y posterior, mapas de poder refractivo así como profundidad de cámara anterior. Estos se seleccionan al escoger la opción “1 Large Color Map” y luego seleccionar el mapa de la lista desplegable. Hay algunos otros mapas que se discuten más adelante. Todos los mapas únicos comparten una presentación común de los índices corneales lo cual se muestra en el lado izquierdo de la proyección (FIGURA 10) y se describen abajo. Los valores de queratometría simulada curva (K2/Rs) y plana (K1/Rf) se muestran tanto para las superficies anterior y posterior. Éstas se calculan en la zona central de 3 mm y siempre son ortogonales (i.e. separación de 90 grados). La orientación de los meridianos mayor y menor se muestra en un pequeño diagrama en el lado izquierdo del campo. (Se debe notar que incluso en córneas muy irregulares los valores simulados de K se reportarán como ortogonales y que ésto no sugiere que la córnea sea regular). Figura 10 Los otros valores mostrados son: Rf/K1: Rs/K2: Rm/Km: QS: Radio plano central en la zona de 3 mm. Radio curvo central en la zona de 3 mm. Radio central promedio, promedio aritmético de Rf y Rs. Sinónimo de “declaración de calidad” y es una verificación de calidad de la adquisición de la imagen. Aquí “OK” significa que la imagen adquirida tiene calidad suficiente. 220 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Eje: Eje del astigmatismo corneal (rojo para curvo, azul para plano y es seleccionable por el usuario). Astigmatismo corneal en los 3 mm centrales. Factor de la forma corneal en 30° de la córnea. Radio promedio de la zona entre el anillo de 7mm y 9 mm. Radio mínimo de la córnea. Astig.: Q-val.: Rper: Rmin: (Para la conversión de las lecturas de curvatura en poder refractivo de la superficie anterior, se usa un índice refractivo de n= 1.3375; y para la superficie posterior se usa el índice refractivo de n=1.376 para la córnea y 1.336 para el acuoso.) COMPARAR 2 EXÁMENES/COMPARAR 4 EXÁMENES Estas proyecciones permiten al usuario mostrar diferentes mapas del mismo paciente para compararlos y observar las diferencias entre los exámenes (ej. pre y post LASIK) (FIGURA 11). Se puede seleccionar cualquiera de los mapas únicos disponibles (ej. elevación anterior y posterior, grosor corneal, curvatura sagital y tangencial, etc.) y se calculan sus diferencias. Además, el usuario puede hacer “click” izquierdo sobre cualquier mapa y el valor del punto individual correspondiente se presentará en todos los mapas. En la proyección “Compare 4 Exam” el usuario selecciona cuáles 2 de 4 mapas presentados se usarán para calcular la diferencia. Figura 11 CAPÍTULO 16. OTRAS PROYECCIONES 221 Esta proyección es particularmente útil para mostrar el efecto quirúrgico o después de una enfermedad progresiva (ej. queratocono). TOPOMÉTRICO La proyección topométrica (FIGURA 12) está diseñada para analizar la córnea basado en los datos de curvatura anterior y posterior. Esta proyección presenta una serie de valores de curvatura anterior comúnmente encontrados en los sistemas basados en Placido. La proyección muestra la curvatura sagital anterior y posterior con sus valores de K Simulados (SIM K) asociados, paquimetría, poder neto verdadero y valores de asfericidad. Adicionalmente muestra los siguientes 8 índices de curvatura. (Estos índices fueron derivados de los datos basados en Placido, que solamente consideran la superficie corneal anterior. Su capacidad predictiva y descriptiva está limitada ya que no evalúa ni la superficie posterior ni la distribución paquimétrica). Figura 12 (Hacer “click” izquierdo en cualquiera de estos índices abre una página descriptiva) ISV = Índice de Variabilidad de Superficie. Brinda la desviación del radio corneal individual del valor promedio. Este índice está elevado en todos los tipos de irregularidades de la superficie corneal (cicatrices, astigmatismo, deformidades causadas por lentes de contacto, queratocono, etc.). 222 IVA = KI = CKI = IHA = IHD = RMin = TKC = TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Índice de Asimetría Vertical. Brinda el grado de simetría del radio corneal con respecto al meridiano horizontal como eje de reflexión. Está elevado en casos de ejes oblicuos de astigmatismo, queratocono y ectasias limbales. Índice-Queratocono. Elevado especialmente en casos de queratocono. Centro Queratocono-Índice. Especialmente elevado en el queratocono central. Índice de Asimetría de Altura. Brinda el grado de simetría de los datos de altura con respecto al meridiano horizontal como eje de reflexión. Análogo al IVA, aunque a veces más sensible. Índice de Descentración de Altura. Este índice se calcula del análisis de Fourier de la altura y da el grado de descentración vertical. Más curvo en queratocono. Radio Mínimo. Da el menor radio de curvatura en el campo completo de medición. Elevado en queratocono. Clasificación Topográfica de Queratocono. Basado en datos corneales anteriores el queratocono se clasifica basado en el estadiaje de Amsler/Muckenhirn (Nota – esta clasificación ignora el grado de adelgazamiento y cambios ectásicos en la superficie posterior. En esta clasificación se catalogarían como normales, ojos con cambios posteriores significativos asociados con adelgazamiento si la superficie anterior no está involucrada y también es propensa a falsos positivos en córneas con un ápice desplazado). Figura 13 CAPÍTULO 16. OTRAS PROYECCIONES 223 PAQUIMÉTRICO Los Mapas / Proyección e índices Paquimétricos se discuten en forma extensa en el Capítulo 7. La proyección “Paquimétrica” individual (FIGURA 13) da un mapa en color de la distribución del grosor corneal, el grosor de la córnea en el ápice, centro pupilar y el punto corneal más delgado. Da el volumen corneal calculado en la zona óptica de 10 mm centrada en el ápice, el volumen de cámara en la zona de 12 mm centrada en el ápice y la profundidad de la cámara anterior (ACD). Por favor tenga en mente que una pupila dilatada influirá en la evaluación del análisis de la cámara y puede dar resultados erróneos Las dos gráficas grandes (Perfil Espacial de Grosor Corneal (CTSP) y Porcentaje de Incremento de Grosor (PTI)) y el índice de progresión muestran los cambios en grosor corneal en relación con los datos de una población normal. Las gráficas muestran los valores normales “promedios” y +/- 2 SD (intervalo de 95% de confidencia). Los datos de progresión paquimétrica son muy útiles en el tamizaje de enfermedad ectásica. REPORTE DETALLADO EKR HOLLADAY A medida que aumenta más y más la edad de los pacientes de cirugía refractiva y éstos desarrollan cataratas, también aumenta la necesidad de cálculos de LIO post-refractivos. Desafortunadamente, muchos de estos pacientes no tienen disponible sus mediciones corneales pre-refractivas, haciendo imposible el cálculo de LIO con el deseable método histórico (K´s pre-operatorias ajustadas para el efecto refractivo original (pre-catarata)). La queratometría estándar asume una óptica esfero-cilíndrica normal y asume una relación constante entre las superficies corneales anterior y posterior. Las queratometrías estándar asignan un índice refractivo de 1.3375 a toda la córnea y predice el poder corneal general basado solamente en las mediciones de la curvatura anterior. Estas suposiciones usualmente son precisas en los ojos “promedio normal” y explican los resultados refractivos excelentes que típicamente se ven en la cirugía moderna de faco. Sin embargo, después de cirugía refractiva estas suposiciones ya no son ciertas y utilizan valores estándares de “K” en las fórmulas de LIO que puede llevar a “sorpresas refractivas” (desviación significativa del resultado refractivo deseado). Dado que la relación entre las superficies corneales anterior y posterior se desvía de lo “típico” después de la cirugía refractiva, la aproximación óptica del poder corneal requiere datos tanto de las superficies anterior y posterior así como el índice de refracción de la córnea y el acuoso. Adicionalmente, el cambio de poder del centro corneal a la periferia puede cambiar dramáticamente después de la cirugía refractiva y el poder total puede ser más dependiente (post-operatoriamente) en el tamaño pupilar. Las Lecturas Queratométricas Equivalentes (EKR) usan toda la información anterior para producir una representación gráfica y tabular de las lecturas “K” post-quirúrgicas “ajustadas” en diferentes tamaños pupilares 224 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 14 Figura 15 CAPÍTULO 16. OTRAS PROYECCIONES 225 (FIGURAS 14 y 15). En ausencia de datos históricos, el uso de las EKR (en el tamaño pupilar apropiado) en las fórmulas estándares de LIO puede permitir cálculos más precisos de LIO post-refractivo. El reporte detallado de EKR mostrado en la FIGURA 14 para una paciente post LASIK y en la FIGURA 15 para un paciente post RK muestra las EKR en diferentes zonas ópticas (tamaños pupilares) en un formato tabular arriba a la izquierda. El análisis gráfico abajo a la izquierda muestra la distribución del poder en la superficie corneal en zonas ópticas seleccionadas. La gráfica arriba a la derecha compara la EKR zonal promedio vs. el diámetro de la zona (azul), la curvatura sagital zonal promedio vs. el diámetro de la zona (verde) y la curvatura sagital anular promedio vs. diámetro del anillo (rojo). Estas dos gráficas muestran la probabilidad que el cálculo previsto del poder de LIO resulte en un pronóstico aceptable para el paciente. Compare el gráfico abajo a la izquierda en el primer mapa (FIGURA 14) en el paciente post LASIK con la del paciente post RK (FIGURA 15). El paciente de LASIK muestra un pico bastante fuerte de poder refractivo en la zona óptica específica; mientras que el paciente post RK, debido a la córnea distorsionada, tiene múltiples picos pequeños que sugieren un resultado refractivo más variable. PROGRAMA DE SIMULACION DE LIO FÁQUICO (pLIO) El programa de simulación en 3D para lentes fáquicos intraoculares fue desarrollado en cooperación con el Prof. Dr. Burkhard Dick y Dr. Mana Tehrani de la Universidad de Johannes-Gutenberg de Mainz/Alemania. Este software fue diseñado para ayudar a los cirujanos en el planeamiento pre-operatorio de pLIO´s dentro de la cámara anterior y para determinar si existen espacios adecuados para la implantación segura. El tipo y poder específico de pLIO se pueden escoger de una base de datos. El lente seleccionado se localiza automáticamente en el iris. Las distancias mínimas entre el LIO fáquico y el endotelio y el cristalino natural se calculan en todas las dimensiones y se proyectan automáticamente (FIGURA 16). Adicionalmente el alineamiento del pLIO puede ser modificado por el usuario. El software de simulación pLIO ofrece el cálculo automático del poder refractivo del pLIO con referencia a la refracción subjetiva del paciente. De forma adicional, debido al crecimiento normal del cristalino con la edad y el subsecuente estrechamiento de la cámara anterior, se incorporó un módulo de predicción de envejecimiento. La edad del paciente se puede cambiar mientras se hace “click” en las flechas o introduciendo una edad específica. El software asume un crecimiento de 18 µm por año para el cristalino. El pronóstico es un movimiento anterior del iris hacia la córnea. Dependiendo de la edad predicha los espacios en la imagen de Scheimpflug cambiarán. Los espacios mínimos en la cámara anterior se muestran abajo a la derecha de la proyección. En el siguiente ejemplo (FIGURA 17), demostramos el efecto del “envejecimiento” del paciente en 20 años (de los 28 a 48 años). 226 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 16 Figura 17 CAPÍTULO 16. OTRAS PROYECCIONES 227 Figura 18 SIMULACIÓN DE AJUSTE DE LENTES DE CONTACTO La interacción compleja entre un lente de contacto rígido y la superficie corneal solamente puede simularse si se conoce la verdadera forma corneal (elevación) y si el sistema es capaz de obtener más imágenes de la superficie corneal de lo que típicamente se obtiene con el sistema basado en Placido. Si se conoce la forma corneal total, los lentes Rígidos Gas Permeables (RGP) pueden “ajustarse” a la superficie corneal y la relación lente/córnea puede predecirse. Los lentes pueden ajustarse tanto en diámetro total, base de curvatura y curvas periféricas y se puede producir un patrón simulado de fluoresceína. La Proyección de “Ajuste de Lentes” (de contacto) (FIGURA 18) le permite al clínico ya sea diseñar un lente personalizado o seleccionar entre una gran número de diseños de lentes rígidos comercialmente disponibles. La selección del lente puede modificarse basado en la alineación simulada del lente/córnea y del patrón de fluoresceína predicho. REFERENCIA 1. Jack T. Holladay, MD, MSEE, FACS; Warren E. Hill, MD, FACS; Andreas Steinmueller, MSc: Corneal Power Measurements Using Scheimpflug Imaging in Eyes With Prior Corneal Refractive Surgery: The Journal Of Refractive Sugery, 25, 863-868, 2009. 228 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Capítulo 17 Empleo de Pentacam en la Práctica de la Catarata Dr. Dilraj Grewal Dr. Satinder Pal Singh Grewal EVALUACIÓN DE LA CATARATA Las cataratas suponen un problema sanitario de primer orden y son una de las primeras causas de ceguera a nivel mundial. La cuantificación de la catarata resulta esencial a la hora de investigar los posibles factores de riesgo de su aparición, documentar su avance en estudios longitudinales y en los estudios epidemiológicos y los ensayos clínicos.1 El principal subgrupo de las cataratas en los estudios clínicos está formado por las cataratas nucleares, que con frecuencia no son fáciles de evaluar. El sistema ideal para evaluar el cristalino debería ser objetivo y reproducible. Se necesita disponer de un sistema estandarizado de evaluación para poder contrastar la intensidad de la catarata en las visitas previas, pues con frecuencia los pacientes son atendidos por un médico diferente en cada ocasión; esto sería especialmente útil en los estudios longitudinales sobre cataratas nucleares. Se han empleado diferentes sistemas de clasificación clínica de la catarata, como el sistema de clasificación de las opacidades del cristalino III (Lens Opacities Classification System, LOCS III) que es el sistema más utilizado,2 el estudio de patología ocular relacionada con la edad (Age-Related Eye Disease Study),3 y el sistema de evaluación láser a la lámpara de hendidura.4 Tanto LOCS III como el resto de los sistemas se basan en mediciones clínicas, tales como evaulación mediante la lámpara de hendidura, fotografías del cristalino, la edad del paciente y la agudeza visual mejor corregida (BCVA), y comparten las limitaciones derivadas de una evaluación de carácter subjetivo, influida por los ajustes de la lámpara de hendidura y el nivel de entrenamiento del evaluador. Este hecho puede dar lugar a faltas de coherencia de la aplicación del sistema en el tiempo, y entre los diferentes observadores. Estas limitaciones del sistema LOCS III estimularon el desarrollo de procedimientos de carácter más objetivo, basados en el principio de la fotografía Scheimpflug. Este principio (FIGURA 1), que fue descrito hace más de un siglo, tiene como objetivo aumentar la profundidad del campo. Esta mayor profundidad de campo o plano de foco se consigue modificando el plano de la película o el sensor con respecto al lente de la cámara. En una cámara ordinaria el plano de la película y el del lente son paralelos entre sí, lo que da lugar a un plano de foco paralelo a ambos. Por otro lado, en las imágenes que proporciona la lámpara de hendidura, queda enfocada solo una parte del cristalino, ya sea la cápsula anterior o la 230 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 1. El principio de Scheimpflug describe los tres planos que deben converger en una sola línea: el plano de la película, el del lente y el del objeto. El plano del lente es una superficie plana que cruza el centro del lente y es perpendicular al eje del lente (una recta que atraviesa el lente). Con una cámara normal cuando el objeto no está paralelo al plano de la imagen, solo hay una pequeña región en foco. La cámara de Scheimpflug resuelve esta limitación. posterior, mientras que el resto de la imagen queda desenfocado.5 La densidad del cristalino no se puede evaluar en las imágenes desenfocadas. En la FIGURA 1, el plano del lente se encuentra inclinado con respecto al de la película lo que da lugar a un cambio del plano de foco a lo largo de la línea de intersección (línea de Scheimpflug). Todos los objetos que se encuentren en esta línea de Scheimpflug quedarán enfocados. La cámara Pentacam permite la captura de una sección muy enfocada del cristalino y puede realizar un análisis de su densidad en diferentes puntos de la imagen en hasta un centenar de radios (con Pentacam HR; 50 radios con Pentacam) lo que permite casi un cálculo tridimensional (3-D) de la densidad del cristalino. Estas imágenes proporcionan una sección del cristalino bien enfocada desde la cápsula anterior a la posterior. La fotografía de Scheimpflug para catarata fue descrita inicialmente por Brown en 19726,7 y posteriormente Hockwin et al en 1979.8 Desde entonces se han estudiado y desarrollado diferentes sistemas para evaluar las opacidades del cristalino, como el Oxford Scheimpflug System,9 Topcon SL-45 (Topcon, Tokyo, Japón),10 la video cámara Zeiss Scheimpflug,11 el Nidek EAS-100012 y más recientemente Pentacam. Las imágenes de Scheimpflug permiten además una medición veraz y continua en comparación con el sistema LOCS III que realizaba una medición en pasos, lo que permite detectar pequeñas progresiones ]de las cataratas a lo largo de breves periodos de tiempo. El sistema rotatorio de la cámara de Scheimpflug que se emplea en el sistema Pentacam ofrece claras ventajas frente a los sistemas de Scheimpflug previos13-16 que permitían la captura de la CAPÍTULO 17. EMPLEO DE PENTACAM EN LA PRÁCTICA DE LA CATARATA 231 imagen en un solo meridiano, por lo que los valores de la densidad del cristalino se referían a ese único meridiano. Al capturar hasta 100 secciones en un solo barrido de 180º alrededor del eje central del cristalino en tan solo 2 segundos, Pentacam resuelve las limitaciones derivadas de la captura de imágenes en una única sección, con lo que se consigue una evaluación de la densidad del cristalino de 360º, y se evita la necesidad de adquirir múltiples imágenes en los diferentes meridianos. La densitometría del cristalino humano mediante Pentacam proporciona un análisis de las opacidades del lente o de la pérdida de transparencia o catarata. Pentacam calcula la densidad a partir de la reflectometría, ya que mide la luz reflejada (FIGURAS 2 y 3). Figura 2. . Esquema que demuestra cómo la densitometría del cristalino es una función de la reflectividad, puesto que lo que mide es la luz reflejada. Se muestra en azul la luz reflejada y en amarillo la luz transmitida. Figura 3. La densidad relativa en Pentacam es una relación entre los niveles de grises y los niveles observados de grises. Se asume que puede haber un máximo de 256 niveles de gris. 232 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Recientemente evaluamos la relación entre la densidad del cristalino mediante Pentacam con el sistema LOCS III y la función visual determinada mediante el logaritmo del ángulo mínimo de resolución (logMAR) y la sensibilidad al contraste en condiciones fotópicas.17 Se han publicado algunos trabajos referentes a la importancia de la sensibilidad al contraste comparada con la BCVA, ya que nuestro entorno contiene estímulos con diferentes grados de contraste. Hemos obtenido imágenes digitales estandarizadas del cristalino de un ojo de cada paciente según el protocolo LOCS III con la lámpara de hendidura con cámara digital Topcon SL-D (Topcon) y las imágenes de Scheimpflug mediante la cámara rotatoria de Scheimpflug. Se evaluó la opacidad nuclear LOCS III comparando la fotografía digital de cada caso con las transparencias en color estandarizadas de las cataratas corticales, opalescencia nuclear (NO), color del núcleo (NC) y catarata subcapsular posterior. En este estudio solo se analizaron las escalas de NO y NC. ANÁLISIS DE LAS IMÁGENES DE SCHEIMPFLUG En nuestro estudio no hemos utilizado el sistema de densitometría cristaliniana en 3D que viene incluido con el software de gradación del núcleo de Pentacam (PNS), sino que definimos unas regiones de interés en las imágenes individuales de Scheimpflug que se analizaron después con el software ImageJ.18 Algunas regiones del cristalino resultan ser más representativas de la opacificación y los cambios de gravedad de la esclerosis nuclear (o de la densidad del cristalino) que otras, en lo que definimos como “regiones de interés”, que excluyen el córtex cristaliniano, como ya fue comunicado por Duncan et al.19 Es importante eliminar la información del córtex del cristalino a la hora de definir un área común del núcleo y de medir la densidad óptica en esa zona. Se definió una máscara elíptica estándar que incluyera una región del núcleo del cristalino tan grande como fuera posible sin incluir el córtex (FIGURA 4). Esta zona proporcionaba una muestra integral de documentación y evaluación de la densidad del núcleo y según parece se puede emplear de forma universal en todos los pacientes de edades comprendidas entre los 50 y los 80 años. La densidad media del cristalino se calculó mediante un marcado en los bordes del mismo. Como nuestro estudio se realizó mediante el Pentacam estándar, se capturaron y se analizaron 50 imágenes de Scheimpflug por cada ojo. Se evaluó la reproducibilidad de la densidad del cristalino mediante las imágenes de Scheimpflug y el software ImageJ sobre 5 imágenes consecutivas obtenidas por el mismo operador en el ojo derecho de un subgrupo de 30 pacientes. Así mismo se evaluó la gráfica de Bland-Altman sobre las medidas de la densidad del cristalino (densidad media y densidad nuclear media medida en unidades de intensidad de los píxeles) mediante ImageJ en 50 imágenes de Pentacam Scheimpflug cada una, en el subgrupo de 30 pacientes. Las mediciones de la densidad media demostraron un Coeficiente de Correlación Intraclase (ICC) de 0.983 (95% IC, 0.972– 0.991). El Coeficiente de Variación (CoV) fue de 3.92±1.76% CAPÍTULO 17. EMPLEO DE PENTACAM EN LA PRÁCTICA DE LA CATARATA 233 Figura 4. Evaluación de la densidad del cristalino con imágenes de Scheimpflug mediante el software ImageJ. Imagen de Scheimpflug del cristalino exportada al software ImageJ para la determinación de la densidad media del cristalino (A), densidad del núcleo en la región de interés marcada por la máscara elíptica (B), y fotografía a la lámpara de hendidura del mismo cristalino (C). (rango 0.55–7.32%). Las mediciones de la densidad del núcleo mostraron un ICC de 0.99 (95% CI, 0.982–0.998) y una CoV de 2.57 ± 0.74% (rango, 0.32– 4.21%) (FIGURAS 5 y 6). La densidad media guardó correlación con NO (r = 0.774; p <0.001), NC (r = 0.732; p <0.001), BCVA logMAR (r = 0.696; p <0.001), CS a tres ciclos por grado (CPD) (r = 0.242; p = 0.011), a 6 CPD (r = 0.473; p <0.001), 12 CPD (r = 0.497; p <0.001), y a 18 CPD (r = 0.480; p = 0.001). La intensidad de los píxeles para la densidad del núcleo (ROI) Figura 5. Gráficas de Bland - Altman que demuestran la repetibilidad de la densidad del cristalino mediante las imágenes de Scheimpflug. 234 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 6. Gráfica de nubes de puntos que muestran la correlación de la densidad del cristalino mediante imágenes de Scheimpflug con la escala LOCS III. guardó correlación con NO (r = 0.859; p <0.001; NC (r = 0.81; p <0.001), BCVA logMAR (r = 0.760; p <0.001), CS a 3 CPD (r = 0.299; p = 0.002), a 6 CPD (r = 0.548; p <0.001), 12 CPD (r = 0.603; p <0.001), y a 18 CPD (r = 0.485; p <0.001). Hemos observado que aunque las mediciones de densidad media y del núcleo guardaban una correlación significativa con la escala LOCS III, BCVA logMAR y la sensibilidad al contraste en condiciones fotópicas, esta correlación resultaba ser significativamente mayor para la densidad del núcleo. Este hecho confirma lo ya observado en estudios previos que realzaban la importancia de esta región y su importante correlación con la función visual.20 La reproducibilidad de la densidad del cristalino para el núcleo (CoV 2.57%) resultó mayor que para el cristalino en su conjunto (CoV 3.92%). El hecho de que la asociación de la densidad del núcleo sea mayor con NO que con NC (Z = 1.92; P <0.05) sugiere que las imágenes de Scheimpflug son un indicador mejor de la densidad del cristalino que su color. La correlación de la sensibilidad al contraste con la densidad del núcleo resultó ser significativa porque sugería que la escala de Scheimpflug podía representar un indicador sensible de la calidad de la visión. Drews-Bankiewicz et al21 habían demostrado con anterioridad la existencia de una correlación significativa similar con una lámpara de hendidura con video cámara Scheimpflug. En lo que se refiere a la reproducibilidad de la densidad media del cristalino con imágenes de Scheimpflug, nuestros datos mostraron una ICC de 0.983, levemente superior al 0.95 a 0.97 para LOCS III22 y similar al reportado por la tomografía de coherencia óptica del segmento anterior (ASOCT).23 El CoV de reproducibilidad de la medida de densidad de la opacidad nuclear fue de 2.57% frente al 4.55% mediante ASOCT.24 Los valores de densidad del cristalino derivados de la densitometría semiautomática mediante fotografías de Scheimpflug reducen la variabilidad del estadiaje, lo que permite una mejor estimación de los cambios. Hemos demostrado que el valor medio de la densidad del cristalino medido en los 360º mediante una cámara rotatoria de Scheimpflug guarda una buena correlación con el sistema actualmente establecido de LOCS III, la agudeza visual y CAPÍTULO 17. EMPLEO DE PENTACAM EN LA PRÁCTICA DE LA CATARATA 235 la sensibilidad fotópica al contraste. La correlación obtenida para la densidad del núcleo del cristalino fue la medida más alta y la más reproducible, lo que sugiere que este índice podría resultar ser una valiosa herramienta futura tanto en la clínica como en los ensayos clínicos, permitiendo la detección de cambios en la densidad del núcleo a lo largo de periodos de tiempo cortos. El software de Pentacam actual incorpora la función PNS (FIGURA 7) que evalúa el volumen y la densidad óptica en 3D a través de la pupila dilatada. Este software utiliza los Figura 7. Descripción paso por paso del cálculo de la densidad del cristalino mediante imágenes de Scheimpflug con la función PNS (estadiaje del núcleo de Pentacam). • Seleccionar ‘Scheimpflug image’ del menú. • Se muestra la posición de la hendidura y la cámara; el reflejo de la membrana de Bowman aparece como el primer pico de la gráfica de la densitometría (en verde a la derecha). • Seleccionar PNS (abajo). Se puede ajustar la posición, tamaño y forma de la zona seleccionada de los parámetros de la caja roja (resaltada en el recuadro). Se puede ajustar la posición X Y y Z de la zona seleccionada. También se puede modificar el diámetro, la altura central y la curvatura anterior y posterior, y calcular el volumen de la zona seleccionada. La caja verde muestra los valores observados en términos de media, desviación estándar y densidad máxima. El grado de PNS es un valor numérico entre 0 y 5 (ventana de arriba a la izquierda). 236 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN datos de hasta 100 imágenes de Scheimpflug para reconstruir de forma virtual el cristalino, y evaluarlo mediante una serie de formas definibles en 3D para la densidad óptica media de los volúmenes tomados como muestra. Esta densidad se compara a continuación con un nomograma y se le asigna a la catarata un grado entre 0 y 5. Una de limitaciones del sistema Scheimpflug es que se observa la estructura interna del cristalino a través de las superficies refractivas que la preceden, es decir, la córnea y la superficie anterior del cristalino, y la reflexión sobre estas superficies puede limitar y distorsionar la forma de la estructura interna del cristalino. Otras limitaciones son las interferencias que produce una pupila poco dilatada sobre la adquisición de imágenes por Pentacam, los ojos con pseudoexfoliación y con síndrome del iris fláccido y las cataratas blancas. IMÁGENES REPRESENTATIVAS DE DIFERENTES TIPOS DE CATARATAS FIGURAS 8-11. Se representan imágenes representativas de Scheimpflug Pentacam de diferentes tipos de cataratas. UTILIDAD DEL CONOCIMIENTO PREOPERATORIO DE LA DENSIDAD DEL CRISTALINO AL PLANIFICAR LA FACOEMULSIFICACIÓN La cuantificación objetiva de la densidad del cristalino puede ayudar a predecir la facodinámica en la cirugía del cristalino. Es importante conocer la eficiencia de la energía de los ultrasonidos (US) en los sistemas de faco. Las primeras zonas de la catarata que Figura 8. Catarata cortical anterior – Aparece claramente delineada la cápsula anterior. Se define el plano de las opacidades. La profundidad aparece en micras. Se muestra la densidad de la catarata al colocar el cursor sobre la catarata. CAPÍTULO 17. EMPLEO DE PENTACAM EN LA PRÁCTICA DE LA CATARATA 237 Figura 9. Catarata polar posterior. Figura 10. Esclerosis nuclear. Se aprecia el aumento uniforme de opalescencia del núcleo, y una banda de aumento de densidad en el córtex anterior profundo. El córtex anterior a éste es claro. requieren energía de US mediante facoemulsificación para su extracción son el núcleo y el epinúcleo. En el contexto de la eficiencia de la facoemulsificación se utiliza poca energía de faco para eliminar el córtex subcapsular de la catarata o la catarata subcapsular posterior, que por lo general se extraen durante la fase de irrigación-aspiración. Unos niveles más bajos de 238 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 11. Catarata zonular. potencia de US ayudarían a limitar el daño endotelial, dando lugar a córneas más claras en el postoperatorio, por lo que resultaría útil poder planificar la cirugía con la mínima energía de US necesaria, basada en la densidad de la catarata. En estudios previos se ha podido demostrar que las cataratas de los niveles más avanzados de LOCS precisaban de más energía y de un periodo de facoemulsificación efectiva más largo. El tiempo de facoemulsificación efectiva (EPT), EPT = (Potencia media de facoemulsificación x Tiempo de ultrasonido / 100%. Nixon15 demostró recientemente que el empleo del PNS en la gradación de cataratas reducía el tiempo de faco, el gasto de BSS y la energía de faco necesarias para la extracción de cataratas grado 1, así como en los grados 4 y 5. Tanto Kim et al14 como Nixon15 demostraron recientemente que la medida de la densidad del núcleo mediante Scheimpflug guardaba una correlación positiva con la energía disipada acumulada y la amplitud de torsión y el tiempo durante la facoemulsificación. También demostraron una relación lineal entre la energía de facoemulsificación y el grado relativo de la catarata. Tras analizar 250 ojos de 250 pacientes operados de cataratas hallamos que la densidad del núcleo del cristalino guardaba una mayor correlación comparada con la densidad promedio del cristalino con el tiempo de facoemulsificación efectiva (Z = -3.06, p = 0.002); tiempo de US (UST) (Z = -2.21, p = 0.03) y la potencia media de facoemulsificación (Z = -3.6, p = 0.0003) (FIGURA 12). La mayor correlación de la densidad del núcleo se podría explicar por la asunción de que la mayor parte de la energía de facoemulsificación se gasta durante la extracción del núcleo, lo que da una idea de la utilidad de la densidad del núcleo durante la planificación preoperatoria. CAPÍTULO 17. EMPLEO DE PENTACAM EN LA PRÁCTICA DE LA CATARATA 239 Figura 12. Gráfica que demuestra la correlación entre la densidad nuclear calculada mediante las imágenes de Scheimpflug Pentacam y los parámetros de facoemulsificación: Tiempo de facoemulsificación efectiva (r = 0.597, p<0.001; arriba a la izquierda), potencia media de facoemulsificación (r = 0.653, p<0.001; centro derecha) y tiempo de US (r = 0.521, p<0.001; abajo a la izquierda). La densitometría del cristalino mediante Scheimpflug Pentacam permite evaluar y cuantificar una catarata nuclear en concreto, lo que potencialmente podría permitir una preprogramación de los parámetros de la facoemulsificación y de la selección de la punta de faco para optimizar la eficiencia quirúrgica, mejorar la seguridad y predecir la facodinámica, lo que facilitaría el desarrollo de la “cirugía de catarata customizada”. Los ajustes preoperatorios de la cirugía customizada, basados en una medición objetiva de la catarata en vez de realizar ajustes intraoperatorios reduciría los tiempos de facoemulsificación, de tiempo de faco y (potencialmente) mejores resultados. 240 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Además, la correlación positiva entre EPT y la densidad de la catarata permite el avance de esta técnica como un posible estándar para las comparaciones futuras de la cirugía de la catarata, como la comparación entre los modos transversal y longitudinal de facoemulsificación y otros parámetros de la máquina. SÍNDROME DE DISTENSIÓN DEL SACO CAPSULAR El síndrome de distensión del saco capsular (CBDS) es una complicación poco frecuente pero bien conocida que puede aparecer tras la cirugía de la catarata. Se asocia a un aumento del espacio entre el lente y la cápsula posterior. Suele producir un abombamiento anterior del lente, empujando el iris hacia delante y reduciendo la profundidad de la cámara anterior con una miopización. El líquido que se forma en el espacio capsular puede ser turbio o blanquecino y reducir la visión. Las imágenes de Scheimpflug Pentacam sirven para documentar el CBDS,24 incluyendo las dimensiones exactas de la distensión capsular posterior, la densidad o turbidez del líquido, la posición del lente y su relación con el saco capsular y el iris para descartar el bloqueo pupilar (FIGURA 13). Tras la capsulotomía se puede medir la reducción de la distensión de la cápsula posterior mediante Pentacam. En estos casos la imagen de Scheimpflug es más rápida y más precisa que la biomicroscopía por ultrasonidos y la ecografía de alta frecuencia. El screening de los ojos pseudofáquicos mediante Scheimpflug puede ayudar a detectar y cuantificar el CBDS en una fase más precoz y documentar los Figura 13. Imagen a la lámpara de hendidura que muestra un ojo con un síndrome de distensión capsular y un abombamiento posterior de la cápsula posterior opacificada con perlas de Elschnig (Izquierda), Tomograma con Pentacam (Arriba, centro) e imagen de Scheimpflug (Arriba a la derecha) que muestra el síndrome de distensión del saco capsular y permite un cálculo exacto de las medidas de la cápsula posterior distendida, la evaluación de la densidad o turbidez del fluido, posición del lente y su relación con el saco capsular y el iris para establecer la presencia de un bloqueo pupilar con las medidas previas la capsulotomía. El tomograma post capsulotomía (centro abajo) y la imagen de Scheimpflug (abajo a la derecha) demuestran los cambios de las medidas. El tamaño del saco distendido puede ayudar a predecir los cambios refractivos tras la capsulotomía. CAPÍTULO 17. EMPLEO DE PENTACAM EN LA PRÁCTICA DE LA CATARATA 241 cambios que se producen a lo largo del tiempo y después de la capsulotomía. En una serie de 11 ojos con CBDS pudimos verificar que se inducía una miopización media de 0.75 D con una hipermetropización media tras la capsulotomía de 0.64 D. OPACIFICACIÓN DE LA CÁPSULA POSTERIOR La opacificación de la cápsula posterior (PCO) es la causa más frecuente de pérdida de visión tras la cirugía de la catarata. Existen múltiples ensayos experimentales y clínicos orientados a reducir la incidencia de la PCO, así como modificaciones del diseño de los lentes y empleo de fármacos. La determinación objetiva de la PCO es fundamental para poder determinar la eficacia de dichos ensayos. Aunque existen diferentes tipos de imagen, en la actualidad no hay acuerdo respecto a cuál sea el mejor procedimiento de análisis de la PCO. El empleo de la cámara de Scheimpflug para la cuantificación de la PCO fue descrito por primera vez en 1995 por Lasa et al.25 Los primeros sistemas de Scheimpflug solo permitían la captura de un meridiano cada vez,25 y Hayashi et al26,27 analizaron los datos de las imágenes de Scheimpflug capturadas en hasta 4 meridianos. Posteriormente se han realizado más estudios con este procedimiento y se han puesto en correlación los resultados con los hallazgos histológicos.28 Pentacam es la primera cámara basada en el sistema Scheimpflug capaz de capturar imágenes en múltiples meridianos a un tiempo en un solo barrido automatizado. Recientemente hemos descrito un nuevo sistema de medida29 para cuantificar de forma objetiva la PCO mediante el software ImageJ (National Institutes of Health, Bethesda, MD) y los tomogramas Scheimpflug de Pentacam que produjeron unos resultados muy reproducibles y que guardaban una buena correlación con los resultados obtenidos de los análisis de las fotografías obtenidas mediante retroiluminación a la lámpara de hendidura con el sistema POCOman.30 Las imágenes de tomogramas Scheimpflug con Pentacam presentan una ventaja clara respecto a la cámara Scheimpflug anterior (Anterior Eye Segment Analysis System EAS 1000; Nidek, Tokyo, Japón), con la cual la densidad de la PCO se analizaba en los 3 mm centrales. Debido a que el tomograma se reconstruye a partir de 50 imágenes de Scheimpflug, se cubre prácticamente toda la cápsula posterior en lugar de un meridiano de un solo haz o la densidad media calculada a partir de 4 meridianos. La cámara rotatoria de Scheimpflug realiza una reconstrucción a partir de 50 imágenes. Antes de que se dispusiera de los tomogramas con Pentacam no había forma de correlacionar los valores de PCO obtenidos con las imágenes de Scheimpflug y las de lámpara de hendidura debido a los diferentes principios de ambas técnicas fotográficas. Los tomogramas permiten crear una imagen de PCO basada en Scheimpflug en el mismo plano que una imagen de retroiluminación a la lámpara de hendidura, y comparar las dos imágenes. Dado que la obtención de los tomogramas es más sencilla y más rápida, proporciona la intensidad de la PCO en los píxeles en hasta 100 meridianos, no tienen un sesgo dependiente del observador y permiten un análisis más objetivo que las imágenes de la lámpara de hendidura, las imágenes de Pentacam tienen el potencial de convertirse en un sistema eficaz de gradación de la PCO (FIGURA 14). 242 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 14. Evaluación de la opacificación de la cápsula posterior (PCO) con Pentacam. Tomograma con Pentacam (reconstrucción en 3D de las imágenes de Scheimpflug) (Arriba a la izquierda) que muestra una cápsula posterior opacificada y la imagen correspondiente de retroiluminación (Arriba a la derecha). Se utilizó el software ImageJ (NIH, Bethesda, MD) para detectar la densidad de la PCO en la imagen Pentacam (Abajo a la izquierda) que se correlacionaba con la gradación de PCO obtenida mediante un procedimiento establecido de evaluación de la PCO a la lámpara de hendidura: el software POCOman (Abajo a la derecha). CATARATA TRAUMÁTICA Se ha documentado la utilidad de las imágenes de Scheimpflug en la evaluación de la rotura de la cápsula posterior tras un traumatismo ocular cerrado (FIGURA 15)31 cuerpo extraño intralenticular (FIGURA 16)32, o la catarata eléctrica tras exposición a altos voltajes (FIGURA 17).33 EVALUACIÓN DE LA INCLINACIÓN DEL LENTE El funcionamiento óptico del lente se puede ver afectado por su inclinación y descentramiento. Un lente descentrado incrementará los riesgos de halos en condiciones CAPÍTULO 17. EMPLEO DE PENTACAM EN LA PRÁCTICA DE LA CATARATA 243 escotópicas y la inclinación puede dar lugar a aberraciones. La mayor limitación de los lentes customizados multifocales y pseudoacomodativos es su posicionamiento preciso. Las imágenes de Scheimpflug sufren distorsión geométrica (como resultado de la inclinación de los planos del objeto, del lente y de la imagen) y distorsión óptica (dado que las diferentes superficies se ven a través de las superficies refractivas anteriores). Por este motivo se necesitan técnicas de trazado de rayos (ray-tracing) para conseguir una geometría cristalina fiable de las imágenes de Scheimpflug.34,35 De Castro et al36 describieron recientemente unos algoritmos de software que corrigen el efecto de la distorsión óptica sobre la inclinación y el descentramiento mediante la corrección de la distorsión geométrica de las imágenes, la detección de los bordes del lente, pupila, córnea y cristalino para localizar los centros de la pupila, del lente, la inclinación del lente y la rotación del ojo para cada una de las 25 secciones obtenidas mediante Pentacam. Figura 15. Imagen Scheimpflug con Pentacam de un desgarro de la cápsula posterior tras un traumatismo ocular cerrado que muestra las dimensiones mínima (arriba) y máxima (abajo) del desgarro. Mientras que la imagen a la lámpara de hendidura sirve para ilustrar el defecto, la principal ventaja de la cámara rotatoria de Scheimpflug que permite una cuantificación exacta y objetiva del desgarro. Si el cirujano decide retrasar la intervención se pueden seguir los cambios que se produzcan en el desgarro. Igualmente se puede documentar de forma objetiva el centrado o la inclinación del lente tras la cirugía. 244 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Figura 16. Imagen Scheimpflug de Pentacam que muestra un cuerpo extraño intralenticular y la puerta de entrada corneal con una cápsula posterior intacta. Pentacam ayuda a la localización exacta y al trazado de la trayectoria de cuerpos extraños alojados en el segmento anterior, lo que permite una mejor planificación de la cirugía. Figura 17. Catarata eléctrica: Imagen Scheimpflug de Pentacam que muestra el aumento de la densidad de las opacidades subcapsulares anteriores que aparecen en el centro del lente tras la descarga eléctrica de alto voltaje. Al aumentar la complejidad de las ópticas de los lentes para el tratamiento de la presbicia y mejorar la calidad de la visión, es importante evaluar el centrado del lente y la interacción entre la cápsula y los hápticos del lente y la posición de la óptica en relación a la cápsula posterior y al iris tras la cirugía. El software de simulación del lente fáquico simula el ajuste del lente fáquico en la cámara anterior y calcula la distancia mínima desde cada punto del lente a las estructuras oculares adyacentes. El ajuste del lente fáquico se puede ajustar además de forma manual. CAPÍTULO 17. EMPLEO DE PENTACAM EN LA PRÁCTICA DE LA CATARATA 245 CONCLUSIÓN El estudio con Pentacam es sencillo, rápido y su curva de aprendizaje es mucho más fácil que el sistema de gradación del cristalino basado en fotografías a la lámpara de hendidura. Proporciona medidas de densitometría del cristalino en un procedimiento sencillo, rápido, objetivo y repetible de evaluar la catarata y supone un paso adelante para poder evaluar con precisión los cambios del cristalino con el tiempo. Posee un gran potencial para documentar la progresión de las cataratas en los estudios longitudinales y epidemiológicos, así como en los ensayos clínicos. La versatilidad de Pentacam en la evaluación de la opacificación de la cápsula, de los diferentes tipos de cataratas y su utilidad en casos complicados de cataratas como aquéllos que presentan roturas capsulares previas y las cataratas traumáticas, hacen que sea una herramienta de gran potencial para el cirujano moderno de la catarata. REFERENCIAS 1. Chylack LT, Jr, Wolfe JK, Singer DM, et al. The Lens Opacities Classification System III. Arch Ophthalmol. June 1, 1993 1993;111(6):831-836. 2. Chylack LT, Wolfe JK, Singer DM, et al. The Lens Opacities Classification System III. The Longitudinal Study of Cataract Study Group. Arch Ophthalmol. 1993;111(6):831-836. 3. The age-related eye disease study (AREDS) system for classifying cataracts from photographs: AREDS report no. 4. Am J Ophthalmol. 2001;131(2):167-175. 4. Hall NF, Lempert P, Shier RP, Zakir R, Phillips D. Grading nuclear cataract: reproducibility and validity of a new method. BRIT J OPHTH. 1999;83(10):1159-1163. 5. West SK, Rosenthal F, Newland HS, Taylor HR. Use of photographic techniques to grade nuclear cataracts. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1988;29(3335435):73-77. 6. Brown N. An advanced slit-image camera. Br J Ophthalmol. 1972;56(5079412):624-631. 7. Brown N. Quantitative slit-image photography of the lens. Trans Ophthalmol Soc U K. 1972;92(4515515):303307. 8. Hockwin O, Dragomirescu V, Laser H. Measurements of lens transparency or its disturbances by densitometric image analysis of Scheimpflug photographs. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 1982;219(7160634):255-262. 9. Brown NAP, Bron AJ, Sparrow JM. Methods for evaluation of lens changes. International Ophthalmology. 1988;12(4):227-235. 10. Kashima K, Trus BL, Unser M, Edwards PA, Datiles MB. Aging studies on normal lens using the Scheimpflug slit-lamp camera. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1993;34(8425834):263-269. 11. Magno BV, Freidlin V, Datiles MB. Reproducibility of the NEI Scheimpflug Cataract Imaging System. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1994;35(8206726):3078-3084. 12. Foo KP, Maclean H. Measured changes in cataract over six months: sensitivity of the Nidek EAS-1000. Ophthalmic Res. 1996;28 Suppl 2(8883087):32-36. 13. Pei X, Bao Y, Chen Y, Li X. Correlation of lens density measured using the Pentacam Scheimpflug system with the Lens Opacities Classification System III grading score and visual acuity in age-related nuclear cataract. Br J Ophthalmol. 2008;92(18586899):1471-1475. 14. Kim J-S, Chung S-H, Joo C-K. Clinical application of a Scheimpflug system for lens density measurements in phacoemulsification. J Cataract Refract Surg. 2009;35(19545809):1204-1209. 246 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN 15. Nixon D. Preoperative cataract grading by Scheimpflug imaging and effect on operative fluidics and phacoemulsification energy. J Cataract Refract Surg. 2010;36(2):242-246. 16. Kirkwood BJ, Hendicott PL, Read SA, Pesudovs K. Repeatability and validity of lens densitometry measured with Scheimpflug imaging. J Cataract Refract Surg. 2009;35(19545810):1210-1215. 17. Grewal DS, Brar GS, Grewal SP. Correlation of nuclear cataract lens density using Scheimpflug images with Lens Opacities Classification System III and visual function. Ophthalmology. 2009;116(8):1436-1443. 18. Abramoff MD, Magalhaes, P.J., Ram, S.J. Image Processing with ImageJ. Biophotonics International. 2004;1(7):36-42. 19. Duncan DD, Shukla OB, West SK, Schein OD. New objective classification system for nuclear opacification. J Opt Soc Am A Opt Image Sci Vis. 1997;14(6):1197-1204. 20. Qian W, S√∂derberg PG, Chen E, Magnius K, Philipson B. A common lens nuclear area in Scheimpflug photographs. Eye. 1993;7 ( Pt 6):799-804. 21. Drews-Bankiewicz MA, Caruso RC, Datiles MB, Kaiser-Kupfer MI. Contrast sensitivity in patients with nuclear cataracts. Arch Ophthalmol. 1992;110(7):953-959. 22. Chylack LT, Wolfe JK, Friend J, et al. Validation of methods for the assessment of cataract progression in the Roche European-American Anticataract Trial (REACT). Ophthalmic Epidemiol. 1995;2(2):59-75. 23. Wong AL, Leung CK, Weinreb RN, et al. Quantitative assessment of lens opacities with anterior segment optical coherence tomography. BRIT J OPHTH. 2009;93(1):61-65. 24. Jain R, Grewal D, Gupta R, Grewal SP. Scheimpflug imaging in late Capsular Bag Distention syndrome after phacoemulsification. Am J Ophthalmol. 2006;142(6):1083-1085. 25. Lasa MS, Datiles MB, Magno BV, Mahurkar A. Scheimpflug photography and postcataract surgery posterior capsule opacification. Ophthalmic Surg. 1995;26(2):110-113. 26. Hayashi H, Hayashi K, Nakao F, Hayashi F. Quantitative comparison of posterior capsule opacification after polymethylmethacrylate, silicone, and soft acrylic intraocular lens implantation. Arch Ophthalmol. 1998;116(12):1579-1582. 27. Hayashi K, Hayashi H. Posterior capsule opacification after implantation of a hydrogel intraocular lens. BRIT J OPHTH. 2004;88(2):182-185. 28. Saika S, Miyamoto T, Ishida I, et al. Comparison of Scheimpflug images of posterior capsule opacification and histological findings in rabbits and humans. J Cat Ref Surg. 2001;27(7):1088-1092. 29. Grewal D, Jain R, Brar GS, Grewal SP. Pentacam tomograms: a novel method for quantification of posterior capsule opacification. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2008;49(5):2004-2008. 30. Bender L, Spalton DJ, Uyanonvara B, et al. POCOman: new system for quantifying posterior capsule opacification. J Cataract Refract Surg. 2004;30(10):2058-2063. 31. Grewal DS, Jain R, Brar GS, Grewal SP. Posterior capsule rupture following closed globe injury: Scheimpflug imaging, pathogenesis, and management. EJO. 2008;18(3):453-455. 32. Grewal SP, Jain R, Gupta R, Grewal D. Role of scheimpflug imaging in traumatic intralenticular foreign body. Am J Ophthalmol. 2006;142(4):675-676. 33. Grewal DS, Jain R, Brar GS, Grewal SP. Unilateral electric cataract: Scheimpflug imaging and review of the literature. J Cat Ref Surg. 2007;33(6):1116-1119. 34. Dubbelman M, Van der Heijde GL. The shape of the aging human lens: curvature, equivalent refractive index and the lens paradox. vis res. 2001;41(14):1867-1877. 35. Coppens JE, van den Berg TJ, Budo CJ. Biometry of phakic intraocular lens using Scheimpflug photography. J Cat Ref Surg. 2005;31(10):1904-1914. 36. de Castro A, Rosales P, Marcos S. Tilt and decentration of intraocular lenses in vivo from Purkinje and Scheimpflug imaging. Validation study. J Cataract Refract Surg. 2007;33(3):418-429. Capítulo 18 Glosario Dr. Stephen S. Khachikian Dr. Michael W. Belin, FACS Dr. Renato Ambrósio Jr.,PhD Aberrometría: Técnica usada para medir errores refractivos en mayor detalle de lo que es posible con la refracción clínica tradicional. La aberrometría mide la forma de un frente de onda de luz que pasa a través de los elementos ópticos del ojo. Analizar la forma del frente de onda determina la cantidad y tipo de error refractivo presente. Ápice: Centro geométrico del examen del Pentacam (u otros dispositivos). Es el primer reflejo de Purkinje en la córnea mientras que el paciente se fija en un objeto de fijación. ART: Grosor Relacional de Ambrósio, el cual considera el Punto más Delgado (TP) en relación con el PPI. El ART se calcula como la relación entre el TP y el meridiano PPI máximo (ART Max = TP/PPI Max) y el promedio (ART Ave = TP/PPI Ave). Astigmatismo Irregular: Tipo de astigmatismo donde los meridianos principales son no-ortogonales. Este tipo de astigmatismo no es corregible completamente con anteojos. BAD: Abreviatura para la Proyección de Belin Ambrósio, la cual es una proyección de tamizaje refractivo que incorpora tanto los datos de elevación anterior como posterior y los datos paquimétricos en una pantalla de tamizaje unificada. Cambio Ectásico: Cambio progresivo en la córnea asociado con aumento en la curvatura, incremento en la elevación y a menudo asociado con adelgazamiento. El cambio ectásico se ve en queratocono, degeneración marginal pelúcida y ectasia post refractiva. Clasificación Topográfica del Queratocono (TKC): Se basa en los datos corneales anteriores, que clasifica al queratocono basado en el estadiaje de Amsler/Muckenhirn. Esta clasificación ignora el grado de adelgazamiento y cambios ectásicos de la superficie posterior. Podría clasificar como normales a ojos con cambios posteriores significativos asociados con adelgazamiento si la superficie anterior no está involucrada y también es propensa a falsos positivos en córneas con ápice desplazado. 248 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Curvatura Sagital: También conocida como curvatura axial, es la medida de la curvatura en diferentes puntos de la superficie corneal y asume que el radio de curvatura es igual a la distancia de la superficie corneal a la intersección con la línea de visión (o eje de medición). Curvatura Tangencial: También llamado radio instantáneo de curvatura o curvatura local, mide la curvatura de un sólo punto al calcular el radio de una esfera que intersectaría aquel punto. Declaración de calidad (QS): Es una verificación de la calidad de adquisición de la imagen en el Pentacam. Aquí “OK” significa que la imagen adquirida tiene suficiente calidad. Degeneración Marginal Pelúcida (PMD): Desorden bilateral, no inflamatorio, de adelgazamiento de la córnea periférica caracterizado por una banda de adelgazamiento de la córnea periférica inferior. Disco de Placido: Queratoscopio planar hecho de anillos concéntricos que cuando se reflejan en la córnea permiten la evaluación de la suavidad y hace una estimación de la curvatura de la córnea. Eje: Eje del astigmatismo corneal (rojo para curvo, azul para plano y es seleccionable por el usuario). Forma de Mejor-Ajuste: Forma o superficie de referencia (esfera, elipse o elipse tórica) generada matemáticamente por el topógrafo de elevación con la cual se mide la elevación corneal. Gráfica de Densitometría del Cristalino: Proyección gráfica que muestra el nivel de opacidad de los medios oculares. Valores mayores equivalen a reducir la transmisión de luz. Es mucho más útil para evaluar la claridad del cristalino. Índice Central de Queratocono (CKI): Índice numérico basado en la paquimetría, usado para evaluar la probabilidad de tener queratocono. Especialmente elevada en el queratocono central. Índice de Asimetría de Altura (IHA): Índice que da el grado de simetría de los datos de altura con respecto al meridiano horizontal. Este índice es análogo al Índice de Variación de Superficie (IVA); se piensa que algunas veces es más sensitivo. Índice de Asimetría Vertical (IVA): Da el grado de simetría del radio corneal con respecto al meridiano horizontal. Este índice está elevado en casos de astigmatismo oblicuo, queratocono o ectasias limbales. CAPÍTULO 18. GLOSARIO 249 Índice de Descentración de Altura (IHD): Índice que se calcula del análisis de Fourier de la altura corneal y da el grado de descentración vertical del ápice. Este valor es elevado en el queratocono. Índice de Queratocono (KI): Compara las mediciones del grosor corneal central y periférico permitiendo la cuantificación de adelgazamiento corneal. Este índice tiende a elevarse en queratocono. Índice de Variación de Superficie (ISV): Brinda la desviación del radio corneal individual del valor promedio. Este índice está elevado en todos los tipos de irregularidades de la superficie corneal (cicatrices, astigmatismo, deformidades causadas por lentes de contacto, queratocono, etc.) K Max: Punto de mayor curvatura en el mapa de curvatura axial o sagital. Lectura Queratométrica Equivalente (EKR): Utilizada en cálculos de LIO post refractivo; estas lecturas usan las superficies corneales anterior y posterior para producir una representación gráfica y tabular de las lecturas “K” postquirúrgicas “ajustadas” con diferentes tamaños pupilares. Mapas de Elevación Mejorados: Son mapas de elevación corneales donde la superficie de referencia tiene que ser calculada después de excluir un área con anormalidades corneales potenciales. El mapa de elevación corneal resultante resaltará mejor la elevación corneal anormal. Orbscan (Bausch & Lomb): Uno de los primeros dispositivos que emplean la topografía de elevación de barrido de hendidura combinada con un topógrafo de Placido; brinda mapas topográficos de las superficies corneales anterior y posterior y visualiza la cámara anterior. Par CTS (Par Visión): Uno de los primeros sistemas de imagenología corneal el cual usaba fotogrametría de rango estrecho (fotogrametría de barrido) para medir y producir un mapa de elevación topográfica de la superficie corneal anterior. Ya no se encuentra comercialmente disponible. Pentacam (Oculus): Topógrafo corneal basado en la elevación de una cámara rotatoria de Scheimpflug, el cual brinda mapas de elevación y curvatura de las superficies corneales anterior y posterior, mapas de grosor corneal, dimensiones de la cámara anterior y lecturas objetivas de la sensitometría del cristalino. 250 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN Perfil Espacial de Grosor Corneal (CTSP): Proyección gráfica del promedio de los valores de grosor a través de 22 círculos imaginarios centrados en el punto más delgado, con el diámetro de los círculos aumentando en escalones de 0.4 mm. Poder Neto Real: Cálculo del poder corneal tomando en cuenta las superficies corneales anterior y posterior y sus respectivo rendimiento óptico. Esta medición de poder no debe usarse para las fórmulas estándares de cálculo de LIO. Poder Refractivo Corneal Total: Cálculo de trazado de rayos del poder de vergencia corneal, considerando los datos de elevación frontal y posterior junto con el grosor corneal. Polinomios de Zernike: En oftalmología, los polinomios de Zernike son una forma matemática de representar el frente de onda del ojo y ayuda a cuantificar las aberraciones oculares. Porcentaje de Incremento del Grosor (PTI): Proyección gráfica que muestra el porcentaje de incremento en el grosor promedio a lo largo de 22 círculos imaginarios centrados en el punto más delgado, con el diámetro de los círculos que se incrementa en escalones de 0.4 mm. PPI o PI: Índices de progresión paquimétrica, se calculan para todos los hemi-meridianos en los 360 grados de la córnea, empezando por TP. El promedio de todos los meridianos es el PPI Ave y los meridianos con incremento paquimétrico máximo (PPI Max) y mínimo (PPI Min) se ven a lo largo de sus ejes. Principio de Scheimpflug: Principio de fotografía donde el plano del lente no es paralelo a la imagen del plano. Esta técnica se usa para corregir la distorsión y permite imágenes de cortes seccionales más precisos de la córnea. Queratocono Forma Frustra: Se refiere a la forma leve o remitida del queratocono con pocos signos clínicos y cambios topográficos sutiles. A menudo se ha usado incorrectamente para describir los casos “sospechosos” sin ningún signo o síntoma de cambio ectásico. Queratometría Simulada: Valores de queratometría medidos por un topógrafo corneal. A menudo se reportan como ortogonales, independientemente de la forma corneal. Queratómetro: También conocido como oftalmómetro, es un dispositivo diagnóstico usado para medir la curvatura corneal en una zona óptica definida y ajustada. Radio Mínimo (R Min): Brinda el menor radio de curvatura sobre la superficie corneal. Rm/Km: Radio central promedio, promedio aritmético del radio más plano (Rf) y el más curvo (Rs) de la curvatura de la córnea. CAPÍTULO 18. GLOSARIO 251 Rper: Radio promedio de la zona periférica entre el anillo de 7 mm y 9 mm. Superficie Astigmática: Superficie que tiene dos meridianos de diferentes curvaturas. El Pentacam reporta el astigmatismo de la superficie corneal en los 3 mm centrales de la córnea. Superficie de Referencia: Forma de referencia (esfera, elipse o elipse tórica), generada matemáticamente, de la elevación corneal medida. Tomografía: Recreación en tres dimensiones de un objeto mediante las imágenes de computadora; usando múltiples imágenes tomadas desde diferentes puntos de vista. Topografía: La topografía implica contorno de superficie. Este término comúnmente se aplica (e incorrectamente) a los mapas de curvatura que técnicamente no tienen un verdadero conocimiento de la topografía de superficie. Topografía de Elevación: Método de imagen de las superficies corneales que generan un sistema de coordenadas X, Y, y Z (localiza los puntos en el espacio) y crea mapas de la superficie corneal comparado con una superficie de referencia (esfera, elipse, elipse tórica). Los mapas de curvatura y paquimetría pueden calcularse a partir de estos datos de elevación. Topografía de Placido: Topografía corneal basada en la curvatura, la cual usa un disco de Placido modificado que se refleja en la córnea. Los anillos del disco son digitalmente medidos para crear mapas “topográficos” de la curvatura corneal. TP: Punto más delgado o menor valor paquimétrico en el mapa. Valor Q: También conocido como asfericidad, esto es el factor de forma corneal de la córnea. 252 TOMOGRAFÍA CORNEAL BASADA EN LA ELEVACIÓN
