GIRÁLDEZ MJ, DÍAZ REY JA, GARCÍA-RESÚA C, YEBRA-PIMENTEL VILAR E
SUMMARY
RELATIONSHIP BETWEEN CORNEAL THICKNESS AND CURVATURE DIURNAL VARIATIONS
Purpose: The natural phenomenon of corneal thickness (CT) and curvature (CC) diurnal variation make difficult repeated measurement of both parameters. Our aim was determine the relationship between diurnal variations of central and paracentral CT and CC over a period of ten hours.
Materials and methods: CT and CC of 10 right eyes of 10 young healthy men were measured by Orbscan Topography System and EyeSys videokeratoscopy, respectively. Both parameters were determined at center and at paracentral region of 1 mm and 2 mm from the center throughout the day, each two hours during ten hours.
Results: The cornea was thickest and flattest on awakening. There was a difference in CT (ANOVA, Schefféc method, p < 0.05) and CC (ANOVA, Tamhane method, p < 0.05) over time in all the corneal locations studied, being the shift greater in peripheral corneal data. Changes in central and paracentral CT was strongly correlated with CC except for the 2 mm nasal and superior semi-meridians.
Conclusions: These data evidence a significant relationship between CT and CC diurnal variations, where the thickness got thinner the curvature, got steeper.
Key words: Corneal thickness, corneal curvature, pachometry, diurnal variation.
RESUMEN
Objetivo: El espesor y la curvatura corneal muestran variaciones diurnas como parte de un proceso normal, pero dificulta la repetibilidad de sus medidas. La finalidad de este estudio es determinar la relación existente entre las variaciones diurnas de espesor (EC) y de curvatura corneal (CC) durante un periodo de 10 horas.
Material y métodos: Se determinan la CC y el EC en el ojo derecho (OD) de 10 varones jóvenes mediante videoqueratoscopio y Orbscan II, respectivamente. Las medidas se realizan en las zonas central y paracentral a 1 y 2 mm del centro de la córnea, cada 2 horas durante un periodo de 10 horas.
Resultados: La córnea presenta el EC máximo y la CC mínima al abrir el ojo. Se observa una variación estadísticamente significativa del espesor (ANOVA, método de Schefféc, p< 0.05) y de la curvatura (ANOVA, método de Tamhane, p < 0.05) a lo largo del día en todas las localizaciones estudiadas, siendo mayor la variación en la zona paracentral. Las variaciones de EC y CC están altamente correlacionadas, excepto para la localización nasal y superior a 2 mm del centro.
Conclusiones: Existen evidencias de una relación estadísticamente significativa entre las variaciones de EC y CC central y paracentral, que tienen lugar en un periodo de 10 horas, de manera que cuando el EC disminuye, la CC aumenta.
Palabras clave: Espesor corneal, curvatura corneal, paquimetría, variación diurna.
INTRODUCCIÓN
La medida del espesor corneal (EC), indicativa del estado metabólico de la córnea, proporciona información muy válida sobre su estado fisiológico y sobre posibles cambios asociados a enfermedades, traumas e hipoxia. Su estudio ha adquirido gran relevancia en los últimos años, en parte, como consecuencia del creciente interés en el uso continuado de lentes de contacto (LC) y cirugía refractiva (CR). La paquimetría puede ser, por tanto, muy importante para asegurarse de que una LC está siendo adecuada para uso continuado (1,2), y para el desarrollo de la queratomileusis in situ asistida por láser (LASIK) (3-5).
La repetibilidad de las medidas del EC es complicada, debido a que existe una variación diurna fisiológica. El patrón que sigue dicha variación es de máximo espesor en el momento de abrir los ojos después del cierre nocturno, es decir, al despertar, disminuyendo posteriormente hasta un valor «normal» entre 2 y 3 horas después de abrir los ojos (6,7). Tanto la paquimetría óptica como la ultrasónica han sido las técnicas utilizadas para medir el EC en periodos de 12 a 48 h (8-11). Kiely y cols. (8), utilizando el paquímetro óptico Haag-Streit, encuentran que la magnitud de variación diurna era de 10 mm para el espesor corneal central (ECC) y de 20 mm en la periferia a 40°.
La curvatura corneal también ha sido considerada en relación con la CR, la adaptación de LC, etc. Diversos investigadores han estudiado el cambio diurno de la curvatura corneal central (CCC), observando que la córnea es más plana al despertarse, con un ligero encurvamiento significativo a lo largo del día (8,12-14). Read y cols. (15) también encontraron variaciones diurnas en la topografía corneal, localizándose los cambios más significativos en los hemimeridianos superior e inferior, tal vez debidos a la presión de los párpados sobre la superficie corneal anterior (SCA). Además, Handa y cols. (16) demostraron diferencias de género, al observar la presencia de variaciones significativas en la CC en mujeres después de ciclo menstrual y ningún cambio significativo en hombres.
Kiely y cols. (8) estudiaron la relación entre la CC y el EC, encontrando una correlación significativa entre las variaciones diurnas del espesor y de la curvatura en el meridiano horizontal. Los valores mayores de EC y la curvatura más plana en el meridiano horizontal se encuentran inmediatamente al abrir los ojos, con ambos parámetros disminuyendo su valor a lo largo del día. Por otro lado, Rom y cols. (17) no encuentran relación entre el aumento de EC por edema y variaciones asociadas en la topografía corneal.
La finalidad del presente estudio es examinar las variaciones diurnas de EC y CCC y paracentral, y evaluar la relación entre ambos parámetros. Para ello, se determinan sus valores a 1 y 2 mm del centro durante un periodo de 10 h, realizándose las medidas cada 2 h.
MATERIAL Y MÉTODOS
En el estudio participaron 10 hombres jóvenes, no usuarios de LC, sin patología ocular ni sistémica, que no estaban recibiendo ningún tipo de medicación. No se incluyó en la muestra de estudio a ninguna mujer, para evitar los efectos hormonales sobre el EC y CC (18). Una vez explicados los procedimientos a los pacientes, firmaron el consentimiento informado.
Justo al despertarse, para eliminar el efecto de la evaporación de la lágrima sobre el deshinchamiento de la córnea (9), cada sujeto se tapaba su OD con un parche hasta el momento de la primera medida. Los valores de EC y CC del OD fueron determinados con el sistema de análisis corneal Orbscan® II (version 3.0) y con el videoqueratoscopio EyeSys® (Corneal Analisys System 2000, versión 3.1; EyeSys, INC, Houston, TX), respectivamente.
Aunque estudios previos han demostrado que el Orbscan proporciona valores más altos que los paquímetros ópticos y ultrasónicos (19,20) ha demostrado una alta repetitividad para medidas centrales y periféricas (16), y ser de gran utilidad como paquímetro en investigación y en clínica (11). Sin embargo, la repetitividad y reproducibilidad del Orbscan® II son bajas cuando se trata de medir la curvatura corneal (21), por lo que los valores de curvatura se determinaron mediante videoqueratoscopía.
Las medidas de EC y CC se tomaron en nueve localizaciones corneales: En el centro y en los hemimeridianos nasal, temporal, superior e inferior, a 1 y 2 mm del centro. Las primeras medidas se realizaron justo después de retirar el parche del ojo y, a partir de ese momento, cada 2 h durante un periodo de 10 h.
El análisis estadístico se realizó utilizando el programa SPSS versión 6.1. La relación entre las medidas de EC y CC en cada localización corneal estudiada, obtenidas cada 2 h, se evaluó mediante análisis de regresión. Para comparar las variaciones diurnas de EC y CC en las localizaciones mencionadas se aplicó el test ANOVA mediante un modelo lineal general univariante. Puesto que el test de Levene para la igualdad de las varianzas era estadísticamente significativo para el EC y no para la CC, se aplicaron los métodos de Schefféc y de Tamhane para EC y CC, respectivamente.
RESULTADOS
Los valores de ECC, así como nasal, inferior, superior e inferior a 1 y 2 mm del centro se presentan en la tabla 1. La córnea presentaba su máximo espesor al abrir el ojo después del cierre nocturno, observándose variaciones estadísticamente significativas en todas las localizaciones estudiadas (ANOVA, p<0,05) en las 10 h siguientes. La mayor variación observada tuvo lugar en las 2 primeras horas después de abrir los ojos. La variación diurna media del ECC fue de 14 µm con un valor mínimo 10 h después de abrir los ojos. Los valores medios de las variaciones de EC para la zona paracentral se presentan en la tabla 2, observándose el valor mínimo de espesor 8 h después de abrir los ojos en la mayor parte de los casos.
Los valores de CCC, así como nasal, inferior, superior e inferior a 1 y 2 mm del centro se presentan en la tabla 3. La menor curvatura se observa al abrir el ojo después del cierre nocturno, siendo la diferencia estadísticamente significativa al compararla con los valores sucesivos obtenidos a lo largo del día (ANOVA, p<0,05). Después de un aumento inicial, la CC permanece prácticamente estable a lo largo del día en todas las localizaciones estudiadas. La variación media de CCC observada en el periodo de estudio fue de 0,07, con el valor mínimo 2 h después de abrir los ojos. En la tabla 4 se presentan los valores correspondientes a las localizaciones paracentrales.
No existe diferencia significativa entre las variaciones de EC (ANOVA, p>0,05), ni entre las variaciones de CC (ANOVA, p>0,05) observadas en el centro de la córnea, o a 1 y 2 mm del centro en todos los hemimeridianos medidos. Tampoco existen diferencias entre meridianos. Las variaciones de EC y CC, a 1 y 2 mm del centro de la córnea, en los hemimeridianos nasal, temporal, superior e inferior se muestran en las figuras 1 y 2, respectivamente.
Figura 1. Cambio en el espesor
corneal en los meridianos nasal, temporal superior e inferior a 1 mm (a) y a 2
mm (b) del centro.
Figura 2. Cambio en la curvatura
corneal en los meridianos nasal, temporal superior e inferior a 1 mm (a) y a 2
mm (b) del centro.
El análisis de regresión para la relación entre las variaciones de EC y CC en las localizaciones estudiadas (tabla 5) muestran gran concordancia entre los cambios de EC y CC en el centro de la córnea (r2 = 0,967, p < 0,001) y en las demás localizaciones, excepto para la zona paracentral a 2 mm del centro en los hemimeridianos nasal y superior. Estos resultados pueden visualizarse gráficamente en las figuras 3 y 4, donde se observa la tendencia semejante de ambos parámetros a lo largo de las 10 h del estudio. El EC y la CC son máximos en todas las localizaciones estudiadas en el momento de abrir los ojos, disminuyendo ambos parámetros a lo largo del día, de manera que cuando el EC disminuye, la CC aumenta, estando ambas variaciones altamente correlacionadas.
Figura 3. Cambio de espesor y
curvatura durante un periodo de 10 horas después del cierre de ojos nocturno.
Figura 4. Variación de espesor y
curvatura corneal durante un periodo de 10 h después de abrir los ojos, a 1 y 2
mm del centro de la córnea en los meridianos nasal, temporal, superior e
inferior.
DISCUSIÓN
El EC máximo se observa inmediatamente después de abrir el ojo al retirar el parche en todas las localizaciones estudiadas, hallazgo que concuerda con otros estudios (6-11) a pesar de las diferencias en instrumentación, tiempo de estudio y número de medidas tomadas. Cuando se analiza la evolución del EC durante 10 h, se observa una variación estadísticamente significativa en todas las localizaciones estudiadas. La variación diurna del ECC observada (14 µm) fue similar a la encontrada por otros autores (8,11,22), encontrándose además que la magnitud de cambio era mayor en localizaciones paracentrales (tabla 2). El incremento y mayor variación del EC hacia la periferia de la córnea, podría denotar un cambio tanto en la capacidad reguladora de la hidratación como en su control específico, indicando la presencia de un gradiente lateral de hidratación que se extiende desde el ápex a la periferia (11). Los valores mínimos de ECC y paracentral se observaron a las 10 y a las 8 h de abrir los ojos, respectivamente. Otros estudios (8-10,22,23) han demostrado que los valores de menor EC se obtienen entre 5 y 12 h después de abrir los ojos, pudiéndose llegar, en algunos casos, a un espesor inferior al basal (24). Aunque este fenómeno sigue siendo un aspecto inexplicable de la dinámica de hidratación corneal, Odenthal y cols. (24) sugieren, como más probable, que la velocidad de la bomba endotelial no sea constante, y que un estrés hipóxico pueda activar una reserva funcional en la capacidad de la bomba iónica, que retrase su actividad a un nivel normal.
En lo que a curvatura se refiere, inicialmente las córneas presentan una curvatura mínima, que tiende a aumentar de manera significativa en los primeros momentos y con mínimas fluctuaciones a lo largo del día, hallazgo que concuerda con investigaciones previas (8,12,14,16). Sin embargo, en contraste con Kiely y cols. (8), en este estudio no se observan diferencias en las variaciones de CC en los meridianos horizontal y vertical. Estudios previos sugieren que el trabajo en cerca y la presión de los párpados pueden tener un papel relevante en la variación diurna de la CC, por lo que los hallazgos en este estudio pueden ser diferentes a los observados en estudios en los que los pacientes realizaron actividad en visión próxima durante el periodo de observación (15,25,26). Además, puesto que la zona estudiada es a 1 y 2 mm del centro de la córnea, parece poco probable el efecto de la presión de los párpados. Read y cols. (15) sugieren la existencia de una correlación entre el tiempo de trabajo en cerca y el grado de variación de la CC, que estaría relacionada con la hidratación corneal, la estabilidad del film lagrimal, la frecuencia de parpadeo, la apertura palpebral y el tiempo transcurrido desde el trabajo en cerca hasta la toma de medidas. Aunque no se observan diferencias estadísticamente significativas entre meridianos, en la gráfica 2 se puede observar un incremento en la curvatura superior e inferior a las 8 h de apertura, de modo semejante a los visto en otros estudios que refieren un incremento de la CC en el meridiano vertical al final del día (14,15).
Estudios previos han sugerido que cambios diurnos en la CC podrían estar relacionados con cambios diurnos en el EC (8,27). Kiely y cols.(8) observaron un incremento medio de 12 µm (2,4%) en el ECC con el cierre ocular nocturno, acompañado de un aplanamiento medio de 36 µm de la córnea en el meridiano horizontal, valores que se reducían a lo largo del día de una manera muy relacionada. Una relación similar también fue encontrada por MacRae y cols. (27) al estudiar las variaciones de ambos parámetros en ojos normales y en ojos después de queratotomía radial. De manera similar, en nuestro estudio se observó una gran correlación en la variación de ambos parámetros a lo largo del día para todas las localizaciones estudiadas, de manera que cuando el EC disminuye, la CC aumenta (tabla 4). Estos resultados se observan gráficamente en las figuras 3 y 4. Otros estudios se han centrado en valorar la relación entre espesor y curvatura en condiciones de edema, bien inducido por LC (28) o por una situación ambiental de bajo aporte de oxígeno generada experimentalmente (17), y refieren que no existe relación entre ambos parámetros. Rom y cols. (17), mediante una condición ambiental hipóxica durante un periodo de 2 h, inducen un edema corneal considerablemente mayor al producido en el cierre ocular nocturno, y justifican sus resultados por las diferencias en la distribución anatómica y características de las fibras de colágeno en la zona anterior y posterior de la córnea, responsables de que las variaciones de espesor, en condiciones de edema, sean mayores en la córnea posterior que en la anterior (29,30). En el presente estudio, y como se desprende de la figuras 3 y 4, la mayor diferencia en la variación de EC y CC se observa en la mayoría de las localizaciones estudiadas, en las dos primeras horas de estudio, cuando el grado de edema es mayor.
BIBLIOGRAFÍA