ORBSCAN. Mapas topográficos

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Gaceta Optica 24 noviembre 420 PALABRAS CLAVE: Topografía corneal, ORBSCAN, mapa topográfico. INTRODUCCIÓN La medida de la curvatura corneal la podemos hacer mediante dos méto- dos: la queratometría y la topografía computerizada. Con la queratometría, lo que hacemos es medir el tamaño de la imagen (y´), convirtiéndolo en radios corneales a través de las fórmulas: r = 2aY/y (mm) R = 337.5/r (Dp) Por el contrario, con la topografía com- puterizada lo que se hace es obtener el modelo de la superficie corneal en base al estudio de la luz reflejada que ha sido previamente proyectada en la cara anterior de la córnea. Si nos centramos en la topografía com- puterizada, Rowsey fue el que inició la proyección de las imágenes del disco de Plácido y, en 1987, Klyce convirtió valores numéricos digitalizados por ordenador en códigos de colores de distinta curvatura. La mayoría de los topógrafos actuales hace sus medidas a través de un disco de Plácido, mientras que el ORBSCAN lo hace mediante un disco de Plácido y dos haces de luz proyectados por una lámpara de hen- didura. El disco de Plácido está basado en la extensión de mira única usada por el queratómetro. Los datos de la curva- tura se derivan de las distintas medi- das entre los anillos (dependen del tamaño del cono). Por ello, los datos centrales deben ser interpolados, la calidad de la lágrima es crítica a la hora de obtener buenos resultados, ya que realmente el anillo se refleja en ella y además ofrece datos poco pre- cisos en superficies asféricas o irre- gulares. Por todo ello, el topógrafo mide la desviación de los anillos reflejados y calcula la curvatura de los puntos de la superficie corneal en dirección axial. Mide los radios de curvatura dando un mapa a partir de la aposi- ción de estos radios en el plano, no en el espacio. Por eso es un mapa en dos dimensiones. El alineamiento y el enfoque durante la medida son vitales, ya que hacer una medida con cualquiera de estos dos factores incorrectos inducirá un error de medida. Cuanto más preciso es el topógrafo, mayor es el error por un mal alineamiento. Un topógrafo de poca precisión mide puntos más alejados entre sí, la lectura es más grosera y el alineamiento menos crí- tico. ORBSCAN Las principales características que tiene el topógrafo de elevación ORBS- CAN son, como ya hemos dicho ante- riormente, que está formado por un disco de Plácido y una lámpara de hen- didura. Por ello, además de proyectar los anillos, toma 40 imágenes (20 haces proyectados hacia la izquierda y otros 20 hacia la derecha), con una dis- tancia entre cortes de 250 micras, estudiando unos 9.000 puntos en ape- nas 1.5 segundos. ARTÍCULOS CIENTÍFICOS Figura 1. Figura 2. ORBSCAN: Mapas topográficos Nuria Garzón, Colegiado: 10.332 Francisco Poyales Galán, oftalmólogo En este trabajo se pretende explicar las principales diferencias que existen entre los topógrafos corneales y el ORBSCAN. Se muestran todos los mapas que se pueden representar y algunas de las funciones menos conocidas de este topógrafo de elevación.

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Mapas topográficos del Orbscan

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Gaceta Optica24 noviembre 420

PALABRAS CLAVE:

Topografía corneal, ORBSCAN,mapa topográfico.

INTRODUCCIÓN

La medida de la curvatura corneal lapodemos hacer mediante dos méto-dos: la queratometría y la topografíacomputerizada.

Con la queratometría, lo que hacemoses medir el tamaño de la imagen (y´),convirtiéndolo en radios corneales através de las fórmulas:

r = 2aY/y (mm)R = 337.5/r (Dp)

Por el contrario, con la topografía com-puterizada lo que se hace es obtener elmodelo de la superficie corneal enbase al estudio de la luz reflejada queha sido previamente proyectada en lacara anterior de la córnea.

Si nos centramos en la topografía com-puterizada, Rowsey fue el que inició laproyección de las imágenes del discode Plácido y, en 1987, Klyce convirtióvalores numéricos digitalizados porordenador en códigos de colores dedistinta curvatura.

La mayoría de los topógrafos actualeshace sus medidas a través de undisco de Plácido, mientras que elORBSCAN lo hace mediante un

disco de Plácido y dos haces de luzproyectados por una lámpara de hen-didura.

El disco de Plácido está basado en laextensión de mira única usada por elqueratómetro. Los datos de la curva-tura se derivan de las distintas medi-das entre los anillos (dependen deltamaño del cono). Por ello, los datoscentrales deben ser interpolados, lacalidad de la lágrima es crítica a lahora de obtener buenos resultados,ya que realmente el anillo se refleja enella y además ofrece datos poco pre-cisos en superficies asféricas o irre-gulares.

Por todo ello, el topógrafo mide ladesviación de los anillos reflejados ycalcula la curvatura de los puntos dela superficie corneal en direcciónaxial. Mide los radios de curvaturadando un mapa a partir de la aposi-ción de estos radios en el plano, noen el espacio. Por eso es un mapa endos dimensiones.

El alineamiento y el enfoque durantela medida son vitales, ya que haceruna medida con cualquiera de estosdos factores incorrectos inducirá unerror de medida. Cuanto más precisoes el topógrafo, mayor es el error porun mal alineamiento. Un topógrafode poca precisión mide puntos másalejados entre sí, la lectura es másgrosera y el alineamiento menos crí-tico.

ORBSCAN

Las principales características quetiene el topógrafo de elevación ORBS-CAN son, como ya hemos dicho ante-riormente, que está formado por undisco de Plácido y una lámpara de hen-didura. Por ello, además de proyectarlos anillos, toma 40 imágenes (20haces proyectados hacia la izquierda yotros 20 hacia la derecha), con una dis-tancia entre cortes de 250 micras,estudiando unos 9.000 puntos en ape-nas 1.5 segundos.

ARTÍCULOSCIENTÍFICOS

Figura 1.

Figura 2.

OORRBBSSCCAANN: Mapas topográficos Nuria Garzón, Colegiado: 10.332Francisco Poyales Galán, oftalmólogo

En este trabajo se pretende explicar las principales diferencias que existen entre los topógrafos corneales y elORBSCAN. Se muestran todos los mapas que se pueden representar y algunas de las funciones menos conocidasde este topógrafo de elevación.

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Los fundamentos de medida son queemplea reflexión difusa, detecta el cen-tro corneal, utiliza los haces y la disper-sión para triangular la forma de la super-ficie, tiene un sistema de eye trackingpara seguir los movimientos sacádi-cos y se produce la reflexión de la dis-persión posterior. A esa superficiederivada matemáticamente se le apli-ca un trazado de rayos con un mode-lo básico de queratómetro para pro-ducir los valores simulados (simK),por lo que debido a esta complejidadla repetibilidad no es alta.

El ORBSCAN, por estas característi-cas especiales respecto al resto detopógrafos, nos da información de lacara anterior, de la posterior y de larelación que existe entre ellas. Tam-bién detecta la cara anterior del iris ydel cristalino y con ellos informasobre la profundidad de cámara y eltamaño pupilar en condiciones fotópi-cas.

Interpretación de los mapastopográficos

Como ya hemos dicho antes, losmapas que se nos ofrecen son repre-sentaciones en dos dimensiones.Cada mapa tiene una escala de colo-res que asigna a un color en particu-lar un rango dióptrico donde los colo-res fríos (azules) representan córneasplanas, abiertas, mientras que loscolores cálidos (rojos) representancurvaturas cerradas.

Podemos emplear escalas absolutaso escalas normalizadas a la hora derepresentar nuestros mapas. Lasescalas absolutas tienen una escalade color preseleccionada con los mis-mos pasos dióptricos, con un colorque va de un rango dióptrico máximoa uno mínimo para un instrumento enparticular y, por ello, permiten la com-paración directa de dos mapas. Porsu parte, las escalas normalizadas tie-nen una escala de colores asignada acada paso dióptrico y dan un mapabasado en el software del instrumen-to que identifica las dioptrías máximasy mínimas para una córnea en particu-

lar. Normalmente, las escalas normali-zadas presentan una escala dióptricacon pasos menores que las escalasabsolutas, de modo que las normaliza-das muestran una descripción de lasuperficie más detallada. La desven-taja es que los colores de dos mapas

diferentes no se pueden comparardirectamente y se debe hacer segúnlos valores queratométricos. La esca-la absoluta usa siempre la misma rela-ción color/curvatura para cadapaciente, lo cual reduce el riesgo deconfusión y permite familiarizarse conlos colores.

Tipos de mapas topográficos

1. Mapas de curvatura o potencia

1.1. Mapa axial o sagital: Mide la cur-vatura en un cierto punto de la super-ficie corneal en una dirección axialcon relación al centro. Por ello requie-

re calcular el centro de la imagen.Aporta una buena información de lazona central.

1.2. Mapa tangencial, meridional, trueo instantaneus: Mide la curvatura enun cierto punto de la superficie cor-neal en una dirección tangencial a losotros puntos en el mismo anillo. Es unbuen mapa para detectar irregularida-des locales.

1.3. Mapa refractivo: Se trata de unmapa de potencias corneales calcula-das según la Ley de Snell, asumiendoque el ojo tiene un índice de refrac-ción de 1.3375

Figura 3. Escala Absoluta (pasos 0.50 Dp).

Figura 4. Escala Normalizada (pasos 0.31 Dp).

Figuras 5 y 6. Mapa axial (arriba) y mapa tangencial (abajo)de una misma toma topográfica de un paciente con unqueratocono.

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2. Mapas de elevación (BFS)

No se miden directamente a través dela imagen dada por la proyección delos anillos de Plácido. La elevaciónviene dada por la altura de un punto dela superficie corneal con respecto a lasuperficie de una esfera de referencia.Esta esfera de referencia es una esferadada por el instrumento que correspon-de a la superficie esférica que mejor seadapta a la superficie corneal. Se pue-den hacer mapas de elevación (BFS:Best Fit Sphere), tanto de la cara ante-rior como de la cara posterior.

3. Mapas de valor medio o curvaturamedia

Estos mapas expresan el valor medioaritmético de las dos curvaturas prin-

cipales en cada punto (máximo y míni-mo).

4. Mapas paquimétricos

Debido a esa característica que tiene elORBSCAN de medir la cara anterior y laposterior de la córnea, nos puede darinformación de la distancia que existeentre ambas y, por tanto, de la paquime-tría corneal en todos los puntos de la cór-nea medida, tanto centrales como perifé-ricos.

Otras funciones del ORBSCAN

Otras de las informaciones que podemosobtener del ORBSCAN y que tal vezsean menos conocidas son: medidasdel ojo, estimación del ángulo iridocor-neal, creación de un modelo paraxialdel ojo que estamos midiendo, mapasde relieve y mapas de eye tracker paraver los movimientos que ha hecho el

ojo durante la captación de la medida.

1. Medidas del ojo. El ORBSCAN nospermite medir distancias como diáme-tro corneal, radio, distanciablanco/blanco...

2. Estimación del ángulo iridocor-neal. Aunque a veces no es muy exac-to, debido a que la localización iris-córnea la hace el aparato, no dejaseleccionarla, con lo que si se produ-ce un error en la localización, la medi-da no será valida.

3. Creación de un modelo paraxial apartir de los datos de curvatura corneal,profundidad de cámara, diámetro pupilar...

Figura 8. Mapa de elevación de cara posterior. En la zona señaladacon el círculo se nos indica la esfera que mejor se adapta a esatopografía (8.58mm/51.3Dp) y que en el mapa se representa con elcolor verde. Esa potencia se corresponde con el valor 0.00, comoindica la escala, y el resto de las zonas del mapa se representancon respecto a esa esfera.

Figura 9

Figura 10. Mapa paquimétrico. Nos indica que lapaquimetría central es de 622 micras y el resto de medidascorresponde al espesor a una distancia de 7 mm respecto alcentro. Los pasos de la escala de colores, en este caso, sonde 20 micras.

Figura 11.

Figura 7. Mapa refractivo (Optical Power). Informa del valorobtenido según la ley de Snell en cada punto.

Figura 12.

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4. Mapas de relieve del iris, con lo quepermite detectar, bien lentes de cámaraanterior, o anillos intraestromales porcontraste.

5. Eye tracker, que permite observar elmovimiento que ha realizado el ojodurante la toma de medidas.

6. Índices topográficos que infor-man de la asfericidad de una córneao el factor de forma, entre otros.

7. Estadísticas de un determinadomapa para conocer en 3, 5, 7 y 9 mmlas curvaturas máximas y mínimas.

8. Información general. A modo deresumen, siempre que hagamos unarepresentación topográfica con 4mapas nos aparecerá una columna cen-tral en la que se nos informará de losvalores más importantes a tener encuenta.

Informa de los valores simulados de K,que equivaldrían a la información queobtendríamos si le hiciésemos una que-ratometría a nuestro paciente. Tambiénindica los valores de los meridianos más ymenos curvos tanto a 3 como a 5 mm.

Otra información que recibimos es ladistancia blanco/blanco, el diámetropupilar en condiciones fotópicas, elmenor espesor corneal (606 micras) ysu posición respecto al centro (en ejes

x, y), la profundidad de cámara (2.62mm), en este caso desde el endotelio(Endo), el ángulo Kappa y su localiza-ción posición respecto al centro.

Caso 1. Queratocono

Varón. 37 años. Paciente con querato-cono bilateral.

En el mapa tangencial observamos lazona de máxima curvatura en la zona

Figura 13.

Figura 15.

Figura 16.

Figura 17.

Figura 18.

Figura 14.

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ARTÌCULOSCIENTÌFICOS

inferior temporal, con un cono de granextensión y una curvatura de 49.50 Dpaproximadamente en la zona del ápex.En todos los mapas aparece señaladala zona de menor espesor con un punti-to amarillo y, si nos fijamos en losmapas de elevación, tanto de la caraanterior como de la cara posterior,observamos que los dos puntos demayor elevación (ápex) coinciden con lazona de mínimo espesor. Esta informa-ción que nos aporta el ORBSCAN fren-te a otros topógrafos convencionalesnos permitirá seguir de manera másexacta la evolución del queratocono, yaque tenemos la posibilidad de compa-rar muchos más parámetros en visitasposteriores

Caso 2. Moldeamiento corneal porLCB

Mujer. 27 años. Acude a consulta a revi-sión. Portadora de LCB y nota pérdidade visión cuando se quita las lentes.Si sólo tuviésemos información de la caraanterior podríamos sospechar de la pre-sencia de una alteración, posiblementeun queratocono, al observar un conside-rable aumento de curvatura en la zona

inferior. Sin embargo, si nos fijamos en elmapa de elevación de la cara anterior, elpatrón observado no es el típico de unqueratocono, ya que en la zona inferior nose produce una elevación respecto a lazona de referencia sino que se produceun aplanamiento (color azul). Al observarel mapa de elevación de la cara posteriorse observa un patrón similar al de caraanterior, y para acabar de confirmar nues-

tras sospechas recurrimos al mapapaquimétrico. El queratocono se caracte-riza por una disminución de espesor en lazona apical y en nuestro caso no se pro-duce ese adelgazamiento, sino unaumento progresivo hacia periferia comoocurre en los ojos sin patología.

El diagnóstico es que la paciente presen-ta un warpage o moldeamiento cornealprovocado por las lentes de contactohidrofílicas. Se le retiran las lentes duran-te un mes y en la siguiente visita a la con-sulta su topografía se ha modificado.

1. Sanders R. D., Koch D. An Atlas of Corneal Topography. McGraw-Hill, Inc. New York. 1993.2. Rabinowitz YS., Missotten L. Corneal Topography. Curr Opin Ophthalmol. Aug 4 (4). 68-74. 1993.3. Kenneth A. Lebow. Corneal Topography: Understanding the basics. 1999.4. Thomas G. Quinn. Get the most out of your corneal Topographer, 1999.

5. Fedor P. Corneal Topography. Medicine Journal. Vol 2. Numb 6. 2001.6. Vinciguerra P. Atlante di topografia corneale. Fogliazza editore. 1995.7. Mejia-Barbosa et al. A Review of Methods for Measuring Corneal Topography. Optometry & VisionScience. 78(4):240-253, April 2001

BIBLIOGRAFÍA