Estudio de las aberraciones oculares y su corrección mediante lentes de contacto hidrofílicas en ojos normales y muy aberrados

Abstract

La aberración de onda ocular está estrechamente vinculada con la calidad visual y presenta valores característicos en cada ojo. Su medida y corrección tienen un gran interés tanto en el ámbito de ciencia básica como en la práctica clínica. <br/>En el presente trabajo se desarrolla un sistema experimental de medida del frente de onda ocular con gran rango dinámico basado en un sensor Shack-Hartmann. Con él se miden las aberraciones oculares monocromáticas en dos grupos de sujetos: uno de jóvenes con ojos sanos y otro de sujetos que han sido intervenidos de transplante de córnea (queratoplastia penetrante). Los resultados muestran que el valor RMS medio de las aberraciones de alto orden es 10 veces superior en estos últimos. Además se encontró una alta correlación entre las aberraciones corneales (obtenidas de la topografía corneal) y las aberraciones oculares del grupo con patología corneal.<br/>Se estudia, de forma simulada y real, la corrección de las aberraciones por medio de lentes de contacto hidrofílicas, diseñadas a partir del patrón de aberraciones de cada sujeto. El estudio se realiza para tres tipos de ojos: normales, con queratoconos y con transplante de córnea. Los resultados muestran que las principales limitaciones de este tipo de corrección se originan debido a la posición y orientación media de la lente de contacto en el ojo. Si tenemos en cuenta desplazamientos realistas de la lente de contacto encontramos que los sujetos normales presentan una pérdida de calidad óptica respecto de la corrección estándar (corrección esfero-cilíndrica). Sin embargo, existen casos patológicos en los que a pesar de las típicas rotaciones y traslaciones de las lentes de contacto, se podría disminuir el RMS de las aberraciones y aumentar la calidad visual, como se comprueba experimentalmente en los queratoconos.

The ocular wave aberration is strongly related with the visual quality having specific values for each eye. Its measurement and correction is challenging for fundamental research as well as for clinical practice. <br/>In this work we develop an experimental apparatus to measure the ocular wavefront based on a Shack-Hartmann sensor with a high dynamic range. We use it for measuring monochromatic ocular aberration in two subject groups: a) normal young subjects (normal group hereafter) and b) penetrating queratoplasty eyes (pathologic group hereafter). The results show that mean RMS values of the high order aberrations in the pathologic group was ten times higher than that of the normal group. Further, there is a strong correlation between the corneal aberrations (obtained by corneal topography) and ocular aberrations in the pathological group. <br/>We study the aberration correction using soft contact lenses, custom designed from each subject aberrations, by mean of both experiments and theoretical predictions. The study is carried out for three types of eyes: normal, keratoconus and penetrating queratoplasty. Results show that the main factors limiting this correction method are owing to both the mean position and rotation of the contact lenses on eye. We found that the normal subjects show a loss of optical quality relative to standard correction (sphere and cylinder), caused by expected displacements of the lenses contacts. In spite of the rotations and translations expected of contact lenses, there are, however, pathologic cases in which it is possible to reduce the RMS and increase visual quality, such as it was experimentally demonstrated in the keratoconus eyes.