Aberraciones monocromáticas en Función de Edad.

El estado refractivo del ojo es el resultado de la combinación de todos los elementos ópticos: córnea, cristalino y longitud axial. El equilibrio de esta relación da lugar a la emetropia. Durante el ciclo de vida, el ojo sufre distintos cambios de las funciones visuales. El crecimiento del niño conlleva modificaciones en cada uno de estos elementos buscando alcanzar la emetropia. Con el envejecimiento ocular, las estructuras oculares se modifican y afectan al funcionamiento visual. En la siguiente tabla se muestran los principales cambios observados en la córnea y el cristalino:

CAMBIO OCULARES DURANTE LA VIDA	PROCESO DE EMETROPIZACION	PROCESO DE ENVEJECIMIENTO
CORNEA
Curvatura Corneal	Aplanación de la córnea	Aumenta de la curvatura corneal
Asfericidad Corneal	Disminuye hasta edad adulta	Aumenta con la edad
CRISTALINO
Grosor Del Cristalino	Disminuye hasta 10 años donde se estabiliza	Con la edad se hace más grueso
Transparencia	Medios oculares transparentes	Pérdida de transparencia
Potencia Del Cristalino	Disminuye con la edad	Disminuye con la edad
Índice De Refracción	Disminuye en niñez y ­ a partir de 12 años	­ aumenta con cataratas

Tabla 1. Resumen de los principales cambios estructurales y morfológicos producidos durante el desarrollo ocular y el envejecimiento en córnea y cristalino

Estos cambios estructurales y anatómicos de las estructuras oculares, son compatibles con las variaciones en las aberraciones observadas con la edad. Existen numerosas investigaciones que estudian el efecto de la edad sobre las aberraciones oculares. 

La relación del RMS con la edad muestra un patrón en X es decir, el RMS es más alto en los niños y en ancianos. En los adultos existe una disminución, estabilizándose alrededor de 30-50 años y a partir de esta edad va aumentando progresivamente. Por lo tanto, la calidad de la imagen retiniana es mejor en adultos que en niños y ancianos.

La explicación a estos resultados es el proceso de emetropización de los niños y el proceso de envejecimiento en ancianos. El modelo general descrito con una pupila de 5 mm indica no sólo que el ojo del adulto joven produce una imagen retinal de calidad más alta que el ojo anciano, sino también que, por lo que concierne a la RMS, la calidad óptica del ojo de un niño es subóptima y podría ser comparada con la de un ojo anciano.

El mismo modelo también fue encontrado para la MTF en una pupila de 5 mm, el funcionamiento óptico medio de adolescentes-niños y sujetos ancianos son similares y considerablemente más bajos que los de adultos de mediana edad.

Mediante la evolución de las aberraciones oculares podemos ser capaces de valorar la calidad óptica antes y después de un tratamiento que modifique el estado refractivo ocular. Modificaciones tales como la cirugía refractiva, en efermedades oculares, traumas, etc. pueden afectar a la calidad óptica del ojo.

En cornea, el radio de curvatura medio de la superficie central delantera disminuye durante edad adulta avanzada, la parte que más cambia es el meridiano horizontal. La asfericidad de la superficie corneal anterior también es dependiente de edad, con una disminución en asfericidad entre los 20 y 40, seguido de un receso de asfericidad y la acentuación del contorno elipsoidal prolato entre los 40 y 80.

Los estudios sobre la WA de la cara anterior de la córnea derivados de medidas topográficas en adultos indican que la aberración esférica y el coma aumentan con la edad. Este aumento es demasiado pequeño para considerarlo como el factor principal de degradación de la calidad óptica del ojo observado en el proceso de envejecimiento. Por lo tanto otros efectos de la edad sobre la forma y estructura del cristalino, deben de estar implicados en la modificación de aberraciones monocromáticas en el anciano.

En el nacimiento la córnea es prolata. El aplanamiento de la córnea central ocurre sobre todo durante el primer año de vida, con un cambio moderado de las curvaturas centrales corneales entre años 2 y 14. Los datos de este estudio también muestran una disminución en la asfericidad de la superficie corneal anterior de la niñez a la edad adulta. 

Debido a la producción continua de fibras nuevas, el cristalino envejecido se hace más grueso. Su superficie delantera y centro de masa se desplazan anteriormente, mientras que el volumen del núcleo del cristalino permanece inalterado.

Los radios de curvatura anterior y posterior de las superficies centrales de 3 mm del cristalino disminuyen con la edad. Y existe una disminución lineal con la edad en el radio de curvatura de ambas superficies del cristalino tanto anterior como posterior.

Al medir la refracción periférica y se obtiene que el astigmatismo oblicuo total del ojo como una función de excentricidad retinal. Esta aberración óptica aumenta con la edad en adultos, mientras que en la córnea permanece aproximadamente constante, por tanto, el aumento con la edad en el astigmatismo oblicuo total del ojo es aportado sobre todo por el cristalino. También sugirió que el astigmatismo oblicuo total de ojos en ancianos está muy cerca del modelo de ojo teórico de Le Grand, usando superficies esféricas, mejor que superficies asféricas. Esto sugiere que, con la edad, el cristalino se hace más esférico.

El cristalino sufre numerosos cambios estructurales durante el proceso de crecimiento. Hasta los su 10 años grosor axial va decreciendo y durante la adolescencia se mantiene relativamente estable. Tanto las superficies del cristalino anterior como posterior se aplanan entre los 6 y 14 años. La potencia calculada del cristalino disminuye durante la niñez y es relativamente estable entre los 10 y 14.

Como es sabido el índice de refracción equivalente del cristalino variar con la edad, este cambio y los cambios de los perfiles de superficie del cristalino, parecen ser responsables de la mayor parte del aumento de las aberraciones monocromáticas que ocurren con la edad.

La aberración esférica del cristalino, expresada en dioptrías, aumenta con la edad, con un valor bajo negativo en adultos jóvenes; un valor nulo dentro del rango de 32 a 40 años, y un valor positivo después de esta edad.

Los principales cambios anatómicos y ópticos ocurren durante la niñez y la adolescencia, durante la niñez, el adelgazamiento del cristalino, la elongación axial del ojo y el cambio del perfil corneal están orientados hacia emetropización. El objetivo de este proceso, es el control de las aberraciones de segundo orden, el desenfoque y el astigmatismo. Sin embargo, los resultados del estudio, sugieren que las aberraciones de orden más alto también puedan estar implicadas en este proceso. La disminución en la RMS durante la niñez y la adolescencia, significa que aberraciones monocromáticas de órdenes altos, disminuyen con el desarrollo de las estructuras ópticas del ojo.

Al comparar los valores de la RMS entre emétropes preadolescentes y adolescentes con grupos de miopes de similar edad y se demostró que para ambos intervalos de edad, los miopes tenían mayor RMS medio que los emétropes. Con lo que se propuso que las cantidades altas de WAs, pueden jugar un papel en el desarrollo de miopía. Los sujetos con miopía baja mostraron valores menos positivos de aberración esférica que los miopes altos, emétropes, o que hipermétropes. La aberración esférica de la córnea anterior (calculada de la topografía) no varió considerablemente con el error refractivo, mientras que la aberración residual esférica (esto es, de córnea posterior y la lente cristalina) lo hizo.

Aunque no se pueda señalar que exista ninguna evidencia directa de que el desarrollo de la miopía está conducido por un mecanismo de privación de forma que implique aberraciones monocromáticas, se puede decir que aberraciones de un orden más alto disminuyen durante la emetropización.

Aberraciones alto orden pueden estar en el origen del control del estado refractivo durante el crecimiento ocular, en el caso de que aberraciones monocromáticas pudieran constituir una señal de entrada para el proceso de emetropización. Sin embargo, si la optimización de las aberraciones de segundo orden y órdenes más altos es el objetivo final de desarrollo de ojo, un nivel bajo de aberraciones ópticas también podría ser el resultado de salida del proceso.

Valores de RMS similares no necesariamente implican un funcionamiento óptico similar, ya que otros parámetros como el scattering pueden afectar el funcionamiento. La influencia del scattering de la luz ocular en el funcionamiento óptico ocular, no produce ningún decrecimiento en la agudeza visual, pero dificulta la sensibilidad al contraste; reportando halos en presencia de objetivos brillantes; y una reducción de algunos umbrales psicofísicos de contraste.

Se debe tener en cuenta, cuando comparamos sujetos jóvenes y ancianos, que la calidad óptica de la imagen del ojo representa sólo uno de los numerosos aspectos de la percepción visual, que también es gobernada por las funciones complejas del sistema.

Actualmente se ha establecido un método para medir los cambios relacionados con la edad en las aberraciones del alto orden oculares y luz esparzida por el scattering ocular. Diferenciando la contribución de aberraciones oculares y luz esparcida en la calidad de imagen de retinal, este procedimiento proporcionar información sobre factores que degradan la actuación óptica del ojo sano y enfermo.

El aberrómetro de Hartmann-Shack es una técnica objetiva que permite la medida rápida y cómoda de las aberraciones ópticas oculares. Aunque hay diversos factores que afectan a las prestaciones de este dispositivo, éste proporciona medidas fiables, repetitivas y consistentes con otras técnicas.

¿Se debe entender la emetropización de forma más amplia, e incluir el efecto de aberraciones de alto órdenes?

El proceso de emetropización nos es del todo bien corregido, y la experiencia profesional nos muestra que no existen resultado claros. El eterno dilema de coregir refractivamente a los niños se plantea cada día, ya que la ante la misma forma de actuar ante dos casos, encontramos resultados diferentes. Por ello cabe pensar que las aberraciones pueden tener un factor que determine los cambios del estado refractivo o el control de estos, y al corregir solo las aberraciones de bajo orden podemos estar rompiendo el equilibrio de emetropizacion.

¿Qué papel tienen las aberraciones monocromaticas del ojo en el proceso de emetropización?

La medida de calidad óptica del ojo muestra que, el desenfoque y el astigmatismo son las aberraciones ópticas que más afectan a la imagen retiniana final, pero que también existen las de aberraciones de alto orden tales como la aberración esférica y el coma, que afectan a dicha imagen. La combinación entre aberraciones de bajo y alto orden en un ojo dan como consecuencia diferente calidad óptica. Las aberraciones interaccionan tanto positiva como negativamente en la formación de la imagen retiniana final. De hecho, una combinación determinada de estas puede dar en un ojo mejor calidad en la imagen. La investigación adicional también es necesitada para determinar si el papel de las aberraciones ópticas en el proceso de emetropización ocular es activo o pasivo. De tener un efecto activo habría que entender cual es y determinar si se deben de corregir o no para que el proceso siga adelante.

¿Una vez pasado el proceso de emetropización, cual es la relación de estas aberraciones con la edad?

La MTF total del ojo se deteriora con la edad, de 20 a 70 años. Es decir, el funcionamiento visual del ojo humano está afectado por el envejecimiento. Es lógico pensar que todos los cambios anatómicos fisiológicos, que ocurren en los medios del ojo, deterioren la imagen obtenida por la retina. Por tanto, dependiendo del nivel de aberraciones ópticas presentes en un ojo y de su combinación la calidad de la imagen retiniana puede variar considerablemente. Conocer el efecto final de dichas aberraciones resulta de gran importancia a la hora de valorar la calidad visual de cualquier paciente que se evalúe.

¿Es posible una corrección de estas aberraciones de orden superior?

Quizas algun día, la optica adapatativa nos lleve a corregir tanto las aberraciones de bajo orden como las de alto orden. Aplicando esta tecnología al diseño de LC y con tallados “freeform” de lentes oftálmicas, se podría conseguir hacer lentes que anulen todas las aberraciones del sistema óptico del ojo. Teniendo encuenta que las cantidades de esfera y cilindro necesarias para una visión subjetiva correcta, son diferentes de las requeridas para minimizar el RMS. Se ha estudiado el valor de la RMS con y sin LC demostrando que existen valores más bajos con varios tipos de LC.

¿Es necesario un estudio policromatico de las aberraciones de onda?

Evidentemente si, aunque existen grandes dificultades técnicas para llevarlo a cabo, como pueden ser la cantidades de energía seguras que podemos introducir en el ojo de un sujeto, y sistemas de medición adaptados a este tipo de luz. Muchos estudios se basan en luz monocomatica y nos dan una idea limitada del comportamiento de la óptica del ojo, pero solo cuando tengamos un técnica que permita medir la WA en varias longitudes de onda tendremos una idea más completa de el funcionamiento de esta dentro del ojo.