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Líneas de investigación del Laboratorio de Optica Visual y ...

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<strong>Líneas</strong> <strong>de</strong> <strong>investigación</strong> <strong>de</strong>l Laborator·o<strong>de</strong> 9ptica <strong>Visual</strong> y Biofotónica, Instituto<strong>de</strong> <strong>Optica</strong> (Consejo Superior <strong>de</strong>Investigaciones Científicas)S. Marcos, S. Barbero, D. (r1nO, A. <strong>de</strong> Castro. C. Oorronsoro, E. Carda <strong>de</strong> laCera,). Merayo, l. jiménez-Alfaro, L. L/arel }te, S. Ortiz,). Requejo, P. RosalesPresentaciónEI/aboratario <strong>de</strong> Óptica <strong>Visual</strong> y Biofotónica<strong>de</strong>l Departamento <strong>de</strong> Imágenes y Visión <strong>de</strong>lInstituto <strong>de</strong> aplica <strong>de</strong>l (SIC nace en 1999 a raíz<strong>de</strong> la incorporación <strong>de</strong> Susana Marcos a suregreso <strong>de</strong> una estancia posdoctoral <strong>de</strong> tresaños en la Universidad <strong>de</strong> Harvard. El grupo.entroncado con la larga tradición eninv~5tigacióll en óptica fisiológica en el Instituto<strong>de</strong> <strong>Optica</strong> "Daza <strong>de</strong> Valdés" <strong>de</strong>s<strong>de</strong> sufundación. lo constituyen una investigadoracientífica. varios becarios predoctorales (siete.en los último cinco años). un contratadoposdoetoral. y un mulada Medio <strong>de</strong>Investigación y <strong>Laboratorio</strong>.La misión <strong>de</strong>l <strong>Laboratorio</strong> <strong>de</strong> Óptíca <strong>Visual</strong> yBiofotónica es el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> técnicas noinvasivas para el estudio <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>sópticas y estructurales <strong>de</strong>l ojo. y su aplicación alavance en la comprensión <strong>de</strong> los mecanismosbiológicos en el sistema visual (por ejemplo el<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la miopía. la acomodación O lapresbicia). el diagnóstico precoz <strong>de</strong> condicionesoculares. y la evaluación y optimización <strong>de</strong>cirugías y terapias.El laboratorio <strong>de</strong>sarrolla una <strong>investigación</strong>altamente multidisciplinar. apoyada en lafructífera colaboración con biólogos yoftalmólogos n la aplicación <strong>de</strong> técnicasobjetivas para la evaluación <strong>de</strong> la calidadóptica <strong>de</strong>l ojo en problemas <strong>de</strong> interés clínico.Entre estas colaboraciones <strong>de</strong>stacan las que seSusana MarcosInsUMO <strong>de</strong> Ópli a "Oaza <strong>de</strong> Valdés"Consejo Supeior d Investigaci nes CienlrficasCí Serrano 12128006 MadridTe!: 915 616800


2. Estudio <strong>de</strong> las aberraciones ópticas y sucambio con el proceso <strong>de</strong> acomodación 3 • o conel envejecimiento'.3. Aberraciones cromáticas <strong>de</strong>l ojo eimplicaciones en fisiología evolutiva <strong>de</strong> lafóvea 5 . 64. Estimación <strong>de</strong> las aberraciones corneales apartir <strong>de</strong> medidas <strong>de</strong> topografía corneal "B.5. Desarrollo y optimización <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong>caracterización in vivo <strong>de</strong>l cristalino y lentesinlraoculares9 106. Aplicaciones clínicas <strong>de</strong> la aberrometría:cirugía refractiva corneal i l. patologías) y cirugía<strong>de</strong> cataratas 97. Calidad óptica en mo<strong>de</strong>los animales efemiopía12.13.8. Desarrollo <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> alta resolución <strong>de</strong>imagen en el ojo'~ 15.9. PropiedCl<strong>de</strong>s ópticas <strong>de</strong> los fotorreceptoresretinianos (espaciado. alineamiento ypropieda<strong>de</strong>s como guías <strong>de</strong> onda) medianteinterferometría <strong>de</strong> speckle. renectometría yscatcering 16, 17.5) Adaptación <strong>de</strong> un sistem <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong>Scheimpflug para la obtención <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong>seccíone d la cor-nea y el cristalino.6) Evaluación computacional. diseño ymontaje <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> romograffa <strong>de</strong>coherencia óptica.Asimísmo. se prevé el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> n nuevosistema <strong>de</strong> microscopía para la resolución anivel celular <strong>de</strong> estructuras corneales. En lafigura 1 se muestran los montajesexperimentales exis entes en lo laboratorios<strong>de</strong>l grupo en el Instituto <strong>de</strong> Óptica. gráficas <strong>de</strong>lsoftware <strong>de</strong>sarrollado para el control d dichossistemas e imágenes típicas capturadas en cadauno <strong>de</strong> los sistemas.<strong>Líneas</strong> <strong>de</strong> <strong>investigación</strong> <strong>de</strong>l grupoDesarrollo <strong>de</strong> técnicas para la caracterización<strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s ópticas y geométricas <strong>de</strong>lsegmento anterior <strong>de</strong>l ojoS han <strong>de</strong>sarrollado una serie <strong>de</strong> técnicaspara la medida <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s ópticas <strong>de</strong>los componentes oculares:Fig. IA) Vistas <strong>de</strong> montajes experimentales en el <strong>Laboratorio</strong> eJeÓptica <strong>Visual</strong> y BiO{Olónica <strong>de</strong>l fnstituto <strong>de</strong> Óplica. C51C. Al)Aberrómetro <strong>de</strong> Traz¿¡do <strong>de</strong> Rayos Lá ero A2) Sensor <strong>de</strong> onda <strong>de</strong>Harlmann-5hac~. A3) Sistema <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong> Purkinje para(acometria y medidas <strong>de</strong> <strong>de</strong> cenu-omiento e inclinación <strong>de</strong>lcristalino/lentes intraoculares. A4) omografía <strong>de</strong> coherenciaóptica <strong>de</strong> cámara anterior.1) Aberrometría corneal a partir <strong>de</strong>8vi<strong>de</strong>oqueratoscopía 7 • .2) Técnica <strong>de</strong> trazado <strong>de</strong> rayos por láser par'a lamedida <strong>de</strong> aberraciones oculares2.18.19.3) Sensor <strong>de</strong> onda <strong>de</strong> Hartmal1n-Shack pMa lamedida <strong>de</strong> aberraciones oculares en mo<strong>de</strong>losexperimentales <strong>de</strong> animalesl3·18.19.4) Técn;ca <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong> Purkinje y suaplicación en facometría: Medida <strong>de</strong> lascurvaturas <strong>de</strong>l cristalino y lentes intraoculares y<strong>de</strong>l <strong>de</strong>scentramiento e inclinación <strong>de</strong> lentesintraoculares implantadas 10. Se ha realizado unestudio comparativo en los mismos sujetos <strong>de</strong>las curvatura y localización <strong>de</strong>l cristalinomedidos con la técnica <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong> Purkinjey un sistema <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> Scheímflug<strong>de</strong>sarrollado en la Vrije University. Ámsterdam(en colaboración con 105 Profs. Van <strong>de</strong>l' Heij<strong>de</strong> yDubbleman). En dicho estudio se haencontrando una excelente correspon<strong>de</strong>ncia.Fig. 1B) Vistas <strong>de</strong>l software <strong>de</strong> control <strong>de</strong> distintos dispositivos<strong>de</strong>sarrollados en el <strong>Laboratorio</strong> <strong>de</strong> Óptica <strong>Visual</strong> y Biofolónica <strong>de</strong>lInstituto <strong>de</strong> Óptica. eSlc B1) Abel7Ómetro <strong>de</strong> trazado <strong>de</strong> rayosláser. B2) Semor <strong>de</strong> onda Haltmann-Shack. B3)Sisrema <strong>de</strong>imágenes <strong>de</strong> Purkinje para facometría y medidas <strong>de</strong><strong>de</strong>scentrarnienro e inclinación <strong>de</strong>l cristalino/lentes intraoculares.B4) Aberrome ría comeal.noviembre 2005 587


miope como en el ojo normal contralateral. si bienla calidad ópti <strong>de</strong>l ojo miope es peor que la <strong>de</strong>lojo sin tratar. En la figura 2 se muestra el cambioen el estado refractivo. longitud axial y calidadóptica consi<strong>de</strong>rando aberraciones <strong>de</strong> alto or<strong>de</strong>n<strong>de</strong>l ojo normal y el ojo tratado. Este estudio<strong>de</strong>muestra que. en este mo<strong>de</strong>lo. las aberracionesson consecuencia y no causa <strong>de</strong> la miopía. A<strong>de</strong>másse han explorado OtrOs mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> miopíaexperimental con el fin <strong>de</strong> refutar hipótesisaltemativas: mo<strong>de</strong>lo en gallina mediante cirugíarefractiva y mo<strong>de</strong>los en ratón2\) (en colaboracióncon [a Universidad <strong>de</strong> Tubingen).Fig. ¡ C. Imágenes capturadas en distintos sistemas <strong>de</strong>lLaborastorio <strong>de</strong> Óptica <strong>Visual</strong> y Biofotónica <strong>de</strong>l InstitulO<strong>de</strong> Óptica. CSIC eJ) Imagen <strong>de</strong> relroiluminaci6n <strong>de</strong> lapupila obtenida por el canal <strong>de</strong> monitorización pupilar<strong>de</strong>l sistemas <strong>de</strong> trazado <strong>de</strong> Rayo por láser en un pacientecon lente inuaocular. (2) Imagen <strong>de</strong> Hartmann·Shack.O) dobles imágenes <strong>de</strong> Purkinje para (acometrfa en unpa<strong>de</strong>me con lente Intraocular. C4) Imagen <strong>de</strong>Scheimpflung.Papel <strong>de</strong> las aberraciones ocularesen el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> Ila miopía. Mo<strong>de</strong>los<strong>de</strong> experimentación animallA pesar <strong>de</strong> la alta prevalencia <strong>de</strong> la miopía en lassocieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong>sarrolladas ras causas que provocansu <strong>de</strong>sarrollo se <strong>de</strong>sconocen. Estudios en mo<strong>de</strong>losanimales y evi<strong>de</strong>ncias en humanos muestran quecondicionantes ambientales. en particular lacalidad <strong>de</strong> la imagen retinian . son <strong>de</strong>terminantesen el proceso <strong>de</strong> emetropización. La presencia <strong>de</strong>imágenes <strong>de</strong> bajo contraste y ausencia <strong>de</strong>frecuencias espaciales altas produce unaelongación axial exagerada <strong>de</strong>l ojo. y por tantomiopía. En este sentido se ha especulado sobre elposible papel <strong>de</strong> las aberraciones oculares (cuyoefecto es <strong>de</strong>gradar la imagen retiniana) en el<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la miopía. Medidas longitudinales,posibles en mo<strong>de</strong>los experimentales animales. noshan permitido estudiar la evolución <strong>de</strong> la calidadóptica <strong>de</strong> ojos normales y miopes durante el<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la miopía.Hemos <strong>de</strong>sarrollado un mo<strong>de</strong>lo experimentalanimal en pollo (Gallus domesticus). provo andomiopia mediante la <strong>de</strong>privación <strong>de</strong> formas con eluso <strong>de</strong> difusores. En dicho mo<strong>de</strong>lo se han llevado acabo medidas <strong>de</strong> la longitud axial. refracción yaberraciones oculares durante dos semanas <strong>de</strong><strong>de</strong>sarrollo posnatal. Los resultados obtenidos<strong>de</strong>muestran la relación existente entre lasaberraciones oculares y la miopía en dichomo<strong>de</strong>lo ll . Encontramos que la calidad ópticaocular mejora durante el <strong>de</strong>salTOllo tanto en el ojo1)"CE 1.1:::1:::: E ') .,.---­01­c(¡;0,- l~....J ~ t,)-I~10gSc:2oraQ)-o -6... 10o:::15-M•o Ojos ocluidosO OJos no-ocluidos-25 o10 121,(10Q)"0­c'á1 o,so-O N- ...o.,cara(/)o:::O,AO0.20tO 11 ... e la 12Edad (dlas)Fig. 2. A) Medidas d longirud axial <strong>de</strong>l ojo en pollosmonolateralmente ocluidos con oc/usores. obtenidasmediante un biómetro <strong>de</strong> ultrasonidos modificado. 8)Medidas <strong>de</strong> calidad óptica (razón <strong>de</strong> Slrehl) calculadas apartir <strong>de</strong> la aberración <strong>de</strong> onda para aberraciones <strong>de</strong>tercer or<strong>de</strong>n y superior y pupila <strong>de</strong> 1. 5 mm. Símboloscuadrados representan I ojo no oc/uido control. y loscírculos el ojo ocluido que <strong>de</strong>sarrolla miopía. Las figurasA y B muestran !Odos los sujetos y la e el pmmedio <strong>de</strong>cinco pollos. Figura adaptada <strong>de</strong> Garcia <strong>de</strong> la Cera. el al.Vision Research (en prensa).Propieda<strong>de</strong>s ópticas y geométricas <strong>de</strong>l ojomiope y présbitaLos cambios en las propieda<strong>de</strong>s ópticas quetienen lugar en el ojo durant el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>la miopía y durante el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la presbicia<strong>de</strong>ben ser consecuencias <strong>de</strong> cambios588 noviembre 2005


geometnco y estructurales (forma <strong>de</strong> lassuperficies, gradiente <strong>de</strong> índice) <strong>de</strong> loscomponentes oculares. El estudio <strong>de</strong> lainterrelación entre dichos cambios. con laayuda <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> ojo individualizados.permitirán arrojar luz sobre los mecanismosffsicos y biológicos que acompañan dichascondiciones oculares. Hasta la fecha se hanllevado a cabo medidas <strong>de</strong> aberraciones totalesy corneales en sujetos miopes e hipermétropesa<strong>de</strong>más <strong>de</strong> medidas <strong>de</strong> longitud axial yprofundidad <strong>de</strong> cámara anterior, Comparandogrupos <strong>de</strong> la misma edad y error refractivoabsoluto se encuentra que los hipermétropes.a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> mayor longitud axial. muestrancórneas con asfericidad más positiva. y mayoraberración esférica total y corneal que losmiopes?l. A<strong>de</strong>más. los hipermétropes muestr'anuna pér'dida <strong>de</strong> la compensación en laaberración esférica entre córnea y cristalinomás temprana que los miopes. La figura 3muestra la aberración esférica en ojos miopes ehipermétropes.E o.:>O.d~tlIU'1::~CI.I1:-O0.30.20.1o'(3tlIt: ·0.1!« ·0.2 Total CorneaI Internaestimada a partir <strong>de</strong> la aberración <strong>de</strong> ondacoinci<strong>de</strong> con la pérdida <strong>de</strong> sensibilidad alcontraste medida psicoffsicameme en losmismos pacientes 23 . Los cambios en laaberración esférica total no coinci<strong>de</strong>nexactamente con los inducidos sobre la caraallterior <strong>de</strong> la córnea\l. En todos los casos laaberración esférica total se incrementa menosque la aberración esférica cornea!. lo cualsugiere call1bios significativos en la caraposterior <strong>de</strong> la córnea. Las medidas <strong>de</strong> loscambios en la aberración total y corneal concirugía LASIK para hipermetropía tambiénindican cambios en la cara posterior cornea!.A<strong>de</strong>más se midió un cambio en la aberraciónesférica comparativamente mayor que trasLASIK para miopía para un mismo valorabsoluto <strong>de</strong> corrección. La figura 4 muemaejemplos <strong>de</strong> mapas <strong>de</strong> aberración <strong>de</strong> onda(para aberraciones <strong>de</strong> tercer or<strong>de</strong>n y supel"ior)en pacientes antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> cirugíarefractiva LAsrK para miopía e hipermetropía.La figura 5 muestra la aberración esférica totaly corneal inducida por cirugía refractiva LASI Kpara miopía e hipermetropia.respectivam en te 2 ".PrePostTotal CornealFig. 4. Aberracionescomeales y totales <strong>de</strong>J.IllI tercer or<strong>de</strong>n y superiorames y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> cirugíarefracUva LASIK paraflNS-o.64 ¡¡ro RMS"O.61 Il/nmiopía (A) e hipermelro­pfa (8). Escala en micras. ydiámetro <strong>de</strong> pupila <strong>de</strong> 6,5mm. Daeos <strong>de</strong> Marcos etal. IOVS 200 ¡ Y Llorenteet


Rg. ~ Ab naCWIl ------;=================~esférica (post - pre) en • LASIK mioplapacienres opero dos • LASIK hipermetroplacon cirugía refracUvaLA51K para miopía E 2,.----------,(rojo) e hipermetropía ,2, ',f(azul) en funclón <strong>de</strong>l .g ~.error esférico .Q ~.t--....:-.-'-----,.-'--~--___j..§ "",$.~preoperarorio (en·' 1.. Totavalor absoluto). en .S .,..A¡j •tD .., 14rodo el Istema aplico'C ,------------¡ocular (A) y en la cara ~anterior <strong>de</strong> la córnea ~(B). Adaptada <strong>de</strong> -o =Uoreme et al. J Refraet '05urg 2004j~ IError esférico pre-operatoriol (D)causas <strong>de</strong> la inducción <strong>de</strong> aberraciones. Para ellohemos llevado a cabo la evaluacióncomputacional 2s y experimental 26 <strong>de</strong> lospatrones <strong>de</strong> ablación láser estándar (Munnerlyny su aproximación parabólica) y algoritmospersonalizados (bicónico y basado en el frente<strong>de</strong> onda). Lo resultados <strong>de</strong> esta <strong>investigación</strong>han proporcionado indicaciones para laoptimización <strong>de</strong> 105 perfiles <strong>de</strong> ablación. Hemoscomparado los cambios ópticos (asfericidad yaberraciones comeales) clínicos con losresultados <strong>de</strong> las predicciones a partir <strong>de</strong>simulaciones computacionales sobre córneas ydatos quirúrgícos r ales 27 . Asimismo se haestimado la influencia teórica <strong>de</strong> cambiosradiales en la eficiencia <strong>de</strong>l patrón <strong>de</strong> ablación.Se concluye que el patrón teórico estándar <strong>de</strong>Munnerlyn no induce los cambios <strong>de</strong> asfericidadobservados cllnicamente. y que el patrónparabólico sólo incrementa la asferidadligeramente. Los cambios en la eficiencia <strong>de</strong>ablac"ón <strong>de</strong>bidos a la geometría <strong>de</strong> la córneaintroducen un incremento significativo <strong>de</strong> laasfericidad. si bien no explican todo el aumentoobservado clínicamente. La fioura 6 muestra laasfericidad corneal preoperatoria ypostoperatoria real y simulada tras aplícaciónsobre los mismos pacientes <strong>de</strong> dos algoritmos <strong>de</strong>ablación. sIn consi<strong>de</strong>rar y consi<strong>de</strong>rando efectos<strong>de</strong> eficiencia <strong>de</strong>l láser <strong>de</strong>l centro a la periferia.Una vez conocida la influencia <strong>de</strong>l perfil <strong>de</strong>ablación teórico. hemos <strong>de</strong>sarrollado Unmo<strong>de</strong>lo experimental <strong>de</strong> ablación láser ornealen superficies planas y esféricas <strong>de</strong> PMMA. Sehan puesto a punto técnicas experimentales <strong>de</strong>profilometría y topografia corneal para lamedida <strong>de</strong> los perfiles <strong>de</strong> ablación generados.Mediante I ablación <strong>de</strong> superficies planas seconfirmó el patrón teórico programado en elláser. y mediante ablación <strong>de</strong> Illo<strong>de</strong>los físicos1.2,.----------------------,n=13.0.4MunnerlynParabollJc• eficiencia Parabolllc Munlaser Mun"Ef'l:tl"l • eficiencialasarFig. 6. Asfericidad corneal pre y posroperaroria en 13 pdciemes.Asferiddad corneal en córneas posroperatorias simuladas sustrayendoa las córneas preoperatorias perfil <strong>de</strong> Munnerlyn y la aproximaciónparabólica <strong>de</strong>l perfil <strong>de</strong> Munl1er/yn. sin consi<strong>de</strong>rar diferendas en laencien(ia láser <strong>de</strong>l cemro a la periferia <strong>de</strong> la córnea y consi<strong>de</strong>rándolos.DalaS <strong>de</strong> Marcos el aJo J Refract Surg 2003 y Ca.no el al. jOpe50C Am A 2004.<strong>de</strong> córnea se ha evaluado experimentalmentelo cambios en la eficiencia <strong>de</strong> ablación al tratarsuperficies con geometría e férica. Se concluyeque el incremento en la asfericidad (y por tantoaberración esférica corneal) e <strong>de</strong>befundamentalmente las diferencias d laeficiencia. limitándose la 'mportancia <strong>de</strong> losposibles efectos biomecánicos los cuales nostán presentes en el mo<strong>de</strong>lo en PMMA.A<strong>de</strong>más estudiaremos las propieda<strong>de</strong>sbiomecánicas <strong>de</strong> la córnea normal yposq uirú rgica.Calidad óptica en pacientes con lentesintraoculares implantadasLos avances en la cirugía intraocular hacen <strong>de</strong>ésta una nueva alternativa <strong>de</strong> correcciónrefracliva. Los nuevos diseiios <strong>de</strong> lentesrnultifocales pret n<strong>de</strong>n ampliar la profundidad<strong>de</strong> foco n pacientes sin posibilidad <strong>de</strong>acomodación y las nuevas geometrías <strong>de</strong> lentesintraoculares preten<strong>de</strong>n emular algunascaracterísticas <strong>de</strong>l cristalino joven.Nuestro grupo ha medido por vez primera lasaberraciones oculares <strong>de</strong> lentes intraoculares invivo. <strong>de</strong>mostrándose que la calidad óptica onlente intraoculares e féricas es peor que la <strong>de</strong>lojo joven con cristalin0 9 . A<strong>de</strong>más. se hanllevado a cab medidas in vitro <strong>de</strong> las mismaslentes y sill1u lacíones computacionales basadasen el diseño óptico <strong>de</strong> las lentes proporcionadopor el fabl"icante. Las causas <strong>de</strong> la <strong>de</strong>gradaciónóptica son la pérdida <strong>de</strong> compensación entre laaberración esférica corneal (positiva) al sertambién positiva la <strong>de</strong> la lente intraocular. elincremento <strong>de</strong> aberraciones asimétricas y <strong>de</strong> lasaberraciones comeales por efecto <strong>de</strong> la incisión.La figura 7 muestra mapas <strong>de</strong> aberración lOta!.590 noviernbre 2005


cornea! e interna y promedios <strong>de</strong> aberraciónesférica en pacientes antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> cirugía<strong>de</strong> cataratas con implante <strong>de</strong> lentesintraoculares esfél'icas.Total Cornea! InternalA- D.l!I ,---------r===::::;¡E ,-'a Tonl..:..Com...'(ll oz..lnt..m:IJ~ o.l~ D.1~enW d.•e'0 DJ15~1-.l---l......I..--I..._IL....L--tJ---I....::..t...............,¿,; POltoUO~ 4.OS~ .lJ.1 LFig. 7. A) Ejemplo <strong>de</strong> aberraciones rorales. comeales einternas (]nJ or<strong>de</strong>n y SUperiOl) en un ojo eras cirugía <strong>de</strong>cataratas con leme intraocular esférica. B) AberraCl6nesférica en un grupo <strong>de</strong> ojos antes (n = 6) Y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong>cirugía <strong>de</strong> ca aratas con facoemulsificaci6n y lenteintraocular e)férica (n = 9). Y un grupo <strong>de</strong> ojos j6venesemérropes (n = 14) Datos <strong>de</strong> Barbero et al. ) Opt SocAm 2003.A<strong>de</strong>más. hemos realizado medidasexperimentales <strong>de</strong> biometría. aberracionesoculares y aberraciones comeales en grupos <strong>de</strong>pacientes <strong>de</strong> cataratas con lentes intraocularese féricas y asféricas respectivamentel s . Se haencontrado que a diferencia <strong>de</strong> las lentese féricas (que introducen aberración esféricapositiva) las lentes asféricas introducenaberración esférica negativa. que en promediocompensa la aberración esférica positivacornea!. Si bien la calidad óptica en foco essignificativamente mejor con lentes asféri as.las lentes esféricas proporcionan mayorprofundidad <strong>de</strong> foco. y mejor s valoresabsolutos <strong>de</strong> calidad óptica fuera <strong>de</strong> foco.Finalmente se ha medido in vivo. mediante unsistema <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong> Purkinje. elalineamiento/<strong>de</strong>scent miento <strong>de</strong> lentes. Se haencontrado que los <strong>de</strong>scentramientos einclinaciones <strong>de</strong> las lentes intraoculares sonmucho mayores que en un grupo colltrolpacientes jóvenes. influyendo en la presencia<strong>de</strong> aberraciones asimétricas <strong>de</strong> alto or<strong>de</strong>n.Conocida la g ometría <strong>de</strong> las lentesintraoculares ha sido posible comparar lasmedidas <strong>de</strong> aberraciones experimentales conlas predicciones a partir <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> ojo queincorporan las medidas biométricas <strong>de</strong> cadapaciente.ICalidad óptica y visual con lentes<strong>de</strong> contactoAunque las lentes <strong>de</strong> contacto son unapopular alternativa <strong>de</strong> corrección <strong>de</strong>ametropías. y sus materiales y diseñosevolucionan rápidamente. la evaluación <strong>de</strong> acalidad óptica y visual y el papel que jueganfactores como la adaptación o el menisco <strong>de</strong>lágrima apenas han sido estudiados. JuntO alpropio diseño <strong>de</strong> la lente. estos efectos van aser cruciales en las lentes multifocalesprescritas par'a la corrección <strong>de</strong> la presbicia.Hemos evaluado in vivo la calidad óptica conlentes <strong>de</strong> contacto semirrígidas en pacientesmiopes. <strong>de</strong>mostrándose su capacidad paracorregir aberraciones oculares. y la influencia<strong>de</strong> la flexión y la lente <strong>de</strong> lágrima en la calidadóptica final <strong>de</strong>l ojo. La figura 8 muestrapatrones <strong>de</strong> aberración <strong>de</strong> onda en sujetos cony sin lentes <strong>de</strong> contacto semirrígidas 2 .sinLeTOTALeORNEAL1.36 J1l'l'l 1.29 IJ-mFig. 8. Ejemplo <strong>de</strong> aberraciones IOtales y comeales yRMSs (3'd or<strong>de</strong>n y superior) para un ojo con y lÍn leme<strong>de</strong> contacto ernirrigida. <strong>de</strong>mostrando la capacidad <strong>de</strong>esCas lentes para compensar aberraciones. Datos <strong>de</strong>Dorronsoro el al. Optm Vis Sci 2003.También hemos <strong>de</strong>sarrollado un mo<strong>de</strong>lopara la medida in vitro <strong>de</strong> la calidad óptica conlente <strong>de</strong> contacto blandas y la medidacuantitativa y aislada <strong>de</strong> la contribución <strong>de</strong> laadaptación y <strong>de</strong> la lente <strong>de</strong> lágrima sobre lacalidad óptica final. realizando medidas conlentes monofocales y multifocales. Finalmentehemos llevado a cabo medidas ópticas ypsicofísieas en sujetos con lentes <strong>de</strong> contactomultifocales. con el fin <strong>de</strong> nten<strong>de</strong>r las591


interacciones entre el diseño y adaptación <strong>de</strong> lalente y las aberraciones individuales <strong>de</strong>l sujetoen el resultado visual final.CoIabo racio nesEl grupo mantiene varias colaboraciones congrupos nacionales, como las mencionadas conel lOBA-Universidad <strong>de</strong> Valladolid o laFundación Jiménez-Diaz, asi como una RedTemática d I Ministerio <strong>de</strong> ducación y Cienciaen Óptica <strong>Visual</strong> con la Universidad <strong>de</strong>Granada. Universidad <strong>de</strong> Murcia. Univ rsidad<strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong> Compostela y UniversidadPolitécnica <strong>de</strong> Cata[unya, A<strong>de</strong>má e mantienenmúltiples colaboraciones internacionales con elSchepens Ey Research Ins itu (HarvardUniversity. Bostan. MA. EE.UU)- IndianaUniversity. Imperial College y Cíty University.Londres UK. Queensland University ofTechnology. Australia. New England Colleg ofOptometry o Univerdad <strong>de</strong> Tuebingen. Estascolaboraciones están financiadas por AccionesIntegradas. Proyectos <strong>de</strong> Cooperación España­EEUU, Proyectos d I NIH. entre otros.FinanciaciónLa financiación reciente <strong>de</strong>l grupo viene dadapor dos proyectos <strong>de</strong>l Ministerio <strong>de</strong> Educacióny Ciencia (BFM2002-02638. FIS200S-04382).tres proyectos <strong>de</strong> la Comunidad Autónoma <strong>de</strong>Madrid (CAM08. 7/0010.1/2000. CAM08.71004.1/2003. GRISALl0387/2004) , un Proyecto<strong>de</strong> Cooperación España-EE.UU. una AcciónIntegrada. siete contratos <strong>de</strong> <strong>investigación</strong> conla industria. becas y contrato posdoctoral 13 p­CSIC, becas FPI. FPU. CSIC-Unida<strong>de</strong>s Asociadasy <strong>de</strong> la Comunidad <strong>de</strong> Madrid. A<strong>de</strong>más seacaba <strong>de</strong> publicar la concesión <strong>de</strong> un EuropeanYoung Investigator Award.Bibliografía1, He S. Marco Nebb RH. Bum~ SA.Measuremem 01lhe wave-front aberration of the eye by a faSlpsyehophysical procedure. J Opt oc. Arn 199B:A15:2449-2456.2. E. Moreno-Barriuso E. fI/larco . Navarro R. Buros SAoComparing Laser Ray Tracing. Spatially ResolvedRefraaometer and Hartmann·Shack sensor to measure theocular wavefrom aberration. Opt Vis xi 2001 :7B: 152- 156.". H jc. Burns SA, Marco~ S. Monoehrornaticaberrations in lhe accommodated human eye. Vis Res2000:40: 41-48.4. Mclellan j. Marco S. Burns . Age-related change.s inmon chromatic wave aberralions in the human eye.Inves Ophthal Vis Sci 2001: 1390-1395.5, Marcos S. BlIrns SA. Moreno-Bamllso E. Navarro R.A new approach 10 the swdy of ocular c.hromaticaberralions. Vis Res 1999:39:4309-4323.6. McLellan jS. Marcos S, Prieto PM. 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