GONZÁLEZ-MÉIJOME JM

SUMMARY

MEASUREMENT OF ANTERIOR AND POSTERIOR RADIUS OF CURVATURE OF RGP CONTACT LENSES WITH THE RADIUSCOPE AND OTHER METHODS

Purpose: To evaluate the differents methods of measurement of the base curve radius in rigid gas permeable contact lenses (RGPCL), that are applied with different purposes during fitting and follow-up of the patient.

Materials and methods: Twelve different RGPCL samples were measured having back surface radius between 6,4 y 8,6 mm. Instruments used were the radiuscope, a Javal keratometer, a Helmholtz keratometer and a videokeratoscope. Values obtained from the posterior surface were compared against those reported by the manufacturer, while values obtained from the anterior lens surface were compared against those computed from back vertex power and back surface power.

Results: In all cases the correlation between theoretical and measured values was very high and statistically significant (r > 0.995; p < 0.001) for both surfaces. The lowest differences and narrower confidence intervals were obtained for the radiuscope and the Helmholtz keratometer again for both surfaces. Mean differences between measured and theoretical values were statistically significant for Javal (mean diff. = 0.067; p = 0.001) and Helmholtz (mean diff. = –0.87; p < 0.001) keratometers at the front surface.

Conclusions: All methods used allow to measure both RGPCL surfaces with remarkable repeatability. However, the Helmholtz keratometer is the instrument that provides the most similar measures considering the radiuscope as a reference for the back surface, while a realistic estimation of the front surface can be obtained with the same instrument by adding a correction factor of –0.10 mm to the value obtained. When using a videokeratoscope, the apical radius should be registered in order to obtain a measure equivalent to that of the radiuscope.

Key words: Rigid gas permeable contact lenses, radiuscope, videokeratoscope, keratometer.

RESUMEN

Objetivo: Evaluar los diferentes métodos de medida del radio de curvatura de las LC rígidas permeables al gas (LCRPG), que se aplican con diversos propósitos durante la adaptación y en el período post-adaptación.

Material y métodos: Se midieron 12 LCRPG con radios de curvatura base comprendidos entre 6,4 y 8,6 mm con el radioscopio, el queratómetro de Javal, el queratómetro de Helmholtz y el topógrafo corneal. Los valores medidos para el radio de la superficie posterior se compararon con los valores teóricos proporcionados por el fabricante, mientras que para la superficie anterior se compararon con los valores calculados a partir de la potencia total y el radio de curvatura posterior.

Resultados: En todos los casos la correlación entre los valores teóricos y los medidos con los distintos instrumentos fue muy alta y significativa (r > 0,995; p < 0,001) para ambas superficies. Las menores diferencias y los intervalos de confianza más ajustados fueron obtenidos para el radioscopio y para el queratómetro Helmholtz, tanto para la superficie anterior como para la posterior. Las diferencias medias entre los valores medidos y los teóricos o calculados fueron estadísticamente significativas para el queratómetro de Javal (dif. media = 0,067; p = 0,001) y Helmholtz (dif. media = –0,87; p < 0,001) en la superficie anterior.

Conclusiones: Todos los métodos de medida permiten obtener valores del radio de curvatura de forma repetible. No obstante, el queratómetro de Helmholtz proporciona los valores más similares al radioscopio para la superficie posterior, mientras que para la superficie anterior se puede obtener una estimación comparable a la del radioscopio añadiendo a la medida un factor corrector de –0,10 mm. Con el topógrafo corneal debe obtenerse el valor de radio apical para obtener una medida equivalente a la proporcionada por el radioscopio.

Palabras clave: LC rígidas permeables al gas, radioscopio, videoqueratoscopio, queratómetro.

INTRODUCCIÓN

La medida de los parámetros dimensionales de las LC es relevante en la clínica contactológica, siéndolo más si cabe en el caso de las LC rígidas permeables al gas (LCRPG) ya que por su baja maleabilidad, su correspondencia morfológica con la superficie corneal es crítica para que exista una buena interacción mecánica con la superficie ocular, concretamente con la córnea y los párpados.

De todos los parámetros que afectan la adaptación, los más importantes son el diámetro y el radio de curvatura de la lente. No obstante, por su relevancia en la adaptación lente-córnea y su influencia en la óptica del ojo a través del menisco lagrimal post-lente, el radio de curvatura posterior es el más relevante.

La verificación del radio de curvatura de la zona óptica posterior de las LCRPG puede ser necesaria en diversas circunstancias, para: 1) Controlar la calidad de fabricación de las lentes; 2) Reconocer y diferenciar LCRPG con diferentes geometrías; 3) Controlar los parámetros de las lentes de prueba; 3) Determinar si los parámetros de las lentes se han modificado a consecuencia del uso, principalmente en materiales de alta permeabilidad, particularmente cuando son adaptadas en córneas tóricas o irregulares (1).

Los diferentes métodos que se pueden utilizar para evaluar los radios de curvatura de LCRPG van desde el radioscopio (instrumento especialmente diseñado para este efecto) hasta los queratómetros de miras fijas (de Helmholtz) y variables (de Javal) o los modernos topógrafos corneales. Cuando estos parámetros son medidos con el instrumento apropiado deben de respetar los criterios de tolerancia para las lentes rígidas presentados en la tabla 1. No obstante, debido a los diferentes parámetros de calibración, principalmente en lo que respecta al índice de refracción considerado, los valores medidos pueden variar significativamente cuando se miden con otros instrumentos.

Los valores se refieren a la norma ISO, excepto indicación específica: (*) SA: Standards Australia; ANSI: American National Standards Institute

El propósito de este trabajo ha sido evaluar en qué medida los diferentes métodos mencionados pueden ser utilizados para evaluar los radios de curvatura anterior y posterior de las LCRPG.

MATERIAL Y MÉTODOS

Se utilizaron 12 LC con radios de curvatura posteriores comprendidos entre 6,40 mm y 8,60 mm en pasos de 0,20 mm. Todas las lentes tenían potencia de -2,00 D y eran fabricadas con material Boston ES (propiedades en tabla 2).

Para cada lente fueron realizadas 3 medidas del radio de curvatura de las superficies anterior y posterior con el radioscopio, con el topógrafo corneal Medmont E300 (Medmont Inc, Australia), con el queratómetro de Helmholtz y con el queratómetro de Javal por un observador familiarizado con el manejo de dichos instrumentos.

Tras proceder a la calibración de los instrumentos de medida según los métodos recomendados por cada fabricante, las lentes se limpiaron cuidadosamente con un surfactante, se aclararon con agua destilada y se secaron con papel suave. Durante todo el proceso de medida el observador desconocía la identidad y curvaturas de las lentes medidas. Las medidas con radioscopio fueron realizadas en primer lugar, seguidas de las medidas con los queratómetros de Javal y Helmholtz y, finalmente, con el topógrafo (valores queratométricos o valores de simulación queratométrica «Sim’k» en el topógrafo). Con cada instrumento fueron medidas de forma consecutiva y en orden aleatorio todas las lentes de la caja de pruebas (6,40 a 8,60 mm).

Un aspecto especialmente delicado es el enfoque de la superficie posterior de la LC con el topógrafo corneal, ya que el sistema de alineamiento y registro automático de imagen no funciona de un modo tan eficiente como en el caso de la medida de superficies convexas por lo que es muy importante determinar, con alguna subjetividad por parte del observador, el punto de enfoque correcto (fig. 1).

Figura 1. Imagen de los anillos del videoqueratoscopio Medmont en una imagen desenfocada (izquierda) y en la imagen bien enfocada (derecha) correspondiente a la misma superficie. Nótese que la barra de color rojo que debería de descender hasta la línea verde horizontal en el centro de los anillos no ha cambiado, lo que demuestra que el sistema de enfoque no es capaz de detectar cuál es el punto de enfoque correcto al medir superficies cóncavas.

Tanto en el radioscopio como en los queratómetros, cuando no era evidente la diferencia de enfoque entre ambos meridianos principales de la lente (todas las lentes eran esféricas y sin deformación por flexión), se obtuvo una única medida. En el topógrafo corneal gracias a su gran precisión y sensibilidad de medida (3-5), principalmente en ausencia de factores externos que puedan afectar la medida como ocurre en el ojo (5), el instrumento proporciona, por lo general, dos valores queratométricos ligeramente diferentes, incluso en superficies que como estas se asumen como esféricas. No obstante, estas diferencias son en todos los casos inferiores a 0,05 mm. Además, los valores queratométricos proporcionados por el topógrafo son diferentes del radio apical como se observa en la figura 2. Esta figura muestra el aspecto del mapa topográfico axial para la superficie posterior de una LCRPG cuyo anillo rojo representa la región de fusión (blending) entre la zona óptica y la región de aplanamiento periférico (banda periférica). Esta región de curvatura más cerrada y su ubicación en la región donde el topógrafo registra los valores de simulación queratométrica, hacen que estos valores sean más bajos que el radio apical, que es el valor que en este trabajo se ha asumido como equivalente al valor del radioscopio.

Figura 2. Ejemplo de medida de una superficie cóncava de 8,30 mm con el topógrafo Medmont (el valor del radio apical es 8,33 y los valores Sim'k 8,23 x 80º y 8,25 x 170º).

Los valores obtenidos fueron comparados con los valores teóricos proporcionados por el fabricante para la superficie posterior. El radio de curvatura de la superficie anterior se determina utilizando la fórmula de las lentes que define la potencia de una lente gruesa con potencias de superficie

anterior

y posterior,

espesor central «t_c» e índice de refracción «n» para una potencia total de -2,00 D medida con el frontofocómetro.

Teniendo en cuenta las características del material y el radio de curvatura posterior de las lentes, y tras realizar los cálculos se obtiene que la superficie anterior de las lentes será entre 0,20 a 0,35 mm más plana que la superficie posterior, para las curvaturas más cerradas y más planas, respectivamente, como se muestra en la tabla 3.

Todas las medidas fueron tabuladas y analizadas para determinar los valores medios, desviación estándar y valores extremos obtenidos con unos y otros instrumentos. Posteriormente, con ayuda de un software estadístico SPSS v.15 (SPSS Inc, Chicago, IL) se procedió a la comparación de medias obtenidas con los diferentes instrumentos, así como al análisis de regresión entre los valores medidos y los valores teóricos en el caso de que estos pudiesen ser conocidos (superficie posterior) o calculados (superficie anterior).

Para cada instrumento se obtuvieron los parámetros descriptivos (media y desviación estándar) para cada instrumento. Los valores medios fueron comparados por pares utilizando el test-t para muestras emparejadas con la corrección de Bonferroni para comparaciones múltiples con el software estadístico SPSS versión 16.0 (SPSS Inc. Chicago, IL). Las diferencias entre los diferentes métodos y los valores de referencia fueron evaluadas utilizando el test T de Student para muestras emparejadas (paired samples T-Test). Además, las diferencias entre los valores obtenidos y los teóricos (declarados o calculados) fueron procesadas para obtener la media, la desviación estándar y los límites del intervalo de confianza 95% conforme a la metodologia recomendada por Bland y Altman (6). En todos los casos se tomó como valor de referencia a = 0,05 para determinar la presencia de significación estadística.

RESULTADOS

En todos los casos la correlación entre los valores teóricos de la superficie posterior o los calculados para la superficie anterior y los medidos con los distintos instrumentos fue muy alta y significativa ( r > 0,995; p < 0,001) para ambas superficies, siendo ligeramente más bajas para el caso del queratómetro de Javal y el topógrafo. Estas correlaciones se ilustran gráficamente en las figuras 3a y 4a. Las diferencias medias entre los valores medidos y los teóricos o calculados fueron estadísticamente significativas para el queratómetro Javal (dif. media = 0,067; p = 0,001) y Helmholtz (dif. media = -0,87; p < 0,001) en la superficie anterior. Los valores de la diferencia para cada muestra se presentan gráficamente en las figuras 3b y 4b, y los correspondientes diagramas de diferencia vs media (gráficos de Bland-Altman) son mostrados en las figuras 5 y 6, cuyos valores de diferencia media, desviación estándar y limites del intervalo de confianza pueden ser consultados en las tablas 5 y 6 para las superficies posterior y anterior, respectivamente. Estos gráficos permiten verificar que el queratómetro de Helmholtz proporciona valores más próximos del cero para todo el rango de medidas en la superficie posterior. No obstante, las limitaciones de escala hacen que no se puedan medir todos los radios de curvatura con este instrumento, particularmente los más cerrados. Por el contrario, tanto el queratómetro de Javal como el topógrafo proporcionan valores más variables. En lo que respecta a la superficie anterior, una vez más, el radioscopio, seguido del queratómetro de Helmoltz, muestran el comportamiento más consistente, siendo el topógrafo el menos consistente de todos ellos.

Figura 3. Relación entre los valores medidos y os valores teóricos para el radio de curvatura posterior (a) y gráfico de diferencias de cada instrumento en relación a los valores teóricos (b).

Figura 4. Relación entre los valores medidos con queratometría y topografía y los valores medidos con el radioscopio para el radio de curvatura anterior (a) y gráfico de diferencias para cada instrumento y para cada muestra en relación a los valores calculados (b).

Figura 5. Representación de las diferencias con relación a la media para cada par de instrumentos y recta de regresión correspondiente. Las líneas del valor medio e intervalo de confianza 95% han sido retiradas para simplificar la visualización. Los respectivos valores se representan en la tabla 5.

Figura 6. Representación de las diferencias con relación a la media para cada par de instrumentos y recta de regresión correspondiente. Las líneas del valor medio e intervalo de confianza 95% han sido retiradas para simplificar la visualización. Los respectivos valores se presentan en la tabla 6.

DISCUSIÓN

A pesar de que el radioscopio está reconocido como el método de elección para la medida del radio de curvatura de LC rígidas y LCRPG, no está disponible en todas las consultas de contactología. Aún así no debe ser impedimento para la realización de medidas del radio de curvatura de LCRPG en las diversas situaciones clínicas que puedan requerirlo. De hecho, esto se hace a menudo y por ello se hace necesario evaluar en qué medida son estas medidas fiables cuando se obtienen utilizando otros equipos alternativos.

La medida de radios de curvatura utilizando el queratómetro, o procedimientos basados en este instrumento está ampliamente descrita (7,8). De modo semejante, los topógrafos corneales también se han usado para medir la curvatura de superficies plásticas, ya sea con propósitos de calibración o evaluación de los propios instrumentos o para evaluar los parámetros de las lentes (9).

En este contexto, el presente estudio confirma que algunos de los métodos disponibles en clínica para la medida de la curvatura corneal pueden ser utilizados para le medida precisa de la curvatura anterior y posterior de las LC. No obstante, la fiabilidad y exactitud de los distintos métodos es diferente. Una idea bastante precisa de ambos parámetros puede obtenerse al analizar los valores de las tablas 5 y 6 y observar las figuras 5 y 6. Valores de diferencia media próximos de cero con amplitudes de intervalos de confianza estrechas muestran que los valores medidos son muy similares a los que teóricamente se esperan, y puede decirse que las medidas son exactas y precisas para todo el rango de medida ensayado. Valores con diferencia media alejados de cero, pero manteniendo amplitudes de intervalos de confianza estrechos, muestran que existe una diferencia sistemática entre las medidas realizadas y los valores teóricos, concluyéndose así que las medidas no son exactas pues existe un error, pero que siendo sistemático y repetible, permite que se use el método testado, al que habrá que aplicar un factor de corrección. Por último, valores de diferencia media alejados o próximos de cero e intervalos de confianza amplios muestran un comportamiento menos consistente, ya que las medidas no son exactas, ni existe un comportamiento preciso y predecible que permita obtener una estimación del valor real a partir del valor medido, pues normalmente no hay un factor de corrección definido que se pueda aplicar.

Conforme se esperaba, el radioscopio es el instrumento que proporciona un valor de diferencia media y desviación estándar más bajos, tanto para las medidas de superficie anterior como posterior (tablas 5 y 6). No obstante, cabe destacar que el queratómetro de Helmholtz es el que muestra un comportamiento más consistente para la medida de la superficie posterior, manteniendo el intervalo de confianza más ajustado a los márgenes de tolerancia ideal (±0,05 mm) como se observa en la figura 5 y en la tabla 5. En este sentido, el queratómetro de Javal parece ser el menos fiable. En las medidas de la superficie anterior, indudablemente el radioscopio es el que ofrece valores más similares a los valores teóricos, siendo el queratómetro de Helmholtz el que proporciona los valores más dispares, aunque el intervalo de confianza es muy comparable al del propio radioscopio y al de los otros dos instrumentos. Así, pues, los resultados indican que en lo concerniente a la superficie posterior, las medidas con el radioscopio son las más fiables en media, aunque las obtenidas con el queratómetro Helmholz muestran un comportamiento tan o más consistente para todo el rango de medidas, siendo también muy próximas a las medidas teóricas. En lo que respecta a la superficie anterior, el radioscopio es claramente superior en cuanto a la diferencia media, ya que el queratómetro Helmholtz sobreestima el valor en aproximadamente 0,10 mm con respecto al valor teórico, aunque ambos intervalos de confianza tienen la misma amplitud y, una vez más, el comportamiento del queratómetro Helmholtz es incluso más consistente a lo largo de todo el rango de medida, como se observa en la figura 6.

A diferencia de los demás instrumentos, el queratómetro de Helmholz tiende a sobre-estimar los valores de curvatura, principalmente cuando se miden superficies convexas. El valor de tal sobreestimación es de alrededor de 0,10 mm, por lo que en este caso, aplicando un factor de corrección de –0,10 mm al valor obtenido se podrá obtener una medida fiable de la curvatura de la superficie anterior de la LC, siendo válido este factor para todo el rango de medidas testado en este trabajo.

Como ventaja de los sistemas alternativos puede mencionarse su mayor sensibilidad para detectar pequeñas potencias astigmáticas en las superficies de las lentes, sobre todo en usuarios menos familiarizados con el uso del radioscopio. Estos contactólogos tendrán dificultad en determinar la diferencia de enfoque del instrumento entre dos curvaturas muy próximas, cuestion por otra parte muy sencilla de solucionar con el suficiente entrenamiento. Por el contrario, como estarán más habituados al uso del queratómetro y a detectar diferencias de enfoque de hasta 0,05 mm (aproximadamente 0,25 D de astigmatismo corneal) les resultará más fácil hacerlo con el queratómetro. El topógrafo corneal proporciona los valores de ambos meridianos principales de la superficie de modo automático. No obstante, debido a la presencia de zonas de transición entre la zona óptica y las regiones periféricas, los valores obtenidos con el topógrafo cuando se utilizan los valores queratométricos no reflejarán los valores del radio de curva base. Por ello, deben utilizarse los valores de radio apical para obtener una medida equivalente al radioscopio. Dietze y colaboradores apuntaron la presencia de blending o zonas de fusión como posible fuente de error al medir superficies asféricas con un método derivado del queratómetro, aunque este no parece haber sido un problema para las medidas del presente trabajo.8

Los resultados del estudio revelan que se pueden obtener medidas fiables del radio de curvatura de lentes RPG con otros instrumentos diferentes del radioscopio, aunque en esos casos la diferencia media y los intervalos de confianza 95% pueden superar los ±0,05 mm, por lo que en algunos casos las medidas pueden salir de los márgenes que recomiendan las normas de tolerancia. Incluso las medidas del radioscopio pueden diferir ligeramente de las teóricas. Globalmente se puede concluir que, aún siendo el radioscopio el instrumento más indicado para la medida de los radios de curvatura de LC, el queratómetro de Helmholtz puede también ser utilizado para obtener medidas directas de la superficie posterior y, aplicando un factor de corrección de -0,10 mm, para los obtenidos en la superficie anterior.

AGRADECIMIENTOS

El autor desea agradecer a los alumnos de la Licenciatura en Optometria e Ciências da Visão da Universidade do Minho: A. Marques, A. Silva, C. Gonçalves, E. Gonçalves, I. Marques, O. Lopes, P. Jesus y S. Pinho, que en el ámbito de un trabajo académico iniciaron la realización de medidas preliminares que posteriormente sirvieron como base a la ejecución de este trabajo.

BIBLIOGRAFÍA