Efecto de la descentración en el rendimiento óptico en las lentes intraoculares multifocales

Abstract

Objetivos: Evaluar la influencia de la descentración en el rendimiento óptico en las lentes intraoculares multifocales (LIO) utilizando modelos oculares. Métodos: Este estudio evaluó 4 tipos de LIOs multifocales (ReSTOR SA60D3, Alcon; TECNIS Multifocal ZM900, AMO; ReZoom, AMO; SFX-MV1, Hoya). Las evaluaciones se basaron en mediciones de la función de transferencia de modulación (MTF) de cerca y de lejos y en la visualización de imágenes reales de cerca (periódico) utilizando modelos de ojos con la LIO desplazada horizontalmente 0, 0,25, 0,5, 0,75 y 1,0 mm desde el centro. Resultados: En el caso de la ReSTOR difractiva, la MTF de cerca disminuyó al aumentar la descentralización. Las imágenes cercanas (caracteres de periódico) se volvieron difíciles de distinguir a una descentración de 1,0 mm. Para el difractivo ZM900, las MTF de cerca y de lejos disminuyen gradualmente con el aumento de la descentralización. En el caso del refractivo ReZoom y del SFX-MV1, no se observó casi ningún cambio en la MTF de cerca a partir de una descentralización de 0-1,0 mm. Sin embargo, la MTF lejana disminuyó claramente a partir de una descentralización de 1,0 mm para ReZoom y de 0,75 mm para SFX-MV1. Conclusión: Las MTF y las imágenes de cerca se ven afectadas en diferente medida según el diseño de las LIO multifocales; no cabe esperar efectos clínicamente relevantes hasta una descentración de 0,75 mm.

© 2012 S. Karger AG, Basel

Introducción

En los últimos años, se ha producido un notable desarrollo de las lentes intraoculares (LIO). Las nuevas lentes mejoran la calidad de la visión; también se ha introducido la mejora del contraste mediante la estructura asférica, la corrección del astigmatismo y las LIOs multifocales.

Entre ellas, las LIOs multifocales son cada vez más comunes porque son excelentes para permitir la visión de cerca. Las LIOs multifocales incluyen tipos refractivos y difractivos, cada uno con una estructura característica, y se han reportado muchos buenos resultados clínicos para ellas. Las LIOs multifocales tienen propiedades ópticas más complejas que las LIOs monofocales. En el componente óptico de una LIO, las zonas de miopía y de hipermetropía, que tienen estructuras difractivas y refracción diferentes, se encuentran en círculos concéntricos.

En consecuencia, cuando una LIO multifocal se desplaza de su centro, existe la preocupación de que pierda su capacidad de alcanzar adecuadamente las propiedades ópticas y, por tanto, disminuya la función visual. Por lo tanto, cuando se inserta una LIO multifocal, se presta más atención, por ejemplo, al tamaño o la forma de la capsulotomía anterior que cuando se inserta una LIO monofocal, y evidentemente las LIOs multifocales no se insertan en los casos en los que se espera una descentración, como en los casos de una zónula de Zinn frágil.

Para estudiar la descentración de las LIOs multifocales, Negishi et al. han realizado una simulación óptica con Array (AMO), una LIO refractiva que fue un modelo previo de ReZoom (AMO). Evaluaron los efectos de una descentración de hasta 1,0 mm de una LIO monofocal y de Array, que es una LIO multifocal refractiva. Evaluaron los efectos en función de la visibilidad de un anillo de Landolt utilizando modelos oculares. Aunque se observó una disminución del contraste a una descentración de 1,0 mm, fue posible distinguir los anillos de Landolt, y no hubo una disminución importante de la función visual. En informes de casos clínicos, Hayashi et al. determinaron que cuando se utilizaba Array con una descentración superior a 0,7 mm, la visión de lejos se deterioraba, pero que no había correlación entre la descentración y la visión de cerca. Sin embargo, dado que no existen informes sobre los efectos de la descentración en las LIOs multifocales utilizadas actualmente, creemos que es muy importante investigar estos efectos.

Hasta ahora, hemos estado evaluando el rendimiento de las LIOs utilizando modelos oculares para realizar simulaciones ópticas con LIOs multifocales . En este estudio, utilizamos simulaciones ópticas con modelos oculares para evaluar objetivamente los efectos de la descentración de las LIOs multifocales utilizadas actualmente. Las evaluaciones se basaron en imágenes reales de cerca visualizadas y en mediciones de la función de transferencia de modulación (MTF). La MTF se considera eficaz para evaluar las propiedades ópticas. En el pasado también, Kawamorita y Uozato informaron de una evaluación de una LIO monofocal y de Array, que es una LIO multifocal refractiva. La evaluación que realizamos no contradice los resultados clínicos; por lo tanto, pensamos que la MTF es eficaz para evaluar la función visual.

Métodos experimentales

Este estudio evaluó 4 tipos de LIO multifocal: la difractiva ReSTOR SA60D3 (Alcon) y la TECNIS Multifocal ZM900 (AMO), y las refractivas ReZoom (AMO) y SFX-MV1 (Hoya). Las potencias de adición de visión cercana de las LIOs multifocales fueron de +4,0 dpt para ReSTOR, +4,0 dpt para ZM900, +3,5 dpt para ReZoom y +3,0 dpt para SFX-MV1 (fig. 1). Además, las potencias de los 4 tipos de LIOs fueron uniformes en +20,0 dpt.

De acuerdo con las normas ISO (ISO 11979-2), utilizamos un dispositivo automático de medición de LIOs (Optispheric IOL, fabricado por Trioptics GmbH) para medir la MTF, que indica las propiedades ópticas de las LIOs (fig. 2a). Utilizamos una carta de las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos como índice (fig. 2b). Una lente de relevo de alto rendimiento recoge esta imagen y la enfoca en el chip de la cámara de alta resolución con dispositivo de carga acoplada. El perfil de intensidad del objetivo se escanea electrónicamente en dirección radial y tangencial. Los datos se recogen y, mediante técnicas de transformación de Fourier, se calcula la MTF y se muestra en el monitor del PC en tiempo real. El software calcula y muestra el valor de la MTF en las frecuencias espaciales seleccionadas.

En este experimento, se utilizó una pupila modelo de 3 mm (apertura), se colocó la LIO en los modelos de ojo y luego se midieron las MTF de lejos y de cerca con la LIO desplazada horizontalmente 0, 0,25, 0,5, 0,75 y 1,0 mm desde el centro. La visión de lejos se realizó a 5 m y la de cerca a la distancia focal óptima (ReSTOR, ZM900: 30 cm; ReZoom: 35 cm; SFX-MV1: 40 cm) de cada LIO. Un investigador experimentado llevó a cabo todas las mediciones de la MTF, realizó varias mediciones (al menos dos veces) y confirmó que se obtenían valores similares.

Para la simulación de la imagen de visión cercana real, utilizamos modelos de ojo que habíamos desarrollado (fig. 3) . La estructura del modelo de ojo consistía en una córnea modelo, una pupila modelo (apertura) y un cuerpo principal. Creamos y utilizamos una pupila modelo de 3 mm desplazada 0, 0,5 y 1,0 mm desde el centro del modelo de ojo, donde se colocó la LIO. Se insertó la pupila modelo con una LIO acoplada en el cuerpo principal, se llenó de agua, se instaló una córnea en su superficie anterior y se conectó una cámara de dispositivo de carga acoplada (Artray Inc.) a su superficie posterior. La córnea modelo tenía una potencia refractiva de 38,4 dpt y una aberración corneal de 0,12 µm. La distancia del ápice de la córnea a la superficie de la LIO era de unos 6,0 mm, y la distancia del ápice de la córnea a la superficie posterior del modelo de ojo era de 11,5 mm.

Usando los caracteres del periódico como índice, estudiamos los efectos reales de la descentración. Para el método de medición, enfocamos la cámara en un punto situado a 5 m del índice. A continuación, tomamos una imagen a la distancia óptima para cada LIO desde la cámara hasta el índice.

Resultados

MTF cercana

La figura 4 muestra la MTF cercana (50 ciclos/mm) en cada descentración de LIO de 0-1,0 mm. La tabla 1 muestra los valores de medición de la MTF a 50 ciclos/mm para cada LIO. La MTF cercana de la ReSTOR difractiva disminuye con el aumento de la descentralización y es la que más disminuye con una descentralización de 1,0 mm. La MTF cercana de la ZM900 difractiva disminuyó ligeramente a partir de una descentralización de aproximadamente 0,5 mm, pero el cambio relativo fue pequeño. En cuanto a la MTF cercana de la refractiva ReZoom y SFX-MV1, no observamos una gran disminución de la MTF cercana debido a la descentración.

Visibilidad de los caracteres del periódico

La figura 5 muestra las simulaciones de la visibilidad de los caracteres del periódico cuando las LIO estaban descentradas 0, 0,5 y 1,0 mm. Cuando utilizamos ReSTOR, los caracteres se volvieron ligeramente más borrosos con un descentramiento de 0,5 mm que con un descentramiento de 0 mm. A una descentralización de 1,0 mm, el grado de desenfoque era mayor y los caracteres se volvían difíciles de distinguir. Cuando utilizamos ZM900 con descentraciones de 0,5 y 1,0 mm, el contraste de los caracteres del periódico disminuyó ligeramente, pero no lo suficiente como para afectar a la visibilidad. Cuando utilizamos ReZoom y SFX-MV1, una descentralización de incluso 1,0 mm no tuvo casi ningún efecto en la visibilidad de los caracteres del periódico.

MTF lejana

La figura 6 muestra los valores de la MTF lejana (50 ciclos/mm) para cada descentración de la LIO de 0-1,0 mm. La tabla 2 muestra los valores de medición de la MTF a 50 ciclos/mm para cada LIO.

Cuando utilizamos ReSTOR, se produjo un fenómeno inverso en el que la MTF lejana aumentó con el incremento de la descentración: la MTF lejana a 50 ciclos/mm fue de 0,45 con una descentración de 0 mm y de 0,52 con una descentración de 1,0 mm. Para el ZM900, la MTF lejana disminuyó gradualmente con el aumento de la descentralización.

Para el ReZoom, la MTF lejana disminuyó mucho con una descentralización de 1,0 mm. En el caso de la SFX-MV1, la MTF lejana disminuyó en gran medida con una descentralización de 0,75 mm.

Discusión

En este estudio, utilizamos modelos oculares para evaluar objetivamente los efectos de la descentralización de la LIO multifocal. Cuantificamos los efectos de la descentración en la función visual midiendo la MTF, un indicador de las propiedades ópticas. Además, evaluamos las imágenes cercanas mediante la visibilidad de los caracteres de los periódicos, ya que son familiares en la vida cotidiana, e investigamos de forma exhaustiva el grado de efecto real que cabía esperar.

En el caso de la ReSTOR difractiva, la MTF cercana tendía a disminuir, pero la MTF lejana tendía a mejorar con el aumento de la descentración. En particular, los caracteres del periódico se volvieron difíciles de distinguir a una descentralización de 1,0 mm. ReSTOR tiene una estructura difractiva desde su centro hasta un radio de 3,6 mm, y su periferia tiene una estructura monofocal para la visión de lejos. Además, ReSTOR también está diseñado de manera que las reglas de la rejilla de difracción en el centro de la porción difractiva disminuyen hacia su periferia con el fin de enfocar la luz para la visión a distancia (estructura apodizada). En consecuencia, cuando se produce un descentramiento, se utiliza una pequeña porción del área de difracción cerca del centro (el área principal para la visión de cerca) (fig. 7). A medida que el descentramiento es mayor, se utiliza una mayor proporción del área monofocal de la periferia. Como la zona monofocal es para la visión de lejos, la MTF de lejos aumenta, y como el uso de la zona difractiva para la visión de cerca disminuye en consecuencia, la MTF de cerca disminuye. Por lo tanto, pensamos que la visión de cerca se ve fácilmente afectada por la descentralización de esta LIO. En el caso de la ZM900 difractiva, las MTF de cerca y de lejos disminuían gradualmente con el aumento de la descentralización. En la simulación de caracteres de periódico, el contraste disminuyó ligeramente, pero no lo suficiente como para afectar a la capacidad de distinguir los caracteres. En el caso del ZM900, toda la superficie de la parte óptica tiene una estructura de difracción que divide la luz incidente por igual en dos puntos focales, uno para la visión de lejos y otro para la de cerca. Por lo tanto, en esta simulación, la visión de cerca fue la menos afectada por la descentración (fig. 7). Además, los efectos de la descentralización en la visión de lejos y de cerca tendían a ser los mismos, y observamos una ligera disminución de la MTF de lejos y de cerca a partir de una descentralización de 0,75 mm. Pensamos que uno de los factores causantes de esta disminución podría haber sido un aumento de la aberración debido a una mayor visión periférica de la parte óptica . Sin embargo, dado que la ZM900 tiene una estructura asférica, el resultado puede cambiar si el diámetro de la pupila es mayor que los 3 mm utilizados en este experimento; por lo tanto, creemos que puede ser necesario tener precaución.

Aunque no se incluyeron en el presente estudio, existen otros dos modelos de LIO multifocal difractiva: la ReSTOR SN6AD1 (Alcon) y la TECNIS Multifocal ZMB00 (AMO). La ReSTOR SN6AD1, que es básicamente el mismo diseño que los modelos anteriores, es asférica y tiene una potencia de adición de +3,0 dpt. Se cree que el diámetro de la pupila afecta al rendimiento, pero se espera que la MTF sea mucho menor debido a la desviación. La TECNIS Multifocal ZMB00 es una lente acrílica de una sola pieza con una estructura óptica idéntica a la ZM900. Por tanto, es probable que la influencia de la desviación sea la misma que en la ZM900. Estas LIOs requerirán investigaciones adicionales en el futuro.

Para las lentes refractivas ReZoom y SFX-MV1, incluso cuando la descentración era de 1,0 mm, la MTF de cerca no cambió mucho, y casi no hubo cambios en la visibilidad de los caracteres del periódico. Sin embargo, la MTF lejana disminuyó claramente a partir de una descentralización de 1,0 mm para ReZoom y de 0,75 mm para SFX-MV1. En el caso de los difractivos ReZoom y SFX-MV1, se produjo una disminución del área de la zona utilizada para la visión de lejos en el centro de la pupila, y aumentó el área de la zona 2 utilizada para la visión de cerca y la de la zona 3 utilizada para la visión de lejos (fig. 7). Las proporciones del diámetro de la pupila ocupadas por las zonas de visión de lejos y de cerca no eran muy diferentes. Por lo tanto, el efecto de la descentralización en la visión de cerca puede considerarse bajo. Sin embargo, cuando la descentración llegó a ser tan grande como 0,75 y 10 mm, la MTF de lejos puede haber disminuido ya que la ubicación de la zona para la visión de cerca estaba cerca del centro de la pupila. Además, aunque no se examinó en este estudio, cuando los límites de las zonas para la visión de lejos y de cerca están situados en el centro de la pupila, es muy probable que aumente el deslumbramiento y, por lo tanto, puede ser necesario tener precaución.

A partir de estos resultados, consideraremos ahora los siguientes problemas en los casos clínicos. Normalmente, la cirugía se completa sin complicaciones, y cuando se inserta una LIO en la bolsa, la descentración puede disminuir a unos 0,3 mm . En esta simulación, no observamos casi ningún cambio en las MTF de lejos y de cerca para todas las LIOs multifocales con una descentración de 0,25 mm, por lo que una descentración de aproximadamente 0,3 mm puede no tener ningún efecto en la función visual. Si se produce un desgarro en la cápsula anterior y se introduce una LIO en ella, la descentración puede llegar a ser de unos 0,5 mm. Para las LIOs refractivas y difractivas de esta simulación, no se espera que una descentración de unos 0,5 mm provoque un gran deterioro de las propiedades ópticas; por lo tanto, el grado de descentración debido a la cápsula anterior está probablemente dentro de un rango aceptable.

En descentraciones de alrededor de 0,75-1,0 mm, el deterioro de las propiedades ópticas no se produce fácilmente cuando se utiliza la fijación en la bolsa. La descentración puede producirse como resultado de la fijación fuera de la bolsa, la fijación por sutura de la LIO o una zónula frágil de Zinn. A partir de una descentración de 1,0 mm, se produce un deterioro de las propiedades ópticas de las LIO, y no se puede evitar el efecto que esto tiene sobre la función visual. Por lo tanto, como regla general, la LIO multifocal debería insertarse en la cápsula posterior, y el grado de descentración debido a los desgarros de la cápsula anterior estará probablemente dentro de un rango aceptable. Este estudio presenta varios problemas. En primer lugar, las acciones centrales en el ojo humano, como la visión binocular, la adaptación y la dominancia ocular, no se tuvieron en cuenta porque el estudio era un experimento in vitro que utilizaba modelos oculares. Con el modelo de ojo, sólo se simuló un sistema óptico. Por lo tanto, las imágenes visuales del ojo humano y las del modelo ocular no son necesariamente coherentes, y las imágenes visuales del ojo humano pueden ser más nítidas que las del modelo ocular. Sin embargo, el modelo ocular puede considerarse útil para comparar las características inherentes a las LIOs porque no tiene acciones centrales. Además, si el modelo ocular no afecta a las propiedades ópticas, también parece poco probable que los ojos humanos tengan efectos clínicos.

Además, en este estudio investigamos el efecto sobre la descentración sólo en el eje horizontal. No investigamos la descentración en los ejes vertical u oblicuo. Sin embargo, como las LIO de este estudio tenían una estructura de círculos concéntricos desde el centro que irradiaban hacia la periferia, creemos que la posibilidad de que los resultados estén muy sesgados debido a la dirección de la descentración es pequeña.

Además, sólo hemos estudiado los efectos de la descentración y no hemos evaluado la inclinación de las LIO. Clínicamente, la descentración y la inclinación suelen producirse de forma simultánea; por lo tanto, nos gustaría seguir creando nuevos modelos experimentales y estudiando estos fenómenos. En este estudio, evaluamos objetivamente los efectos de la descentración de las LIO multifocales mediante simulaciones de las MTF de lejos y de cerca, y de las imágenes de cerca utilizando dos tipos de modelos de ojo. Los efectos de la descentración tuvieron características diferentes para cada LIO multifocal, pero esperamos que el efecto sobre la función visual sea mínimo cuando la descentración sea de 0,75 mm o menos. La simulación mediante el modelo de ojo parece ser útil para la evaluación objetiva de las LIO.

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