Fig. 1. Histograma de frecuencias para el valor Q (n=109),
promedio -0,23 (DE 0,08), rango: -0,42 a -0,03.
ASFERICIDAD CORNEAL EN UNA POBLACIÓN
DE ADULTOS JÓVENES. IMPLICACIONES CLÍNICAS
CORNEAL ASPHERICITY IN A YOUNG ADULT POPULATION.
CLINICAL IMPLICATIONS
YEBRA-PIMENTEL E1, GONZÁLEZ-MÉIJOME JM2, CERVIÑO A3, GIRÁLDEZ MJ3,
GONZÁLEZ-PÉREZ J3, PARAFITA MA4
| RESUMEN ]]> Objetivos: Determinación de la relevancia de diferentes componentes ópticos oculares en el estado refractivo de adultos jóvenes, con especial atención a la topografía corneal representada por el valor de asfericidad.Sujetos y métodos: Las topografías corneales y biometrías ultrasónicas fueron obtenidas en 109 estudiantes universitarios con diversas formas de error refractivo (rango equivalente esférico: +3,25 D a –11,00 D). Se practica un estudio de regresión para establecer las relaciones entre la asfericidad corneal y el error refractivo, así como otros componentes ópticos oculares relacionados con el mecanismo de emetropización del ojo. Resultados: La asfericidad promedio fue -0,23 (DE 0,08, rango: –0,42 a –0,03). Todos los valores se corresponden con la descripción matemática de la elipse prolata, la más comúnmente aceptada para la córnea humana normal. La correlación estadística entre la asfericidad y el error refractivo esférico equivalente no fue significativa, pero existía correlación significativa de la asfericidad con respecto al radio de curvatura, a la profundidad de la cámara vítrea y a la longitud axial. Conclusiones: 1) Los valores de asfericidad apoyan la morfología generalizada de la córnea prolata como estándar. Se discuten las influencias de esta configuración en la adaptación de LC, en la cirugía refractiva o en la capacidad visual del ojo. 2) Los resultados sugieren que, si bien existe relación entre la longitud axial y la topografía corneal, esta última probablemente no participe en los mecanismos de emetropización que determinan el estado refractivo del ojo adulto. Palabras clave: Asfericidad, error refractivo, lentes de contacto, cirugía refractiva, emetropización. | SUMMARY Purpose: To determine the relevance of the different ocular optical components in the refractive state of young adults, paying special attention to the corneal topography represented by the asphericity value. |
Recibido: 24/7/03. Aceptado: 12/7/04.
Universidad de Santiago de Compostela. A Coruña. España.
1 Doctora en Farmacia. Diplomada en Óptica y Optometría. Departamento de Física Aplicada (Optometría).
2 Diplomado en Óptica y Optometría. Departamento de Física (Optometría). Universidade do Minho, Braga. Portugal
3 Diplomado en Óptica y Optometría. Departamento de Física Aplicada (Optometría).
4 Doctor en Ciencias Biológicas. Licenciado en Medicina. Departamento de Cirugía (Oftalmología).
Trabajo financiado con fondos del programa de Promoción General del Conocimiento (PGC) del Ministerio de Educación y Ciencia a través del proyecto PM98-0225. ]]>
Los autores no tienen interés comercial en los instrumentos citados en el trabajo, ni han recibido apoyo económico empresarial.
Correspondencia:
Manuel Ángel Parafita Mato
Profesor Titular de Oftalmología
Escuela Universitaria de Óptica y Optometría. Campus Sur
Universidad de Santiago de Compostela
15782 Santiago de Compostela (A Coruña)
España
E-mail: parafita@usc.es
Los sistemas de análisis corneal asistidos por computador describen la superficie corneal anterior (SCA) con numerosas aplicaciones en la práctica oftalmológica, entre ellas: adaptación y seguimiento de los cambios corneales inducidos por lentes de contacto (LC) (1-3), análisis de las aberraciones oculares (4), procedimientos de cirugía corneal (5-7), detección, análisis, diagnóstico y manejo clínico de patologías corneales (8), así como detección y cuantificación de microirregularidades corneales no detectables con otra instrumentación (9).
La propiedad de asimetría y la asfericidad son parámetros que pueden determinar los topógrafos corneales sobre la SCA. Se han propuesto varios modelos matemáticos para describir la compleja forma de la SCA humana (10) y los diferentes descriptores de la forma corneal han sido recientemente revisados (11).
La correlación entre la curvatura corneal y el error refractivo ha sido muy estudiada. Algunos autores establecieron que las córneas con mayor potencia se asocian con ojos más miopes (12-14), mientras que otros no confirmaron esta asociación (15). Una revisión reciente tampoco aclara el papel de la córnea en la génesis de la emetropia y/o de la miopía (16).
Los modernos topógrafos corneales han servido para que, en lugar del radio corneal central, los referentes de la SCA sean la asfericidad corneal y otros descriptores de la topografía corneal; de este modo, han surgido nuevas cuestiones que han de resolverse: a) Si la influencia de la curvatura corneal en la refracción ocular tiene un papel controvertido, ¿podrían unos parámetros más complejos, como los descriptores de la topografía corneal, aclarar este dilema?; b) ¿Podrían aportar algo nuevo a las teorías de la emetropización?; c) ¿Podrían surgir situaciones en las que el ojo no alcanzase la potencia refractiva adecuada para enfocar en la retina objetos distantes, dando lugar a la ametropía?
En la actualidad existen resultados conflictivos en el establecimiento de una correlación entre la ametropía y la topografía corneal. Sheridan y Douthwaite (17) estudiaron la relevancia de este parámetro en el estado refractivo, calculando el factor de aplanamiento periférico «valor-p» para 56 sujetos de tres grupos refractivos diferentes: emétropes (n = 23), miopes (n = 21) e hipermétropes (n = 12). Utilizando las medidas queratométricas centrales y periféricas del meridiano horizontal para calcular dicho factor, no encontraron diferencias significativas entre los diferentes grupos para este parámetro. Concluyeron que las córneas de ojos con diferente condición refractiva podrían diferir en su curvatura central, pero no en su configuración periférica. Carney y cols. (18), estudiando miopes agrupados en cuatro niveles, obtuvieron una correlación baja, pero estadísticamente significativa entre la asfericidad corneal «Q» y el error refractivo esférico equivalente «Rx», siendo menos prolatas las córneas de los sujetos con mayor grado de miopía. Budak y cols. (19) examinaron ojos emétropes, miopes e hipermétropes para determinar posibles correlaciones entre el error refractivo esférico equivalente, la potencia queratométrica promedio de la córnea central y la asfericidad. Observaron que los ojos con mayor grado de miopía y córneas más prolatas presentaban también mayor potencia corneal central, aunque no encontraron una relación directa entre los valores de asfericidad y el error refractivo. También concluyen que valores de asfericidad más positivos que –0,3 se asocian con una menor calidad óptica de la córnea. Por otra parte, los primeros resultados de un estudio longitudinal sobre la correlación de la asfericidad con la progresión de la miopía, han mostrado una escasa relación carente de significación estadística entre córneas más prolatas y mayor cantidad de miopía (20).
El propósito del presente estudio ha sido establecer los valores típicos de asfericidad corneal en sujetos jóvenes adultos, tratando de establecer criterios en la correlación de la asfericidad como descriptor de la topografía corneal más común y el estado refractivo del ojo.
SUJETOS, MATERIAL Y MÉTODOS
Se ha examinado el OD de 109 universitarios (67 mujeres y 42 hombres), de 18 a 35 años, con Rx en el rango de +3.25 D a –11 D. Eran ojos sanos de sujetos que no padecían enfermedad ocular o sistémica que influyese en la morfología corneal normal, descartándose los casos de lesión y/o erosión ocular traumática previa, de uso previo o actual de LC, de cirugía refractiva o de ortoqueratología previas. Se clasificaron en 5 grupos refractivos según el siguiente criterio (18): «emétropes» (Rx, –0,25 a +0,25 D, n = 30); «hipermétropes» ( +0.50 ≤ Rx ≤ +3,25 D, n = 20); «miopes bajos» (-0,50 ≤ Rx ≤ –2,00 D, n = 20); «miopes moderados» (–2,00 < Rx ≤ –4,00 D, n = 20) y «miopes elevados» ( Rx >–4,00 D, n = 19).
Los valores de radio corneal central anterior (RC) y Q son el promedio de tres medidas consecutivas con el videoqueratoscopio EyeSys® Corneal Analysis System 2000 (EyeSys Lab, Salt Lake City, UT., USA), calibrado para cada sesión de medidas con el set de esferas de calibración. La Q se calcula en la zona de 4,5 mm usando el Holladay Diagnostic Summary (21), que promedia los valores de Q en 360 hemimeridianos (20). Para evitar la influencia de las variaciones diurnas de la topografía corneal, las medidas se toman de 15 a 18 h (22).
]]> Los datos de biometría ultrasónica son el promedio de 5 medidas consecutivas con el biómetro/paquímetro ultrasónico Ophthasonic® A-Scan III/Pachometer (Teknar Inc., St. Louis, MO). Previa anestesia con tetracaína 0,5%, se midieron los siguientes componentes ópticos oculares: profundidad de cámara anterior (PCA), espesor del cristalino (EC), profundidad de la cámara vítrea (PCV) y longitud axial (LA).El análisis estadístico se realizó con el programa SPSS (versión 10.1), aplicando análisis de varianza (ANOVA) y regresión lineal. Tanto para las comparaciones entre grupos refractivos (ANOVA), como para los estudios de regresión, se consideraron diferencia o correlación significativa, respectivamente, cuando el valor de significación era inferior a 0,05.
RESULTADOS
La Q promedio fue –0,23 (DE 0,08) (rango –0,42 a –0,03). Su distribución normal con la mayor parte de los valores en el intervalo de – 0,10 a –0,35, pueden verse en la figura 1.
Fig. 1. Histograma de frecuencias para el valor Q (n=109),
promedio -0,23 (DE 0,08), rango: -0,42 a -0,03.
La asociación entre Q y Rx (fig. 2) muestra una ligera tendencia (p = 0.108) a que las córneas más prolatas (Q más negativa) correspondan a ojos con mayor grado de miopía. Además, la Q no muestra diferencias significativas entre los diferentes grupos refractivos.
Fig. 2. Regresión linear entre los valores de Q y el error refractivo esférico equivalente. ]]>
La correlación no es estadísticamente significativa (p>0,05). r2: coeficiente de determinación.
La correlación entre Q y componentes ópticos oculares fue evaluada mediante análisis de regresión. Los coeficientes de correlación (r), coeficiente de determinación (r2) y significación estadística (p) se presentan en la tabla I. La relación entre Q y la elongación antero-posterior del globo ocular, representada por LA y PCV, fue estadísticamente significativa (p = 0.007 y p = 0.003, respectivamente). La figura 3 muestra el modelo de regresión lineal que correlaciona Q y LA. Existe también una correlación estadísticamente significativa entre Q y RC (p = 0,025), siendo más negativa la Q (córnea más prolata) a medida que aumenta el RC (córnea más plana) como demuestra la figura 4. Como consecuencia indirecta de esto, tomando como referencia el valor Q y su relación con RC y LA, los resultados muestran que las córneas más prolatas se asocian con RC más planos y ojos con mayor LA. De hecho, la figura 5 muestra una correlación clínicamente relevante entre LA y RC (r = 0,354), siendo también estadísticamente significativa (p<0,001). No existe correlación entre Q y PCA o entre Q y EC (p = 0,853 y p = 0,535, respectivamente).
Fig. 3. Regresión linear entre los valores de Q y longitud axial promedio.
La correlación es estadísticamente significativa (p=0,007). r2: coeficiente de determinación.
Fig. 4. Regresión linear entre los valores de Q y el radio corneal central promedio.
La correlación es estadísticamente significativa (p=0,025). r2: coeficiente de determinación.
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En la tabla II pueden verse las correlaciones entre el Rx y los componentes ópticos oculares, siendo muy significativa entre Rx y LA (p < 0,001), entre Rx y PCV (p < 0,001) y, en menor medida, entre Rx y EC (p = 0,021). No se observa ningún tipo de relación entre Rx y RC promedio, ni entre Rx y PCA. La figura 6 muestra gráficamente el estudio de regresión entre Rx y LA.
Fig. 6. Regresión linear entre los valores de error refractivo esférico equivalente y longitud axial.
La correlación es estadísticamente significativa (p<0,001).
DISCUSIÓN
El estudio de los descriptores de la topografía corneal es un tópico de actualidad, principalmente debido al auge de la cirugía refractiva, a los controvertidos procedimientos de ortoqueratología, al estudio de las aberraciones oculares y su influencia en la capacidad visual o a su sensibilidad para detectar anomalías corneales. Los valores de Q (–0,03 a –0,45), determinados sobre una muestra representativa de jóvenes adultos, son similares a los obtenidos en otros estudios –0,01 a –0,81 (8), –0,01 a –0,64 (23), –0,11 a –0,26 (24); y, demuestran que todas las córneas responden al patrón topográfico conocido como elipse prolata (–1 < Q < 0), cuyo radio corneal es progresivamente mayor del centro a la periferia.
]]> En las condiciones experimentales descritas, el valor Q promedio de -0.23 (DE 0,08) puede tomarse como referencia para este grupo poblacional. Además, el 89,91% de los ojos presentan valores de Q entre –0,10 y –0,35. Todo ello muy próximo a las conclusiones de Budak y cols. (19), que después de una exhaustiva revisión establecen valores medios de Q entre –0,11 y –0,33 con un valor promedio de -0.26. Este dato es especialmente relevante como referencia para la fabricación de LC; y, además, muy útil como aproximación realista al perfil de la superficie ocular, para los profesionales que adaptan LC con diseños asféricos.Por otra parte, es destacable la importancia de la córnea prolata en la capacidad del ojo para formar imágenes de máxima calidad en la retina (19), así como en las expectativas de compensación de los errores refractivos mediante ortoqueratología. En este aspecto, se ha verificado que valores más negativos de Q se asocian a mayor calidad visual y a mejor compensación refractiva con ortoqueratología (25). No obstante, aunque está suficientemente demostrada la disminución de la potencialidad visual asociada con la configuración oblata post-quirúrgica (26), permanece sin esclarecer en qué medida la Q puede condicionar las expectativas de corrección refractiva mediante cirugía láser (5,7,24). También se ha demostrado que los cambios en la Q están directamente relacionados con la refracción corregida; y, que la Q puede condicionar el resultado refractivo post-quirúrgico, tanto más cuanto mayor sea el diámetro de la ablación y cuanto mayor sea el error refractivo a corregir (5). El hecho de que las aberraciones corneales aumenten con la magnitud refractiva corregida sugiere una posible relación entre la Q pre- y post-quirúrgica y el rendimiento visual (27), lo que estaría apoyado por quienes observaron que los ojos con Q post-quirúrgica más negativa presentaban agudeza visual superior a la esperada, atribuyéndolo a una mayor profundidad de foco (28).
En cuanto al segundo objetivo, la falta de correlación estadística entre la Q y el Rx concuerda con otros estudios, que ya habían referido que el Rx no estaba condicionado por la Q (17); y, con lo expuesto por Budak y cols. (19), que demostraron una asociación indirecta entre miopía, córneas más prolatas y mayor curvatura corneal, pero no pudieron tampoco establecer una asociación directa entre la Q y el Rx. Por el contrario, Carney y cols. (18) encontraron una débil, pero significativa correlación, entre ambos parámetros.
Sin embargo, un estudio longitudinal de Horner y cols. ofrece resultados novedosos en este aspecto, al encontrar una correlación significativa entre la progresión de la miopía y el cambio en la Q (20). Sus resultados parecen demostrar que la progresión de la miopía se asocia con una tendencia de la córnea hacia la disminución de su condición prolata. Paralelamente, los ojos que presentaban mayor progresión miópica durante un periodo de 5 años, eran aquellos con una Q inicialmente más negativa (córneas más prolatas). Teniendo en cuenta estos resultados y la influencia de la córnea en la capacidad visual, resulta paradójico que ojos de mayor potencial visual por su configuración corneal prolata, tiendan a desarrollar mayor miopía; y, que al mismo tiempo, pierdan parte de su potencial visual, a través del cambio topográfico corneal en dirección contraria (Q menos negativa). Sin embargo, la Q inicialmente más negativa podría llegar a mantener todavía estos ojos más miopes en una situación de «privilegio», incluso tras la reducción de su configuración prolata, justificando los resultados de este y otros estudios, que encuentran una tendencia a conservar una topografía ligeramente más prolata en los ojos más miopes que en otros grupos refractivos.
La relación entre la Q y el RC no apoya lo que lógicamente se puede deducir en cuanto a que una córnea centralmente más curva debería aplanarse más rápidamente hacia la periferia (más prolata o Q más negativo) para alcanzar la esclerótica, más plana en la región limbal. Pero, lo que en principio parece contradictorio, en relación a la asociación entre córneas más curvas y asfericidades más positivas encontrada en el presente estudio, aún con un coeficiente de determinación bajo, es explicado por Carney y cols. (18) como un crecimiento coordinado, en el que la córnea central se aplana a medida que el globo ocular incrementa su longitud, y el grado de aplanamiento periférico permanece inalterado o incluso aumenta para compensar dicha elongación. Si este hecho forma parte o no de los mecanismos emetropizadores del ojo, no puede confirmarse con el presente estudio, cuyo carácter transversal no permite derivar conclusiones al respecto. Sin embargo, se confirma que los ojos con mayor LA presentan una Q más negativa, siendo esta correlación estadísticamente significativa.
En conclusión, se ha determinado una Q promedio para una población de adultos jóvenes. El estrecho margen en que se encuadran la inmensa mayoría de los valores obtenidos genera una interesante discusión sobre la importancia de este parámetro en el ámbito clínico. Terapias actuales para la compensación de la miopía, tan simples como la adaptación de LC o tan avanzadas como los procedimientos de cirugía refractiva o la distorsión controlada de la córnea con lentes de geometría inversa, tienen en este parámetro ocular un punto de referencia común, ya que córneas más prolatas se asocian con mayores expectativas de compensación y con mayor potencial visual.
BIBLIOGRAFÍA
1. Evardson WT, Douthwaite WA. Contact lens back surface specifications derived from the EyeSys videokeratoscope. Contact Lens and Anterior Eye 1999; 22: 76-82. [ Links ]
2. Yebra-Pimentel E, Giraldez MJ, Arias FL, Gonzalez J, Gonzalez JM, Parafita MA, et al. Rigid gas permeable contact lens and corneal topography. Ophthalmic Physiol Opt 2001; 21: 236-242. [ Links ]
3. Gonzalez-Meijome JM, Gonzalez-Perez J, Cerviño A, Yebra-Pimentel E, Parafita MA. Changes in corneal structure with continuous wear of high-Dk soft contact lenses: a pilot study. Optom Vis Sci 2003; 80: 440-446. [ Links ]
4. Applegate RA, Hilmantel G, Howland HC, Tu EY, Starck T, Zayac EJ. Corneal first surface optical aberrations and visual performance. J Refract Surg 2000; 16: 507-514. [ Links ]
5. Patel S, Marshall J. Corneal asphericity and its implications for photorefractive keratectomy: a mathematical model. J Refract Surg 1996; 12: 347-351. [ Links ]
6. Holmes-Higgin DK, Baker PC, Burris TE, Silvestrini TA. Characterization of the aspheric corneal surface with intraestromal corneal ring segments. J Refract Surg 1999; 15: 520-528. [ Links ]
7. Gatinel D, Hoang-Xuan T, Azar DT. Determination of corneal asphericity after myopia surgery with the excimer laser: a mathematical model. Invest Ophthalmol Vis Sci 2001; 42: 1736-1742. [ Links ]
8. Chastang PJ, Borderie VM, Carvajal-Gonzalez S, Rostene W, Laroche L. Automated keratoconus detection using the EyeSys videokeratoscope. J Cataract Refract Surg 2000; 26: 675-683. [ Links ]
9. Romero-Caballero MD, Gutiérrez Ortega AR, Miralles De Imperial J, Canteras Jordana M. Desarrollo de un nuevo índice topográfico de regularidad corneal. Arch Soc Esp Oftalmol 2000; 75: 765-770. [ Links ]
10. Mandell RB. Everett Kinsey Lecture. The enigma of the corneal contour. CLAO J 1992; 18: 267-273. [ Links ]
11. Lindsay R, Smith G, Atchison D. Descriptors of corneal shape. Optom Vis Sci 1998; 75: 156-158. [ Links ]
12. Garner LF, Meng CK, Grosvenor TP, Mohidin N. Ocular dimensions and refractive power in Malay and Melanesian children. Ophthalmic Physiol Opt 1990; 10: 234-238. [ Links ]
13. Grosvenor T, Scott R. Role of the axial length/corneal radius ratio in determining the refractive state of the eye. Optom Vis Sci 1994; 71: 573-579. [ Links ]
14. Goh WS, Lam CS. Changes in refractive trends and optical components of Hong Kong Chinese aged 19-39 years. Ophthalmic Physiol Opt 1994; 14: 378-382. [ Links ]
15. Parafita M, Perez MV, Yebra-Pimentel E, Giraldez MJ, Gonzalez J. Study of the correlations between refractive state and the ocular optic components in a young-adult population. Canadian J Optom 1998; 60: 217-221. [ Links ]
16. Grosvenor T, Goss DA. Role of the cornea in emmetropia and myopia. Optom Vis Sci 1998; 75: 132-145. [ Links ]
17. Sheridan M, Douthwaite WA. Corneal asphericity and refractive error. Ophthalmic Physiol Opt 1989; 9: 235-238. [ Links ]
18. Carney LG, Mainstone JC, Henderson BA. Corneal Topography and myopia. A cross-sectional study. Invest Ophthalmol Vis Sci 1997; 38: 311-320. [ Links ]
19 .Budak K, Khater TT, Friedman NJ, Holladay JT, Koch DD. Evaluation of relationships among refractive and topographic parameters. J Cataract Refract Surg 1999; 25: 814-820. [ Links ]
20. Horner DG, Soni PS, Vyas N, Himebaugh NL. Longitudinal changes in corneal asphericity in myopia. Optom Vis Sci 2001; 77: 198-203. [ Links ]
21. Holladay JT. Corneal topography using the Holladay Diagnostic Summary. J Cataract Refract Surg 1997; 23: 209-221. [ Links ]
22. Kiely PM, Carney LG, Smith G. Diurnal variations of corneal topography and thickness. Am J Optom Physiol Opt 1982; 59: 976-982. [ Links ]
23. Townsley MG. New knowledge of the corneal contour. Contacto 1970; 14: 38-43. [ Links ]
24. Eghbali F, Yeung KK, Maloney RK. Topographic determination of corneal asphericity and its lack of effect on the refractive outcome of radial keratotomy. Am J Ophthalmol 1995; 119: 275-280. [ Links ]
25. Joe JJ, Marsden HJ, Edrington TB. The relationship between corneal eccentricity and improvement in visual acuity with orthokeratology. J Am Optom Assoc 1996; 67: 87-97. [ Links ]
26. Holladay JT, Dudeja DR, Chang J. Functional vision and corneal changes after laser in situ keratomileusis determined by contrast sensitivity, glare testing, and corneal topography. J Cataract Refract Surg 1999; 25: 663-669. [ Links ]
27. Applegate RA, Hilmantel G, Howland HC. Corneal aberrations increase with the magnitude of radial keratotomy refractive correction. Optom Vis Sci 1996; 73: 585-589. [ Links ]
28. Fleming JF. Corneal asphericity and visual function after radial keratotomy. Cornea 1993; 12: 233-240. [ Links ] ]]>