Curso de Biometría y Cálculo de Lentes Intraoculares
Dr. José A. Calvache Anaya
Doctor en Optometría y Ciencias de la Visión
Máster en Optometría Avanzada y Ciencias de la Visión
Experto en Bioestadística
Servicio Oftalmología Hospital Quirónsalud Palmaplanas, Palma de Mallorca, España
Presentar los fundamentos clínicos, teóricos e instrumentales del cálculo de la potencia de la lente intraocular en la cirugía de cristalino.
La Óptica Fisiológica aplica los fundamentos físicos de la Óptica al ojo. El profesional que realiza biometría ocular y calcula lentes intraoculares (LIO), ha de conocer el sistema óptico ocular en profundidad.
Figura 1.1: Sistema óptico del ojo humano
Figura 1.2: Anillos de difracción de una LIO multifocal
Figura 1.3: Lente fáquica, situada antes del cristalino
Pregunta interactiva: ¿Cuál de estas NO es una alteración de la óptica ocular?
Figura 1.4. Gráfico relacionando la refracciòn con la longitud axial
Figura 1.5. Distribución de la longitud axial en la población y rangos probables de ametropía
Donde:
Figura 1.4: Sistema de dos lentes de potencias P1 y P2
El ojo puede considerarse como un sistema formado por dos lentes de potencia aproximada de 60 D, donde:
Figura 1.5: Sistema óptico ocular
En un sistema de dos lentes positivas:
Esto explica lo que ocurre si una LIO implantada sufre un movimiento:
Figura 1.6: Efecto de los cambios en la separación de dos lentes sobre la potencia del sistema
Pregunta interactiva: En un ojo pseudofáquico, ¿qué ocurre si la LIO se acerca a la córnea?
| Tipo | Descripción | Componentes ópticos |
|---|---|---|
| Fáquico | Ojo con cristalino natural | Córnea + Cristalino |
| Afáquico | Ojo sin cristalino | Sólo córnea |
| Pseudofáquico | Ojo con LIO implantada | Córnea + LIO |
Figura 2.1: Del ojo fáquico al pseudofáquico a través de la cirugía
| Parámetro | Valor normal | Significado clínico |
|---|---|---|
| Potencia corneal | 42-47 D | <40 D: cirugía refractiva miópica >47 D: cirugía hipermetrópica, queratocono |
| Longitud axial | 23-24 mm (emétrope) | Más larga en miopía, más corta en hipermetropía |
| Potencia del cristalino | 19-22 D | En adulto sin catarata |
Pregunta interactiva: ¿Qué indicaría una potencia corneal de 38 D en un paciente?
Causas de sustitución del cristalino por LIO:
Objetivos del implante:
Figura 2.2: Cirugía de la catarata o cristalino transparente
Sí, a partir de la longitud axial. Estimación según tipo de ojo:
| Tipo de ojo | Potencia del cristalino | Potencia de la LIO |
|---|---|---|
| Emétrope | ~22 D | +19 a +23 D (La potencia de la LIO debe ser cercana a la del cristalino para no modificar la potencia del ojo) |
| Míope | ~22 D | <+19 D (Un ojo miope es fundamentalmente axial, lo que implica que focaliza antes de la retina, por lo que si implantamos una LIO de potencia menor a la del cristalino, llevamos la focal hacia la retina) |
| Hipermétrope | ~22 D | >+23 D (Un ojo demasiado corto, se puede decir que tiene poca potencia, focaliza por detrás de la retina, así que una LIO de potencia superior a la del cristalino llevará la focal de atrás a la retina) |
Orígenes: Segunda Guerra Mundial, pilotos de combate con heridas oculares por metacrilato de la cabina del avión Spitfire.
Dr. Ridley, Hospital St. Thomas de Londres (1950): Observó que los fragmentos en el interior del ojo no producían rechazo.
¡Gran idea! Si los fragmentos de metacrilato en el interior del ojo no producían rechazo, se podría implantar una lente de este material tras la cirugía de la catarata, evitando la afaquia.
Figura 3.1 Dr. Ridley
Figura 3.2 Avión Spitfire
Pregunta interactiva: ¿En qué contexto se descubrió la biocompatibilidad del metacrilato en el ojo?
Las variables biométricas que hay que introducir en las fórmulas para calcular la potencia de la LIO son la longitud axial, amplitud de la cámara anterior (ACD) y potencia corneal. Veamos el porqué. .
Figura 3.3 Fórmula de cálculo de la potencia de la LIO. K: potencia corneal media; LAx: longitud axial; ELP: effective lens position, distancia córnea-LIO. (Ecuación 2)
Figura 3.4. Ojo esquemático en el que se muestran las variables biométricas para el cálculo de la potencia de la LIO. K: potencia corneal media; LAx: longitud axial; ELP: effective lens position, distancia córnea-LIO; IOL: intraocular lens.
Pregunta interactiva: ¿Cuál de las siguientes no es una variable para el cálculo de la LIO?
Fórmula basada en análisis de regresión
Donde:
La constante A: Introducida por primera vez por la fórmula SRK, depende del modelo de LIO y su situación en el interior del ojo.
La investigación y evolución de las fórmulas de cálculo ha llevado a la aparición de las conocidas como Generaciones de Fórmulas de Cálculo de la LIO. La diferencia entre las generaciones se basa en la cantidad de variables necesarias y en la manera de predecir la posición efectiva de la lente (PEL), o effective lens position (ELP).
| Generación | Características | Fórmulas representativas |
|---|---|---|
| 1ª Generación | PEL sólo variaba según características de la LIO | Fyodorov (1967), Colenbrander (1973), Hoffer (1974), Binkhorst (1976) |
| 2ª Generación | PEL en función de la longitud axial | Binkhorst (1981) |
| 3ª Generación | PEL en función de PC y LA | Holladay (1988), SRK/T (1990), HofferQ (1993) |
| 4ª Generación | PEL pronosticada con más de dos factores | Haigis (1997) |
Pregunta interactiva: ¿Qué generación de fórmulas introdujo la predicción de PEL basada en múltiples factores?
Definición: Distancia córnea-LIO tras la intervención. Variable clave que no se puede medir directamente, sólo predecir. Una fórmula de cálculo propone un algoritmo de predicción de la ELP
Efectos (figura 3.3):
Factores que influyen:
Figura 3.3 Posición efectiva de la lente y cambios según sus valores
Haigis propone un algoritmo de predicción de la ELP o PEL en la que esta distancia depende de la amplitud de la cámara anterior (ACD, de amplitude chamber depth), la longitud axial (AL, de axial length) y tres constantes que dependen del modelo de LIO, a0, a1 y a2. En la ecuación 3:
Historia: En 1853, H. Helmholtz desarrolló el primer queratómetro basado en la imagen especular.
Concepto: La Sim-K calcula la potencia corneal usando:
Donde n=1.3375 (índice queratométrico) y r=radio corneal anterior.
Limitaciones:
Pregunta interactiva: ¿Por qué la Sim-K no es válida en córneas poscirugía refractiva?
| Valor de K (D) | Interpretación |
|---|---|
| 40-47 | Rango normal |
| <40 | Sugiere cirugía refractiva miópica |
| >47 | Sugiere cirugía hipermetrópica o queratocono |
Relación con LIO: Cambio de 1 D en K ≈ Cambio de 1 D en potencia de LIO.
Definición: Medida del interior del globo ocular mediante ultrasonidos.
Modalidades:
Figura 4.1. Ecogramas en Modo-A (izquierda) y en Modo-B (derecha).
Tecnologías principales:
Ventajas vs biometría ultrasónica:
| Característica | Biometría óptica | Biometría ultrasónica |
|---|---|---|
| Precisión | ±0.012 mm | ±0.10 mm |
| Contacto | No requiere | Requiere |
| Eje de medida | Visual | Anatómico |
Pregunta interactiva: ¿Cuál es la principal limitación de la biometría óptica?
| Tipo de ojo | Fórmulas recomendadas |
|---|---|
| Sin cirugía refractiva, LA >22 mm | SRK/T, Haigis, Barrett |
| Sin cirugía refractiva, LA <22 mm | Hoffer Q, Haigis, Barrett |
| Con cirugía refractiva corneal | Haigis L, Barrett True K |
Efecto de la cirugía refractiva: Modifica la relación fisiológica entre radios anterior/posterior, invalidando la Sim-K.
Ablación miópica
Ablación hipermetrópica
Datos:
Preguntas:
Datos:
Preguntas:
Datos:
Preguntas:
Para ojos normales (sin cirugía refractiva previa):
Donde:
Ajuste para córneas modificadas: Utiliza la potencia corneal real (no la Sim-K) y factores de corrección.
Donde ΔKcorrección se obtiene de tablas basadas en el cambio refractivo histórico.
Problema fundamental: Convertir la refracción en gafas (plano de gafa) a refracción en lente de contacto (plano corneal) y luego a potencia de lente intraocular fáquica (ICL).
Donde d es la distancia vértice (plano de gafa a córnea, ~12-15mm)
Para un ojo con refracción a plano corneal R y potencia corneal K, la potencia de la ICL a distancia d de la córnea es:
Figura 3.3. Fórmula para obtener la potencia de la ICL, con d en mm
Datos del paciente:
Procedimiento:
Pregunta interactiva: ¿Por qué es necesario convertir la refracción de gafa a corneal antes de calcular la ICL?
Problema central: La medida de la potencia corneal no es directa debido a:
Figura B.1: Principio del queratómetro tradicional
La córnea tiene dos superficies (R1, R2) con índice de refracción nc=1.376 y espesor e:
Donde:
Problema: En cirugía refractiva láser sólo se modifica R1, invalidando la Sim-K:
Relación R1/R2 normal
Relación alterada post-cirugía
Consecuencias:
Pregunta interactiva: ¿Qué instrumento permite medir ambas superficies corneales?
Córnea con:
¿Potencia de cada superficie?
¿Potencia total corneal?
¿Potencia que mediría el queratómetro?
Instrucciones: Responde las 20 preguntas. Cada acierto suma 1 punto.
1. ¿Qué fórmula utiliza la profundidad de cámara anterior (ACD) como variable principal?
2. Para un ojo con AL=22.5 mm, K=44.0 D, ACD=3.0 mm, ¿qué fórmula sería más precisa?
3. Calcula la LIO con SRK: A=118.5, K=42.75 D, AL=23.1 mm.
4. ¿Qué muestra este esquema?
5. En un ojo post-LASIK con K=38.5 D, ¿qué fórmula usarías?
6. Usando Haigis (AL=24.2 mm, ACD=3.3 mm, K=43.0 D), ¿cuál es el primer término de la fórmula? (1336/(AL-ACD))
7. ¿Qué valor de K sugeriría cirugía refractiva previa para miopía?
8. La fórmula Barrett True-K requiere:
9. Paciente con AL=27.5 mm, K=42.0 D. ¿Qué error es más probable al calcular la LIO?
10. ¿Qué instrumento mide directamente la curvatura corneal posterior?
11. En un ojo afáquico, la potencia total depende principalmente de:
12. ¿Cuál es la principal ventaja de la biometría óptica sobre la ultrasónica?
13. Para un paciente con refracción corneal = -15.00 D y K=43.0 D, ¿cuál sería la potencia aproximada de una ICL?
14. ¿Qué tipo de biometría muestra esta imagen?
15. La constante A de una LIO:
16. Para corregir 2.50 D de astigmatismo corneal con una LIO tórica, ¿qué potencia cilíndrica se necesita si la LIO se implanta en el plano capsular?
17. Si la longitud axial se mide 0.5 mm menos de lo real, el error refractivo esperado es:
18. ¿Qué factor NO se considera al seleccionar una LIO multifocal?
19. La potencia corneal real (True Net Power) se calcula considerando:
20. ¿Cuántos días deben pasar sin usar lentes de contacto rígidos para una biometría precisa?