ES2253078B1 - Procedimiento para evitar la induccion de aberraciones en sistemas de cirugia refractiva laser. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para evitar la inducción de aberraciones en sistemas de cirugía refractiva láser. Los sistemas convencionales de cirugía refractiva láser corrigen con éxito los errores refractivos de bajo orden (miopía, hipermetropía y astigmatismo) pero inducen aberración esférica (y por extensión otras aberraciones de alto orden) que se traducen en un empeoramiento de la calidad de visión. Dicho incremento de la aberración esférica es debido a la geometría de la cornea, y no inherente al perfil teórico de ablación, por lo que el problema es, en principio, común a cualquier sistema láser. La presente invención propone un procedimiento sistemático, aplicable a cualquier sistema y perfil de ablación, para la obtención de un factor corrector del perfil. La aplicación de dicho factor corrector, que será específico para cada sistema, evitará la inducción de aberración esférica, y por tanto la mejora de la calidad óptica y visual de los pacientes tras la cirugía en comparación con la cirugía realizada mediante los sistemas convencionales. Asimismo este procedimiento se podrá extender a la mejora de la producción de lentes con aberraciones de alto orden controladas, talladas mediante sistemas láser.
Description
Procedimiento para evitar la inducción de
aberraciones en sistemas de cirugía refractiva láser.
La presente invención se refiere, en general, al
campo de la oftalmología, y en particular a la mejora de los
procedimientos para modificar la forma de la córnea (y por extensión
de cualquier lente) mediante sistemas de ablación láser para la
corrección de errores refractivos y otros defectos ópticos.
Los principales componentes ópticos del ojo
humano son la córnea y el cristalino, cuya función es crear sobre
la retina las imágenes de los objetos del mundo exterior. Más del
60% de la población sufre errores refractivos oculares, que reducen
la calidad de imagen sobre la retina. Los errores refractivos
convencionales son al miopía, la hipermetropía y el astigmatismo,
que también reciben el nombre de aberraciones ópticas de bajo orden.
La miopía y la hipermetropía son debidas a que la longitud del ojo
no está bien ajustada a la potencia de la óptica ocular, de modo
que las imágenes proyectadas sobre la retina resultan desenfocadas.
El astigmatismo está provocado por la variación meridional de la
potencia óptica ocular, y produce un emborronamiento asimétrico de
las imágenes sobre la retina. Aparte de los errores refractivos
convencionales (miopía, hipermetropía o astigmatismo) todos los
ojos tienen otros defectos ópticos denominados aberraciones ópticas
de alto orden. Una de las aberraciones ópticas de alto orden más
importante es la aberración esférica (cambio de la potencia con el
diámetro pupilar) que origina emborronamiento de la imagen y visión
de halos.
Los errores refractivos tradicionalmente se
compensan tanto con lentes oftálmicas como con lentes de contacto.
Como alternativa a estos métodos de corrección, en los años 80
surgieron procedimientos quirúrgicos correctores de tipo incisional
como la queratotomía radial. Recientemente han sido sustituidos por
la queratectomía fotorefractiva (PRK) y la keratomileusis
in-situ asistida por láser (LASIK) que
modifican la forma de la córnea para cambiar de este modo su
potencia y compensar los errores refractivos. Estos dos últimos
procedimientos utilizan un láser excímero para tallar la córnea
eliminando tejido mediante ablación Mientras que en la cirugía PRK
la ablación comienza en las capas superficiales de la córnea
(primero el epitelio y seguidamente la capa de Bowman), en la
cirugía LASIK dichas capas no son ablacionadas ya que un
microqueratomo crea una lámina superficial de tejido corneal que es
retirada antes de la ablación y recolocada después con el objetivo
de ablacionar solamente estroma.
En los procedimientos refractivos llamados
estándar, el patrón de ablación está basado en la función de
Munnerlyn (Munnerlyn C, Koons S, Marshall J. Photorefractive
keratectomy: a technique for laser refractive surgery. J Cataract
Refract Surg 1988;14:46-52), cuyos valores son las
profundidades de ablación en cada punto de la córnea. a función de
Munnerlyn es la resta de dos superficies esféricas que representan
las superficies corneales antes y después de la ablación. La
diferencia de potencias de ambas esferas es la potencia que se
desea corregir. El patrón de ablación de Munnerlyn puede utilizarse
para la corrección de la miopía (reduciendo la potencia de la
córnea) y para la corrección de la hipermetropía (aumentando la
potencia de la córnea). Este patrón de ablación puede además
utilizarse para la corrección de astigmatismo introduciendo en la
función de Munnerlyn una dependencia meridional con la potencia.
Con frecuencia se utiliza una parábola como aproximación de la
función de Munnerlyn (Jiménez J, Anera R, Jiménez del Barco L.
Equation for corneal asphericity after corneal refractive surgery.
J Refract Surg. 2003:65-69; Lin J. Critical review
on refractive surgical lasers. Optical Engineering
1995;34:668-675). Dicha fórmula parabólica se
obtiene truncando el desarrollo de Taylor de la función de
Munnerlyn. Además de los patrones de ablación de Munnerlyn y
parabólico, se han propuesto otros patrones de ablación que están
definidos con superficies bicónicas (Schwiegerling J, Snyder R.
Custom photorefractive keratectomy ablations for the correction of
spherical and cylindrical refractive error and
higher-order aberration. Journal of the Optical
Society of America A 1998;15:2572-2579), o con las
aberraciones ópticas individuales (patrones de ablación
personalizados: Manns F, Ho A, Parel J, Culbertson W. Ablation
profiles for wavefront-guided correction of myopia
and primary spherical aberration. J Cataract Refract Surg
2002;28:766-774). Por otra parte, se han propuesto y
llevado a cabo ablaciones con algoritmos multifocales (Odrich M,
Greenberg K, Legerton J, Munnerlyn C, Shimmick J. Method and
systems for laser treatment of presbyopia using offset imaging.
United States Patent # 6,663,619: VISX Incorporated, 2003). El
patrón de ablación diseñado con superficies bicónicas, además de
los radios de curvatura apicales, considera las asfericidades
corneales de tal forma que permite controlar no sólo el cambio de
potencia sino también la asfericidad corneal tras la ablación (y por
tanto la aberración esférica). La asfericidad corneal se define
como la asfericidad Q de la superficie cónica x^{2} + y^{2}
+(1+Q)z^{2} - 2zR = 0 que mejor se ajusta a la superficie
corneal, siendo R el radio de curvatura apical y (x,y,z) las
coordenadas cartesianas. La asfericidad promedio de las corneas
pre-operatorias es ligeramente negativa (Q = -0.26),
indicando mayor curvatura en el centro que en la periferia de la
córnea. Esta asfericidad proporciona una aberración esférica
corneal ligeramente positiva, que tiende a compensarse en los
sujetos jóvenes con la aberración esférica negativa del cristalino.
Una córnea libre de aberración esférica tendría una asfericidad de
-0.52 (Atchison DA, Smith G. Optics of the Human Eye. Oxford:
Butterworth-Heinemann, 2000). El patrón de ablación
personalizado aprovecha la posibilidad que ofrecen los sistemas de
láser excímero de punto volante de eliminar tejido de manera
asimétrica). Basado en la medida previa del mapa de aberraciones
oculares del paciente, permite en teoría tallar un patrón sobre la
córnea tal que las aberraciones oculares
post-operatorias se aproximen a cero. Se han
propuesto algoritmos de este mismo tipo para la fabricación,
mediante láser excímero de punto flotante, de láminas de fase o
lentes de contacto individualizadas para la corrección de las
aberraciones oculares del paciente (Chernyak D, Campbell C. System
for the design, manufacture, and testing of custom lenses with known
amounts of high-order aberrations. JOSA A
2003;20:2016-2021). Para ello han de tenerse en
cuenta las diferencias de índice de refracción de la córnea y de los
materiales plásticos utilizados. Actualmente se empiezan a aplicar
algoritmos que producen un patrón de ablación multifocal de
utilidad en pacientes con presbicia (pérdida de capacidad de
enfoque que afecta a la totalidad de la población a partir de los
45 años de edad).
La experiencia clínica demuestra que la cirugía
PRK y LASIK elimina de manera generalmente satisfactoria los
errores refractivos convencionales de los pacientes. Sin embargo,
se ha demostrado experimentalmente que la aberración esférica se
incrementa significativamente (un factor cercano a 4 en promedio en
un grupo de pacientes de 22 D) con la cirugía refractiva LASIK
estándar para miopía (Moreno-Barriuso E,
Merayo-Lloves J, Marcos S, et al. Ocular
aberrations before and after myopic corneal refractive surgery:
LASIK-induced changes measured with Laser Ray
Tracing. Invest. Oph. Vis. Sci. 2001;
42:1396-1403). Este incremento se produce
mayoritariamente en la córnea (Marcos S, Barbero B, Llorente L,
Merayo-Lloves J. Optical response to LASIK for
myopia from total and corneal aberration measurements. Invest. Oph.
Vis. Sci. 2001;42:3349-3356), y produce una
disminución de la función visual en términos de sensibilidad al
contraste (Marcos S. Aberrations and Visual Performance following
standard laser visión correction. J. Refract. Surgery
2001;17:596-601), que se manifiesta en forma de
halos nocturnos y otros artificios visuales en ocasiones muy
molestos para el paciente.
El incremento de la aberración esférica corneal
está asociado a un incremento de la asfericidad corneal. Algunos
estudios analíticos y teóricos analizan posibles causas del
incremento de la aberración esférica inherentes al patrón de
ablación estándar (Jiménez J, Anera R, Jiménez del Barco L.
Equation for corneal asphericity after corneal refractive surgery.
J Refract Surg. 2003:65-69; Gatinel D,
Hoang-Xuan T, Azar D. Determination of corneal
asphericity after myopia surgery with the excimer laser: a
mathematical model. Invest Ophthalmol Vis Sci
2001;42:1736-1742). Las topografías corneales
post-operatorias, obtenidas mediante substracción
computacional del patrón de ablación de Munnerlyn teórico de la
topografía corneal pre-operatoria en pacientes
reales no muestran un incremento en la asfericidad corneal. El mismo
tipo de estudios computacionales muestra un incremento de la
asfericidad corneal obtenido mediante la substracción del patrón de
ablación parabólico, pero mucho menor que el incremento de la
asfericidad corneal en datos reales. La causa del incremento de la
asfericidad corneal observado experimentalmente en pacientes no se
encuentra por tanto en la definición teórica de los algoritmos.
Varios autores han sugerido que el incremento de
la asfericidad corneal puede estar causado por variaciones en la
eficiencia de la ablación debidas a los cambios del ángulo de
incidencia del láser sobre la córnea (Mrochen M, Seiler T. Influence
of corneal curvature on calculation of ablation patterns used in
photorefractive laser surgery. J Refract Surg.
2001;17:S584-S587; Jiménez J, Anera R, Jiménez del
Barco L, Hita E. Effect on laser-ablation algorithms
of reflection losses and nonnormal incidence on the anterior cornea.
Appl. Phys. Lett. 2002;81(8):1521-1523). El
ángulo de incidencia del láser aumenta del ápex hacia la periferia
de la córnea, y como consecuencia, la energía por unidad de
superficie corneal disminuye debido a que aumentan tanto la energía
reflejada (leyes de Fresnel) como el área iluminada. Cálculos
exclusivamente teóricos han proporcionado un factor genérico K que
depende del ángulo de incidencia, y por tanto, de la posición
corneal. Este factor representa la eficiencia en la ablación y sus
valores están entre 0 y 1, siendo 1 cuando la eficiencia es total
(se ablaciona la cantidad de tejido esperada). Por ejemplo, si en
un punto de la córnea el factor K es 0.9, la eficiencia de la
ablación en ese punto es del 90%, y por lo tanto sólo se ablaciona
el 90% del tejido esperado. La incorporación de este factor teórico
en simulaciones computacionales de la topografía corneal
post-operatoria introduce un incremento de la
asfericidad corneal, pero no explica los valores clínicos, que en
promedio, son un factor x 1.47 más elevados (Cano D, Barbero B,
Marcos S. Computer application of laser application of laser
ablation patterns on real corneas and comparison with surgical
outcomes. Journal of the Optical Society of America A. (in press)
2004).
Alternativamente se ha sugerido que el
incremento de la asfericidad corneal con la cirugía refractiva
LASIK es debido a factores biomecánicos corneales. La solicitud de
patente US 2003/0208190 A1 hace referencia a la incorporación de
datos biomecánicos corneales en los tratamientos refractivos.
La presente invención se basa en medidas
realizadas en corneas artificiales de material plástico
ablacionadas con láseres de cirugía refractiva, como se describirá
posteriormente. Estas córneas de plástico ablacionadas las también
muestran los efectos de asfericidad descritos en corneas reales, y
por tanto se puede deducir que los efectos biomecánicos o
biológicos tienen una magnitud menor de la que se le atribuía hasta
ahora.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la evaluación de la contribución de los cambios
de eficiencia del láser en una superficie esférica de plástico
(análoga en forma a la cornea) para su incorporación a cualquier
patrón de ablación láser para el tratamiento de la córnea. A
diferencia de un factor teórico genérico, este procedimiento
permitirá la calibración de cualquier láser, con sus
particularidades de tipo, forma, distribución, uniformidad y
solapamiento de pulsos. El procedimiento será además aplicable a
cirugía refractiva mediante patrones estándar (basados en la
ecuación teórica de Munnerlyn, o aproximaciones) para la corrección
de la miopía, hipermetropía y astigmatismo, además de para patrones
de ablación teóricos más sofisticados, incluidos patrones de
ablación personalizados (individualizados a las aberraciones del
paciente) o patrones de ablación multifocales (para el tratamiento
de la presbicia). La aplicación de dicho factor evitará la
inducción de la práctica totalidad de aberración esférica. Asimismo
un protocolo similar, con diferencias en los factores de escala
asociados a las diferencias de la tasa de ablación entre distintos
tipos de material o la córnea, se podrá aplicar en la fabricación
mediante ablación láser de lentes de contacto, o lentes en general
para la corrección o inducción de errores refractivos y otras
aberraciones ópticas de alto orden, tanto en ojos como en
instrumentos. El método que se propone puede ser usado en
metrología de aberraciones, como por ejemplo en la fabricación de
estándares o calibres de aberraciones para aberrómetros y
topógrafos, o en la transferencia precisa de los patrones primarios
a patrones secundarios.
La presente invención propone la generación de
modelos de córnea (o lentes genéricas) de material plástico, su
ablación láser mediante perfiles de PTK, LASIK o PRK estándar,
obtención del perfil de ablación mediante la substracción de la
topografía de elevación tras la ablación de la topografía previa a
la ablación (previo pulido de la superficie y corrección de errores
de alineamiento), obtención de factores de escala de la tasa de
ablación en el material plástico frente a la tasa de ablación en
tejido corneal (o en otro material diferente), y obtención del
factor corrector como cociente del perfil de ablación teórico (o
medido sobre superficies planas) y el perfil de ablación medido el
modelo de córnea (o lente genérica). El patrón de ablación óptimo se
obtendrá como producto del patrón de ablación teórico, el factor
corrector de la geometría y el factor de escala de la tasa de
ablación.
La presente invención supone una mejora de la
técnica de cirugía refractiva corneal, en cuanto a que la
aplicación del procedimiento objeto de la invención evita la
inducción de aberración esférica (y por extensión otras
aberraciones) observado en pacientes operados de cirugía refractiva
LASIK o PRK. Evitar el incremento de dicha aberración esférica
supondrá una mejora de la calidad óptica tras la cirugía, y por
tanto de la calidad visual en dichos pacientes frente a la obtenida
mediante aplicación de los procedimientos convencionales. El mismo
procedimiento es extensible a la optimización de los patrones de
ablación para el tallado individualizado de lentes mediante láser
excímero.
En consecuencia, el objetivo de la presente
invención es proporcionar un procedimiento para la obtención de un
factor corrector de los cambios de eficiencia del láser usado para
tallar la cornea (u otras lentes), debidos a la geometría de la
córnea (o lente). Factores teóricos genéricos propuestos en la
literatura no logran explicar los datos clínicos obtenidos en
pacientes. Además, la contribución de efectos biomecánicos en la
cornea ha sido sobrevalorada en aportaciones previas. El factor
corrector será específico para cada unidad láser, de modo que el
procedimiento objeto de la invención permitirá a cada fabricante la
obtención del factor correspondiente a cada uno de sus sistemas.
Dicho factor dará cuenta de posibles diferencias entre unidades como
potencia del láser, alineamientos, viñeteos, forma o uniformidad
del spot. Se podrán obtener distintos factores correctores para
distintos modos de trabajo del láser si fuera necesario, o podrá
adaptarse el procedimiento para que pueda ser realizado
periódicamente por el usuario u operador del sistema. Los factores
correctores obtenidos de este modo serán aplicables a cualquier
patrón de ablación teórico para el tallado de la cornea (o lente
genérica)
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un modelo físico de cornea en material plástico, y los
procedimientos de caracterización de la superficie antes y después
de la ablación láser.
Un objetivo adicional de la presente invención
es proporcionar un procedimiento para la obtención fiable del
perfil de ablación a partir de datos topográficos antes y después de
la ablación, eliminando artefactos relativos a errores de
posicionamiento de la superficie en la medida de topografía
corneal, errores sistemáticos del topógrafo corneal en la periferia
de la cornea o errores de ajuste de la superficie de referencia.
Un objetivo adicional de la presente invención
es la extrapolación de la información obtenida sobre el material
plástico a la cornea (o una lente de otro material).
Un objetivo adicional de la presente invención
es la definición del procedimiento para la optimización de los
patrones de ablación para el tratamiento láser de la cornea (u otra
lente), basados en el factor corrector y factor de escalas obtenidos
para el modelo físico de cornea.
El procedimiento de la presente invención se
plantea como protocolo de calibración de los láseres para el
tratamiento de la cornea (o en general cualquier lente) y ajuste de
los algoritmos de ablación, constando de las siguientes etapas:
- 1.
- Fabricación de un modelo físico en plástico (por ejemplo en PMMA) con la forma de la cornea. El modelo debe construirse en un material con respuesta a la ablación de láser excímero de un orden de magnitud similar al del tejido corneal, y estar pulido de manera que sea una superficie reflectante. La forma de la superficie se evaluará mediante un topógrafo corneal.
- 2.
- Ablación de las superficies descritas en la etapa 1 mediante PTK (queratectomía fototerapeútica) para una profundidad de ablación y zona de tratamiento estándar. Este procedimiento teóricamente elimina un espesor constante de tejido por aplicación de la misma energía en cada posición corneal, si bien los cambios en la eficiencia del láser con la posición corneal producirán una ablación no uniforme del tejido. La forma de la superficie resultante se evaluará mediante un topógrafo corneal. Se pulirá ligeramente la superficie para eliminar la posible rugosidad originada por el proceso de ablación, pero sin afectar la forma global de la superficie. La forma de la superficie se evaluará mediante un topógrafo corneal.
- 3.
- Alternativamente a la etapa 2, ablación de las superficies descritas en la etapa 1 mediante LASIK o PRK convencional para distintas correcciones de ametropías, por ejemplo miopía. El procedimiento se realizará para distintas zonas de tratamiento. Este procedimiento talla teóricamente la superficie definida por el patrón de ablación teórico (por ejemplo patrón de Munnerlyn o patrón de Munnerlyn parabólico), si bien los cambios en la eficiencia láser con la posición corneal producirán una discrepancia con respecto al perfil teórico. La forma de la superficie resultante se evaluará mediante un topógrafo corneal. Se pulirá ligeramente la superficie para eliminar la posible rugosidad debida originada por el proceso de ablación, pero sin afectar la forma global de la superficie. La forma de la superficie se evaluará mediante un topógrafo corneal.
- 4.
- Evaluación del perfil de ablación real transmitido a la cornea como la substracción del perfil posterior a la ablación menos el perfil previo a la ablación. Se tendrá en cuenta en los algoritmos de substracción los descentramientos y desalineamientos entre la topografía PRE y POST ablación, que serán aún más importantes que en ojos reales debido a que generalmente en las corneas artificiales no se va a disponer de las referencias existentes en ojos: línea de mirada y pupila. Se realizará la substracción a lo largo del eje en el que se aplicó la ablación láser y no a lo largo del eje z de la topografía. El posicionamiento vertical (pistón) entre ambas topografías se ajustará a partir de la zona no ablacionada de la topografía POST, comparada con la misma zona de la topografía PRE. Para ello se valorará previamente la influencia de los errores en la periferia de la cornea del topógráfo utilizado. El perfil de ablación resultante se denominará como P_{PTK} o P_{REF} dependiendo de si el tratamiento realizado es de PTK o refractivo (LASIK o PRK).
- 5.
- Obtención del factor de escala de conversión entre profundidades de ablación nominal en cornea (proporcionada por el fabricante del láser excímero para tratamiento de la cornea) y profundidades de ablación en el material de fabricación del modelo físico. Dicho factor de escala, E, será la pendiente de la recta de regresión de los datos de la profundidad de ablación nominal en córnea frente a los datos de la profundidad máxima de la ablación medida en el ápex (para el modelo físico), para varias correcciones. Se calculará dicho factor de escala E para cada zona óptica. Dicha calibración se puede extrapolar para otros materiales distintos del material de fabricación del modelo físico de cornea, obteniendo un factor de escala E'. El factor de conversión de datos de profundidad de ablación con respecto al modelo físico propuesto, para el tallado de lentes en otros materiales (en lugar de la córnea) será E/E'.
- 6.
- Obtención del factor corrector geométrico K, que representa la eficiencia de la ablación en cada punto de la córnea. Dicho factor K se calcula como P_{ESFERA}/P_{TEÓRICO}, en donde P_{ESFERA} es el patrón de ablación medido sobre una superficie esférica y P_{TEÓRICO} es el patrón de ablación teórico. En el caso de PTK el patrón teórico es, en general constante. Puesto que tanto P_{TEÓRICO} como P_{ESFERA} son funciones de la posición corneal, K es también función de la posición corneal. Se entiende que el patrón de ablación teórico es conocido por el fabricante. En caso de que dicho patrón sea desconocido se puede obtener mediante ablación láser (con el mismo patrón) de una superficie plana del mismo material de fabricación del modelo físico de córnea y evaluación de dicho perfil mediante profilometría de contacto.
- 7.
- Optimización de cualquier patrón de ablación teórico P_{TEÓRICO} (por ejemplo Munnerlyn, bicónico o indivualizado a las aberraciones pre-operatorias del paciente) mediante la aplicación de los factores de escala y de corrección descritos: P_{FINAL} = P_{TEÓRICO} * K * E. Para el tallado de lentes en otro material distinto a la cornea, se sustituirá E por E/E'. Dicho patrón P_{FINAL} estará libre del incremento de aberración esférica asociado a la aplicación del patrón teórico P_{TEÓRICO} sin considerar el factor corrector.
Figura 1. Perfil de ablación 3-D
en modelo en
PMMA tras ablación nominal de -6 y -12 dioptrias; x indica la posición horizontal en la córnea, y la posición vertical en la córnea y z la profundidad de ablación en la córnea.
PMMA tras ablación nominal de -6 y -12 dioptrias; x indica la posición horizontal en la córnea, y la posición vertical en la córnea y z la profundidad de ablación en la córnea.
Figura 2. Profundidad de ablación medida
en
PMMA (X) frente al valor nominal de la profundidad de ablación en córnea. El ajuste lineal de los datos (coeficiente de r = 0.995) proporciona el factor de escala entre el modelo y la córnea: 2.49.
PMMA (X) frente al valor nominal de la profundidad de ablación en córnea. El ajuste lineal de los datos (coeficiente de r = 0.995) proporciona el factor de escala entre el modelo y la córnea: 2.49.
Figura 3. Asfericidad corneal
post-operatoria Q en función de la corrección de la
miopía en dioptrias para pacientes reales (rombos), modelo físico
en
PMMA (círculos) y simulación tras aplicación del factor corrector (línea continua) en combinación con el perfil de ablación estándar programado en el láser.
PMMA (círculos) y simulación tras aplicación del factor corrector (línea continua) en combinación con el perfil de ablación estándar programado en el láser.
Figura 4. Patrones de aberraciones de alto orden
de un paciente con una miopía pre-operatoria de -5
dioptrias: A) Antes de la cirugía LASIK. B) Simulación tras cirugía
LASIK con patrón de ablación personalizado para la corrección de
aberraciones pre-operatorias sin inclusión del
factor corrector K. C) Simulación como en B, pero con aplicación de
factor corrector obtenido según el procedimiento descrito.
Como caso práctico de realización de la
invención, que debe entenderse no tiene carácter limitativo de la
misma, se describe a continuación un posible procedimiento de
aplicación, llevado a cabo para:
- 1)
- Un modelo físico de cornea en PMMA de 8 mm de radio, realizado en PMMA extruido y pulido con tomo y útiles de óptica de precisión.
- 2)
- Ablación láser para corrección de miopía utilizando el láser de punto volante, Technolas 217 Z de Bausch & Lomb.
- 3)
- Topógrafo corneal computerizado de Humphrey-Zeiss (modelo Atlas).
- 4)
- Análisis de datos con ordenador mediante el programa matemático Matlab.
En este caso se ablacionaron 3 modelos de cornea
en PMMA, con correcciones nominales de -3, -6 y -12 dioptrias y
zona óptica de 6 mm.
Se midieron las topografías de las superficies
antes y después de la ablación y se calcularon los perfiles de
ablación como diferencia de la elevación de la superficie antes y
después del tratamiento. La figura 1 muestra los perfiles de
ablación obtenidos para una corrección de -6 y -12 dioptrias
respectivamente, tras aplicación del procedimiento descrito en la
etapa
4.
4.
Se obtuvo el factor de escala entre la
profundidad de ablación en cornea y la profundidad de ablación en
PMMA, siguiendo el procedimiento descrito en 5. La figura 2 muestra
la línea de regresión entre profundidades de ablación medidas en los
modelos de cornea y la profundidad de ablación en cornea. Se
obtiene un factor de escala E = 2.5. Se obtuvo el factor corrector
K como el inverso del perfil de ablación mostrado en la figura 1,
multiplicado por el perfil nominal programado en el láser para esa
misma corrección. Los patrones nominales no son de conocimiento
público. El patrón programado en el láser se obtuvo mediante la
ablación de una superficie plana de PMMA, para la misma corrección
y zona óptica. Dicho perfil se aproximaba más a la aproximación
parabólica del algoritmo de Munnerlyn que al patrón de Munnerlyn
exacto. Este procedimiento se repitió para dos correcciones
distintas, encontrándose factores K similares.
Se comparó la asfericidad corneal resultante de
aplicar el algoritmo programado en el láser con la asfericidad
corneal resultante de aplicar el mismo algoritmo, optimizado con el
factor corrector K obtenido mediante el modelo físico de cornea
objeto de la invención. La figura 3 muestra la asfericidad corneal
post-operatoria en pacientes reales, con la
asfericidad (tras aplicar el factor de escala E) del modelo físico
en PMMA tras la aplicación de la ablación láser, con la simulación
de la asfericidad corneal de haber sido introducido el factor
corrector objeto de esta invención en el procedimiento de ablación,
en función del error refractivo corregido.
Finalmente se han simulado los resultados de la
aplicación de un perfil teórico de ablación diseñado para la
corrección de las aberraciones oculares reales de un paciente (en
la Figura 4.A, en la que para la visualización de las aberraciones
de alto orden se ha eliminado el término de desenfoque), sin
aplicación del factor corrector objeto de esta invención y tras la
aplicación del factor corrector obtenido en este ejemplo, según el
procedimiento descrito en la etapa 7. El patrón de aberraciones
post-operatorio muestra un incremento de la
aberración esférica cuando dicho factor no se tiene en cuenta, que
enmascara cualquier corrección de las aberraciones
pre-operatorias (Figura 4.B), mientras que la
introducción del factor corrector muestra un patrón de aberraciones
reducido
(Figura 4.C).
(Figura 4.C).
Claims (7)
1. Procedimiento para determinar un factor
corrector geométrico K a los perfiles de ablación teóricos para el
tratamiento de los errores refractivos (de bajo y alto orden) de la
cornea o la fabricación de lentes de otro material mediante láser
que evite la inducción de aberración esférica de la cornea (o
lente), y obtención de un perfil de ablación optimizado,
caracterizado por,
- i.
- Generación de un modelo de cornea artificial (o lente genérica) sobre el que se aplica la ablación láser
- ii.
- Medida topográfica y análisis específico de datos de la superficie antes y después de la ablación
- iii.
- Obtención del factor por el que hay que multiplicar el perfil de ablación para cada coordenada en la cornea o lente a fabricar para obtener el tratamiento óptimo, corrigiendo las discrepancias con respecto al perfil teórico debidos a la geometría de la córnea (o lente a tratar),
2. Método para la generación de un modelo de
cornea artificial según la reivindicación 1 apartado i,
caracterizado por la fabricación de una superficie esférica
de material plástico de radio similar al de la córnea (u otra lente
de radio comparable) y por la ablación de dicha superficie según el
procedimiento denominado PTK (queratectomía terapéutica) que
pretende eliminar espesores constantes de tejido, para distintas
profundidades de ablación.
3. Método para la generación de un modelo de
cornea artificial según la reivindicación 1 apartado i,
caracterizado por la fabricación de una superficie esférica
de material plástico de radio similar al de la córnea (u otra lente
de radio comparable) y por la ablación de dicha superficie según el
procedimiento de LASIK o PRK convencional, para distintas
correcciones de ametropía y distintas zonas ópticas.
4. Método para la obtención del perfil de
ablación sobre superficies esféricas según la reivindicación 1
apartado ii, para las superficies caracterizadas en las
reivindicaciones 2 y/o 3, caracterizado por
- i.
- La medida, mediante un sistema de topografía corneal, de la elevación de la superficie en cada punto antes de la ablación,
- ii.
- La medida, mediante un sistema de topografía corneal, de la elevación de la superficie después de la ablación tras aplicación de un ligero pulido que no modifique la forma de la superficie pero elimine la posible rugosidad debida a la abla- ción,
- iii.
- La sustracción por ordenador de la elevación de la superficie ablacionada de la superficie previa a la ablación, a lo largo del eje exacto en el que se aplicó la ablación, y con corrección previa de errores de alineamiento y centrado entre las medida topográficas y la ablación láser y teniendo en cuenta los errores del topógrafo en la periferia corneal.
5. Método para la obtención de un factor de
escala de la profundidad de ablación obtenida sobre el material
plástico frente a la profundidad de ablación prevista en el tejido
corneal (u otro material) según la reivindicación 1 apartado iii
para las superficies caracterizadas en la reivindicación 2
y/o 3, caracterizado por la medida de la profundidad de
ablación en el ápex de la superficie diferencia de las superficies
posterior y anterior a la ablación caracterizada en las
reivindicaciones 2 y/o 3.
6. Método para la obtención del perfil
optimizado para el tratamiento de la córnea (o tallado por ablación
láser de un patrón sobre una lente genérica) según la
reivindicación 1, caracterizado por el producto de un perfil
de ablación teórico bidimensional cualquiera por el inverso de la
superficie diferencia de las superficies posterior y anterior a la
ablación caracterizada en la reivindicación 4 para la
superficie de la reivindicación 2 y por el factor de escala
caracterizado en la reivindicación 5.
7. Método para la obtención del perfil
optimizado para el tratamiento láser de la córnea (o tallado por
ablación láser de un patrón sobre una lente genérica) según la
reivindicación 1, caracterizado por el producto del un perfil
de ablación teórico bidimensional cualquiera por el inverso de la
superficie diferencia de las superficies posterior y anterior a la
ablación caracterizada en la reivindicación 4 para la
superficie de la reivindicación 3, por el perfil teórico de ablación
con el que se trató la superficie caracterizada en 3, y por
el factor de escala caracterizado en la
reivindicación 5.
reivindicación 5.
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