Presbicia - 3.2.3.6. Aberrometría intra- operatoria

3.2.3.6. Aberrometría intra- operatoria

Joaquim Murta (1,2,3) Miguel Raimundo (1,2) Andreia Rosa (1,2,3) e Maria João Quadrado (1,2,3)

1 - Integrado Centro de responsabilidad en Oftalmología (CRIO), el Hospital y la Universidad Coimbra (Chuc), Portugal.

2 - Facultad de Medicina de la Universidad de Coimbra (FMUC), Portugal

3 - Unidad de Oftalmología de Coimbra (UOC) - IdealMed, Portugal.

INTRODUCCIÓN

Paralelamente a las notables evoluciones que se siguen produciendo en la biometría preoperatoria con nuevos aparatos de medición y fórmulas de cálculo de potencia esférica y cilíndrica de la lente intraocular (IOL), la aberrometría intraoperatoria surge como una nueva herramienta, con un enorme potencial para aumentar la precisión y previsibilidad del componente refractivo de la cirugía de catarata.

FUNDAMENTOS Y FUNCIONAMIENTO

El análisis de frente de onda consiste en el estudio de la distorsión de la luz a través de un sistema óptico. La diferencia entre el frente de onda teórica en un sistema libre de aberraciones y el frente de onda real (observado en un sistema óptico como el ojo humano) define el frente de onda abierta, una superficie que puede ser matemáticamente caracterizada con la definición de aberraciones de baja (como la miopía, la hipermetropía y el astigmatismo regular) y de alto orden.

Los dispositivos de análisis de frente de onda ya están integrados en la práctica clínica habitual en el ámbito de la cirugía refractiva corneal por láser. Estos aparatos aplican análisis de frente de onda basados en la interferometría de Hartmann-Shack. Aunque muy precisa, esta tecnología es de miniaturización difícil por lo que su incorporación en un microscopio quirúrgico es difícil(1) y ningún aberrómetro intraoperatorio, disponible en el mercado, utiliza esta tecnología.

En paralelo, el primer sistema de aberrometría intraoperatoria en el mercado (ORA ™, Alcon) (Figuras 1 y 2) utiliza la interferometría de Talbot-Moiré que, de forma simple, procesa el frente de onda reflejado por el análisis de la dispersión (fringe pattern) de la luz reflejada cuando pasa por un par de filtros (gratings) del dispositivo(1,2).

Esta tecnología permite crear un dispositivo pequeño y capaz de efectuar mediciones rápidas, y de ser incorporado en cualquier microscopio operatorio permitiendo la evaluación de la gran mayoría de las LIOs existentes en el mercado.

Figura 1 - Aberrómetro ORA ™ Alcon montado en microscopio y monitor con 3 cámaras de visualización

Figura 2 - cámaras de visualización durante una examen (campo amplio, refracción y enfoque)

El segundo dispositivo comercialmente disponible para la realización de la aberrometría intraoperatoria((HOLOS Intraop, clarity) (Figuras 3) utiliza la tecnología de análisis secuencial de frente de onda a través de la interacción entre el frente de onda reflejada, un espejo rotativo (MEMS, microelectro-mechanical mirror system) y un detector fotovoltaico de alta resolución espacial(3,4).

Por oposición a la interferometría de Hartmann-Shack y Talbot-Moiré, esta tecnología dispensa del uso de un sensor fotográfico, por lo que la medición es más rápida y puede ser hecha de forma continua durante la cirugía.

Con ambos dispositivos es posible realizar aberrometría (y consecuentemente refracción) durante la cirugía, ya sea en afaquia o en pseudofaquia, información que se incorpora para la elección y confirmación del poder esférico y cilíndrico de la LIO, así como de su orientación en el caso de las LIOs tóricas.

El primer dispositivo comercialmente existente (ORA ™, ejemplo de funcionamiento en las Figuras 4-8) permite, según la información facilitada por el fabricante, mediciones entre -5D a + 20D, con un margen de error esférico y cilíndrico inferior a 0,25D y 0,2D, respectivamente, con una precisión de eje de aproximadamente 4º y un tiempo de medición inferior a 2 segundos.

La obtención de una medición veraz y reproducible depende de varios factores, técnicos y clínicos. La cámara anterior y la cápsula deben estar totalmente limpias y libres de restos corticales, el segmento anterior íntegramente lleno por la misma sustancia (para obtener un medio refractivo homogéneo, BSS o viscoelástico cohesivo), las incisiones estancas pero no excesivamente hidratadas, la película lagrimal restablecida , la presión intraocular, medida con tonómetro de Barraquer, en los 21 mmHg y no debe haber tracción por el blefarostato o por el campo quirúrgico, para no influenciar los resultados.

La calidad de la medición depende también de criterios clínicos, en particular los relativos a la capacidad de fijación estable durante la medición, pudiéndose utilizar también en pacientes sometidos a bloqueo peri o retrobulbar, así como con sedación anestésica; y a la transparencia de los medios.

Por lo tanto, no son buenos candidatos para el uso de la aberrometría intraoperatoria enfermos con patología retiniana progresiva, disminución de la transparencia corneal (por ejemplo, distrofia de Fuchs avanzada u otras, pterigium de grandes dimensiones, cicatrices), ojo seco grave, hialosis asteroidea, nistagmo, entre otros.

Figura 3 - Aberrómetro Holos IntraOp, Clarity montado en el microscopio quirúrgico y monitor

Figura 4 - Captura de medición de aberrometría intraoperatoria utilizando ORA ™ (Alcon) con enfoque centrado y correcto de las tres cámaras

Figura 5 - captura incorrecta de aberrometría intraoperatoria utilizando ORA ™ (Alcon) (viscoelástico visible en la cámara de gran campo y de refracción interfiriendo con la medición)

Figura 6 - Aberrometría intraoperatoria usando ORA ™ (Alcon) en la implantación de una lente multifocal tórica. Confirmación de la potencia esférica de la LIO (medición en afaquia)

Figura 7 - Selección del poder cilíndrico de la LIO medido en afaquia.

Figura 8 - Medición final con refracción pseudofáquica, con evaluación del astigmatismo residual y equivalente esférico. En este caso el sistema confirmó la posición correcta del eje de la LIO implantada, que no coincide algunas veces, con el eje evidenciado en el Verion.

APPLICATIONS

From our experience and published evidence (described below), intraoperative aberrometry is a particularly important tool in premium cataract surgery (multifocal and/or toric IOLs) and in biometrically atypical or difficult eyes:

Decreased refractive "surprises", especially in eyes where current formulas tend to be less precise:
Eyes previously submitted to laser refractive surgery
Biometrical extreme eyes (high myopia or hyperopia)
Corneal ectasia (primary or after refractive surgery)
Confirmation and adjustment of IOL spherical power evaluated in the preoperative biometry, particularly useful in the case of multifocal IOLs where effective multifocality requires a low margin of error in the residual spherical equivalent
Confirmation and adjustment of the IOL cylindrical power evaluated in the preoperative biometry, as well as the real-time correction of its orientation

CLINICAL EVIDENCE

The pioneering studies with the first commercially available intraoperative aberrometer (ORA™, Alcon) suggest that there is a strong correlation between intraoperative pseudophakic refraction and manifest refraction obtained one month after surgery5 or refraction obtained by auto-refractometer one week after surgery6. Both of these studies were performed with the first generation of this device. Subsequent versions will, according to the manufacturer, have a higher level of accuracy, although there are no published studies with these data yet.

An analysis of the optical influence of the type of viscoelastic used during intraoperative aberrometry has recently been published7. Six different viscoelastic types were tested and compared as anterior segment filling with BSS (six patient groups, in each group a measurement with BSS and one type of viscoelastic was recorded).

The authors concluded that two types of viscoelastic (Amvisc Plus and Discovisc) were associated with a systematic measurement error of about 0.5 D (in the IOL plane), whereas the remaining four types (Provisc, Amvisc, Healon and Healon GV) did not change the measurements significantly. This study emphasizes the importance of choosing the viscoelastic in order to obtain a precise measurement by intraoperative aberrometry, as well as the influence that circumstantial factors to the measurement act may have on the refractive result.

Regarding the role of intraoperative aberrometry in the choice of toric power and IOL axis adjustment, a first study by Hatch et al in a non-randomized, retrospective design, showed that the group of patients in whom intraoperative aberrometry was used had a 2.4 times higher probability of presenting a residual astigmatism of less than 0.5 D8. Another prospective, randomized study compared refractive outcomes in patients undergoing bilateral cataract surgery with a toric lens implant9. Randomly, in one eye the choice of the lens and the surgery was done with the aid of intraoperative aberrometry, whereas in the fellow eye only conventional preoperative methods (online calculator) were used. The use of intraoperative aberrometry significantly increased the proportion of eyes with residual astigmatism less than 0.50 D (89.2% vs 76.6%, p = 0.006).

In none of these studies a toric calculator incorporating Barrett's algorithm, which makes a theoretical compensation for posterior astigmatism based on the standard anterior keratometry obtained from biometrics10,11, was used in the control arm8,9.

In this sense, a study was performed by our group that evaluated the predictive error in residual astigmatism using Barrett's toric calculator compared with intraoperative aberrometry. It was observed that in 26 of 52 eyes (50%) there was a mismatch in the toric power suggested by these two methods, and the predictive error was significantly lower using intraoperative aberrometry (absolute median error: intraoperative aberrometry 0.44 D, Barrett's toric calculator 0.73 D, p = 0.028)12,13.

Since the introduction of intraoperative aberrometry in clinical practice, its potential has become obvious in the case of eyes previously submitted to laser refractive surgery. In a large retrospective series, Ianchulev et al demonstrated that the predictive error in eyes previously submitted to PRK or myopic LASIK was significantly lower using intraoperative aberrometry compared to the Shammas method or the Haigis-L formula (absolute median error with intraoperative aberrometry 0.35 D, Haigis-L 0.53 D and Shammas 0.51 D, p <0.001), with 67% and 94% of eyes with a margin of error of less than 0.5 D and 1.0 D, respectively14.

A subsequent study by Fram confirmed the good results of intraoperative aberrometry (absolute median error of 0.29 D), although in this series there were no statistically significant differences compared to the Haigis-L formula, the Masket regression formula, and the formula derived from the OCT of Optovue RTVue (Optovue Inc)15.

With regard to other biometrically difficult eyes, a recent study evaluated the accuracy of intraoperative aberrometry compared to new formulas based on preoperative biometry in eyes with axial myopia (axial length >25 mm)16.

Intraoperative aberrometry was superior to all formulas included in the study (Hill-RBF, Barrett Universal II, SRK/T, Holladay 1, Holladay 1 optimized by axial length and Holladay 2), with significantly lower predictive errors, a higher proportion of eyes with predictive errors of less than 0.5 D and a lower proportion of hyperopic refractive results.

As a final note it is important to highlight that the total of the published evidence with intraoperative aberrometry is still relatively scarce and, in some particular clinical situations (for example in keratoconus or high hyperopia), it is absent. In addition, all evidence published in the literature concerns a single device (ORATM, Alcon), and no published study yet exists on the other commercially available intraoperative aberrometer (HOLOS IntraOp, Clarity)

CONCLUSIÓN

Las últimas dos décadas han estado marcadas por notables avances en la cirugía de cataratas lo que permite hoy en día, además de la corrección de la opacidad de medios, una solución refractiva completa con corrección de la miopía, hipermetropía, astigmatismo y presbicia. Así, la exigencia colocada sobre el cirujano es altísima. En opinión de los autores, la aberrometría intraoperatoria disminuye la incertidumbre asociada al componente refractivo de la cirugía de catarata, tanto en la cirugía premium, donde el margen de error es muy bajo, como en ojos biométricamente atípicos o difíciles, donde los métodos de cálculo tradicionales aún presentan insuficiencias (especialmente después de cirugía refractiva por láser). Siendo una tecnología relativamente reciente, son necesarios más estudios para comprender totalmente todas sus capacidades y limitaciones.

REFERENCIAS

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