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Archivos de la Sociedad Española de Oftalmología

versión impresa ISSN 0365-6691

Arch Soc Esp Oftalmol v.79 n.7 Madrid jul. 2004

 

ARTÍCULO ORIGINAL


VARIACIÓN DE LA RATIO LONGITUD AXIAL/RADIO 
CORNEAL (LA/RC) CON EL ESTADO REFRACTIVO OCULAR. 
RELACIÓN CON LOS COMPONENTES OCULARES

CHANGES IN AXIAL LENGHT/CORNEAL RADIUS RATIO (AL/CR) 
ACCORDING TO REFRACTIVE STATE OF THE EYE. 
RELATIONSHIP WITH OCULAR COMPONENTS

YEBRA-PIMENTEL E1, GIRÁLDEZ MJ2, GLEZ.-MÉIJOME JM3
CERVIÑO A2, GARCÍA-RESÚA C2, PARAFITA MA4

 

RESUMEN

Objetivo: Determinación del papel de la ratio longitud axial/radio corneal (LA/RC) en el estado refractivo e investigación de su relación con los componentes ópticos oculares: LA, RC, profundidad de cámara anterior (PCA), espesor del cristalino (EC) y profundidad de cámara vítrea (PCV).
Métodos:
Se ha examinado el ojo derecho (OD) en 193 estudiantes universitarios de 22,27 (DE 3,24) años, con diversas formas de error refractivo (rango equivalente esférico: +3,00 D a –11,00 D), dividiéndose en emétropes, hipermétropes y miopes (bajos, moderados y altos). La PCA, el EC, la PCV y la LA se han medido por ultrasonografía (ecografía unidimensional); y, el RC promedio por videoqueratoscopía.
Resultados:
El valor de LA/RC resultó ser 2,98 (DE 0,69) para emétropes, 2,89 (DE 0,87) para hipermétropes, 3,01 (DE 0,07) en miopías bajas, 3,10 (DE 0,11) en miopías moderadas y 3,23 (DE 0,12) en miopías altas. La ratio LA / RC presentaba la más alta correlación con el error refractivo. Además, en todos los grupos refractivos se observó que a medida que aumentaba el valor de LA / RC, el EC tendía a disminuir. Esta tendencia es estadísticamente significativa en hipermétropes, emétropes y miopes bajos; no siéndolo en miopías moderadas y altas. En todos los grupos de estudio se observa una correlación positiva y estadísticamente significativa entre LA/RC y PCA.
Conclusión:
La ratio LA/RC es el parámetro más determinante y el mejor predictor del estado refractivo del ojo humano. Proporciona información importante para determinar el grado de emetropización que aporta el cristalino, reduciendo su potencia y, la PCA en concordancia con la LA. Una ratio LA/RC superior a 3,00 podría considerarse un factor de riesgo para el desarrollo de miopía en ojos emétropes.

Palabras clave: error refractivo; emetropización; longitud axial; ratio LA/RC; profundidad cámara anterior; espesor cristalino; longitud cámara vítrea; radio corneal.

SUMMARY

Purpose: Determination of the role of the axial length/corneal radius ratio (AL/CR) in the refractive state and investigation of its relationship with the ocular optical components: AL, CR, anterior chamber depth (ACD), crystalline lens thickness (CT) and vitreous chamber depth (VCD).
Methods:
The RE (right eye) of 193 University students 22.27 (SD 3.24) years, with different refractive errors (spherical equivalent range: +3.00 D to –11.00 D), being divided into: emmetropes, hyperopes and myopes (low, moderate and high). The ACE, the CT, the VCD and the AL were measured by ultrasonography (unidimensional echography); and the mean CR by videokeratoscopy.
Results:
The value of AL/CR obtained was 2.98 (SD 0.69) for emmetropes, 2.89 (SD 0.87) for hyperopes, 3.01 (SD 0.07) in low myopias, 3.10 (SD 0.11) in moderate myopias and 3.23 (SD 0.12) in high myopias. The AL/CR ratio showed a higher correlation with the refractive error. Besides, all the refractive groups were observed to have lower CE values as the AL/CR increased. This tendency is statistically significant in hyperopes, emmetropes and low myopes; and is not in moderate and high myopias. All the study groups could be observed to have a positive and statistically significant correlation between AL/CR and ACD.
Conclusion:
The ratio AL/CR is the most important parameter and the best predictor of the refractive state of the human eye. It provides important information on how best to determine the degree of emmetropization given by the crystalline, decreasing its power and the ACD in concordance with the LA. A value for the ratio AL/CR above 3.00 could be considered as a risk factor for the development of myopia in emmetropic eyes (Arch Soc Esp Oftalmol 2004; 79: 317-324).

Key words: Refractive error; emmetropization; axial length; ratio AL/CR; anterior chamber depth; crystalline lens thickness; vitreous chamber depth; corneal radius.

 

 


Recibido: 31/7/03. Aceptado: 11/6/04.
Universidad de Santiago de Compostela. España.
1 Doctora en Farmacia. Diplomada en Óptica y Optometría. Departamento de Física Aplicada (Optometría). Universidad de Santiago de Compostela.
2 Diplomado en Óptica y Optometría. Departamento de Física Aplicada (Optometría). Universidad de Santiago de Compostela.
3 Diplomado en Óptica y Optometría. Departamento de Física (Optometría). Universidade do Minho, Braga, Portugal.
4 Doctor en Ciencias Biológicas, Licenciado en Medicina y Cirugía, Oftalmólogo. Departamento de Cirugía (Oftalmología). Universidad de Santiago de Compostela.
Los autores no tienen interés comercial en los instrumentos citados en el trabajo ni han recibido apoyo económico empresarial.

Correspondencia:
Eva Yebra-Pimentel Vilar
Escuela Universitaria de Óptica y Optometría
Campus Sur
Universidad de Santiago de Compostela
15782 Santiago de Compostela (A Coruña)
España
E-mail: eyebra@usc.es


 

INTRODUCCIÓN

Existe una gran evidencia de que la prevalencia de la miopía está aumentando, especialmente en algunos países asiáticos. Así, por ejemplo, en algunos sectores estudiantiles de la población de Singapur la prevalencia de la miopía está alcanzando tasas del 20% a los 7 años, del 61% a los 12 años, del 81% a los 15 años y del 84% a los 18 años (1), y más del 95% en universitarios de la Facultad de Medicina (2).

A pesar del continuo debate sobre la importancia relativa de los factores genéticos frente a los ambientales en el desarrollo de la miopía, actualmente existen pocas dudas en cuanto a que el aumento en la prevalencia de la miopía sea también una consecuencia de los factores ambientales. De hecho, las investigaciones con modelos animales aportan gran peso a la causa ambiental. Tanto la degradación total de la imagen visual (por ej.: por deprivación) como el desenfoque hipermetrópico (falta de acomodación) parecen determinar un crecimiento excesivo del ojo; y, por tanto, casi siempre miopía, aún cuando los mecanismos involucrados no sean bien conocidos.

La alta miopía conlleva asociada una gran morbilidad ocular (desprendimientos y desgarros de retina, degeneraciones maculares, glaucoma, cataratas, etc.) (3,4); y, quienes la presentan pueden llegar a ser potenciales pacientes con baja visión. La miopía repercute también en los presupuestos sanitarios de todo el mundo, debido al importante gasto asociado con su compensación óptica o su corrección quirúrgica. Además, la corrección no disminuye los problemas asociados a un ojo más grande de lo normal. De modo semejante, existen emétropes con ojo mayor de lo normal, que lo compensan con un menor potencia corneal y/o menor potencia del cristalino; no obstante, estos emétropes llevan asociados la misma morbilidad ocular que los miopes de su misma longitud axial (LA). Excepcionalmente, pueden existir y están descritos casos de miopes, de 17 D o más, sin cambios patológicos (5), siempre que la LA sea normal y la miopía se deba a exceso de potencia corneal y/o exceso de potencia del cristalino.

La emetropización (5) es el proceso regulador tendente a reproducir un ojo teóricamente perfecto, donde el exceso de un componente ocular es equilibrado mediante la moderación en otro(s). La figura 1 muestra tres ojos esquemáticos con diferentes longitudes axiales (LA) y distintos radios corneales (RC), siendo emétropes todos ellos al presentar una ratio LA/RC de 3,0 (6-10). En ojos miopes la ratio LA/RC es superior a 3,0; y, en hipermétropes, menor que 3,0. Así, por ejemplo, una LA de 25,5 mm es típica de un miope, pero si el RC es 8,5 mm, el ojo resulta emétrope y su ratio LA/RC es 3,0; mientras que si el RC fuese 7,5 mm, la ratio sería 3,40 y el ojo miope. Análogamente, una LA de 22,5 mm es típica del hipermétrope, pero si el RC es 7,5 mm, el ojo es emétrope y la LA/RC es 3,0; mientras que si el RC fuese 8,0 mm, la LA/RC sería 2,8 y el ojo hipermétrope.



Fig. 1. Tres ojos esquemáticos con diferentes radios corneales y longitudes axiales, pero que presentan 
una ratio LA/RC=3,0 (LA: Longitud axial; RC: Radio corneal).

El objetivo del estudio es valorar el papel de la ratio (LA/RC) en el estado refractivo, investigando su relación con los componentes ópticos oculares. Una alta LA/RC es un factor de riesgo para el desarrollo de miopía. Y, una ratio de 3,0, propia de emétropes, puede presentar cambios degenerativos, siempre que la LA sea mayor de lo normal y el RC más plano de lo habitual. Por tanto, es de esperar que el conocimiento de la ratio ayude a identificar factores de riesgo, así como a evitar o minimizar las complicaciones, especialmente en la miopía.

SUJETOS, MATERIAL Y MÉTODOS

Todos los sujetos fueron informados de la finalidad del estudio y prestaron su consentimiento informado. Después de descartar cualquier tipo de patología ocular se ha procedido a examinar el OD de 193 estudiantes universitarios de 22,27 (DE 3,24) años, con diversas formas de error refractivo (rango equivalente esférico: +3,25 D a –11,00 D), dividiéndose en emétropes, hipermétropes y miopes (bajos, moderados y altos), según el criterio de clasificación de Carney (11): emétropes (error refractivo equivalente esférico, Rx, –0,25 D a +0,25 D, n = 68); hipermétropes ( +0,50 D < Rx +3,25 D, n = 26); miopes bajos ( –0,50 D £ Rx    –2,00 D, n = 36); miopes moderados ( -2,00 < Rx    -4,00 D, n = 35); y, miopes altos (Rx –4,00D, n = 28).

Los componentes ópticos oculares: profundidad de la cámara anterior (PCA), espesor del cristalino (EC), profundidad de la cámara vítrea (PCV) y longitud axial (LA) han sido medidos por ultrasonografía (biómetro Ophthasonic® A-ScanIII / pachometer, Teknar Inc., St. Louis, USA). Dos minutos después de la instilación de una gota de tetracaina 0,5%, mientras los sujetos fijaban su mirada en un punto lejano, se realizaron tres biometrías consecutivas del OD, registrando la media y la desviación estándar para cada componente óptico.

El radio corneal anterior promedio (RC) fue determinado mediante videoqueratoscopía (EyeSys®, v. 2000 Corneal Analysis System, EyeSys Laboratories, Houston, Texas, USA). Se usó la opción de «mapa numérico», seleccionando la mejor de las tres imágenes, que proporciona tanto la queratometría como el valor de la excentricidad corneal.

Las medidas se han realizado en el mismo intervalo horario (15:00-18:00 h), eliminando así la influencia de las variaciones diurnas en la curvatura corneal. Previo calibrado, para mantener la fiabilidad y la exactitud, cada uno de los instrumentos ha sido manejado siempre por el mismo observador.

Los resultados fueron analizados usando el programa estadístico SPSS Profesional Statistics versión 6.1 (Statistical Package for the Social Sciences, Chicago, IL). La correlación entre los diferentes parámetros se estudió usando el test de correlación de Pearson.

RESULTADOS

En la tabla 1 puede observarse que para ojos emétropes el valor de la ratio LA/RC está próximo a 3, siendo 2,98 (DE 0,69); para hipermétropes es inferior a 3, siendo 2,89 (DE 0,87) y para miopes superior a 3, siendo en miopías bajas 3,01 (DE 0,07), en miopías moderadas 3,10 (DE 0,11) y en miopías altas 3,23 (DE 0,12). También se observa que a medida que aumenta el grado de miopía, también aumentan la PCV, la LA y el EC. El RC y la PCA aumentan de miopía baja a miopía moderada, mientras que disminuyen de miopía moderada a miopía alta. Los hipermétropes presentan los menores valores de LA, de PCV y de PCA, así como los mayores valores de RC. De todos los componentes oculares mostrados en la tabla I, la ratio LA/RC es la que presenta la más alta correlación con el error refractivo (r = 0,80, r2 = 0,64, p = 0,000) (fig. 2), lo que indica que el 64% de la varianza en el estado refractivo podría deberse a la variación de la relación LA/RC.

 

Fig. 2. Regresión LA/RC y refracción (LA: Longitud axial; RC: Radio corneal; r2
coeficiente de determinación; p: nivel de significación estadístico).

La regresión de la ratio (LA/RC) y la refracción para los diferentes grupos refractivos (emétropes, hipermétropes, miopes bajos, miopes moderados y miopes altos) solo es estadísticamente significativa para miopías altas (r = 0,665, r2 = 0,442, p = 0,000) (fig. 3).


Fig. 3. Regresión LA/RC y refracción para miopía alta (LA: Longitud axial; RC: radio corneal; r2
Coeficiente de determinación; p: nivel de significación estadístico).

En todos los grupos refractivos (fig. 4) se ha observado que existe una relación inversa entre la ratio LA/RC y el espesor del cristalino, de tal manera que el segundo tiende a disminuir (disminuye la potencia) a medida que el primero aumenta (r = 0,096, r2 = 0,009, p = 0,184). Esta tendencia es estadísticamente significativa en hipermétropes (r = 0,525, p = 0,006), en emétropes (r = 0,533, p = 0,000) y en miopes bajos (r = 0.358, p = 0.032); no siendo significativo en miopías moderadas (p = 0,387) y altas (p = 0,540), como puede observarse en la tabla II y figuras 5-7.


Fig. 4. Regresión LA/RC (LA: Longitud axial; RC: Radio corneal) y espesor del cristalino (EC) 
(r2: Coeficiente de determinación; p: nivel de significación estadístico).

 

Fig. 5. Regresión LA/RC (LA: Longitud axial; RC: Radio corneal y espesor del cristalino (EC) 
para emétropes  (r2: Coeficiente de determinación; p: nivel de significación estadístico).

 


Fig. 6. Regresión LA/RC (LA: Longitud axial; RC: Radio corneal) y espesor del cristalino (EC) 
para hipermétropes  (r2: Coeficiente de determinación; p: nivel de significación estadístico). 


Fig. 7. Regresión LA/RC (LA: Longitud axial; RC: Radio corneal) y espesor del cristalino (EC) 
para miopía baja (r2: Coeficiente de determinación; p: nivel de significación estadístico).

Asimismo, en todos los grupos de estudio se observa una correlación positiva y estadísticamente significativa entre la LA/RC y la PCA (r = 0,469, r2 = 0,220, p = 0,000) (fig. 8); el valor de r2 de 0,220 indica que el 22% de la varianza en la LA/RC puede ser debida a la variación en la PCA, tendencia que es estadísticamente significativa en todos los grupos refractivos estudiados (tabla III).


Fig. 8. Regresión LA/RC (LA: Longitud axial; RC: Radio corneal) y profundidad de la cámara anterior
 (PCA) (r2: Coeficiente de determinación; p: nivel de significación estadístico).

 

DISCUSIÓN

Duke-Elder (12) define la emetropización como «el proceso regulador en el cual se busca reproducir un ojo teóricamente perfecto, donde un exceso de un componente es equilibrado mediante moderación de otro (S)», para producir más emétropes de los que cabría esperar por simple azar; por lo tanto, los componentes ópticos oculares son variables interdependientes más que variables independientes. Los componentes ópticos oculares más determinantes en el estado refractivo del ojo son: LA, PCA y EC. Entre los mecanismos de emetropización son de especial relevancia los propuestos por Van Alphen (13), con tres factores determinantes en dicho proceso. El factor de estabilización o factor tamaño (S) que implica el RC y la LA; y, es eficaz en la medida que el ojo permanece emétrope. El factor de extensión (P) que involucra a la LA, PCA y potencia del cristalino (EC) representando la tendencia a un aumento en la PCA y a un aplanamiento del cristalino (disminución de EC) en las LA mayores, determinando el estado refractivo del ojo. El factor extensión, según Scott y Grosvenor (14), ocurre durante el desarrollo de la miopía, y resulta de un incremento de la LA con un encurvamiento de la córnea. En consideración al desarrollo de las ametropías, Van Alphen (13) introduce un nuevo factor, el factor de ajuste (R), que representa el grado de emetropización, es decir, el grado de ajuste del factor P frente al S.

Los resultados obtenidos ponen de manifiesto la importancia de la LA/RC en la determinación del estado refractivo del ojo. La correlación (r = – 0,798) entre la LA/RC y la refracción sugiere que el 64% de la varianza en el error refractivo de la muestra estudiada podría deberse a la varianza en la ratio (LA/RC), resultados que son algo más bajos que los encontrados por Grosvenor y Scoot (9), quienes en una muestra de +7,91 D a –13,32 D encuentran un coeficiente de correlación entre la LA/RC y el error refractivo de – 0,92 y un coeficiente de determinación de 0,84. En nuestro estudio, la muestra tenía un rango de refracción de +3,25 D a –11,00 D; además, el número de miopes e hipermétropes altos era más bajo y de menor potencia que en la muestra de Grosvenor, lo que justifica una ratio más baja.

La ratio (LA/RC) aumenta al aumentar el nivel de miopía, lo que sugiere que los ojos miopes tienen LA mayores y/o córneas más curvas que los emétropes. El factor tamaño de Van Alphen que implica al RC y LA es operativo en la medida que el ojo permanece emétrope; o lo que es lo mismo, el factor tamaño es operativo mientras la ratio (LA/RC) sea aproximadamente 3,00; por tanto, la LA/RC es el parámetro más determinante del estado refractivo del ojo y el mejor predictor del mismo. Dicho de otra manera, las córneas curvas y la alta LA/RC, mayor de 3,00, es un factor de riesgo para el desarrollo de la miopía en ojos emétropes.

La correlación entre la relación LA/RC y el EC para todos los grupos refractivos no ha sido estadísticamente significativa (p = 0,184), pero se observa una muy leve tendencia a que el espesor del cristalino disminuya (disminución de potencia) a medida que la ratio LA/RC aumenta. Esta tendencia ha resultado ser estadísticamente significativa en hipermétropes (r = 0,525, p = 0,006), en emétropes (r = 0,533, p = 0,000) y en miopes bajos (r = 0,358, p = 0,032), no siendo significativo en miopías moderadas (p = 0,387), ni en miopías altas (p = 0,540). Garner (15) encuentra un decrecimiento significativo de la potencia del cristalino en ojos miopes medios y altos; sin embargo, Grosvenor y Scott (7) y Bullimore (16) no observan diferencias significativas entre el EC o potencia del cristalino en emétropes y miopes. Durante el proceso de emetropización cabría esperar que el cristalino disminuyese su potencia (menor espesor) cuando la ratio LA/RC aumentase (por encurvamiento de la córnea, por aumento de la LA aumente o por ambas). El factor de extensión (P) de Van Alphen, involucra a la LA, a la PCA y a la potencia del cristalino; y, representa la tendencia a un aumento en la PCA y a un aplanamiento del cristalino (disminución de EC) en LA mayores, determinando el estado refractivo del ojo. En el presente estudio, el aumento de la LA/RC no es suficientemente compensado por la disminución de EC, de hecho se observa que la pendiente es muy pequeña (y = –0,163 x + 4,123); y, solo es estadísticamente significativa en hipermétropes y en miopes bajos, donde hasta cierto punto tiene lugar el proceso de emetropización. Mientras tanto, en miopías moderadas y altas, la correlación entre la ratio LA/RC y el EC no es significativa. En emétropes, donde el proceso de emetropización se llevó a cabo, el EC es 3,54 mm para una ratio LA/RC de 3,00. Los resultados obtenidos en este estudio ponen de manifiesto que el EC juega un papel mínimo en la determinación de la magnitud del error refractivo; de hecho, los coeficientes de determinación de la LA/RC y EC son de 0,28 en hipermétropes y emétropes, de 0,13 en miopes bajos, y muchísimo más bajos en miopías moderadas (r2 = 0,028) y miopías altas (r2 = 0,015). Así, por ejemplo, un coeficiente de determinación de 0,015 indica que solo el 1,5% de la varianza en la potencia del cristalino podría ser debido a la varianza en la LA/RC. Si utilizamos el ojo esquemático de Gullstrand (n.º 2), un incremento en la potencia de la cara anterior del cristalino de 1.00 D representa un aumento de potencia del ojo de 0,75 D, mientras que un incremento en la potencia de la cara posterior del cristalino induce un aumento de miopía de 0,57 D.

En todos los grupos refractivos existe una correlación positiva y estadísticamente significativa (p < 0,02) entre la LA/RC y la PCA. En los miopes, al aumentar la LA y/o disminuir el RC, la PCA es mayor. Este aumento podría deberse a un desplazamiento posterior del cristalino y/o a un crecimiento de la córnea. Erickson (17) ha demostrado que cuando la PCA aumenta, debido a un crecimiento de la córnea alejándose del cristalino (la LA aumenta), la miopía aumenta 0,14 D por cada 0,1 mm de aumento en la PCA; y, si el incremento de la PCA se produce por un desplazamiento posterior de la cara anterior del cristalino de 0,1 mm (manteniéndose la LA constante) se producirá un incremento de hipermetropía de 0,13 D. Usando el ojo esquemático de Gullstrand (n.º 2), Goss y Erickson (18) muestran que el movimiento hacia delante del ápex corneal de 0,1 mm produciría un aumento de la miopía de 0,14 D.

La miopía puede resultar de un incremento de la LA sin cambios en la PCA, de una disminución de la PCA sin cambios en la LA y, de un aumento de la PCA con un incremento de la LA (7,8). Los resultados que se presentan revelan una débil correlación entre la ratio LA/RC y la PCA (r2 = 0,220, p = 0,000); sólo el 22% de la variación en la LA/RC puede ser debida a la variación en la PCA. También confirman (tabla I) que la miopía (6-10,15,19,20) y la hipermetropía (21) son de naturaleza axial. La morbilidad ocular aumenta (1-4) con la LA, es decir, con el grado de miopía; y, también lo hace al disminuir la LA, es decir, en hipermetropías altas. La PCA aumenta significativamente con la ratio LA/RC y disminuye al aumentar el grado de hipermetropía, es decir, al disminuir la ratio LA/RC, lo que representa un factor de riesgo a padecer glaucoma crónico de ángulo abierto en miopes y glaucoma de ángulo cerrado en hipermétropes (19).

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